维普资讯 http://www.cqvip.com 第２８卷第６期 煤气与热力 ＧＡＳ＆ＨＥＡＴ Ｖｏ１．２８ Ｎｏ．６ ２００８年６月 祭 祭祭零 祭祭 Ｊｕｎ．２００８ 爨建筑供暖·空调·热环境 《 弋 燃气红外线辐射供暖系统的设计与安装 陈佩寒， 田玉卓 （石家庄铁道学院，河北石家庄０５００４３） 摘要： 阐述了燃气红外线辐射供暖方式的特点，探讨了燃气红外线辐射供暖系统设计、安 装应注意的事项，列举了相关设计标准规范与标准图。 关键词： 燃气红外线辐射供暖； 高大空间建筑；设计 中图分类号：ＴＵ９９５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００—４４１６（２００８）０６—０Ａ２９—０３ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇａｓ—ｉｒｅｄ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｒａｄｉｆａｎｔ Ｈｅａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ＣＨＥＮ Ｐｅｉ．ｈａｎ．ＴＩＡＮ ＹＵ．ｚｈｕｏ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｇａｓ．ｆｉｒｅｄ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｒａｄｉａｎｔ ｈｅａｔｉｎｇ ｍｏｄｅ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅ ｍａｔｔｅｒｓ ｎｅｅｄｉｎｇ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄｓ．ｃｏｄｅｓ ａｎｄ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｒａｗ— ｉｎｇｓ ｆｏｒ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｄｅｓｉｇｎ ａｒｅ ｅｎｕｍｅｒａｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｇａｓ—ｆｉｒｅｄ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｒａｄｉａｎｔ ｈｅａｔｉｎｇ；ｈｉｇｈ ａｎｄ ｌａｒｇｅ ｓｐａｃｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ；ｄｅｓｉｇｎ 高大空间建筑特别是工业厂房多采用以散热器 为主、热风为辅的供暖系统，这种供暖方式传热过程 主要以对流为主。在实际应用中，采用散热器与热 风对流传热供暖存在的主要问题为：由于建筑空间 大，冬季供暖热负荷大，布置散热器困难；这类建筑 净空高，散热器布置在底部，垂直空间温度梯度大； 定数量的发生器和辐射器。燃气红外线辐射供暖系 统通常燃烧天然气、液化石油气，加热金属辐射管、 板或陶瓷板，使其产生直接热辐射（一次辐射）和受 热房间围护结构内表面、设备表面的二次辐射及对 流传热，为供暖区创造舒适的微气候。辐射管中平 均温度为１８０—５５０ ｏＣ，产生波长为３．５—５．５ ｍ的 热风供暖系统采用集中送风方式，空间温度分布不 均匀，通常上热下冷，热损失增大。辐射供暖系统主 红外线穿过空气层，被人体、物体吸收，热效应显著。 地面温度高出周围空气温度４—８℃，地面、墙面、物 要以辐射换热方式向房间传热，辐射供暖装置可布 置在建筑物的顶棚、墙面或地板内，使建筑物部分围 护结构与散热设备结合为一体，也可采用在建筑物 内悬挂金属辐射板或辐射管。燃气红外线辐射供暖 体的二次辐射可使高度为２ ｍ以下的工作区空气温 度分布均匀，形成舒适的微气候。另外，由于辐射面 积大而均匀，采用燃气红外线辐射供暖的供暖房间 工作区温度可比对流供暖方式低２—３℃。 １．２特点 适用于高大空间建筑，可节约建筑物空间，散热设备 布置均匀，室内温度分布均匀＿１。］。本文对燃气红 ①热效率较高 外线辐射供暖系统的设计与安装进行探讨。 １概述 １．１ 燃气红外线辐射供暖系统 燃气红外线辐射供暖系统可由１个或多个独立 系统组成，每个独立系统包括真空泵、控制系统、一 燃气红外线辐射供暖系统热效率均较高，当烟 气直接排至室内时，热效率可达１００％；当烟气排至 室外时，排放温度一般在９０℃以下，热效率可接近 ９５％。 ②温度分布均匀 Ａ ２９· 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２８卷第６期 煤气与热力 采用散热器供暖，室内的温度梯度一般为０．５ 守国家有关燃气方面的各类标准规范。 ④烟气排放系统 烟气排放系统中尾管、公共尾管的长度和布置 应在确定真空泵后，计算尾管真空度、沿程及局部阻 力，并平衡各分支管道的压力和流量后确定。烟气 排放系统中还应设置风量调节阀：在公共尾管前面 的分支管道末端设风量调节阀，使不对称的各分支 管道的压力和流量平衡；在公共尾管和真空泵之间 设风量调节阀，调节整个系统的真空度。 烟气含有二氧化碳和水蒸气。在农作物、花卉 温室等特殊场所，允许烟气直接排至室内。一些高 １．０￣Ｃ／ｍ；采用燃气红外线辐射供暖，室内的温度 梯度为０．２５￣Ｃ／ｍ，在同一高度水平面的温度基本 相同。当控制器将室内温度设定为某一值时，室内 空气温度随室外温度变化波动很小，平均每小时小 于０．４℃。 ③舒适 燃气红外线辐射供暖系统由于提高了室内外墙 及室内物体的表面温度，减少了围护结构表面对人 体的冷辐射，提高了舒适感。 ④其他特点 与传统散热器供暖系统相比，燃气红外线辐射 供暖系统不需要在室内布置散热器，也不必安装连 接散热器的管道，因此不占建筑面积，还便于布置工 艺设备管道。燃气红外线辐射供暖以辐射为主，无 需加热周围空气，因此尤其适用于开敞、高大空间、 大换气量、热损失大及快速或间歇供暖的场所。燃 气红外线辐射供暖系统的造价较高，不适合小面积、 大空间建筑实例数据表明，烟气中ＣＯ体积分数不 超过１．９９ Ｘ１０～，ＣＯ，体积分数不超过０．０５４。 高大空间建筑物特别是工业厂房，冷风渗透量 折合成换气次数一般大于０．５次／ｈ，而燃烧器所需 换气量只相当于０．０２次／ｈ，远小于冷风渗透量，因 此可以认为是符合卫生要求的。 ⑤控制系统 发生器应有真空度探测和自动点火装置，在确 小空间场所，同时受燃气供气压力、供气量及热值影 响较大。 ２设计 定系统的真空度后再点火燃烧，应保障无点火爆燃 现象。在设计中须强调，室内有可燃气体泄漏危险 的地方（一般为燃气入口处、计量问等）安装可燃气 体报警器，当燃气体积分数达到爆炸下限的２０％时 立即报警，并可自动或手动关闭燃气入口总管上的 紧急切断阀；应能手动遥控关闭辐射器。供暖场所 应有温度传感器，测量空气温度和辐射温度，使辐射 器保证供暖所需温度。 ①供暖设计热负荷 供暖设计热负荷的计算见文献［３］。这里特别 强调，在多数的工业项目中，由于各种原因，厂房围 护结构的实际传热系数与设计要求不符，易造成实 际热负荷大于设计值，供暖系统达不到预期效果。 ②发生器 对于热功率一定的燃气红外线辐射供暖系统， 采用数量较多、热功率较小的发生器要比采用数量 少、热功率大的发生器能使人员感觉更舒适，室内温 度场更均匀。因此，在确定发生器数量时应考虑系 统的安装高度，并选择适宜的发生器热功率。对于 辐射器的布置应按照文献［３］的要求。 ③燃气管道的布置 设计及使用时应严格保证供气压力及供气量。 管道可布置成环状，也可布置成枝状。对于干燃气 可无坡敷设，其他燃气则沿气流方向应有０．００１～ ３安装 设计中应确保整个系统为负压运行方式，对供 暖空问无泄漏，无明火燃烧。燃气在辐射器内负压 燃烧，烟气由真空泵排出室外（特殊场所可直排室 内）。辐射器严禁安装在地下室和有易燃、易爆气 体、粉尘的场所。辐射器的安装应有０．００３的坡度， 烟气排放系统应有０．