【其他行业标准】 蓄热式电锅炉房设计施工图集（新编）

蓄热式电锅炉房工程设计施工图集批准部门：中华人民共和国建设部主编单位：北京国电华北电力工程有限公司实行日期：二00三年十二月一日名
总目录
编制说明
设计选用说明
第一章工程示例一
第二章锅炉设备
第三章热工检测
第四章施工安装说明
批准文号
统一编号
图集号
建质【2003】211号
GJBT-665
03R102
总目录
审核膝力
主编单位负责人
主编单位技术负责人
技术审定人碑
金菊草
设计负责人
.0-2~4
.0-5~12
1-1~74
-2-1~9
图集号
校对余莉
A药设计邵小珍品
03R102
编制说明
在重视环境保护的今天，电锅炉蓄热采暖走进了采暖领域。电锅炉蓄热采暖，在电网用电低谷时段，将热量储存在蓄热介质中：在电网用电高峰阶段，将储存在蓄热介质中的热量释放出来供采暖用户使用。电锅炉蓄热采暖，在微观上结合供电电价在不同时段不同价格的特点，为用户节约了运行费用。在宏观上，对电网起到移峰填谷的作用，有益于电网的安全，经济运行。为使广大工程技术人员全面了解电锅炉蓄热采暖锅炉房的原理，主机，辅机的配置要求，从而便于进行电锅炉蓄热采暖锅炉房的设计，经建设部批准，中国建筑标准设计研究院，全国工程建设标准设计动力专业专家委员会研究，决定编制《蓄热式电锅炉房工程设计施工图集》（以下简称《图集》）、《图集》由北京国电华北电力工程有限公司负责编制。1.《图集》适用范围：
1.1供热对象：适用于住宅，宾馆，写字楼，公共建筑的采暖，生活，空调用集中供热锅炉房。
1.2供热规模：根据用户的具体情况，从配电，节能，经济性，安全性等方面综合考虑，单台锅炉适宜容量为1200KW以下，最大容量不超过2400KW。
2.《图集》编写的范围：
单台锅炉容量从0.24MW-2.34MW：锅炉房蓄热水箱容积从45m3至1650m3：锅炉房容量从0.36MW至14MW3.《图集》编制所遵循的主要规范，规程，标准：3.1《锅炉房设计规范》（GB50041-923.2《热水锅炉安全技术监察规程》（劳部字【1997】74号）3.3《工业锅炉水质》（GB1576-2001）3.4《建筑设计防火规范》（GBJ16-872001年版）3.5《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-952001年版）3.6《工业锅炉安装工程施工及验收规范》（GB50273-98）3.7《压力容器安全技术监察规程》（质技监局锅炉【1999】154号）3.8《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）3.9《设备及工业管道绝热工程设计规范》（GB50264-97）3.10《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）3.11《小型和常压热水锅炉安全监察规定》（国家质量监督技术监督局第11号）3.12《钢制压力容器》（GB150-1998）4.《图集》的编制特点：
4.1本图集主要针对集中供热锅炉房，蓄热介质为水。4.2《图集》中每个锅炉房都列出了采暖建筑的类型，锅炉房的运行方式为锅炉房供电的变压器容量，锅炉房的综合技术指标，锅炉房主要设备明细表，热力系统图，平面图，剖面图，管道系统图及水箱的开孔位置，接管形式。
4.3《图集》中示例均取自北京地区实际工程。由于受场地，工程现状等一些因素的影响，有些做法可能不尽理想，请设计人员在参考使用时注意。4.4《图集》中根据加热设备的形式热系统分为：①锅炉+番热装置形式②蓄热水箱和电加热装置一体的电加热蓄热水箱：根据蓄热装置的形式蓄热系统分为①常压蓄热水箱，②承压番热罐系统：根据锅炉的承压能力将系统分为常压锅炉蓄热系统和承压锅炉蓄熟系统。每种形式的番热系统又可采取不同形式的温度调节方式。《图集》选取了不同形式的锅炉房共计15个供参考。
