浅谈燃气锅炉房的设计

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浅谈燃气锅炉房的设计 摘要本文系统地说明了燃气锅炉房的设计思路，提出了设计中的有关问题，并提出了解决方案。 关键词燃气锅炉房燃气调压装置设计规范 随着人们对改善生活环境、提高大气质量的认识越来越深刻，对天然气这种清洁能源的了解越来越清晰，对使用天然气的需求也越来越强烈。天然气的到来为燃气锅炉房、锅炉房煤改气提供了优质、充足、廉价的气源。 锅炉房的设置以及负荷的大小一般按照用户的要求而设置的。锅炉房的设置要满足甲方要求的同时必须执行国家及地方发布的最新的规范、规程、条例和标准。锅炉房设计遵循的主要规范包括锅炉房设计规范、建筑设计防火规范、蒸汽锅炉安全技术监察规程、热水锅炉安全技术监察规程、锅炉大气污染物排放标准、城镇燃气设计规范等。 一、工程概况 随着天然气开发和利用的快速发展，许多城市正在逐步采用燃气锅炉房取代燃煤锅炉房供热。天然气价格合理，加之小型燃气锅炉技术成熟，自动控制先进，使得小型燃气锅炉房在供热工程中应用更加普及。 与燃煤锅炉房相比，燃气锅炉房的爆炸危险不但来源于锅炉本体，而是更多地来自于锅炉的燃料——燃气。因此，在燃气锅炉房的设计中对由于燃气及燃气供应系统可能引起的各种安全问题，往往需要给予更多关注。按GB 50016-2006《建筑设计防火规范》规定，燃气调压间属于甲类生产厂房，其建筑耐火等级不应低于二级。与燃煤锅炉房相比，燃气锅炉房的烟道出口为微正压，自控程度要求较高，燃气锅炉燃烧所需的空气量也大于燃煤锅炉。 以乌鲁木齐某住宅小区为例，现有供热面积为9万平方米，建筑全为老建筑，无外墙保温，供热供、回水温度为95、70℃，需要在小区里新建一燃气锅炉房。 二、锅炉房的设置位置 根据现行国家标准《城镇燃气设计规范》，锅炉房宜设置在独立的专用房间内，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，燃气常 压锅炉房可设置在地下二层，燃气锅炉房不宜设置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。这是出于对泄爆和消防的考虑，一旦发生事故，可以使危害减小到最小程度，这还涉及到环保要求，无论考虑大气污染还是噪声污染，都不宜将锅炉房设置在住宅建筑物内。 锅炉房不得与甲、乙类及使用可燃液体的丙类火灾危险性厂房相连，但若与其他生产厂房相连时，则基其只能安装额定出口热水温度低于120℃的锅炉，且锅炉房与生产厂房用防火墙隔开。余热锅炉不受此限制。 锅炉房与一般民用建筑及厂房的防火距离应按GB50016-2006《建筑设计防火规范》的有关规定执行，见表1，。锅炉房与高层民用建筑的防火距离应按GB50045-2005《高层民用建筑设计防火规范》的有关规定执行，见表2： 三、锅炉房负荷的确定及相关设备选型 燃气锅炉台数和容量确定的总体原则：锅炉台数和容量应按所有运行锅炉在额定热功率时，能满足锅炉房最大计算热负荷。保证锅炉房在较高或较低热负荷运行工况下能安全运行，并应使锅炉台数、额定热功率和其他运行性能有效适应热负荷的变化，且应考虑全年热负荷低峰期锅炉机组的运行。燃气锅炉的最低负荷率不应低于30%，且运行负荷不宜经常或长时间低于额定负荷的60%。锅炉房的锅炉台数不宜少于2台，但当选择1台锅炉能满足热负荷和检修需要时，可只设置1台。当选用不同容量的锅炉时，不宜超过2种。锅炉房的锅炉总台数，新建不宜超过5台；扩建和改建时，总台数不宜超过7台，非独立锅炉房，不宜超过4台。锅炉房有多台锅炉时，当其中1台最大额度热功率的锅炉发生故障时，其余锅炉能满足采暖用热所需的最低热负荷。 1．锅炉选型。 供暖面积：9万平方米 热指标：77W/m2 采暖热负荷：Q=9×104×77×1.1=7.62M W 锅炉选型：WNS4.2-1.0/95/70，两台 2．循环泵选型。 