装配式锅炉房在北京市西黄新村北里供暖改造工程中的应用
作者：冷凝锅炉 时间：2026-05-26 11:01
1、研究背景
北京市西黄新村北里小区建成于2000年，高层采暖面积12.3万平方米，多层2.14万平方米，高层最高建筑物高度24层，多层最高建筑物高度7层，末端均为暖气片采暖。
原有锅炉房采用3台3.5MW传统钢制卧式燃气热水锅炉，2017年进行了锅炉燃烧器低氮改造，改造后烟气NOx排放量为≤80mg/m3，2017年更新改造只更换了锅炉燃烧器，锅炉本体未更新，2017年改造完成后锅炉运行热效率降低，运行时出现如下问题：①能耗高：锅炉平均热效率仅为85%左右，燃气消耗量逐年增加，运行成本上升；②排放超标：NO?排放达80mg/m³，不符合北京市《锅炉大气污染物排放标准》（DB11/139-2015）中“NO?≤30mg/m³”的要求。
由于本项目施工周期紧张：项目要求从签订合同到具备供暖调试条件仅40天，传统现场组装模式无法满足。
2、装配式锅炉房的设计方案
本项目若采用传统方案设计的话涉及的设备较多，设计及施工周期较长，且设备占地面积较大。
采用传统方案设计主要设备包括：燃气热水锅炉、一次循环泵、板式换热器、二次循环泵、除污器、脱气机、定压罐、集分水器、软水器、软化水箱、补水泵、控制柜、自控柜等。
为缩短设计及施工周期、减少设备的占地面积，提高锅炉房利用率，我方对此锅炉房采暖系统进行了如下优化设计：
（1）锅炉选用高效冷凝铸铝燃气热水锅炉，占地面积仅为传统钢制锅炉的1/2，比传统锅炉节能15%以上，烟气排放满足北京市环保要求；
（2）机组化设计，采用三维软件SOLIDWORKS进行设计工厂组装，减少施工及人员的投入，主要机组化设计的主要内容如下：
1）一次循环泵设计为一次循环泵组
2）多层及高层板式换热器和采暖二次循环泵及除污除锈定压排气混水罐设计为多层板式换热循环机组和高度板式换热循环机组；
3）多层和高层补水泵设计为多层补水泵组和高层补水泵组。
（3）设备集成化设计，通过集成化设计大大降低设备投资费用、减少设备采购周期、缩短施工周期和机房占地面积，设备集成化设计主要包括如下内容：
把传统系统中的除污器、脱气机、定压罐、集水器集成设计为为除污除锈定
压排气混水罐设备，此设备具有除污、除锈、定压、排气、混水等功能于一身，且占地面积小，投资费用低等优点。
（4）主要管道采用工厂预制化设计及生产，现场装配安装。
3、装配式锅炉房的优点
3.1显著缩短建设周期
传统锅炉房建设周期约为50天（现场组装30天+现场安装20天），而装配式锅炉房采用“机组化设计+设备集成化设计+工厂预制+现场安装”模式，工厂预制20天（预制）+现场安装15天，总周期缩短至35天，比传统锅炉房建设周期缩短了15天。其中，工厂预制环节可与现场基础施工并行，进一步压缩总工期。
3.2提高工程质量
工厂预制采用标准化生产流程（如CNC加工、焊接机器人、无损检测），设备尺寸偏差≤2mm（传统现场组装偏差≥5mm），外观质量（无划痕、变形）及性能（如锅炉热效率、泵扬程）更稳定。
3.3降低施工成本
人工成本：
材料成本：
工厂预制采用批量采购，材料价格比传统现场采购低10%（如管道、阀门、保温材料），合计节省12万元；
设备成本：采用除污除锈定压排气混水罐代替传统除污器、脱气机、定压罐、集水器，节省设备及配套仪表、阀门、管道合计节省费用35万元。
设备租赁成本：传统现场组装需租赁电焊机、切割机、吊车、叉车等设备30天（租赁费约15万元），装配式仅需租赁设备15天（租赁费约6万元），节省9万元。
3.4、减少机房占地面积
通过优化设备选型、机组化设计及设备集成化设计大大减少了机房占地面积，通过设备占地面积的优化，提高了机房的利用率，本项目原有设备机房占地面积为438平方米，通过优化后设备机房占地面积仅为332.40平方米，设备机房占地面积减少了105.6平方米，设备机房占地面积减少了24%。通过优化设备选型、机组化设计及设备集成化设计减少的占地面积，合理规划成其他办公区域及洗浴区域，提高了锅炉房管理和办公环境，提高了锅炉房管理效率和人文精神。
3.5实现节能减排
装配式锅炉房采用全预混高效冷凝技术（锅炉年平均热效率105%以上），比传统锅炉（年平均热效率90%）节能15%以上；同时，采用全预混低氮燃烧器（NO?排放≤30mg/m³），比改造前的燃烧器（NO?排放80mg/m³）减排62.5%。本项目运行一年后，燃气消耗量从115.52万m³降至86.64万m³，节能率25%，NO?排放从80mg/m³降至25mg/m³，减排率76.56%。
4装配式锅炉房减少建设周期的经济效益分析
4.1直接经济效益
工期缩短带来的成本节省：
本项目传统周期50天，装配式周期35天，节省15天，且传统施工周期无法满足合同工期要求，可能造成违约风险。
人工与设备成本节省：
如3.3节所述，合计节省78.5万元（22.5+12+35+9）。
4.2间接经济效益
提高企业竞争力：
装配式锅炉房的快速建设能力，使企业在承接紧急项目时更具优势，可增加市场份额；