4.5《图集》中15个锅炉房的锅炉容量，水箱容积，采暖面积，运行方式，系统特点等见蓄热式电锅炉房选用索引表编制说明
审核腾力校对郭轶设计邵小珍冷图集号
03R102
锅炉容量
水箱台数及容量
2台共45m3
2台共98m3
2台共230m3
地下混凝土水箱
2台共180m3
2合共290m3
供暖面积
2500m2
4500m2
12000m2
9500m2
9000m2
18000m2
4台共300m3
5100000m2
6x2.34MW4台共1650m3
蓄热式电锅炉房选用索引表
供暖对象
工业厂房
办公楼
办公楼
供暖方式
全天供暖
全天供暖
全天供暖
全天供暖
全天供暖
全天供暖
全天供暖
运行方式
全谷电
全谷电
全谷电
全谷电
全谷电
全谷电
全谷电
锅炉设备
承压锅炉
承压锅炉
承压锅炉
承压锅炉
承压锅炉
无压锅炉
承压锅炉
供热方式
直接供热
无热交换器
间接供热
有热交换器
间接供热
有热交换器
间接供热
有热交换器
间接供热
有热交换器
间接供热
有热交换器
间接供热
有热交换器
系统特点
采暖侧值班锅
蕃热泵，
泵设置情况
分开设置
编制说明
审核滕力
力校对郭轶
炉设置情况
温度调控设备
电动合流三
通调节阀
电动分流三
通调节间
电动合流三
通调节阅
电动分流三
通调节阀
电动分流三
通调节阀
电动分流三
通调节阅
变频供热泵
图集号
然设计邵小诊
03R102
锅炉容量
水箱合数及容量
2台共60m3
2台共120m3
2台共120m3
3台共210m3
2台共80m3
承压蕃热罐
2台共270m3
2台共245m3
2x1.15MW2台共315m3
供暖面积
4000m2
8776m2
9000m2
13000m2
13200m2
17000m2
18000m2
18285m2
供暖对象
综合楼
写字楼
宿舍区
蓄热式电锅炉房选用索引表
供暖方式
全天供暖
运行方式
裕电+1h平电
边蓄边供
8h供暖
谷电+2h平电
其余时间保温
边蓄边供
全天供暖
全天供暖
全天供暖
12h供暖
其余时间保温
全天供暖
全天供暖
谷电+4h平电
只供不蓄
电+3h平电
边蓄边供
谷电+2h平电
边蕾边供
谷电+2h平电
只供不蕃
谷电+2h平电
边蓄边供
谷电+2h平电
只供不替
锅炉设备
蕃热水箱内置
电加热装置
蓄热水箱内置
电加热装置
承压锅炉
无压锅炉
承压锅炉
承压锅炉
无压锅炉
承压锅炉
供热方式
间接供热
有热交换器
间接供热
有热交换器
间接供热
有热交换器
直接供热
无热交换器
间接供热
有热交换器
间接供热
有热交换器
间接供热
有热交换器
间接供热
有热交换器
系统特点
蓄热泵，供热采暖侧值班锅
泵设置情况
分开设置
分开设置
编制说明
审核腾力校对郭轶
炉设置情况
温度调控设备
电动合流三通
调节阀
变频供热泵
电动分流三通
调节阀
电动合流三通
调节阀
电动合流三通
调节阀
电动分流三通
调节阀
电动分流三通
调节阀
变频供热泵
图集号
设计部小珍
03R102
设计选用说明
1谷电平电、峰电时间段（以北京地区为例）：谷电时间：23:00-7:00共计8小时：平电时间：7:00-8:0011:00-18:00共计8小时；峰电时间：8:00-11:0018:00-23:00共计8小时。2.运行方式
2.1蓄热式电锅炉房运行方式分为全谷电运行方式和谷电+平电运行方式。2.1.1全谷电运行方式，具体运行方式如下(以常压水箱为例)：23:00-7:00（低谷电时段）开启电锅炉，将蓄热水箱中的水加热至90°℃，同时向用户供热：
7:00-23:00（平、蜂电时段）关闭电锅炉，用蓄热水箱中的热水向用户供热：
