淺談燃氣鍋爐房的電氣設(shè)計

賀愷

摘 要：燃氣鍋爐房和燃煤鍋爐房相比具有更多的優(yōu)勢，能夠減少對環(huán)境的污染，還可以通過技術(shù)的發(fā)展來進行鍋爐房的改善，使其具有更高的效率，對燃氣鍋爐房的電氣設(shè)計需要考慮安全性，對設(shè)計要根據(jù)規(guī)定來進行，提高防爆的設(shè)計水平，并且保證鍋爐房正常運行，為鍋爐發(fā)揮作用提供較大的幫助，也能夠提高安全性。

關(guān)鍵詞：天燃氣；氣體檢測；火災(zāi)報警及聯(lián)動；接地裝置

煤層氣也叫作煤礦瓦斯，作為重要的能源和原料，在生產(chǎn)中使用比較普遍，能夠同于發(fā)電，作為燃料使用，通過煤層氣的不斷發(fā)展，燃煤鍋爐放改燃氣鍋爐房和新建燃氣鍋爐房工程的發(fā)展也有了較大的提升，這使燃氣鍋爐的應(yīng)用得到了更多的空間，也利于燃氣鍋爐技術(shù)的提高，燃氣鍋爐房的電氣設(shè)計的改善和提升對我國的能源發(fā)展有著重要的作用，所以需要進行加強。

1 燃氣鍋爐房和燃煤鍋爐房的區(qū)別的主要內(nèi)容

（1）燃料區(qū)別。燃煤鍋爐房使用的燃料是一種塊狀煤，而燃氣鍋爐房使用的燃料是煤層氣。

（2）環(huán)境區(qū)別。燃煤鍋爐房的爐間中是正常環(huán)境，而燃氣鍋爐房鍋爐間的環(huán)境具有爆炸的危險特點。

（3）輔機區(qū)別。燃煤鍋爐的輔機具有整體性，還有配套的設(shè)備，包括鼓風(fēng)機、出渣機和傳動機等部分，還包括電氣控制設(shè)備。而燃氣鍋爐中只有燃燒器和控制器，具有簡單的結(jié)構(gòu)特點，沒有復(fù)雜的設(shè)備。

（4）排煙區(qū)別。燃煤鍋爐中的煤在燃燒之后會產(chǎn)生大量的煙塵和煤渣，這使環(huán)境受到了污染，同時需要占據(jù)堆煤的空間，利用煙囪進行排煙，對空氣的污染較嚴重。燃氣鍋爐使用天然氣燃燒，只含有水和二氧化碳，這也是兩者的明顯區(qū)別，由于這種區(qū)別，燃氣鍋爐的電氣設(shè)計雖然和燃煤具有相似性，但是還具有特殊的特點。

燃氣鍋爐房的特點

（1）燃料：煤氣鍋爐使用的是煤層氣，其中的成分包括甲烷，這種物質(zhì)在引燃的溫度分級中位于T1級別，在點燃電流分級中位于ⅡA級別，氣態(tài)的比重也比較小，和空氣相比要小。

（2）防爆；甲烷的爆炸極限在15%以內(nèi)，指的是燃氣和空氣混合之后遇到火種能夠?qū)紵臐舛确秶担渲邪ūㄉ舷藓捅ㄏ孪?，而甲烷能夠具有防爆特點，所以在濃度范圍內(nèi)可以控制在較小的水平上。

（3）環(huán)境：根據(jù)爆炸和火災(zāi)的環(huán)境進行分析，從電力裝置的設(shè)計中的規(guī)定來看，爆炸性氣體環(huán)境的危險區(qū)域能夠分為天然氣鍋爐房的鍋爐2區(qū)，在正常運行狀態(tài)下不會發(fā)生爆炸，也不具有氣體混合物，如果含有爆炸性氣體混合物，在室內(nèi)的通風(fēng)條件中設(shè)置泄壓面等可以避免爆炸的發(fā)生，所以在環(huán)境符合要求的情況下不會發(fā)生爆炸。

（4）可燃氣體的檢測：根據(jù)電氣設(shè)計規(guī)定中的要求，天然氣和其他的可燃氣體為燃料的鍋爐設(shè)備中應(yīng)該設(shè)置有可燃氣體的檢測報警裝置，這樣可以使安全性提高，還可以監(jiān)測氣體的濃度，在鍋爐間內(nèi)部設(shè)置固定的可燃氣體氣敏探測器以及報警設(shè)備，裝置在主機中安裝需要具有正常的環(huán)境條件，可以提高安全性能。

2 工程分析

2.1 工程概況

燃氣鍋爐房的電氣設(shè)計需要根據(jù)燃氣鍋爐房的電氣防爆特點和可燃氣體檢測系統(tǒng)來進行設(shè)計，通過分析，對某單位的燃氣鍋爐房的電氣設(shè)計進行設(shè)計分析，從而得出設(shè)計的要點內(nèi)容?；瘜W(xué)品有限公司新建的燃氣鍋爐房為總裝機容量10t/h的蒸汽鍋爐房，作為全年生產(chǎn)用蒸汽熱源，最大負荷10t/h，工作壓力1.25MPa。選用一臺10t/h燃油燃氣鍋爐，一臺8t/h導(dǎo)熱油鍋爐。該鍋爐房地上一層建筑面積：240m2，高度：5.7m，耐火等級：二級。鍋爐房電源自室外引入，電壓為220V/380V。

