燃气锅炉房设计注意事项探讨

燃气锅炉房设计注意事项探讨

摘要：本文介绍了燃气锅炉房系统设计时的考虑因素。从热负荷、主要设备及辅助设备选型、上煤及除灰渣、锅炉房选址及锅炉房室内布置等方面, 概述了锅炉房设计注意事项。

关键词：燃气锅炉房;设计;系统;阀门 前言

燃气锅炉房同燃煤锅炉房相比，不需设上煤除渣和分散的脱硫除尘系统，省去庞大的储煤储渣场，引风机、上煤皮带机、除渣机等辅助设备。在节能减排形势的影响下，人们对使用天然气的需求越来越强烈。天然气的使用为燃气锅炉房、锅炉房的煤改气提供了优质、充足的气源。无论锅炉房占用土地还是附机配置数量都有明显的优势。燃气锅炉房与燃油锅炉房相比，省去了贮罐、换热器和加压油燃料的设备。在有外管道气源的情况下，只需把锅炉房燃气工程气源引送至调压器室内，经调压阀调压后输送到燃气锅炉的燃烧器供燃烧使用。但是，燃气不但同油气一样能引起爆炸，且有毒，在燃气锅炉房的设计中应充分考虑这些因素。笔者参阅相关文献并结合自己的工程经验，对锅炉房燃气工程的设计作出分析和讨论。

一、燃气锅炉的选型及使用

由于燃气锅炉自身的特点，其锅炉房的建设和配置比较经济，具体体现在:a) 应选用炉膛热负荷较高的燃气锅炉，以缩小炉膛体积。因不存在受热面污染、结渣、磨损等问题，可选用较高的烟速，减小对流受热面的尺寸，通过合理布置对流管束，使燃气锅炉较同容量燃煤锅炉结构紧凑、尺寸小、重量轻，以降低设备投资;b) 选配满足锅炉正常运行的配套辅机。燃气锅炉不需要配置吹灰器、除尘器、出渣设备和燃料烘干器等附属设备，且可节省放置上述设备的土地及其征用费;c) 使用管道输送的燃气为锅炉燃料，不仅无需燃料储存设备，在供给燃烧前也无需燃料加工制备设备，使系统大为简化;d) 锅炉房土建投资费用及其他相关费用相对较低;e) 无需燃料储存，可节省运输费用、场地及劳动力。

锅炉房的主要配套设备为调压设备、计量设备、燃气泄漏检测装置等。燃煤、油、气 3 种锅炉在热负荷相同的情况下，燃煤锅炉体积庞大，外加分散式的鼓、引风机、出渣机、除尘器等，还要配备储煤、堆渣场地，占地面积较大。燃气锅炉本身体积小，又不必配备这些辅机，只需建设 1个辅机间和主机房，在设置上较为简单，占地经济。燃气锅炉气源一般引自城市供气中压管线，在取气点至锅炉房间铺设燃气管道，再根据燃烧器的品牌、型号及口径利用调压装置，调节进出口压力范围，经过计量后投入使用。建设费用只需燃气管网集资费、管道铺设费、蒸汽输送管道铺设费。燃气管网集资费用是燃气公司向用户收取的一笔统筹资金，可依据各地燃气公司的具体情况而定。

二、燃气锅炉房的设置位置

锅炉房宜设置在独立的专用房间内。若设置在建筑物内时，燃气锅炉房宜布置在建筑物的首层，不应布置在地下二层及二层以下，只有燃气常压锅炉可设置在地下二层。另外，燃气锅炉房不宜设在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻的房间内，即主要疏散口的两旁。锅炉房可设置在单独建筑物内和高层建筑的裙楼、主楼地下室、半地下室、首层、中间层和顶层内。由于各城市所供应的燃气类别不同，有人工煤气、液化石油气、天然气等，因此应根据锅炉房所在位置、当地燃气供应种类，确定合适的燃气。如果锅炉房处在半地下室、地下室内，则禁止采用液化石油气等密度大于空气的燃气作为燃料。

三、燃气锅炉房容量的确定

用户使用的燃气锅炉主要通过蒸汽去采暖、消毒、洗涤或工艺上加热其他物质。以燃气蒸汽锅炉为例，先要掌握用多少蒸汽才能满足需求。一般情况下，设计院设计时通过工艺计算给出明确量的要求。在热能需求量确定之后，选用锅炉时，就可按其标准的蒸发量选取。同时，还要考虑所选锅炉的适应性，因为，由于气源不同，其热值、压力均不相同。根据燃气锅炉的蒸发量或产热量，计算所需的燃气耗量，作为系统的设计依据。

