燃?xì)忮仩t房燃?xì)夤庀到y(tǒng)的設(shè)計

朱 娜

天津市華鋇燃?xì)鉄崃こ淘O(shè)計有限公司，天津 300074

天然氣作為一種清潔、高效的優(yōu)質(zhì)能源，在近些年國家逐步優(yōu)化國家能源結(jié)構(gòu)的過程中，發(fā)揮了積極、重要的作用。在燃?xì)庠O(shè)計的日常工作中，接觸了越來越多的以天然氣為能源的各類工業(yè)、商業(yè)用戶。因此，本文重點討論的是以天然氣作為氣源的鍋爐房燃?xì)夤庀到y(tǒng)設(shè)計中應(yīng)注意的幾點問題。

1 前期勘察

1.1 勘察原則

在進(jìn)行鍋爐房燃?xì)庀到y(tǒng)的設(shè)計前，首先應(yīng)對鍋爐房的現(xiàn)場情況進(jìn)行實地勘察。前期勘察過程非常重要，應(yīng)在GB50041-2008《鍋爐房設(shè)計規(guī)范》和GB50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》等相關(guān)國家規(guī)范的前提下，判斷出鍋爐房的位置和建筑結(jié)構(gòu)是否滿足規(guī)范要求，是否具備進(jìn)行鍋爐房燃?xì)夤艿老到y(tǒng)設(shè)計的條件。

1.2 勘察內(nèi)容

鍋爐房宜為單獨的地上建筑物。當(dāng)鍋爐房設(shè)置在其他建筑物內(nèi)或和其他建筑物相連時，嚴(yán)禁設(shè)置在人員密集處和重要部門的上一層、下一層、貼鄰位置以及主要通道、疏散口的兩旁，并應(yīng)設(shè)置在首層或地下室一層靠建筑物外墻部位，不應(yīng)與鍋爐無關(guān)的甲、乙類及使用可燃液體的丙類危險建筑貼臨。若采用液化石油氣等燃?xì)鈿怏w密度大于空氣為氣源的鍋爐房，嚴(yán)禁設(shè)置于地下室內(nèi)。

鍋爐房不宜設(shè)置于住宅建筑物內(nèi)。

雨水相對較少、建筑氣候年日平均氣溫大于等于25℃的日數(shù)在80天以上的地區(qū)，鍋爐可采用露天或半露天布置。當(dāng)鍋爐采用露天或半露天布置時，應(yīng)選擇適合露天布置的鍋爐本體及其附屬設(shè)備，管道、閥門、儀表附件等，應(yīng)有防雷和靜電接地措施。

2 鍋爐房燃?xì)夤庀到y(tǒng)

鍋爐房燃?xì)夤庀到y(tǒng)一般由室外供氣系統(tǒng)、調(diào)壓裝置、鍋爐房內(nèi)配管系統(tǒng)、放散管道及燃?xì)庑孤秷缶到y(tǒng)等組成。

2.1 室外供氣系統(tǒng)

燃?xì)忮仩t的壓力一般均大于2kPa，大于居民用氣壓力。用氣量一般為幾十方以上，也遠(yuǎn)大于居民用氣量。為了保證住宅小區(qū)或者其他用氣和鍋爐房內(nèi)鍋爐的安全穩(wěn)定運行，鍋爐房用氣管道宜從城市燃?xì)庵袎褐鞴苌辖託?，敷設(shè)專用的燃?xì)夤艿拦┙o到鍋爐房燃燒器，并經(jīng)調(diào)壓、過濾后使用。

根據(jù)具體工程情況，燃?xì)夤艿婪笤O(shè)方式可分為埋地敷設(shè)和架空敷設(shè)兩種，敷設(shè)原則應(yīng)按GB50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》要求進(jìn)行設(shè)計，滿足地下管道和其他專業(yè)管道的凈距要求以及架空管道離建筑物窗口、門洞的凈距要求。

2.2 調(diào)壓裝置

燃?xì)忮仩t一般有低壓供氣和中壓供氣兩種，通常情況下對于小于6個噸位的鍋爐選擇低壓供氣方式，大于的6個噸位的鍋爐選擇中壓供氣方式。鍋爐燃燒器前的供氣壓力穩(wěn)定，直接關(guān)系到天然氣的燃燒工況和鍋爐的安全穩(wěn)定運行。若將鍋爐房和其他用戶設(shè)計成共用一個調(diào)壓裝置看，鍋爐房燃燒器前的壓力增減會導(dǎo)致氣體流量的變化，進(jìn)而導(dǎo)致其他用戶燃燒不穩(wěn)定，甚至?xí)鸹鼗鸷兔摶?。所以，?yīng)將鍋爐房調(diào)壓裝置和居民、商業(yè)用戶調(diào)壓裝置分開設(shè)置，以免引起用戶的燃燒器前壓力波動，引發(fā)事故。