2.2 供電要求

該天然氣鍋爐房總安裝容量為30kW，供單位生產(chǎn)用氣，停電會造成不小的損失，因此用電負荷等級按二級負荷確定，雙電源供電，自動切換。鍋爐房作等電位聯(lián)結(jié)，接地保護為TN―S系統(tǒng)，按二類防雷建筑物設(shè)防，煙囪采用避雷針保護，采用共用接地裝置。接地電阻不大于1歐姆，鍋爐房內(nèi)設(shè)火災(zāi)自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)，自動滅火系統(tǒng)為蒸汽滅火系統(tǒng)。設(shè)置有電話及信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。為了保證鍋爐房安全連續(xù)生產(chǎn)，加速故障處理過程和防止誤操作，對鍋爐電氣設(shè)備采用計算機控制。鍋爐自動控制系統(tǒng)：鍋爐采用PLC控制器對水位、壓力、溫度燃燒狀態(tài)等進行自動檢測和控制，自帶計算機通訊接口（RS485）。

2.3 可燃氣體檢測

燃氣檢測報警器裝置選用是防爆可燃氣體探測器及相應(yīng)的可燃氣體報警控制器，每個探測器的檢測面積，參考中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標準《可燃氣體檢測報警器使用范圍》第3.2條：每個可燃氣體探測器的檢測面積一般15nf左右，由于天然氣比空氣輕，設(shè)計圖中探測器均勻布置固定安裝在頂板上。但筆者認為，應(yīng)首先考慮將可燃氣體探測器布置在鍋爐燃燒器上方和煙囪附近及可燃氣體易聚集的死角等重點檢測部位，然后根據(jù)剩余面積進行均布，以滿足檢測要求。

2.4 火災(zāi)自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)

參照《燃油、燃氣熱水機組生活熱水供應(yīng)設(shè)計規(guī)程》CECSI34：2000第l1.0.6條的規(guī)定，燃氣泄爆報警裝置除應(yīng)聯(lián)動事故風(fēng)機外，尚應(yīng)聯(lián)動切斷供氣氣源閥及聯(lián)動起動蒸汽滅火系統(tǒng)。本工程對報警控制要求：當可燃氣體探測器檢測到室內(nèi)所泄漏的可燃氣體濃度達到爆炸極限下限的20%時，控制器發(fā)出報警信號并及時強行起動事故排風(fēng)機；當泄漏濃度上升到爆炸極限下限的25%時除繼續(xù)發(fā)出報警信號外，還應(yīng)立即關(guān)閉氣源進氣總管的進氣總電磁閥，關(guān)閉氣源，以防泄漏事故進一步擴大。

2.5 照明系統(tǒng)

除鍋爐間選用防爆開關(guān)，防爆插座以外，設(shè)計中鍋爐間的防爆照明燈具安裝于頂板，筆者認為，安裝高度以距地3米為宜，可免去安裝在頂板時為維護燈具而登高爬梯的困難，燈具可采用墻壁式3O。安裝方式，照度應(yīng)達到100LX。

2.6 防雷與接地

為防止雷電感應(yīng)和防止雷電反擊，天然氣鍋爐房所有金屬框架、平臺、梯子、泵及電纜橋架等均應(yīng)不少于兩處與接地干線相連，接地干線構(gòu)成環(huán)路，接地干線、支線采用鍍鋅扁鋼埋地暗設(shè)及沿梁、柱、平臺明設(shè)。為防側(cè)擊雷及感應(yīng)雷，進出建筑的電源線路及弱電線路設(shè)計時均應(yīng)設(shè)過電壓保護器。天然氣管道在輸送天然氣過程中，氣體與管壁的摩擦?xí)a(chǎn)生靜電，為防止靜電及漏電引起過大的電位差而產(chǎn)生電氣火災(zāi)，完善的等電位聯(lián)接必不可少，要將天然氣鍋爐房內(nèi)所有電氣裝置的外露導(dǎo)電部分和電氣裝置外的可導(dǎo)電部分互相連通而使電位相等或接近，以消除可能產(chǎn)生的過大電位差。

3 結(jié)束語

燃氣鍋爐房作為不具有污染的一種系統(tǒng)，能夠?qū)μ烊粴馊剂线M行處理，從而提供發(fā)電等功能，這對環(huán)境的保護有著重要的作用，也同時還可以使燃爆的程度減小，在進行燃氣鍋爐房的電氣設(shè)計時，需要根據(jù)設(shè)計要點和規(guī)范進行合理的設(shè)計，這樣才能使燃氣鍋爐房的安全性得到提高，從而利于鍋爐房正常運行。

參考文獻

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