2.1.2谷电+平电运行方式。谷电+平电运行方式又有两种形式：1)平电运行时只向采暖系统供热，不向番热水箱蓄热，简称为只供不蓄方式。这种运行方式，平电时段锅炉投入功率较小，在锅炉与其它用电负荷共同使用变压器，平、峰电时段其它电负荷较高，平电时变压器容量不能满足锅炉全部负荷的情况下较为适合。2)平电运行时既向采暖系统供热，又向蓄热系统蓄热，简称为边蓄边供。这种运行方式，适用于变压器在平电时段也能满足锅炉全部电负荷的情况。谷电十平电运行具体运行方式如下（以常压番热水箱为例）：23:00-7:00（低谷电时段）开启电锅炉，将蓄热水箱中的水加热至90C，同时向用户供热
7:00-8:00（平电时段）关闭电锅炉，用蓄热水箱中的热水向采暖系统供热。
8:00一11:00（高峰电时段）关闭电锅炉，用蓄热水箱中的热水向用户供热。
11:00-18:00（平电时段）1）只供不方式：根据天气情况，开启值班电锅炉0~4小时，向用户供热。2）边蓄边供方式：根据天气情况，开启电锅炉0一4小时，向用户供热，同时加热蕃热水箱中的水。
18:00-23:00（高峰电时段）关闭电锅炉，用蓄热水箱中的热水向用户供热。
2.2蓄热式电锅炉房容量大小与其运行方式有关全谷电运行方式锅炉容量、蓄热水箱容积较大，初投资较高，但采暖运行费用较低：谷电+平电运行方式锅炉容量、水箱容积较小，但运行费用较高。确定锅炉房运行方式时，应根据工程特点，变配电装置容量，进行经济性分析来确定，3.番热式电锅炉房向采暖系统供热的方式，3.1番热系统通过热交换器换热后，向采暖系统供热，简称间接供热。间接供热蓄热系统是一个独立的无压系统（采用无压蓄热水箱蓄热）或是一个独立的高温高压系统（采用承压番热罐蓄热）：采暖系统是一个独立的循环系统，采暖系统需单独定压。
3.2蓄热系统直接向采暖系统供热，简称直接供热。直接供热在番热系统和采暖系统中不设热交换器，采暖系统中的循环水也回到番热水箱中。由于直接供热系统中不设热交换器、补水泵、定压装置，减少了设备，锅炉房管道也较为筒单。设计选用说明
图集号
审核邵小珍PN校对余莉全设计腾力页03R102
直接供热方式著热系统和采暖系统之间无传热温差，替热水箱的可利用温差较间接供热利用温差大3~5'C，蓄热水箱体积减小。直接供热方式锅炉房面积小初投资少，由于采暖系统为开式系统，这种供热方式适用于楼层较低（最好是平房），采暖系统简单的采暖用户。如果直接供热方式用于楼层较高的采暖系统会造成如下问题：1）循环泵扬程太大，运行不经济：2)采暖系统在循环泵停运期间进空气，造成系统积气，采暖效果差：3）非采暖期，采暖系统进空气，扇蚀：4）在较复杂的采暖系统中，可能造成采暖系统水力不平衡。因此工程人员在高层建筑采暖系统中选用直接供热方式时，一定要慎重，4热负荷确定：
4.1用蓄热式电锅炉供热的建筑物的热负荷计算。宜采用分段计算的方法，4.2分段计算的方法是：在用蓄热水箱供暖的时间段内，根据采暖最不利日室外温度曲线，将一天分为几段，按不同的室外温度和房间使用情况来计算热负荷。根据平、谷、峰电时间段和编者几年来的经验，将7:00~23:00时间分为三段来计算热负荷即7:00~11:00（4小时）；11:00~17:00（6小时）；17:00~23:00（6小时）：
4.3确定蓄热式电锅炉供暖热负荷时应将采暖建筑分为几种类型，由于每种类型建筑的保证供暖时间不同其蓄热量也不同，各类型建筑的保证供暖时间可参考下表建筑类型
保证供暖时间
4.4建筑物用蓄热装置供热的时间段内所需热量确定：Wx=2Qixti(kW.h）
Qi-用蓄热装置供热的各时间段的热负荷（kW）ti一一用番热装置供热的各时间段的时间（小时）5锅炉容量选择：
