燃氣鍋爐房的安全設計方案及細節問題研究

宋志揚

【摘 要】隨著城市建設的發展，人們對環境保護的意識不斷提高。燃煤鍋爐由于在實際運行中對大氣污染嚴重，能源浪費大且運行熱效率低等缺點，燃煤鍋爐房在近年基礎建設中受到了諸多限制。在有市政天然氣管道的情況下，只需將氣源引送至天然氣調壓裝置，經調壓閥調壓后輸送到燃氣鍋爐的燃燒器供燃燒使用。目前，在各工程項目的建設中大多采用燃氣鍋爐房提供熱源。本文分析了燃氣鍋爐房的安全設計方案及細節問題。

【關鍵詞】燃氣鍋爐房；安全設計；細節

在燃氣鍋爐房設計中， 設計成果要滿足項目的使用功能， 更要保證項目的安全運行。因此， 設計人員必須嚴格遵循相關專業的設計標準。

1.燃氣鍋爐房的安全設計方案

1.1合理確定燃氣鍋爐房設置的位置。鍋爐房宜設置在獨立的專用房間內。若設置在建筑物內時，燃氣鍋爐房宜布置在建筑物的首層，不應布置在地下2 層及2 層以下，只有燃氣常壓鍋爐可設置在地下2 層。另外，燃氣鍋爐房不宜設在人員密集場所的上1 層、下1 層或貼鄰的房間內，即主要疏散口的兩旁。可設置在單獨建筑物內和高層建筑的裙樓、主樓地下室、半地下室、首層、中間層和頂層內。同時，各個城市所供應的燃氣類別也不同，有人工煤氣、液化石油氣、天然氣等。因此，應根據鍋爐房所在位置、當地燃氣供應種類確定合適的燃氣。如果鍋爐房處在半地下室、地下室內，則禁止采用液化石油氣等密度大于空氣的燃氣作為燃料。切忌在設計中照搬照抄，不考慮實地的情況，而出現違反設計規定的情況。

1.2燃氣調壓間設計。燃氣鍋爐燃燒器所需的燃氣壓力一般為10kPa～20kPa，而市政燃氣管道一般為中壓供氣，約為0.4MPa。為保證鍋爐燃燒器前的燃氣壓力穩定，避免燃燒不穩定，甚至引起脫火，應設專用的天然氣調壓裝置。實際設計中，燃氣調壓裝置的設置一般有兩種方式。其一，與鍋爐房建筑合并，設置在一個建筑物內，對調壓間按以下要求進行設計：調壓間應為靠外墻的單層建筑，與相鄰房間用無門窗和洞口的防火墻隔開，建筑耐火等級不低于二級，采用輕型結構屋頂和向外開啟的門窗，地面采用不發火花的材料，并留有一定的防爆面積，并設置事故排風裝置、燃氣報警器等。調壓間屬甲類生產廠房，因此調壓間的電氣裝置應采用防爆型。其二，在鍋爐房附近露天設置鍋爐房專用的燃氣調壓箱。因其為露天設置，大大降低了鍋爐房因燃氣調壓箱泄漏燃氣引起爆炸的幾率。設計中若場地允許，應優先采用第二種調壓設置方式。

1.3燃氣供應管道安全設計。燃氣鍋爐房供氣管道系統的設計是否合理，不僅對保證鍋爐安全可靠運行關系極大、而且對供氣系統的投資和運行的經濟有很大影響。因此，在設計時必須給予充足的考慮和重視。當采用埋地敷設時，最小埋設深度應符合下列要求：埋設在機動車道下時，不得小于0.9m；埋設在非機動車車道（含人行道）下時，不得小于0.6m；埋設在機動車不可能到達的地方時，不得小于0.3m。如不能滿足上述規定，必須采取措施以確保安全。由鍋爐房室外引入的燃氣總管，在安全和便于操作的地點，應裝設與鍋爐房燃氣濃度報警裝置聯動的總切斷閥，閥后應裝設氣體壓力表。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格應滿足燃燒器最大負荷需要。鍋爐房內燃氣管道一般采用單母管。采用雙母管時，每條母管可按鍋爐房最大計算耗氣量的75%考慮，