四、设置独立的调压装置

保证锅炉燃烧器前的燃气压力稳定，对燃烧的工况与运行安全有很大影响。燃烧器前的压力若有增减，燃气流量也会增减。压力不稳定会造成燃烧不稳定，甚至引起回火和脱火事故。所以，必须设置专用调压站或调压装置，并与民用气分开，以避免因其他用户负荷变动造成锅炉燃烧器前的压力过大波动。调压装置宜设在单独的建、构筑物内，也可设在有围护的露天场地内(调压柜)，若受条件限制也可设在锅炉房建筑内专门的燃气调压间内。燃气调压间应是靠外墙的单层建筑，与相邻房间用无门窗和洞口的防火墙隔开，建筑耐火等级不低于二级，采用轻型结构屋顶和向外开启门窗，地面采用不发生火花的材料，泄爆面积应符合GB 50016—2006 建筑防火设计规范 的规定，通风换气次数不应小于 2 次/h，并设置事故排风装置，电气设施应采用防爆设备。

五、燃气调压装置的选择

燃气调压装置的选择，应根据燃气锅炉的类型、燃烧器的工艺要求、燃气供给压力及附属设施的条件等因素，经技术经济比较后确定。调压器的响应速度和稳压精度应与燃烧器所配压力传感器的响应速度匹配。对于非常年连续供热的情况，调压装置一般采用(1 +1)形式，以降低工程总投资。调压系统应包括调压器、超压切断装置、安全放散装置、过滤器(带差压计)、压力计、计量装置等。燃气调压装置应选用直接式调压器，以满足锅炉启动时燃气流量在瞬时即可达到额定流量。

六、燃气锅炉房供气系统

锅炉房燃气供气系统，由供气管道进口调压装置、锅炉房内配管系统以及吹扫放散管道等部分组成。

1、供气管道进口调压装置

燃气锅炉房供气引自室外燃气管网。供气管道除特殊要求考虑采用双管供气外，一般均采用单管供气。当调压装置进气压力在 0. 3 MPa 以上且调压比较大时，为避免噪声沿管道传至锅炉内，调压装置后应有 10 m ～15 m 的一段管道采取埋地敷设

2、锅炉房内配管系统

锅炉房内燃气管道一般采用单母管。对于常年不间断运行的锅炉房，为保证供气的连续、可靠，宜采用双母管。采用双母管时，每趟母管可按锅炉房最大计算小时用气量的 75%考虑。锅炉房内的燃气管道宜架空敷设，有利于泄露的燃气扩散，避免在室内或室内死角处聚集形成爆炸性气体。密度比空气大的燃气，如，高炉煤气、液化气，则应沿锅炉房外墙敷设，并便于检测。当燃气锅炉房设置在地下、半地下或地上密闭房间时，室内燃气管道应满足 GB 50028—2006 城镇燃气设计规范 第 10. 2. 23 条款规定的要求。在锅炉房发生事故时，为能迅速切断气源，避免事故扩大，或进行锅炉房内燃气管道检修时，便于关断气源，在锅炉房燃气引入管处应安设手动快速切断阀，并按燃气流动方向，在切断阀前安装放散管。此阀门装置位置应选在安全且便于操作的地方。

3、吹扫放散管道

在锅炉房内的燃气管道上(如，母管末端，炉前两阀门之间等)装设吹扫口。以保证管道检修或长期停用后投入运行前，能用惰性气体或燃气吹扫其中的残存气体，确保管道检修或锅炉点火的安全。放散管的安装位置应根据锅炉房内燃气管道的布置情况决定，以能将管道内燃气或空气吹扫干净为原则。放散管道一般装设于进气管总切断阀的前面(顺气流方向)，燃气干管的末端、管道、设备的最高点，燃烧器前两切断阀之间的管段以及系统中其他需要考虑放散的位置。放散管应引至室外，其排出口应高出锅炉房屋脊 1 m以上，以使放出的气体不致窜入邻近的建筑物和被吸入通风装置内，且应采取防止雨雪进入的措施。燃气放散管的管顶或附近应设置避雷针。

七、燃气锅炉房的送排风系统

燃气锅炉房和调压间等有爆炸危险的房间，应设置独立的送排风系统，通风量必须满足正常工作时，换气次数不少于 6 次/h，事故通风时不少于 12 次/h，不工作时换气次数不少于 3 次/h。换气量中不包括锅炉燃烧用风量(燃烧所需的空气由室内吸取时，应满足燃烧所需的空气量)，通风装置应防爆。

结语：

随着社会的不断进步，人们生活水平的不断提高，对其自身的生活环境也不断提出新的要求。笔者就相对于燃煤锅炉房更有利于提高大气质量的燃气锅炉房燃气系统设计时应该注意的若干问题进行了探讨，以便大家在设计、施工时参考。

参考文献：

[1]李德栋。选择和应用的燃气锅炉的研究[J ] 。现代制造技术与装备， 2014年

[2]城市建设学院。城镇燃气输配工程施工及验收规范[ J]。北京：中国建筑工业出版社， 2014年

[3]中国市政工程华北设计研究院。城镇燃气设计规范[S]北京：中国建筑工业出版社， 2014年