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GBT 21434-2022 相变锅炉.pdf

GB/T21434—2022 代替GB/T21434—2008

Phase change boilers

国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会

1_2_住宅楼施工组织设计GB/T 214342022

范围 规范性引用文件 术语和定义 参数系列 型号编制 性能、材料、设计与制造 检验和试验 涂装、包装、铭牌、标志和随机文件 系统设计与安装， 运行操作与维护 质量责任

GB/T 214342022

本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T21434一2008《相变锅炉》。与GB/T21434一2008相比，除结构调整和编辑性改 动外，主要技术变化如下： 更改了范围（见第1章，2008年版的第1章）； 删除了部分术语和定义（见2008年版的第3章）； 更改了参数系列内容（见第4章，2008年版的第4章）； 更改了型号编制方法（见第5章，2008版的第5章）； 更改了性能、材料、设计与制造要求（见第6章，2008年版的第6章）； 删除了有压相变、有机无机介质相变的相关内容（见2008年版的第6章、第7章的相关内容）： 更改了检验与试验（见第7章，2008年版的第7章）； 增加了电气绝缘电阻和耐电压试验（见7.4）； 删除了检验与试验规则（见2008年版的7.8）； 更改了涂装、包装、铭牌、标志和随机文件（见第8章，2008年版的第8章）； 增加了系统设计（见9.1）； 删除了配套供货范围（见2008年版的第9章）； 更改了安装和运行维护（见9.2、第10章，2008年版的附录B）。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262）提出并归口。 本文件起草单位：上海工业锅炉研究所有限公司、浙江力聚热水机有限公司、杭州市特种设备检测 开究院、北京富士特锅炉有限公司、国家工业锅炉质量监督检验中心（广东）、江苏双良锅炉有限公司、方 快锅炉有限公司、福建省锅炉压力容器检验研究院、松下制冷（大连）有限公司、浙江地中海新能源设备 有限公司、浙江特富滨特热能科技股份有限公司、浙江上能锅炉有限公司、张家港威孚热能股份有限公 同、青岛法罗力暖通温控技术设备制造有限公司、博瑞特热能设备股份有限公司， 本文件主要起草人：王善武、赵荣新、熊伟东、江志铭、刘忠赫、注新球、姜连菊、刘明军、邓立斌 小长新、陈电方、黄正、唐海荣、叶勉、喻孟全、戴国栋、王建平、赵冀哲、朱宇龙、郭辉。 本文件2008年首次发布为GB/T21434一2008，本次为第一次修订。

本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T21434一2008《相变锅炉》。与GB/T21434一2008相比，除结构调整和编辑性改 动外，主要技术变化如下： 更改了范围（见第1章，2008年版的第1章）； 删除了部分术语和定义（见2008年版的第3章）； 更改了参数系列内容（见第4章，2008年版的第4章）； 更改了型号编制方法（见第5章，2008版的第5章）； 更改了性能、材料、设计与制造要求（见第6章，2008年版的第6章）； 删除了有压相变、有机无机介质相变的相关内容（见2008年版的第6章、第7章的相关内容）； 更改了检验与试验（见第7章，2008年版的第7章）； 增加了电气绝缘电阻和耐电压试验（见7.4）； 删除了检验与试验规则（见2008年版的7.8）； 更改了涂装、包装、铭牌、标志和随机文件（见第8章，2008年版的第8章）； 增加了系统设计（见9.1）； 删除了配套供货范围（见2008年版的第9章）； 更改了安装和运行维护（见9.2、第10章，2008年版的附录B）。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262）提出并归口。 本文件起草单位：上海工业锅炉研究所有限公司、浙江力聚热水机有限公司、杭州市特种设备检测 研究院、北京富土特锅炉有限公司、国家工业锅炉质量监督检验中心（广东）、江苏双良锅炉有限公司、方 快锅炉有限公司、福建省锅炉压力容器检验研究院、松下制冷（天连）有限公司、浙江地中海新能源设备 有限公司、浙江特富滨特热能科技股份有限公司、浙江上能锅炉有限公司、张家港威孚热能股份有限公 司、青岛法罗力暖通温控技术设备制造有限公司、博瑞特热能设备股份有限公司， 本文件主要起草人：王善武、赵荣新、熊伟东、江志铭、刘忠赫、注新球、姜连菊、刘明军、邓立斌、 孙长新、陈电方、黄正、唐海荣、叶勉、喻孟全、戴国栋、王建平、赵冀哲、朱宇龙、郭辉。 一2008，本次为第一次修订。