小時流量小的鍋爐房可以設(shè)置一個調(diào)壓箱掛在建筑外墻上，小時流量大的鍋爐房可以找有護(hù)欄的露天空地安裝調(diào)壓柜，均應(yīng)滿足國家規(guī)范中有關(guān)安全凈距的要求。

燃?xì)庹{(diào)壓器的選型以鍋爐的實際流量乘以2倍后的計算流量和經(jīng)水力計算后調(diào)壓器的出口壓力作為選擇依據(jù)。燃?xì)庹{(diào)壓裝置的設(shè)置應(yīng)滿足《鍋爐房設(shè)計規(guī)范》GB50041-2008中的相關(guān)規(guī)定。

2.3 鍋爐房內(nèi)燃?xì)夤艿?/h3>

鍋爐房內(nèi)燃?xì)夤艿拦に嚵鞒虉D如下：

天然氣經(jīng)室外調(diào)壓后輸送到室內(nèi)，經(jīng)過濾、計量，通過鍋爐房內(nèi)燃?xì)夤艿垒斔椭铃仩t燃燒器前。

鍋爐房內(nèi)燃?xì)夤艿酪瞬捎脝胃細(xì)夤艿拦?，如果鍋爐房有特殊要求，要保證常年24小時不間斷供氣，可采用2路供氣管道，從不同燃?xì)庹{(diào)壓箱接管供氣。每臺鍋爐燃?xì)庵Ч苌?，?yīng)配套性能可靠的燃?xì)忾y組，閥組前燃?xì)夤鈮毫烷y組規(guī)格應(yīng)滿足燃燒器最大負(fù)荷需要。閥組基本組成和順序應(yīng)為:切斷閥、壓力表、過濾器、流量計、穩(wěn)壓閥、波紋接管、2級或組合式檢漏電磁閥、閥前后壓力開關(guān)和流量調(diào)節(jié)蝶閥。點火用的燃?xì)夤艿?，宜從燃燒器前燃?xì)飧晒苌系?級或組合式檢漏電磁閥前引出，且應(yīng)在其上裝設(shè)切斷閥和2級電磁閥。

鍋爐房常用的流量計包括容積式的氣體羅茨流量計和速度式的氣體渦輪流量計。羅茨表體積小，既可用于低壓計量又可用于中壓計量，但不適用于小流量。渦輪表可用于大流量計量，測量精度高，壓力損失小，適用于大型用戶。選型前需要咨詢甲方鍋爐參數(shù)，掌握鍋爐燃燒器的最小和最大流量，了解設(shè)備的運行狀況和規(guī)律后，選擇合適的量程，減少測量誤差。選型的同時，還應(yīng)考慮流量計的成本及安裝維修費用。綜合考慮后，選擇一款合適的流量計。目前世面上銷售的羅茨流量計和渦輪流量計都可以進(jìn)行溫度和壓力修正，在選型時應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的壓力、溫度、密度、粘度等特性和設(shè)備成本等因素，確定是否需要進(jìn)行補償修正。

2.4 放散管道

設(shè)置放散管的目的是在用氣設(shè)備首次使用或長時間不用再次使用時，用來吹掃存在燃?xì)夤艿乐械目諝?。另外，?dāng)停爐時，總閥門關(guān)閉不嚴(yán)漏出的燃?xì)饪衫梅派⒐芊懦觯悦膺M(jìn)入爐膛和煙道而引起事故。因此，在鍋爐房供氣系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)設(shè)置用于吹掃和放散的管道。用氣設(shè)備的燃?xì)饪傞y門與燃燒器閥門之間，應(yīng)設(shè)置放散管。在燃?xì)庵Ч艿哪┒?、管道和設(shè)備的最高點處放散管前，每個安裝放散管處均應(yīng)設(shè)置閥門進(jìn)行控制。放散管可單根管或者匯合成總管引至室外，在合適位置進(jìn)行放散，以免燃?xì)饩砣腼L(fēng)口或吸入室內(nèi)。因此，放散管排出口應(yīng)高出鍋爐房屋脊2m以上。

燃?xì)夥派⒐芄軓剑瑧?yīng)根據(jù)吹掃段的容積和吹掃時間確定。吹掃量可按吹掃段容積的10倍～20倍計算，吹掃時間可采用15分鐘～20分鐘。具體管徑選擇可按照以下表格中經(jīng)驗值選取。

2.5 燃?xì)庑孤秷缶到y(tǒng)

