燃氣鍋爐房燃氣供氣系統的設計

李時敬

【摘要】燃氣具有一定的爆炸性，如果管道設計施工不合理，會存在安全隱患。因此，要高度重視管道系統的設計和施工，保證使用安全。

【關鍵詞】燃氣鍋爐房；燃氣管道；供氣系統；設計

一、前言

隨著城市化進程的加快，燃氣作為新型能源在城市居民的生活中發揮的作用是巨大的。在進行燃氣供熱系統的設計過程中，要保證設計符合安全標準，使鍋爐房的運行實現效益最大化。

二、燃氣鍋爐房的布置要求

在對燃氣鍋爐房的位置進行設計時，要對總平面位置進行研究，對鍋爐房的占地面積以及周圍環境和安全衛生情況進行掌握，室外管網布置時要對經濟性和合理性進行研究，這樣能夠保證鍋爐房自身運行方面的安全。鍋爐房應該設計成為單獨的地上建筑物，避免在出現問題時對周圍的人員生命帶來威脅。在設計的時，如果出現在其他建筑物內或者和其他建筑物相連的情況，要避免設置在人員比較密集的地區。在對鍋爐房燃氣供氣系統進行設計時，要先對其位置進行布置，然后在滿足國家規范的要求下進行設計，在設計之前要做好前期的勘察工作。依據城鎮燃氣設計規范要求，燃氣鍋爐應該單獨設置在專用的房間內，設置在建筑物內要保證其在比較低的樓層，一層最佳。將燃氣鍋爐設置在屋頂或是地下二層以及二層以上，這樣對建筑和人員的威脅比較大。在人員比較密集的場所一定要保證疏散口的數量，這樣在危險發生時能夠及時進行疏散。對于相對密度比較大的燃氣鍋爐，不應設置在建筑物地下室或者是半地下室。燃氣鍋爐在進行設置時，還要滿足建筑設計消防規范，避免火災的出現對整個系統帶來影響。

三、鍋爐房的系統構成

1、蒸汽系統

兩臺鍋爐產生的蒸汽一般為飽和蒸汽，這里是1.25MPa的飽和蒸汽，通過蒸汽管道、閥門流入分汽缸，在分汽缸均衡壓力后送入不同的用汽工藝點，滿足生產所需的蒸汽。

2、給水系統

來自給排水專業的生水，進入水處理設備。原水經過軟化消除硬度后由軟水泵送入除氧器，這是低壓給水系統。軟化除氧后的水達到工業蒸汽鍋爐的給水標準后，經鍋爐給水泵打入鍋爐，這屬于高壓給水系統（與低壓相比較）。

3、燃料供給系統

燃料供給系統即燃氣系統。鍋爐房燃氣供氣系統，一般由供氣管道的進口裝置、鍋爐房內的配管系統以及吹掃放散管道等部分組成。

鍋爐供氣系統從燃氣鍋爐防火防爆要求出發，在燃燒器前串聯安裝2只安全切斷電磁閥，并在兩閥之間的燃氣管道上設置放散管和放散閥組成安全切斷系統。在燃氣系統中裝有流量調節閥、燃氣壓力監測裝置和熄火保護裝置。可根據鍋爐負荷變化調節供氣量。當供氣系統中出現燃氣壓力異常、空氣壓力異常、爐膛熄火、風機故障等情況時，可發出聲光信號，并迅速切斷燃氣。

4、取樣系統

取樣系統包括給水取樣、爐水取樣及蒸汽取樣，要從3個取樣點分別取樣進行化驗，使水質、蒸汽品質符合工業鍋爐的水質標準，達到節約能源、延長鍋爐使用壽命的目的。

5、工業水系統

工業水系統的供水范圍，一般為主廠房輔助設備和機械的冷卻用水、化驗冷卻用水等。

6、煙風系統

燃燒需要的空氣由鼓風機加壓送入，空氣與燃氣在爐膛內燃燒后產生的煙氣通過煙道、煙囪排入大氣。

四、鍋爐房燃氣供氣系統設計

1、室外供氣系統與調壓裝置

燃氣鍋爐房內燃氣鍋爐的壓力一般大于居民用氣壓力，在2kPa以上。燃氣鍋爐的用氣量也遠遠超過居民用氣量，一般在幾十方以上。為了確保鍋爐房內鍋爐的正常、安全運行，保證小區用氣穩定，鍋爐房用氣管道適合從城市燃氣中壓主管上接氣，采用專門的燃氣管道，用來供給到鍋爐房燃燒器，在經過合理的調壓和嚴格的過濾后投入使用。不同系統工程的具體情況不同，燃氣管道敷設方式一般由埋地敷設和架空敷設兩種方式構成，以相應的燃氣設計規范為敷設原則來進行設計，要注意滿足各方面的凈距要求，包括地下管道和其他專業管道以及架空管道離建筑物窗口、門洞等的凈距要求。