5.1番热式电锅炉房工程中电锅炉宜选用承压锅炉，也可采用无压锅炉：选用无压锅炉的系统，其番热泵必须设置在无压锅炉后。为防止蓄热泵气蚀，蓄热终了锅炉出口温度只能达到85c左右（具体温度需根据水箱高度，水泵入口前管道及设备阻力水泵气蚀余量等计算确定），水箱蓄热温差在水箱高度相同的情况下比使用承压锅炉时的蕃热温差约小10'C左右，所需水箱体积增大，所蓄热量品质降低。因此蓄热式电锅炉房中应首选承压锅炉。5.2锅炉计算容量=番热用锅炉热负荷+值班用锅炉热负荷番热用锅炉负荷Nx=Wx/Tx（kW）值班锅炉负荷Ng=谷电时段建筑物的保温热负荷（kW）：锅炉计算负荷Nj=Nx+Ng（kW）
5.3锅炉负荷和台数的选择，需根据锅炉计算负荷及锅炉房配用的变压器容量综合考虑选择。尽可能地与变压器容量匹配，多合锅炉可共用一合变压器，但不充许多台变压器共同给一台锅炉供电。5.4如采用谷电+平电运行方式，所选锅炉功率应大于平电运行时的供热负荷。5.5蓄热式电锅炉房不设备用锅炉，但要配备有备用电热管。锅炉房内锅炉台数不限。设计选用说明
审核邵小珍珍校对余莉
设计滕力
图集号
03R102
6番热装置容量及著热装置数量的选择：6.1常压著热水箱最大可利用温差：6.1.1采用蓄热水箱直接供暖，热力系统中不设热交换器的，蓄热水箱可利用温差可按40°C计算。
6.1.2蓄热系统通过热交换器将热量传给采暖系统供热的，蓄热水箱可利用温差按35C计算。
6.2承压蓄热罐的可利用温度可根据著系统的工作压力计算，最高蓄热温度应比设计压力对应的水的饱和温度低20'C6.3蓄热装置体积
(N-Ng)×txx3600
atxmxxpx4.18
N--实际选用锅炉功率kw
αt--蓄热水箱的可利用温差(C)m-蓄热水箱的保温效率，一般取95%T2一-著热水箱的容积系数，一般取95%p--热水的密度，一般取1000kg/m6.4一般采暖地区，可采用常压蓄热水箱蓄热。对于高寒地区及供热温度要求较高的用户，宜采用承压著热罐，
6.5蓄热装置的数量：替热装置的数量除根据工程情况配置外还应遵循以下原则对于住宅等需要24小时供暖的用户，蓄热装置数量应为2个以上，蓄热装置宜逐个蓄热，逐个放势：对于学校，办公楼等白天供暖，夜间保温的用户，可选用1个番热装置，
6.6蓄热装置进出水口的位置，应考虑蓄热装置中水的温度梯度的影响。供热出水，蓄热回水应在蓄热装置上方：供热回水，蓄热出水应在蓄热装置下方、6.7蓄热装置需作保温，保温厚度的选择以24小时散热量小于蓄热量的5%为宜。如果两合番热水箱相邻设置、蓄热水箱之间也需作保温。7蓄热泵与供热泵
7.1蓄热泵的流量应根据设置在蓄热侧的锅炉功率，按<10'C温差计算。7.2供热泵流量应根据最大供热负荷，一般按10°C计算。73蓄热泵与供热泵可独立设置，也可不分开设置。在不分开设置的情况下流量应按着热泵流量选择。
8热交换器
8.1在番热式电锅炉房向采暖系统间接供热的系统中，无压蓄热系统（采用番热水箱番热）或高温高压蓄热系统与采暖系统分开，一般采用热交换器。8.2热交换器的一次侧进，出口温差宜按10C计算：二次侧进，出口温差也按10°C计算。热交换器一，二侧的传热温差不宜大于5℃C，8.3热交换器的热负荷按最大供热负荷来计算。9采暖供回水温度
9.1采用电锅炉蓄热采暖的用户，宜采用低温常供，小温差（10°C左右），大流量的供暖方式。
10水处理系统：按《工业锅炉水质标准》GB50273-98要求选择。设计选用说明
审核邵小珍校对余莉个设计滕力图集号03R102
11自控
11.1番热状态和供热状态，蓄热水箱中的热水温度不断的在变化。但是锅炉房采暖供水温度却不能随蓄热水箱温度的变化而变化。为使锅炉房采暖供水温度保持在设定范围内，采取有效的的温度调控装置是必须的。对直接供热的系统，需采用合流三通阅来调控锅炉房采暖供水温度对间接供热系统，如蓄热泵，供热泵不分开，且采暖系统中无值班电锅炉的一般采用电动分流三通调节阀来调控锅炉房采暖供水温度：如采暖系统中有值班电锅炉，可采用变频泵来调控锅炉房采暖供水温度：供热泵，蓄热泵分开的系统，可来用变频供热泵或电动合流三通调节阀来调控锅炉房采暖供水温度。11.2、番热式电锅炉房系统如单独设置系统控制柜、系统控制柜一般应具备以下功能：11.2.1控制番热箱是否达到番热温度：如有多个著热水箱，控制番热水箱在蓄热时逐个蓄热，在放热时逐个放热：11.2.2控制锅炉在23:00自动启动，7:00或所有蓄热装置达到蓄热温度后自动停炉。
