朱 娜

天津市華鋇燃氣熱力工程設計有限公司，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。在燃氣設計的日常工作中，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氣供氣系統(tǒng)設計中應注意的幾點問題。

1 前期勘察

1.1 勘察原則

在進行鍋爐房燃氣系統(tǒng)的設計前，首先應對鍋爐房的現(xiàn)場情況進行實地勘察。前期勘察過程非常重要，應在GB50041-2008《鍋爐房設計規(guī)范》和GB50028-2006《城鎮(zhèn)燃氣設計規(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，是否具備進行鍋爐房燃氣管道系統(tǒng)設計的條件。

1.2 勘察內(nèi)容

鍋爐房宜為單獨的地上建筑物。當鍋爐房設置在其他建筑物內(nèi)或和其他建筑物相連時，嚴禁設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，并應設置在首層或地下室一層靠建筑物外墻部位，不應與鍋爐無關(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氣氣體密度大于空氣為氣源的鍋爐房，嚴禁設置于地下室內(nèi)。

鍋爐房不宜設置于住宅建筑物內(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。當鍋爐采用露天或半露天布置時，應選擇適合露天布置的鍋爐本體及其附屬設備，管道、閥門、儀表附件等，應有防雷和靜電接地措施。

2 鍋爐房燃氣供氣系統(tǒng)

鍋爐房燃氣供氣系統(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)、放散管道及燃氣泄露報警系統(tǒng)等組成。

2.1 室外供氣系統(tǒng)

燃氣鍋爐的壓力一般均大于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氣中壓主管上接氣，敷設專用的燃氣管道供給到鍋爐房燃燒器，并經(jīng)調(diào)壓、過濾后使用。

根據(jù)具體工程情況，燃氣管道敷設方式可分為埋地敷設和架空敷設兩種，敷設原則應按GB50028-2006《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》要求進行設計，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

燃氣鍋爐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致氣體流量的變化，進而導致其他用戶燃燒不穩(wěn)定，甚至會引起回火和脫火。所以，應將鍋爐房調(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欄的露天空地安裝調(diào)壓柜，均應滿足國家規(guī)范中有關(guān)安全凈距的要求。

燃氣調(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)。燃氣調(diào)壓裝置的設置應滿足《鍋爐房設計規(guī)范》GB50041-2008中的相關(guān)規(guī)定。

2.3 鍋爐房內(nèi)燃氣管道

鍋爐房內(nèi)燃氣管道工藝流程圖如下：

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)燃氣管道輸送至鍋爐燃燒器前。

鍋爐房內(nèi)燃氣管道宜采用單根燃氣管道供氣，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，從不同燃氣調(diào)壓箱接管供氣。每臺鍋爐燃氣支管上，應配套性能可靠的燃氣閥組，閥組前燃氣供氣壓力和閥組規(guī)格應滿足燃燒器最大負荷需要。閥組基本組成和順序應為: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。點火用的燃氣管道，宜從燃燒器前燃氣干管上的2級或組合式檢漏電磁閥前引出，且應在其上裝設切斷閥和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行溫度和壓力修正，在選型時應根據(jù)介質(zhì)的壓力、溫度、密度、粘度等特性和設備成本等因素，確定是否需要進行補償修正。

2.4 放散管道

設置放散管的目的是在用氣設備首次使用或長時間不用再次使用時，用來吹掃存在燃氣管道中的空氣。另外，當停爐時，總閥門關(guān)閉不嚴漏出的燃氣可利用放散管放出，以免進入爐膛和煙道而引起事故。因此，在鍋爐房供氣系統(tǒng)設計中，應設置用于吹掃和放散的管道。用氣設備的燃氣總閥門與燃燒器閥門之間，應設置放散管。在燃氣支管的末端、管道和設備的最高點處放散管前，每個安裝放散管處均應設置閥門進行控制。放散管可單根管或者匯合成總管引至室外，在合適位置進行放散，以免燃氣卷入風口或吸入室內(nèi)。因此，放散管排出口應高出鍋爐房屋脊2m以上。

燃氣放散管管徑，應根據(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 燃氣泄露報警系統(tǒng)

為了及時發(fā)現(xiàn)鍋爐使用過程中出現(xiàn)的燃氣泄露，將燃氣泄露的危害降到最低，應在燃氣鍋爐房安裝燃氣泄露報警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)，應有可靠的排煙設施和通風設施。燃氣泄露報警系統(tǒng)應委托專業(yè)的設計單位進行設計，由專業(yè)人員進行安裝。鍋爐房的引入管應設手動快速切斷閥和緊急自動切斷閥，緊急自動切斷閥應和泄漏報警器和送排風系統(tǒng)等連鎖。

2.6 防雷防靜電措施

架空敷設的燃氣金屬管道的始端、末端、分支處以及直線段每隔200m～300m處，應設置接地裝置，其接地電阻不應大于30Ω，接地點應設置在固定管墩（架）處。燃氣金屬管道在進出建筑物處，應與防雷感應的接地裝置相連，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）鍋爐房的通風量應滿足鍋爐燃燒所需要的空氣量。鍋爐房宜采用自然通風。若鍋爐房設置于地下室或半地下室或地上密閉房間等自然通風達不到的地方時，應設置獨立的機械送排風系統(tǒng)；2）對于鍋爐房內(nèi)敷設的燃氣管道，最好架空設于鍋爐房的高處，有利于發(fā)生事故時泄露的燃氣擴散。燃氣管道應采用無縫鋼管，并應符合現(xiàn)行國家標準GB/T8163《流體輸送用無縫鋼管》的有關(guān)規(guī)定。燃氣管道的連接，除與設備、閥門等處可用法蘭連接外，其余均采用焊接連接；3）使用機械鼓風助燃的鍋爐，燃氣燃燒需要帶壓空氣和氧氣時，為了防止當發(fā)生停電等意外事故時，空氣和燃氣竄混和發(fā)生回火或爆炸事故，燃氣管路上應設置背壓式調(diào)壓器，空氣和氧氣管路上應設泄壓閥；在燃氣、空氣和氧氣的混氣管路與燃燒器之間應設阻火器，混氣管路的最高壓力不應大于0.07MPa。鼓風機和空氣管道應設靜電接地裝置，接地電阻不應大于100Ω。并且，應在燃氣總管上設置緊急自動切斷閥，供一臺或幾臺鍋爐公用；4）鍋爐煙道和封閉式爐膛，均應設置泄爆裝置，泄爆裝置的泄壓口應設在安全處；5）當實際情況無法滿足，鍋爐房須設置在屋面上時，燃氣管道安裝在屋面上，應滿足屋面燃氣金屬管道、放散管、排煙管、鍋爐等燃氣設施應設置在接閃器保護范圍之內(nèi)，并要求遠離建筑物的屋檐、屋角、屋脊等建筑物易受雷擊的部位。

4 結(jié)論

鍋爐房和其他燃氣用戶最大的不同處在于用氣壓力高，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，需要引起設計人員和燃氣日常管理人員的高度重視。

[1]GB50028-2006 城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范.

[2]GB50041-2008 鍋爐房設計規(guī)范.

[3]燃油燃氣鍋爐房設計手冊.

[4]QXT109-2008 城鎮(zhèn)燃氣防雷技術(shù)規(guī)范.