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.1本文件规定了相变锅炉的参数系列，型号编制，性能、材料、设计与制造，检验与试验，涂装、包装、 名牌、标志和随机文件，系统设计与安装，运行操作与维护，质量责任等方面的基本要求。 .2本文件适用于以油、气为燃料或以电能为输人能源，以水为锅内介质和输出工质，且额定工作压力 小卜于0.1MPa的相变锅炉（包括真空相变锅炉和微压相变锅炉）。 3其他燃料的相变锅炉可参照执行

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必 ，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注期的引用文件，其 文件。 GB/T150（所有部分）压力容器 GB/T 151 热交换器 GB 567.1 爆破片安全装置第1部分：基本要求 GB 567.2 爆破片安全装置第2部分：应用、选择与安装 GB 567.3 爆破片安全装置第3部分：分类及安装尺寸 GB/T 713 锅炉和压力容器用钢板 GB/T 1527 铜及铜合金拉制管 GB/T 1576 工业锅炉水质 GB 2894 安全标志及其使用导则 GB/T2900.48电工名词术语锅炉 GB/T3087低中压锅炉用无缝钢管 GB3096声环境质量标准 GB/T3274碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带 GB4053（所有部分）固定式钢梯及平台安全要求 GB/T 8163 3输送流体用无缝钢管 GB/T 10180 工业锅炉热工性能试验规程 GB 13271 锅炉大气污染物排放标准 GB/T 15823 无损检测 氨泄漏检测方法 GB/T 16508.1 锅壳锅炉 第1部分：总则 GB/T 16508.3 锅壳锅炉 第3部分：设计与强度计算 GB/T 16508.4 锅壳锅炉 第4部分：制造、检验与验收 GB/T 22395 锅炉钢结构设计规范 GB/T24593 锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管

GB/T36699锅炉用液体和气体燃料燃烧器技术条件 GB 50041 锅炉房设计标准 JB/T 3375 锅炉用材料人厂验收规则 JB/T 7985 小型锅炉和常压热水锅炉技术条件 JB/T 10393F 电加热锅炉技术条件 NB/T 47034 工业锅炉技术条件 NB/T 47055 锅炉涂装和包装通用技术条件

GB/T2900.48界定的以及下列术语和定义适用于本文件， 3.1 相变锅炉phasechangeboilers 在锅炉本体内没有不凝结气体或不凝结气体的分压力（绝对压力）接近于零的状态下，锅 过不断蒸发、冷凝的气液两相循环，连续将热量传递给换热管内工质（如：水）的锅炉。 3.2 锅内介质 mediuminsideboilers 充装在相变锅炉本体内，吸收燃烧（或电加热）产生的热量并将热量传递给换热管内工质（ 物质。 注：如采用水作为锅内介质，也称热媒水（mediumwaterinsideboilers） 3.3 额定工作压力ratedworkingpressure（gauge) 锅内介质额定蒸汽压力（表压）ratedvaporpressure（gauge）ofmediuminsideboilers 相变锅炉正常工作时，锅内介质（热媒水）蒸汽空间允许达到的最高工作压力。 3.4 真空相变锅炉vacuumphasechangeboilers 锅内介质额定蒸汽压力低于当地大气压（表压小于0MPa）的相变锅炉。 3.5 微压相变锅炉micropressurephasechangeboilers 锅内介质额定蒸汽压力大于当地大气压且小于0.1MPa（表压小于0.1MPa)的相变锅炉， 3.6 换热管heatexchangingtubes 吸收相变锅炉锅内介质（热媒水）蒸汽的冷凝热，并将热量传递给管内工质（如：水）的管束 3.7 真空漏率vacuumleakrate 相变锅炉在一定的负压条件下，外部空气（或氢气）漏入封闭锅内的速度。 注：单位为帕立方米每秒（Pa·m/s）