００５以上的坡度，均应沿气流 方向，并在真空泵前设集、排水器，且采取防冻结措 施。 ４设计标准规范与标准图 燃气辐射供暖系统设计必须遵守及参考的标准 规范准有：ＧＢ ５００１９－－２００３《采暖通风与空气调节 ０．００３的坡度，并在最低点设排水器，各支管末端宜 设置放散管排至室外。在燃气的入口处应设紧急切 断阀，且当消防自动化系统（包括烟气报警、灭火系 设计规范》、ＪＢＪ ｌ０＿＿９６《机械工厂采暖通风与空气 调节设计规范》、ＧＢ ５００１６－－２００６（建筑设计防火规 范》、ＧＢＺ ｌ＿２００２《工业企业设计卫生标准》、ＧＢ 统）发生故障时，应能自动关闭燃气供应系统。各 设备及用气点前应设检修阀门。此外，还应严格遵 Ａ ３０· 维普资讯 http://www.cqvip.com 陈佩寒，等：燃气红外线辐射供暖系统的设计与安装 第２８卷第６期 ５００２８－－２００６《城镇燃气设计规范》、ＧＢ ５Ｏ３１６— 边远无热源但有燃气的地方，与新建锅炉房供热系 ２０００｛工业金属管道设计规范》、ＧＢ ５０２４２－－２００２ 《建筑给水排水与采暖工程施工质量验收规范》、ＧＢ ５０２４３－－２００２｛通风与空调工程施工质量验收规 统相比，燃气红外线辐射供暖系统是较好的选择。 参考文献： ［１］ 薄迎．大空间建筑燃气红外线辐射供暖系统的探讨 ［Ｊ］．煤气与热力，２００５，２５（９）：４１—４４． ［２］ 王志刚，由世俊，宋国军．燃气辐射供暖空间温度场的 模拟和实验研究［Ｊ］．煤气与热力，２００４，２４（１０）：５５８ 范》、ＧＢ ５０２３５－－９７｛３２业金属管道工程施工及验收 规范》、ＣＪＪ ９４＿２００３《城镇燃气室内工程施工及验 收规范》、ＧＢ ５０２７５－－９８｛压缩机、风机、泵安装工程 施工及验收规范》、国标图０３Ｋ５０１—１《燃气红外线 辐射供暖系统设计选用及施工安装》等。设计选用 设备时应详细阅读辐射器的相关技术文件，分析辐 射器燃烧产物中有害物及其未经稀释时的浓度，做 到合理选型。 ５结论 ５６２． ［３］ ＧＢ ５００１９－－２００３，采暖通风与空气调节设计规范［ｓ］． 作者简介：陈佩寒（１９７４一 ）， 女， 河北晋州人， 讲师，学士，从事暖通专业的教学工作。 电话：（０３１１）８７９３５０３４ Ｅ—ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｐｅｉｈａｎｃｊ＠１６３．ｅｏｍ 燃气红外线辐射供暖系统，适用于高大空问建 筑内无爆炸气体、粉尘的场所，经济效益较好。对于 收稿日期：２００７—１１—０８；修回日期：２００７—１１—３０ 工程信息· 吉林省长春市生物热电一期工程简介 建设单位：国能生物发电有限公司。 设计单位：山东鲁能电力设计院。 工程规模：总规模为４ Ｘ １２５ ＭＷ供热机组。一期工程建设２ Ｘ １２５ ＭＷ供热机组，配套建设２ Ｘ ６５ ｔ／ｈ 高温高压秸秆燃烧锅炉房，投产后发电量１．３２ Ｘ １０。ｋＷ·ｈ／ａ，秸秆消耗量３０ Ｘ １０ ｔ／ａ，供热量为９４２ Ｘ １０ ，ａ 总造价：５．６ Ｘ１０ 元。 新疆鸟鲁木齐市米东新区化工工业园区煤矸石热电厂工程简介 业主单位：神华神东电力有限责任公司。 设计单位：新疆电力设计院。 工程规模：建设２ Ｘ ３００ ＭＷ循环流化床抽凝式直接空冷汽轮机组、２×１ ０２５ ｔ／，ｈ煤矸石锅炉房，采用除 尘和脱硫设备、烟气连续在线监控装置，配套建设热网工程，供热面积为５５０ Ｘ １０ ｍ ，留有扩建余地，发电量 为ｌ１．８８ ｘ １０ ｋＷ·ｈ／ａ。 总造价：２９ Ｘ１０ 元。 建设期：２００８年—２Ｏ１Ｏ年。 （本刊通讯员供稿） ‘‘‘ ’‘‘ ’’’．、．＿‘ ‘、 Ｉ’’＿’ ·’…’ ’ １…‘’ ‘ ’ ‘‘‘ ’‘’．、－＿‘ Ｉ’’＿‘ 、．’ｌ＿‘‘’．’－＿‘‘’ ‘‘ ‘ ．’’－ ‘ ’ ．’’＿ Ｉ．．＿‘‘’ ‘· ’ · ‘ · ‘’， ‘‘， ‘·· ‘··Ｉ’’＿ ‘· ·，·．、．＿··· ··， ···． Ａ ３１·