燃氣鍋爐房內的燃氣鍋爐通常包含低壓供氣和中壓供氣兩種，對于小于六個噸位的鍋爐應當選擇低壓供氣方式，對于大于六個噸位的鍋爐，一般選擇中壓供氣方式。鍋爐燃燒器前的供氣壓力是否穩定，與天然氣的燃燒工況直接相關，同樣影響到鍋爐的正常、安全運行。如果將燃氣供氣系統設計成鍋爐房與用戶共用一個調壓裝置，則鍋爐房燃燒器前的壓力增減將直接影響到氣體流量的變化，從而影響到其他用戶燃燒的穩定性，嚴重時將會引起脫火和回火現象。因此，在設計調壓裝置時，要注意盡量將居民、商業用戶的調壓裝置與鍋爐房調壓裝置分開設置，避免引發不必要的安全事故。

2、鍋爐房內燃氣管道與放散管道

鍋爐房內的燃氣管道一般適合采用單根燃氣管道供氣，在特殊要求下，要確保鍋爐房24小時全年不間斷供氣，可以采用2路供氣管道，從不同燃氣調壓箱接管供氣。要注意每臺鍋爐燃氣支管都應當使用配套的燃氣閥組，閥組規格和供氣壓力要符合燃燒器最大符合的需求。對于點火用的燃氣管道，適合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，還應在上面安裝切斷閥和2級電磁閥。鍋爐房常年的流量計有容積式氣體羅茨流量計和速度式氣體渦輪流量計。前者體積比較小，不僅適用于低壓計量，而且適用于中壓計量；渦輪表適合用于大流量計量，它具有較高的測量精度，損失的壓力較小。在選擇流量計時要根據具體情況，掌握鍋爐燃燒器的流量情況，了解設備的運行規律，選擇合適的流量計，以最大限度地減小誤差。

燃氣供氣系統中的放散管道主要作用是在首次使用設備時或長時間不用再次使用時吹掃存在燃氣管道中的空氣。在停爐時，總閥門因關閉不嚴實而導致燃氣漏出，也可以使用放散管道將燃氣放出，避免進入到煙道或爐膛內引起安全事故。在設計鍋爐房供氣系統時，要注意設置用于吹掃和放散的管道。在用氣設備的燃氣總閥門與燃燒器閥門之間設置放散管。在每個安裝放散管的地方都要設置閥門進行控制。在合適的位置使用單根管或匯合成總管的放散管進行燃氣的放散，避免多余的燃氣流入到室內。

五、吹掃放散管道系統設計

燃氣管道在停止運行進行檢修時，為檢修工作安全，需要把管道內的燃氣吹掃干凈；系統在較長時間停止工作后投入運行前，為防止燃氣空氣混合物進入爐膛引起爆炸，也需進行吹掃，將可燃混合氣體排入大氣。因此，在鍋爐房供氣系統設計中，應設置吹掃和放散管道。放散管可根據具體布置情況分別引至室外或集引至室外。放散管出口應安裝在適當的位置，使放散出去的氣體不致被吸入室內或通風裝置內，放散管出口應高于屋脊2.0m以上。進出鍋爐房的燃氣管道的進出口處，室外的屋面管、立管、放散管、引入管和燃氣設備等處均應有防雷、防靜電接地設施。防雷接地的設計應符合現行國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057的要求，防靜電接地設施的設計應符合國家現行標準《化工企業靜電接地設計規程》HGJ28的規定。

六、結束語

綜上所述，進行燃氣鍋爐房燃氣供熱系統的設計過程中，要嚴格按照安全相關規定進行，防止在使用過程中出現熄火、回火或者是爆炸的情況發生，實現燃氣的安全使用。

參考文獻

[1] 趙瑞平，喬鴻飛.燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐的可行性研究[J].科技情報開發與經濟，2013，12，（17）：11

[2] 曹穎，張彩霞，武亞西.我市燃氣采暖鍋爐的發展前景[J].應用能源技術，2013，56（1）：85

[3] 尤秋菊，王朝暉，段禮祥，南洋，柳楠.天然氣發動機的常見故障及排除[J].石油礦場機械，2015，1（4）：23