暖通中电锅炉房电气自动化设计之思考

摘要：电锅炉是一种新型的电加热设备，它不仅具有运行高效、安全可靠的特点，而且非常节能和环保，能有效减少对大气环境的污染，并对环境的保护具有极其重要的意义。而在电锅炉房电气自动化设计中，最重要的是对电网的负荷率进行提高。本文将从电锅炉的优点、线路设置、电炉设备、设置过程中存在的问题等这几个方面来对暖通中电锅炉房电气自动化的设计进行思考的。

关键词：电锅炉；电子自动化；优点；设置；问题

中图分类号：F407.63 文献标识码：A 文章编号：

随着社会科技的发展，人类发明的电器设备也越来越趋向与环保型。而电锅炉就这这类环保发明物品的其中之一。它作为节约能源、促进环境保护的第一能手，逐渐取代了油锅炉或煤锅炉，而为人们所广泛使用。电锅炉的主要设备包括软水器、补水泵、控制箱、循环水泵、储热水泵、储热水箱、电锅炉控制柜以及电锅炉的本体。其中电锅炉的本体主要是由检测仪表、进出水管、电加热管以及钢制壳体等这几个部分组成的。而电锅炉的加热方式主要分为两种：一种是电阻加热的方式，另一种是电磁感应的加热方式。电阻加热的方式也就是通过电阻式管状的电热元件来进行加热的，这种加热方式的优点就是结构上比较容易进行叠加组合，并且更换极其方便、控制也比较灵活。而电磁感应加热的方式实际上是一种间接性的加热方式，相对于电阻加热的方式来说，它的热效率相对比较低。因此，就目前来说，电锅炉所采用的加热方式主要还是电阻式管状电热原件的加热方式。而这种加热方式的电气特点主要是锅炉中的水不会带电，然而如果电热元件发生爆裂或漏水的时候，那么电锅炉里面的是也会出现带电的现象，实际上，这也是电阻式管状电热原件加热方式存在的缺陷。此外，由于受到电热原件绝缘导热层在绝缘程度方面的影响，这种漏电的现象一定程度上也会存在于电热管中。

1电锅炉的使用优势

首先，电锅炉的运行具有很高的安全可靠性并且自动化的程度高。通常情况下，电锅炉普遍采用的是自动控制，对电加热管组里面的循环系统能够平稳快速地进行控制。其次，它还具有多项保护功能，如防止水位过低的保护、防止压力超过限度的保护、过电压和过电流的保护、防止短路以及漏电的保护等等。该产品由于不需要专门的管理人员来对它的运行进行操作，在机电方面成功实现了一体化，从而不仅有效避免人为事故的发生而且也使得电锅炉的运行费用得到了很大的节省。再次是电锅炉有效节约了电源，电锅炉在电能输送的过程中，其热效率很高损失掉的热源很少，其热源损失率只在百分之五左右，并且在启停方面的调节极其便利，与油锅炉和煤锅炉相比，在能源消耗方面会比较少，有效实现了节能的目标。此外，使用电锅炉还有效节省了电锅炉的安装费用以及基建投资的费用。由于电锅炉的全套设备不需要设置燃料渣堆放的场所以及烟囱，所以它的占地面积相对而言也会减少，并且其产品的运行很简便，只需要接上水管和电源即可，因此在这方面也为节省资源和资金贡献了一份重要的力量。最后是电锅炉的使用有利于对环境的保护，由于电锅炉不仅不会排放出二氧化碳、二氧化硫、黑烟、灰尘及其他废物，而且还不会产生噪声，对环境的保护起了很重要的作用。

2暖通中电锅炉房电气自动化设计

电锅炉房的线路主要包括了控制线路、热工检测信号线路以及电力线路等。

2.1控制线路的设计

当控制线路在补水泵、循环水泵、蓄热水泵等有关的附属设备中单设控制箱的时候，上述的附属设备的控制箱与电锅炉的控制柜以及连锁的线路，通常采用的是面积为1.5平方毫米的铜芯塑料的电线，其敷设方式主要采用在地坪下暗埋穿钢管的方式。而锅炉房里通常设有软化水的装置，由于软化水的用电量很少，因此可直接在软化水装置附近的墙上设置一个带有三孔的电源插座就能满足电力需要。

2.2热工检测信号线路的设计

热工检测信号的线路主要包括了水位检测路线、压力和温度等，主要由装载电锅炉的水位、压力和温度传感器通过电锅炉控制柜这一中介直接连接到电脑的控制器上。此外，为了让检测的准确性得到确保以及避免来自其它方面的干扰，在检测信号线的选择上，应选用屏蔽线并和电力线路能有效进行分开敷设。

2.3电力线路的设计

电锅炉加热管与电锅炉控制柜之间的线路通常采用的是四根BV型的铜芯塑料电线或者是交联聚氯乙烯的铜芯电缆。电线和电缆同样也是采用对穿钢管进行埋地敷设的方式，此外，这两种的敷设方式还可以采用地沟敷设或者是电缆桥架的敷设方式进行。