11.2.3控制电动三通阀或变频泵，调控锅炉房采暖供水温度11.2.4控制番热泵的启停，保证先启泵，后启炉，先停炉，后停泵。12电气部分
12.1电锅炉的电源应由配电室直接供给，可用电缆或金属排输送，12.2锅炉控制柜及系统控制柜宜单独设置在控制室内，改造工程如布置有困难也可设置在锅炉房内，但需远离水泵，水处理等设备，并设置50~100mm的基础。
12.3所有设备外壳均应有可靠接地，接地电阻按有关要求执行，13计算例题1：
某10000平米居民住宅楼锅炉房改造工程，建筑物为砖混结构，24小时保证供暖，室内温度16C~18°C.采用常压蓄热水箱，系统供热形式为间接供热。（以北京地区为例，仅供参考）1）热指标及热负荷选择
根据本图集编写单位对北京地区冬季白天室外气温的观测及这几年的工程实际运行经验，编者将7:00~23:00用蓄热水箱供暖的时间分为三个时段分别为：7:00~11:00，11:00-17:00，17:00-23:00；对于改造工程领结合原有锅炉房的供热情况，采暖建筑物的特点，按热指标进行热负荷计算，本工程三个时段的热指标为：q7-11=45W/m2
q11-17=40W/m2
计算三个时段的热负荷为：
Q7-1=450kW
2）全谷电运行方式
蓄热量计算
Wx=2Q:×ti
Q1-17=400kW
q17-23=50W/m
Q17-23=500kW
Qi一一用蓄热装置供热的各时间段的热负荷（kW）ti一一用蓄热装置供热的各时间段的时间（小时）Wx=Q7-11X t7-11+Q11-17Xt11-17+Q17-23×t17-23=450x4+400x6+500x6
=7200kW.h
设计选用说明
审核部小珍校对余莉公设计滕力陪图集号
03R102
蓄热用电锅炉功率：
Tx一—蕃热时间（小时）
\--锅炉效率，—般取98%
谷电时段值班电锅炉功率：
审核邵小珍
=918kw
n-锅炉效率，—般取98%
23:00-7:00，热指标取为923-7=45W/m2Q23-7=450kW
Q23-2元
锅炉计算功率：
=460kW
Nj=Nx+Ng=918+460=1378kW
锅炉选用功率：
根据锅炉计算功率，本工程配用2台800kV.A变压器，锅炉选用2合690kW的电锅炉，总功率N=1380kW。
蓄热水箱体积：
(N-Ng)xm×8×3600
ztxmxmxpx4.18
t～-蓄热水箱的可利用温差，根据Cm--蓄热水箱的保温效率，一般取95%--蓄热水箱的容积系数，一般取95%P--热水的密度，一般取1000kg/m3(N-Ng)xnx8x3600_(1380-460)x0.988x3600txmxmxpx4.18
35x0.95x0.95x1000x4.18
3）谷电+4h平电运行方式（只供不蓄）蓄热量计算
Wx=2Qixti
Qi一-用蓄热装置供热的各时间段的热负荷（kW）t一一用蓄热装置供热的各时间段的时间（小时）设计在13：00-17：00采用平电供热，三个时段的热负荷如下：Q7-1=450kw
Q1-17=400kW
=197m3
Q17-23=500kW
Wx=Q7-11 X t711 +Q11-17X t1113 +Q1723Xt1723=450×4+400×2+500×6
=5600kw.h
蓄热用电锅炉功率：
谷电时段值班电锅炉功率：
Ng=460kW
锅炉计算功率：
Nj=Nx+Ng=714+460=1174kW
设计选用说明
校对余莉
今菊设计滕力
图集号
03R102
锅炉选用功率：