為了及時發(fā)現(xiàn)鍋爐使用過程中出現(xiàn)的燃?xì)庑孤?，將燃?xì)庑孤兜奈：档阶畹?，?yīng)在燃?xì)忮仩t房安裝燃?xì)庑孤秷缶到y(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)，應(yīng)有可靠的排煙設(shè)施和通風(fēng)設(shè)施。燃?xì)庑孤秷缶到y(tǒng)應(yīng)委托專業(yè)的設(shè)計單位進(jìn)行設(shè)計，由專業(yè)人員進(jìn)行安裝。鍋爐房的引入管應(yīng)設(shè)手動快速切斷閥和緊急自動切斷閥，緊急自動切斷閥應(yīng)和泄漏報警器和送排風(fēng)系統(tǒng)等連鎖。

2.6 防雷防靜電措施

架空敷設(shè)的燃?xì)饨饘俟艿赖氖级?、末端、分支處以及直線段每隔200m～300m處，應(yīng)設(shè)置接地裝置，其接地電阻不應(yīng)大于30Ω，接地點應(yīng)設(shè)置在固定管墩（架）處。燃?xì)饨饘俟艿涝谶M(jìn)出建筑物處，應(yīng)與防雷感應(yīng)的接地裝置相連，并宜利用金屬支架或鋼筋混凝土支架的焊接、綁扎鋼筋網(wǎng)作為引下線，其鋼混凝土基礎(chǔ)宜作為接地裝置。

3 其他安全注意事項

1）鍋爐房的通風(fēng)量應(yīng)滿足鍋爐燃燒所需要的空氣量。鍋爐房宜采用自然通風(fēng)。若鍋爐房設(shè)置于地下室或半地下室或地上密閉房間等自然通風(fēng)達(dá)不到的地方時，應(yīng)設(shè)置獨立的機(jī)械送排風(fēng)系統(tǒng)；2）對于鍋爐房內(nèi)敷設(shè)的燃?xì)夤艿?，最好架空設(shè)于鍋爐房的高處，有利于發(fā)生事故時泄露的燃?xì)鈹U(kuò)散。燃?xì)夤艿缿?yīng)采用無縫鋼管，并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8163《流體輸送用無縫鋼管》的有關(guān)規(guī)定。燃?xì)夤艿赖倪B接，除與設(shè)備、閥門等處可用法蘭連接外，其余均采用焊接連接；3）使用機(jī)械鼓風(fēng)助燃的鍋爐，燃?xì)馊紵枰獛嚎諝夂脱鯕鈺r，為了防止當(dāng)發(fā)生停電等意外事故時，空氣和燃?xì)飧Z混和發(fā)生回火或爆炸事故，燃?xì)夤苈飞蠎?yīng)設(shè)置背壓式調(diào)壓器，空氣和氧氣管路上應(yīng)設(shè)泄壓閥；在燃?xì)?、空氣和氧氣的混氣管路與燃燒器之間應(yīng)設(shè)阻火器，混氣管路的最高壓力不應(yīng)大于0.07MPa。鼓風(fēng)機(jī)和空氣管道應(yīng)設(shè)靜電接地裝置，接地電阻不應(yīng)大于100Ω。并且，應(yīng)在燃?xì)饪偣苌显O(shè)置緊急自動切斷閥，供一臺或幾臺鍋爐公用；4）鍋爐煙道和封閉式爐膛，均應(yīng)設(shè)置泄爆裝置，泄爆裝置的泄壓口應(yīng)設(shè)在安全處；5）當(dāng)實際情況無法滿足，鍋爐房須設(shè)置在屋面上時，燃?xì)夤艿腊惭b在屋面上，應(yīng)滿足屋面燃?xì)饨饘俟艿?、放散管、排煙管、鍋爐等燃?xì)庠O(shè)施應(yīng)設(shè)置在接閃器保護(hù)范圍之內(nèi)，并要求遠(yuǎn)離建筑物的屋檐、屋角、屋脊等建筑物易受雷擊的部位。

4 結(jié)論

鍋爐房和其他燃?xì)庥脩糇畲蟮牟煌幵谟谟脷鈮毫Ω?，用氣量大，極易發(fā)生事故。因而鍋爐房的安全可靠供氣是重中之重，需要引起設(shè)計人員和燃?xì)馊粘９芾砣藛T的高度重視。

[1]GB50028-2006 城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范.

[2]GB50041-2008 鍋爐房設(shè)計規(guī)范.

[3]燃油燃?xì)忮仩t房設(shè)計手冊.

[4]QXT109-2008 城鎮(zhèn)燃?xì)夥览准夹g(shù)規(guī)范.