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小例2： 燃料种类为油，额定输出功率1.4MW，输出工质两路，一路用于采暖，一路用于卫生热水的真空相变 号为：

性能、材料、设计与制造

6.1.1锅炉制造单位应保证锅炉额定工况下的额定热功率。

6.2.1锅炉用材料应按表2选用

GB/T21434—2022表 2锅炉用材料（续）材料分类材料牌号材料标准用途碳素钢10,20GB/T 8163,GB/T 3087受热面管06Cr19Ni10(S30408)管材合金钢022Cr17Ni12Mo2(S31603),GB/T 24593换热管06Cr17Nil2Mo2(S31608)铜材T2GB/T 1527换热管6.2.2锅炉用材料应根据锅炉制造单位技术负责人批准的检验项目按JB/T3375的相关规定进行入厂检验且合格。钢材和焊接材料应有质量证明书。6.3设计要求6.3.1基本要求6.3.1.1锅炉设计应从生命周期的角度出发，充分考虑制造、运输、安装、使用、回收、处理全过程，按本文件相关规定使锅炉满足安全、节能和环保的要求。6.3.1.2锅炉设计应保证受热面得到可靠冷却6.3.1.3锅炉锅壳、换热管程等应保证在运行时能按设计预定的方向自由膨胀。6.3.1.4锅炉最低安全液位应至少高于最高火界75mm。6.3.1.55锅炉应便于运输安装、操作检修。6.3.1.6锅炉本体宜整装出厂。6.3.1.7锅炉的结构设计还应符合GB/T16508.3、JB/T10393的有关规定。6.3.2结构设计6.3.2.1真空相变锅炉承受外压部件的强度计算压力应按0.1MPa取值。6.3.2.2微压相变锅炉强度计算压力应按0.2MPa取值。6.3.2.3锅炉本体受压元件的强度计算应根据结构布置形式按GB/T16508.3的规定进行。6.3.2.4承受外压的锅炉壳体应作稳定性校核，当稳定性校核有困难时可采用试验方法校核。6.3.2.5锅炉壳体和炉胆的壁厚应满足如下要求：a)真空相变锅炉壳体，最小壁厚不应小于4mm；b）微压相变锅炉壳体，最小壁厚不应小于6mm；c)炉胆，最小壁厚不应小于6mm，最大壁厚不宜超过22mm。6.3.2.66锅炉管板与壳体（筒体）焊接宜采用全焊透对接接头或插人式全焊透T型坡口接头；也可采用单面满角焊缝的角接接头或T型接头（其焊缝的厚度不应小于所连接的较薄板厚度的70%）[见图2a）、图2b）、图2c)]，或采用双面焊的满角焊缝［见图2d)]。但不应采用搭接角焊缝［见图2e)]。5

6.3.2.7锅炉可不设置人孔、手孔等检查孔，但应设置一个直径不小于80mm的可观察锅筒内部和换 热管外部的窥视孔，必要时可拆除检查锅炉内部腐蚀、结垢情况。若锅炉采用带法兰的U型换热管组， 其连接管座孔也可满足检验要求。 6.3.2.8锅炉应合理设置若干个看火孔。其结构应具备足够的强度，且有可靠密封和防止高温的措施。 6.3.2.9锅炉炉胆或烟管、拉撑管端部伸出管板焊缝的长度，受火焰或600℃以上烟气冲刷的一端，不 应大于1.5mm；受600℃以下烟气冲刷的一端，不应大于5mm。 6.3.2.10锅炉对流或辐射受热面采用鳍片管或螺旋翅片管时，鳍顶或翅顶温度不应超过材料的抗氧化 温度，鳍片或翅片与管子的温差应力不应超过管子工作温度下的许用应力。 6.3.2.11换热管程的强度计算压力应取工质额定出口压力的1.05倍再加上0.2MPa。 6.3.2.12 换热管程的压降不宜超过0.1MPa，最大不超过0.2MPa 6.3.2.13 换热管程内工质的流速不应低于克服工质中杂质析出沉淀的最小流速，在管程压降许可的情 况下，流速宜在1.5m/s~2.2m/s范围内选取。 5.3.2.14换热管程的传热面积应根据最小负荷时锅炉热媒水温度不低于烟气露点温度、最天负荷时能 满足额定功率输出的要求设计