提升客户满意度：
提前供暖，解决了居民“冬季供暖延迟”的问题，提高了客户对企业的信任度。
原有锅炉房采用3台3.5MW传统钢制卧式燃气热水锅炉，2017年进行了锅炉燃烧器低氮改造，改造后烟气NOx排放量为≤80mg/m3，2017年更新改造只更换了锅炉燃烧器，锅炉本体未更新，2017年改造完成后锅炉运行热效率降低，运行时出现如下问题：①能耗高：锅炉平均热效率仅为85%左右，燃气消耗量逐年增加，运行成本上升；②排放超标：NO?排放达80mg/m³，不符合北京市《锅炉大气污染物排放标准》（DB11/139-2015）中“NO?≤30mg/m³”的要求。
由于本项目施工周期紧张：项目要求从签订合同到具备供暖调试条件仅40天，传统现场组装模式无法满足。
2、装配式锅炉房的设计方案
本项目若采用传统方案设计的话涉及的设备较多，设计及施工周期较长，且设备占地面积较大。
采用传统方案设计主要设备包括：燃气热水锅炉、一次循环泵、板式换热器、二次循环泵、除污器、脱气机、定压罐、集分水器、软水器、软化水箱、补水泵、控制柜、自控柜等。
为缩短设计及施工周期、减少设备的占地面积，提高锅炉房利用率，我方对此锅炉房采暖系统进行了如下优化设计：
（1）锅炉选用高效冷凝铸铝燃气热水锅炉，占地面积仅为传统钢制锅炉的1/2，比传统锅炉节能15%以上，烟气排放满足北京市环保要求；
（2）机组化设计，采用三维软件SOLIDWORKS进行设计工厂组装，减少施工及人员的投入，主要机组化设计的主要内容如下：
1）一次循环泵设计为一次循环泵组
2）多层及高层板式换热器和采暖二次循环泵及除污除锈定压排气混水罐设计为多层板式换热循环机组和高度板式换热循环机组；
3）多层和高层补水泵设计为多层补水泵组和高层补水泵组。
（3）设备集成化设计，通过集成化设计大大降低设备投资费用、减少设备采购周期、缩短施工周期和机房占地面积，设备集成化设计主要包括如下内容：
把传统系统中的除污器、脱气机、定压罐、集水器集成设计为为除污除锈定
压排气混水罐设备，此设备具有除污、除锈、定压、排气、混水等功能于一身，且占地面积小，投资费用低等优点。
（4）主要管道采用工厂预制化设计及生产，现场装配安装。
3、装配式锅炉房的优点
3.1显著缩短建设周期
传统锅炉房建设周期约为50天（现场组装30天+现场安装20天），而装配式锅炉房采用“机组化设计+设备集成化设计+工厂预制+现场安装”模式，工厂预制20天（预制）+现场安装15天，总周期缩短至35天，比传统锅炉房建设周期缩短了15天。其中，工厂预制环节可与现场基础施工并行，进一步压缩总工期。
3.2提高工程质量
工厂预制采用标准化生产流程（如CNC加工、焊接机器人、无损检测），设备尺寸偏差≤2mm（传统现场组装偏差≥5mm），外观质量（无划痕、变形）及性能（如锅炉热效率、泵扬程）更稳定。
3.3降低施工成本
人工成本：
材料成本：
工厂预制采用批量采购，材料价格比传统现场采购低10%（如管道、阀门、保温材料），合计节省12万元；
设备成本：采用除污除锈定压排气混水罐代替传统除污器、脱气机、定压罐、集水器，节省设备及配套仪表、阀门、管道合计节省费用35万元。
设备租赁成本：传统现场组装需租赁电焊机、切割机、吊车、叉车等设备30天（租赁费约15万元），装配式仅需租赁设备15天（租赁费约6万元），节省9万元。
3.4、减少机房占地面积
通过优化设备选型、机组化设计及设备集成化设计大大减少了机房占地面积，通过设备占地面积的优化，提高了机房的利用率，本项目原有设备机房占地面积为438平方米，通过优化后设备机房占地面积仅为332.40平方米，设备机房占地面积减少了105.6平方米，设备机房占地面积减少了24%。通过优化设备选型、机组化设计及设备集成化设计减少的占地面积，合理规划成其他办公区域及洗浴区域，提高了锅炉房管理和办公环境，提高了锅炉房管理效率和人文精神。
3.5实现节能减排
装配式锅炉房采用全预混高效冷凝技术（锅炉年平均热效率105%以上），比传统锅炉（年平均热效率90%）节能15%以上；同时，采用全预混低氮燃烧器（NO?排放≤30mg/m³），比改造前的燃烧器（NO?排放80mg/m³）减排62.5%。本项目运行一年后，燃气消耗量从115.52万m³降至86.64万m³，节能率25%，NO?排放从80mg/m³降至25mg/m³，减排率76.56%。
4装配式锅炉房减少建设周期的经济效益分析
4.1直接经济效益
工期缩短带来的成本节省：
本项目传统周期50天，装配式周期35天，节省15天，且传统施工周期无法满足合同工期要求，可能造成违约风险。
人工与设备成本节省：
如3.3节所述，合计节省78.5万元（22.5+12+35+9）。
4.2间接经济效益
提高企业竞争力：
装配式锅炉房的快速建设能力，使企业在承接紧急项目时更具优势，可增加市场份额；
提升客户满意度：
提前供暖，解决了居民“冬季供暖延迟”的问题，提高了客户对企业的信任度。
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