循环水流量： 循环泵选型： G=200m3／h H=20mH2o N=18.5kW n=1480r/min 型号：KQW150/250-18.5/4，三台，两用一备 3．补水泵选型。0.04×318=12.72t/h 补水泵选择： G=12.51T13/li H=20mH2o N=1.5kW n=2960r/min 型号：KQW50/125-1.5/2，两台，一用一备4．软化水装置及水箱。选用lOt/h的软化水处理装置、lOt/h的软化水箱。 四、调压间设置 锅炉燃烧器所需的燃气压力相对较高，一般达0.005MPa~0.03MPa，且小时流量较大。保证锅炉燃烧器前的燃气压力稳定，对燃烧器的工况与安全运行有很大关系。燃烧器前的压力若有增减，燃气流量也会增减，由于压力不稳定，从而造成燃烧不稳定，甚至引起回火或脱火。所以应设置专用调压站或调压装置，和民用气分开设置，以减少其他用户负荷的变动造成锅炉燃烧器前的压力波动过大，造成事故。调压装置宜设置在单独的建筑物内，也可设置在有围护的露天场地内，如受条件限制，也可设置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，与相邻的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《建筑防火规范》的规定，通风换气次数不应小于2次／小时，并设置事故排风装置，电气设施应采用防爆设备。 本工程调压装置设置锅炉房旁边单独的房间。 五、燃料供给系统燃料供给系统即燃气系统。锅炉燃气供气系统，一般由供气管道的进口装置、锅炉房内的配管系统以及吹扫放散管道等部分组成。 锅炉供气系统从燃气锅炉防火防爆要求出发，在燃烧器前串联安装2只安全切断电磁阀，并在两阀之间的燃气管道上设置放散管和放散阀组成安全切断系统。在燃气系统中装有流量调节阀、燃气压力监测装置和熄火保护装置。可根据锅炉负荷变化调节供气量。当供气系统中出现燃气压力异常、空气压力异常、炉膛熄火、风机故障等情况时，可发出声光信号，并迅速切断燃气。 炉前燃气管道及附属设备，一般由锅炉厂配套供应。 对于燃气管道来说，在其停止运行进行检修时，为检修工作安全起见，需把管道内的燃气吹扫干净；当较长时间停止工作在投入运行时，为防止燃气一空气混合物进入炉膛引起爆炸，一定要先进行吹扫，将可燃混合气体排人大气，因此在锅炉房供气系统中，要设置吹扫和放散管道。 在燃气系统的下列部位应设置放散管道：一是锅炉房进气管总切断阀的前面；二是燃气干管的末端以及管道、设备的最高点；三是燃烧器前两切断阀之间的管段；四是系统中其他需要考虑放散的适当位置。 六、排污系统 排污分为连续排污河定期排污。连续排污是连续不断地将汽包中水面附近高浓度的盐分的锅炉水排出，使锅炉水的碱度、溶解固形物达到锅炉水质标准的要求；定期排污是定期地从锅炉水循环系统的最低点将锅炉水中的悬浮物、水渣及其他沉积物排出。 正确进行排污是保证锅炉内水质良好，减少锅炉内结垢，防止金属腐蚀和蒸汽污染的有效措施。但是，如果排污不当或操作不合理，轻者会损坏阀门管道，使排污量增加，浪费燃料，重者会形成水垢腐蚀，不仅会影响传热，而且会降低受压元件的强度或造成锅炉严重缺水，从而危及锅炉的安全运行。所以，锅炉排污非常重要，应当得到设计、安装及操作人员的高度重视，从而减少损失，节约能源。 七、取样系统 取样系统包括给水取样、炉水取样及蒸汽取样，要从3个取样点分别取样进行化验，使水质、蒸汽品质符合工业锅炉的水质标准，达到节约能源、延长锅炉使用寿命的目的。 八、烟风系统 燃烧需要的空气由鼓风机加压送入，空气与燃气在炉膛内燃烧后产生的烟气通过烟道．烟囱排人大气。 九、结束语 通过以上对锅炉房设计的介绍，大家对锅炉房的设计有比较全面的了解。相对于燃煤、燃油锅炉房来说，燃气锅炉房工艺比较简单，它不需要煤场、给煤装置、除尘及运灰渣系统，因而其结构紧凑、占地少，自动化程度高，特别是环境效益最好，所以燃气锅炉房是目前国家重点推广的锅炉房设计方案。