根据锅炉计算容量，本工程可配备2台630kV.A变压器，锅炉选用2台600kW的电锅炉，总功率N=1200kW。
蓄热水箱体积：
(N-Ng)x×8×3600(1200-460)×0.98×8×3600V=
ztxnxxpx4.18
35x0.95x0.95x1000x4.18
4）谷电+4h平电运行方式（逆蓄边供）蓄热量计算
Wx=EQiXti
Qi一一用蓄热装置供热的各时间段的热负荷（kW）ti一一用替热装置供热的各时间段的时间（小时）=158m3
设计在13：00-17：00采用平电边边供，三个时段的热负荷如下：Q7-1=450kW
Q1-17=400kW
Q17-23=500kW
Wx=Q7-11 × t7-11 +Q11-17× t11-13+Q1723×t17-23=450×4+400×2+500×6
=5600kw.h
锅炉计算功率：
Wx=(Nj×0.98Q 23-7)×8+(Njx 0.98-Q11-17)× 45600=(Njx0.98-450)×8+(Njx0.98-400)× 4Nj=918kw
审核邵小珍
锅炉选用功率：免费标准下载网bzxz
根据锅炉计算容量，本工程可配备1台1000kV.A变压器，锅炉选用1台930kw的电锅炉。
蓄热水箱体积：
(N-Ng)xm×8×3600(930-460)×0.98×8×3600V=
txmxmxpx4.18
=100m3
对平电时段蓄热所需水箱容积进行校核：35x0.95x0.95×1000x4.18
平电时段13：00-17：00水箱蓄热量W1：W1=(N×-Q11-17)×4=(930×0.98-400)×4=2046kW.h谷电时段23：00-7：00水箱蓄热量W2：W2=(Nxm)-Q23-7)x8=(930x0.98450)x8=3691kW.h7:00-13：00蓄热水箱已供热量W3：W3=Q7-11×4+Q11-17×2=450×4+400×2=2600kw.hW1校对余莉
菊设计滕力
图集号
03R102
14.计算例题2：
例题2：某10000平米办公建筑采暖锅炉房改造工程，建筑物结构为砖混结构10小时保证供暖时间，其余时间保温供暖，采用常压蓄热水箱。热指标及热负荷的确定：
根据原锅炉房的供热情况及采暖建筑的结构，本工程热指标确定为：97-11=50W/m2
11-145W/m2
计算三个时段的热负荷为：
Q7-1=500kW
2）全谷电运行方式
蓄热量计算
Q11-17=450kW
917-23=20W/m2
Q17-23=200kW
Wx=Q7-11×t7-11 +Q11-17× t11-17+Q1723×,23=500×4+450×6+200x6
=5900kw.h
蓄热用电锅炉功率：
谷电时段值班电锅炉功率：
23:00-7:00，热指标取为923-7=20W/m2Q23-7=200kW
=205kW
锅炉计算功率：
Nj=Nx+Ng=753+205=958kW
锅炉选用功率：
根据锅炉计算容量，配备1台1000kV.A变压器，锅炉选用1台960kW的电锅炉蓄热水箱体积：
(N-Ng)xmx8x3600
(960-200)x0.98x8×3600
atxm,xmxpx4.18
=162m3
3）谷电+4h平电运行方式（只供不）蓄热量计算
Wx=EQi×ti
35x0.95x0.95x1000x4.18
Qi一—用蓄热装置供热的各时间段的热负荷（kW）ti一一用蓄热装置供热的各时间段的时间（小时）设计在13：00-17：00采用平电供热，三个时段热负荷如下：Q7-11=500kW
Q1-17=450kW
Q17-23=200kW
Wx=Q 7-11 × t7-11 +Q1117× t1113+Q17-23×t1723=500×4+450×2+200×6
=4100kw.h
蓄热用电锅炉功率：
审核邵小珍
=522kw
设计选用说明
校对余莉
外药设计滕力
图集号
03R102