摘要：随着社会和经济的发展，小型和常压热水锅炉的使用越来越广泛，仅我市就不下于300台。其主要特点是使用单位受锅炉厂家和商家的小于0.1Mpa和常压热水锅炉不在监管范围内，无压、无爆炸危险等误导宣传。加之使用单位的负责人和管理人员缺乏对锅炉安全性能的了解和掌握不足，酿成一些事故，其事故率远远超过承压锅炉。
关键词：小型锅炉,运行,安全,对策
小型锅炉是指设计压力不超过0.1Mpa的热水锅炉和自来水加压的热水锅炉;小型蒸气锅炉是指水容量不超过30L的蒸气锅炉，即不在监管、检验范围内。
常压热水锅炉是指锅炉本体开孔或者连通管与大气相通，在任何情况下，锅炉本体顶部表压为零的锅炉。
一、主要问题：
1、高位水箱管和回水管路，保温不合格或破损，间断较易较长受冻。锅炉运行时，锅内水越来越少，最后突然汽化爆炸。
2、水垢是锅炉的大敌。
绝大多数使用单位没有软化水设备，锅炉制造时，不开手孔，无法清除锅内的垢渣、淤积物等。
锅炉制造的筒体、内胆的板厚不超过6mm，有的甚至不足3mm。其筒体强度无法保障开设手孔，致使运行时结成的水垢、水渣无法清除。即使加药煮炉、洗炉，其积存在锅内的糊状物、油污、垢渣、沉砂等是无法通过排污能够解决的问题。在这样的情况下，锅炉继续投入使用，锅内新结生的水垢和老垢重新结合，附着在内壁上，循环水无法冷却锅炉筒体内胆，并产生过烧、变形，甚至爆炸。
3、使用单位负责人不重视锅炉运行管理，是导致锅炉事故发生的主要原因。
锅炉在运行过程中出现的一些问题，不及时解决，不愿意投入花钱，总以为无压没有什么大的问题，出现问题之后，找一些马路边上的一般焊工进行维修，这些人往往不了解锅炉力学性能，随意挖补，且又不是规则的几何图形，修后出现事故的几率非常高。
4、常压锅炉按承压热水锅炉系统安装问题。
一些单位和人员技术素质低，不了解常压锅炉的供暖系统，不设或封死大气连通管，循环水泵采用顶水方式，按承压热水锅炉系统安装。由于结构、材料、强度、焊接质量等都不符合《热水锅炉安全技术监察规程》的规定，仅我市就发生过几起爆炸事故，未造成人员伤亡。
5、锅炉、高位水箱“溢水”及管路出现负压问题。
供暖系统各处在运行时没有处于正压状态，阻力调节阀设置阻力不当，时常出现锅炉溢水，回路上部管路出现负压或高位水箱溢水，就造成了锅炉缺水的现象。
6、系统水击问题。
当系统停运切断下行管路与锅炉的连系时，启闭阀关闭速度过快，产生水击现象，有的导致分水器和散热器破裂。
7、循环水泵入口汽化、耐温问题。
锅炉水位(锅炉水箱)沿流程至循环水泵的阻力损失较大，锅炉水箱水位至循环水泵入口的高度差小，压头小，循环水泵入口汽化，不能正常循环。
常压热水锅炉供暖系统进入循环泵是较高温度的锅炉出水，当出水温度接近于额定值时，一般清水泵不能耐久运行。
8、循环能耗问题。
为保证系统上部在运行时处于正压状态，下行管路须增加阻力，使循环能耗有所增加。常压锅炉循环水泵扬程与高度有关，尤其是高层建筑，超过三层楼，每增一层耗电约增7%左右，能耗高于有压锅炉。
二、锅炉水垢形成的主要原因及危害
1、水垢形成的主要原因：
①锅炉给水的杂质进入锅炉后，经过不断的蒸发和浓缩，使锅炉给水中盐类的浓度不断地增大，达到饱和或过饱和程度，就会在锅炉金属表面析出的沉淀物。
②随着锅炉内水温的升高，某些盐类的溶解度与温度成反比，这些盐类在温度升高时，溶解度急剧下降并形成结垢。
③不同的盐类相互作用或受热分解，生成难以溶解的化合物。
2、水垢的危害
①浪费燃料，降低锅炉热效率;
②影响锅炉安全运行;
③导致垢下金属腐蚀
④降低锅炉出力
⑤缩短锅炉使用寿命。
三、常压锅炉通常采用的供暖系统
在提出相应对策之前，首先要了解常压热水锅炉的供暖系统。目前，通常采用的是单点定压和双点定压的系统。
图1为单点定压系统的示意图，并附有静压头线，只适用于散热器中的水流是下进上出方式的。
为使回路上部在正压条件下工作，必须使DO段的水头损失RD_O大于回路最高点D至锅炉水位▽的高度差h，即
RD_O>h (1)
满足此条件时，由于D`已高于D，则D处在正压下工作，其它各处自然都处于正压。DO段的原有水头损失一般不可能这样大，则必须设置阻力调节阀，以增加水头损失来满足(1)式的要求。于是得
ROD_O+ RJ >h
式中：ROD_ o—DO段不包含阻力调节阀的水头损失。
RJ——阻力调节阀的水头损失。
则有RJ >h—ROD_O (2)
一般情况下，ROD_O不大，则阻力调节阀的设定水头损失RJ 约等于回路高度。