6.3.2.15换热管程应满足如下规定：

a）采用相当于集箱的汇管结构时，汇管截面积不应小于各汇入换热管截面积之和； b）换热管180弯头的流通面积，不应小于直管段流通截面积的90%； c）换热管较长时，应采用厚度不小于6mm的板支撑，支撑板的数量和支撑位置应根据换热管

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量和允许挠度确定，支撑板与换热管之间不宜焊接； d）# 换热管一般采用直管，也可采用U型管或蛇形盘管；换热管宜采用强化换热管，如螺纹管。 6.3.2.16 换热管管板与管箱、壳体的焊接连接结构应符合GB/T150（所有部分）或GB/T151的规定。 6.3.2.17 锅炉应在最高处设置排气装置，最低处设置热媒水排放装置。 6.3.2.18 锅炉尾部受热面结构设计应符合GB/T16508.1或GB/T151的规定 6.3.2.19 锅炉炉膛、尾部受热面、烟箱等易积存冷凝水的部位，应设置可靠的疏水装置，同时应采取有 效措施防止烟气泄漏。 5.3.2.20锅炉应设置必要的热工性能检测测点，工质进出口管路上应设置温度测点和压力测点；燃油 锅炉烟道上还应设置必要的温度测点、压力测点和烟气污染物浓度测点。 6.3.2.21锅炉的吊耳、拖拉钩等受力构件的设计计算应符合GB/T16508.1的规定。 6.3.2.22钢架、平台和扶梯等设计应符合GB/T22395和GB4053（所有部分）的相关规定，

6.3.3.1燃烧器应与锅炉额定出力、炉膛尺寸及烟风系统相匹配且适合锅炉负荷变化、使用环境等要 求。燃烧器的最大输出热功率宜不小于锅炉额定热功率的1.2倍，通风压头宜不小于锅炉计算烟气阻 力的1.2倍。设计海拔超过1000m的相变锅炉，应按高原环境条件核算风机的风量和风压。 6.3.3.2燃烧器应符合GB/T36699、NB/T47034的相关规定

6.3.4安全保护装置

6.3.4.1锅炉锅筒（锅壳）上应至少设置一个能够准确显示锅内热媒水液位的液位指示装置，不宜采用 玻璃管式液位计。液位指示装置应可靠密封，不应泄漏， 6.3.4.2应设置可靠的热媒水超温、超压联锁保护装置，并与燃烧控制系统联锁。 6.3.4.3应设置低液位报警联锁保护装置，并与燃烧控制系统联锁。 6.3.4.4应设置点火程序控制、熄火报警和联锁保护、燃油温度或燃气压力超限报警和联锁保护、燃烧 位式或比例式自动调节等装置。 6.3.4.5当锅炉一旦出现超温、超压时，应至少有一个联锁机构能通过机械动作切断燃烧器或电加热电 源并报警。其切断电源的开关或接触器信号应独立于控制系统的程控器以外。待查明原因排除故障 后，方能人工复位重新启动。 6.3.4.6应设置压力安全保护装置（如：爆破片安全装置或重力式泄压装置），不应采用电磁阀、气动阀 液压阀或水封等装置。锅炉不宜采用温度溶栓塞作为唯一的压力保护装置。 6.3.4.7采用爆破片安全装置作为相变锅炉压力安全保护装置时，爆破片安全装置的选用、爆破片及其 夹持装置的结构应符合GB567.1、GB567.2、GB567.3的规定