1.4鍋爐房泄爆及送排風。鍋爐房抗暴和泄壓的目的是要將鍋爐爆炸時引起的破壞范圍和損失盡量減小。鍋爐間應做成抗爆體，在抗爆體上開設足夠的泄壓口（如玻璃窗、天窗、輕型屋面、輕質墻體等），使爆炸釋放出的瞬間能量及時排泄，降低其破壞力。泄壓口的設置應避開人員集中的場所和主要通路，宜設置在靠近容易發生爆炸的部位泄壓面積不少于鍋爐間占地面的10%。燃氣鍋爐房和調壓間等有爆炸危險的房間，應設置獨立的送排風系統，通風量必須滿足正常工作時，換氣次數不少于6 次/h，事故通風時不少于12 次/h，不工作時換氣次數不少于3 次/h，且應使用防爆型的通風裝置。在燃氣鍋爐房間、調壓間及計量表間必須設置燃氣濃度檢測報警器、緊急切斷閥和防爆排風裝置。燃氣濃度檢測探頭要與防爆排風扇、緊急切斷閥聯動。一旦發現漏氣，探頭首先探測其濃度，把信號傳給排風系統啟動，如果濃度繼續升高，緊急切斷閥開始工作，將燃氣切斷，排除事故。

2.細節問題

2.1規劃設備選型， 避免成為點燃源； 防止電弧及電火花的外泄， 降低電氣設備的表面溫度。在爆炸性氣體環境中， 按照有關規范、標準和規定， 正確選用合適的防爆電器， 是保證安全生產、防止爆炸和火災發生的重要措施。防爆電器的基本保護措施就是符合國家防爆電氣標準要求， 從設備的設計和制造水平上提高本身的安全性。

2.2根據現行標準鍋爐房可設置在單獨建筑物內和高層建筑的裙樓、主樓地下室、半地下室、首層、中間層和頂層內。同時，各個城市所供應的燃氣類別也不同，有人工煤氣、液化石油氣、天然氣等。因此，應根據鍋爐房所在位置、當地燃氣供應種類確定合適的燃氣。如果鍋爐房處在半地下室、地下室內，則禁止采用液化石油氣等密度大于空氣的燃氣作為燃料。切忌在設計中照搬照抄，不考慮實地的情況，而出現違反設計規定的情況。

2.3鍋爐燃燒器所需的燃氣壓力相對較高，一般達0.005～0.03 MPa，且小時流量較大。保證鍋爐燃燒器前的燃氣壓力穩定，對燃燒的工況與安全運行有很大關系。燃燒器前的壓力若有增減，燃氣流量也會增減，由于壓力不穩定，從而造成燃燒不穩定，甚至引起回火和脫火。所以應設置專用調壓裝置和民用氣及其他生產用氣分開設置，以減少其他用戶負荷的變動造成鍋爐燃燒器前的壓力波動過大，引發事故。調壓裝置宜設置在單獨的建、構筑物內，也可設置在有圍護的露天場地內。

2.4燃氣調壓裝置應選用直接式調壓器，因為鍋爐啟動時需要的燃氣流量在瞬時即可達到額定流量。而間接式調壓器雖然出口壓力較為穩定，但不能滿足鍋爐瞬時啟動的大流量要求。

3.結束語

燃氣鍋爐房的安全設計是保證供熱質量與安全的關鍵， 設計人員肩負的責任重如泰山。設計標準是設計人員進行專業設計的科學依據， 嚴格遵循設計標準是設計質量的根本保證。

參考文獻：

[1]李德東. 燃氣鍋爐的選型及應用[J].現代制造技術與裝備，2015（ 8）： 41-43.

[2]詹淑慧. 燃氣供應[M].北京： 中國建筑工業出版社，2014.

[3]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，2015，（17）.