1—常压热水锅炉;2、阻力调节阀;3、启闭阀;4、集气罐;5、散热器;6、流量调节阀;7、逆止阀;8、循环泵。
循环泵的杨程H用于克服全回路的水头损失∑R，即
H=∑R=∑RO+ RJ
式中：∑RO—不含阻力调节阀时的原回路水头损失。
图2为双点压力系统示意图，适用于散热器的水流方向为上进下出方式，由于散热条件优越，不仅运行时，而且保证停运时也不进入空气，故得到广发采用。双点定压与单点定压系统的主要区别，是在系统最高处设置高位水箱。系统运行时，锅炉水位与高位水箱水位基本不变，故使系统形成两个变压点O1与O2。
1—常压热水锅炉;2、阻力调节阀;3、启闭阀;4、集气罐;5、散热器;6、流量调节阀;7、逆止阀;8、循环泵。
目前，许多系统的定压点O2改设在散热器之下，主要是为了防止循环泵启动时高位水箱中的水位可能波动太大。
有图可见静压水头线中O2O1。为定压点O2沿流程至O1的水头损失RO2_O1，它恰等于两个水位之间的水静高度h，即RO2_O1=h (3)
O2至O1的水头损失不可能这样大，故必须设置阻力调节阀以增加水头损失来满足(3)式要求，于是得
ROO2_O1+RJ=h
式中：ROO2_O1——O2O1段不包含阻力调节阀
的水头损失。
RJ ——阻力调节阀的水头损失。
则有RJ =h—ROO2_O1 (4)
由此可见，双点定压系统中，在h及O2O1段原有水头损失ROO2_O1已定情况下，阻力调节阀所设定的水头损失是一个定值。
循环泵的扬程H用于克服全回路的水头损失∑R，即
H= ∑R =∑R o+ RJ
式中：∑R——不包含阻力调节阀时的原回路水头损失。
四、分析与对策
1、加强管理，提高认识。
管理者必须认识到如果违背锅炉安全运行性能方面的规律，必然产生可怕的后果。
2、锅炉在设计和制造时，应考虑开设清除垢渣手孔和检查孔，其手孔应从内侧进行封闭，手孔直径一般不大于φ100mm。开孔应做补强处理，一般为200mm的孔径加强圈，这样才能保证筒体的强度和安全，保证薄板不能开孔的缺陷。
4、经常煮炉、洗炉、清垢。取暖锅炉一般每年进行一次，常年使用的锅炉一般每年进行二次。
4、常压锅炉按承压热水锅炉系统安装，使锅炉本体受压是绝对不允许的。对已经安装的锅炉，应重新改回常压锅炉的供暖系统，并要严格进行监检，合格后方可投入运行。
5、锅炉、高位水箱“溢水”及管路出现负压问题，主要是阻力调节阀设置的阻力不当造成的。如果阻力调节阀设置阻力过小(阀的开度过大)，回水量大予循环水泵的供水量，锅炉水位上升，直到溢水，高位水箱可能无水，甚至系统上部出现负压。如果阻力调节阀设置的阻力过大(阀的开度过小)，则造成循环流量减少，整个系统的压力增加，水箱的水位上升，水箱向外冒水，而锅炉水位下降，容易造成锅炉的缺水事故。
1)要解决上述问题，首先要调整回水管路上的阻力调节阀，使回水系统阻力处于平衡状态，使循环水泵送出水量与系统回水量相等”
2)阻力调节阀调好后开度就不要再动了。对于人工手动控制的回水阀门，可在阻力调节阀后加一个快开式阀门，根据循环水泵的启、停及时开、闭快开阀，防止停泵溢水。压力式联锁装置和电磁阀控制系统，都做到同时启停，也可以解决溢水问题。
6、解决系统水击问题
1)对于采用人工手动控制回水阀门、压力式联锁装置和电磁控制系统的，应在循环水泵出口管与系统回水阀入口管路之间连接一个带止回阀的旁通管，且管径不小于回水总管。
2)也可采用浮子机构、浮子液压阀、隔断水箱、倒U型管控制阀解决水击问题。
7、循环水泵入口汽化及耐温问题
1)循环水泵的安装高度要经计算确定，一般入口中心线与锅炉最低水位线之间的距离不宜小于2m。
2)采用增加管径，减少弯头，缩短管子长度等方法，减少水泵入口管段的沿程和局部阻力损失。
3)运行中也可适当限制水泵的转速和流程。
4)降低汽化压力。在满足供暖要求下，适当降低供水温度。
5)采用耐温超过95℃的热水泵。
8、循环能耗问题
承压热水锅炉，水泵克服的是系统的全部阻力，而常压热水锅炉，水泵克服的是半程阻力和静高度。
1)当层高≤3层时，完全可以采用常压锅炉的热水循环系统。
2)当层高>3层时，或采用高层建筑时，应进行经济技术论证决定是否选用常压锅炉供暖系统。
参考文献：
1.辽宁省常压锅炉安全管理规定.1996年11月25日
2.陆道智等，常压热水锅炉，大连理工大学出版社，1995年8月
3.李之光等.常压热水锅炉及其供暖系统.机械工业出版社，1996年11月
4、《水处理监察规程》