6.3.4.8压力安全保护装置应符合下列要求

a）真空相变锅炉的压力保护装置爆破压力取0.05MPa；当真空相变锅炉工作压力高于0.05MPa 时，防爆膜片应自动破裂并切断燃烧控制装置电源及报警， b 微压相变锅炉的压力保护装置爆破压力取0.11MPa；当微压相变锅炉工作压力高于0.11MPa 时，防爆膜片应自动破裂并切断燃烧控制装置电源及报警。 6.3.4.9压力安全保护装置的规格和数量应根据锅炉额定热功率（或锅内热媒水当量蒸发量）计算确 定，且应保证燃烧装置以最大出力运行时，锅炉工作压力不应超过强度计算压力；但每台锅炉应至少安 装一个压力安全保护装置。

6.3.4.10压力安全保护装置排放通道最小截面利

直空相变锅炉按公式（1)计算：

A.一压力安全保护装置排放通道的最小截面积，单位为平方米（m）； Q一一锅炉额定热功率，单位为兆瓦（MW）。 微压相变锅炉按公式（2）计算：

A,≥2.5X10Q

A。一一压力安全保护装置排放通道的最小截面积，单位为平方米（m）； Q一一锅炉额定热功率，单位为兆瓦（MW）。 区域。 6.3.4.12锅炉应至少安装1只与锅内热媒水蒸气空间直接相连的（真空）压力表，精度等级不应低于1 级，表盘直径不应小于100mm，（真空）压力表及其管路附件应确保可靠密封；真空相变锅炉的真空压 力表量程宜在一0.1MPa～0.2MPa范围，微压相变锅炉的压力表量程宜在一0.1MPa～0.4MPa范 围。（真空）压力表也可用数显真空计代替，精度等级及量程范围与压力表相同

6.4.1.1锅炉制造过程中的下料、卷制或压制、管子成形、胀接、焊接等应符合GB/T16508.4的相关 要求。 6.4.1.2电加热相变锅炉的制造同时应符合JB/T10393的规定

6.4.2主要零部件制造与装配

5.4.2.1锅炉锅筒（锅壳）、炉胆、管板（封头）、管子等的制造与装配应符合GB/T16508.4、JB/T7985 的相关规定。 6.4.2.2换热管程的换热管、管板与管箱的制造与装配应符合GB/T151的相关规定。 6.4.2.3 锅炉尾部受热面的制造与装配应符合GB/T16508.4或GB/T151的相关规定。 6.4.2.4 锅炉烟箱应按设计图样制造与装配，并符合下列规定 烟箱长度、宽度、深度的尺寸偏差：当长度、宽度、深度不大于1m时，其尺寸偏差不应大于 5mm；当长度、宽度、深度大于1m时，其尺寸偏差不应大于7mm。 烟箱壁板平直段的平面度在任意长度内不应大于全长的0.4%。 烟箱门板与烟箱框之间的间隙不应大于2mm。 d） 烟箱装配时： 1）烟箱的水平或垂直中心线与锅壳对应的水平或垂直中心线的平行度：当烟箱的水平或垂 直中心线实际长度不大于1.5m时，不应大于3mm；当烟箱的水平或垂直中心线实际长 度大于1.5m时，不应大于4mm； 2）烟箱中心线相对锅壳中心线或基准线的位移不应大于5mm

2.1锅炉锅筒（锅壳）、炉胆、管板（封头）、管子等的制造与装配应符合GB/T16508.4、JB/T7985 #关规定。 2.2换热管程的换热管、管板与管箱的制造与装配应符合GB/T151的相关规定。 2.3锅炉尾部受热面的制造与装配应符合GB/T16508.4或GB/T151的相关规定。 2.4锅炉烟箱应按设计图样制造与装配，并符合下列规定， a）烟箱长度、宽度、深度的尺寸偏差：当长度、宽度、深度不大于1m时，其尺寸偏差不应大于 5mm；当长度、宽度、深度大于1m时，其尺寸偏差不应大于7mm。 D 烟箱壁板平直段的平面度在任意长度内不应大于全长的0.4%。 C 烟箱门板与烟箱框之间的间隙不应大于2mm。 d）烟箱装配时： 1）烟箱的水平或垂直中心线与锅壳对应的水平或垂直中心线的平行度：当烟箱的水平或垂 直中心线实际长度不大于1.5m时，不应大于3mm；当烟箱的水平或垂直中心线实际长 度大于1.5m时，不应大于4mm； 2）烟箱中心线相对锅壳中心线或基准线的位移不应大于5mm