2.4电锅炉控制柜的布置

不同类型的电锅炉房，它控制柜的设置位置也会有所不同。如台数比较多而电锅炉的容量又比较大的电锅炉房，它的自动化控制台、水泵控制柜以及电锅炉控制柜则比较适合安装于控制室内。而电锅炉的台数比较少且电锅炉的容量较小时又或者是受到改造工程的限制以及无法单独设置一间控制室时，水泵控制箱和电锅炉控制柜则应该设置在电锅炉房里面，并且与水处理设备以及水泵相隔开来，并设置100毫米左右的基础。此外，容量比较大的电锅炉的安装方式一般采用离墙安装的方式，这样的优势是当电锅炉发生故障时可以双面开门进行维修，并且可以进行单面的操作。而容量比较小的电锅炉的控制柜则可以选择靠墙的方式进行安装，而其正面进行操作的距离应该大于1米。

2.5接地系统的设计

通常情况下，TN-S系统是接地系统最合适的型式。电源进线中的N线也要作重复的接地设置。此外，水泵、电锅炉、水泵控制箱、电锅炉控制柜以及其它电气设备的电线电缆、金属外壳的穿线管都要进行具有可靠性的接地设置。

3电锅炉房电气自动化设计存在的问题

在我国保护环境的政策下，电锅炉得到了大规模的生产并且应用的范围非常广泛。然而，由于我国电锅炉生产起步还比较晚，有关方面的技术设计尚不够完善，也没能达到标准与规范的程度，而不同的差价在产品的系列和型号方面也没有一个统一的标准，从而给电锅炉房的设计、布置以及设计人员对电锅炉型号的选择造成了一定的麻烦和困难。尤其是电气专业设计人员对电锅炉的技术性能等各方面都没能了解清楚，而电锅炉房的设计主要是以给排水专业以及通暖为主的，它的订货和选择都是由给排水专业以及通暖负责的，这样就导致了电锅炉房在电气设计的过程中存在了很多问题。

3.1没有完整的施工设计图纸

电锅炉房电气自动化设计中存在的首要问题是施工设计的图纸不完整。电锅炉房电气自动化设计的图纸应包括电力管线的平面布置图以及电力系统图这两部分，但由于有关的专业设计人员没有掌握到齐全的电锅炉设备资料并且在施工设计进行的过程中，电锅炉在其设备方面没能确定好它的选型，从而造成在施工图的设计上存在了一定的困难，导致了施工设计图纸出现了空缺的现象。

3.2电锅炉控制柜与水泵控制箱的不匹配

电锅炉房电气自动化设计中最常存在的一个问题就是电锅炉控制柜与水泵控制箱的不匹配。这主要是由于补水泵、循环水泵、蓄热水泵等附属设备与电锅炉的生产源的不同造成的。由于上述的这两个部分不是出自同一个厂家，而是由不同的厂家进行配套供货的，从而造成了电锅炉控制柜与水泵控制箱的不相匹配。而按照控制的有关要求，蓄热水泵应该与电锅炉这两者之间要互相联锁起来的，但由于没有考虑好蓄热水泵的控制箱这方面的文艺，从而导致在安装施工这道程序上受到了很大的阻碍。

3.3电锅炉房的建筑面积过小

除了上述存在的两个问题之外，电锅炉房的建筑面积过小也是电锅炉房电气自动化设计存在的问题之一。这样会为电锅炉控制柜、电锅炉以及电锅炉其它的配套设备的布置带来了很大的困难。如在一些电锅炉房里面，电锅炉与电锅炉控制柜的距离连0.5米都不到，这样造成了控制柜门无法打开，也无法为电锅炉及控制柜的操作提供有足够的空间。而造成这一问题出现的主要原因是电锅炉房的布置没有事先对电锅炉设备的型号确定好或者是直接就采用了原来的那个电锅炉房，而电锅炉的建筑设计过程中，在进行电锅炉房的尺寸设计时有没有根据原有设备的安装要求进行设计，导致了电锅炉房空间小而设备型号大的情况出现。因此，要解决这一问题，有关的设计单位在进行电锅炉房设计之前，要先确定好电锅炉以及它的配套设备的型号与尺寸。

3.4电锅炉房的用电负荷与电源容量的不匹配

电锅炉房电气自动化的设计往往是新建电锅炉房或者是对原有的工程项目进行改造，但没有对原有的变配电进行改造。这样就会使变配电中的变压器的容量对电锅炉房的用电无法满足，即便它的容量能够满足电锅炉房的用电要求，但当它被引到电锅炉房时，线路在出线开关的容量上却不够。因此，当有关施工设计单位要对原有的电锅炉房进行自动化设计改造时，还要考虑到这一问题，并按照电锅炉房对负荷容量的要求进行改造或扩建原有的配变电所。

结束语

暖通中电锅炉房电气自动化设计是一项复杂的工程，我们再进行设计过程中不仅要考虑的设备自身的特点，还要考虑到设计工程的空间位置等各方面的条件，从而促使电锅炉更好地运行。

参考文献：

[1]王志.浅谈暖通中电锅炉房电气自动化设计[J].中国科技财富，2010，14.

[2]任晓光.暖通中电锅炉房电气自动化设计之浅析[J].装备制造，2009，08.

作者简介：

刘旺龙，男，机电工程师、一级建造师，1993年毕业于湖南科技大学化学化工学院，1993年至2005年于岳阳恒立制冷集团从事暖通空调设计、生产和安装工作，2005年至今专业从事化工、热力管道工程，环境工程设计施工工作。