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锅炉本体主要零部件的材料和焊条、焊丝等焊接材料应有质量证明书，检验其是否符合 技术文件的规定。

7.1.2主要零部件和总装质量检验

主要零部件的制造及装配质量是否符合图样规定

7.1.3焊接质量检验

采用量具和目测等方法检验焊缝尺寸及外观质量是否符合下列规定： a）焊缝尺寸应符合设计要求，对接焊缝高度不应低于母材，角焊缝厚度不应低于母材较薄处 70%，且与母材光滑过度； b）焊缝及热影响区表面不应有裂纹、弧坑及超过0.5mm深的咬边等

乙.2锅炉本体耐压试验、真空检漏与泄漏检测

a）锅炉本体宜采用气压试验，也可采用水压试验； b）锅炉本体或部件耐压试验应按表3的规定进行

表3锅炉本体或部件耐压试验压力与保压时间

c）耐压试验前，应将安全保护装置拆除，并装上能承受相应压力的装置； d）耐压试验时应有安全措施，试验单位的安全管理部门应派人进行现场监督 2.1.2 2气压试验应满足以下要求。 a）气压试验应采用氮气或干燥无油空气。 b）试验时应先缓慢升压至试验压力的10%，保压5min，并对所有焊接接头和

检查，确认无泄漏后，再继续升压至试验压力的50%。如无异常现象，按规定试验压力的10% 逐级升压，直至试验压力，保压10min；然后降至设计压力，保压足够时间进行检查，检查期间 压力应保持不变。 C） 检查时用泡沫剂检测所有焊接接头和连接部位，无泄漏、无可见变形为合格 水压试验的基本要求、试验前准备、试验过程控制、合格要求等应符合GB/T16508.4的相关 舰定

真空检漏要求如下。 a）真空检漏前锅内应保持干燥。 D 真空检漏前应重新安装耐压试验前拆除的安全保护装置（如防爆膜片），安全保护装置应与本 体一起真空检漏。 将锅炉与检漏系统相连。检漏时，先用真空泵将机组抽至绝对压力25Pa以下，关闭辅助阀， 打开检漏阀，使锅炉与麦氏真空计相通，记录真空计的读数（p：）和环境温度（T，）；静置24h 再记录真空计的读数（p2）和环境温度（T2），满足压差△p=p2一p1（T2十273）/（T1+273） 不大于5Pa为合格

7.3电气绝缘电阻和耐电压试验

图3氢泄漏检测方法—护罩法

7.3.1用500V兆欧表测量锅炉带电部位对非带电部位的绝缘电阻。对不能承受兆欧表高压冲击的 电气元部件（如变频器等），应将其从电路中拆除或短接。 7.3.2在锅炉的带电部位与非带电部位之间施加1000V十2倍额定交流电压的基本正弦波、频率为 50Hz的试验电压，历时1min；对地电压在30V以下的部分墩身预制施工工艺，试验电压为500V。重复试验时，应将试 验电压降至80%。对不能承受试验电压冲击的电气元部件（如变频器等），应将其从电路中拆除或 短接。 7.3.3锅炉带电部位绝缘电阻不应少于2MQ。带电部位耐压试验应无击穿和闪络。 7.3.4电加热相变锅炉还应符合IB/T10393的相关规定

7.4安全保护、控制装置动作试验

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安全保护、控制装置应进行动作试验，并保证以下动作正常： a）通过热媒水设定温度、设定压力变负荷控制； b）通过出水设定温度变负荷控制； 通过热媒水设定保护温度或设定保护压力的切断燃烧器或关闭电加热电源的保护动作： d 低水位切断燃烧器或关闭电加热电源的保护动作； 烟气温度超过设定保护温度切断燃烧器的保护动作； 真空相变锅炉在工作压力大于0.05MPa，微压相变锅炉在工作压力大于0.11MPa时安全 护装置自动泄压动作

DBJ61T 196-2021 城市生活垃圾分类设施设备设置标准.pdf7.6燃烧器检验与试验

7.7大气污染物排放测定

8涂装、包装、铭牌、标志和随机文件