关于锅炉房燃气系统设计的研究

摘要：城市燃气是具有一定毒性的爆炸气体，又是在压力下输送和使用的。由于管道及设备材质和施工方面存在的问题和使用不当，容易造成漏气，有时引起爆炸、着火和人身中毒的危险。因此，在设计时，必须足够的重视，本文就设计时遇到的一些问题进行探讨。

关键词：锅炉房燃气系统设计

0引言

燃煤锅炉在实际运行中，热效率低、能源浪费大，对大气污染严重，而燃气锅炉热效率高，对大气污染又低，具有很好的环保效益与经济效益。随着城市建设发展，人们对环保的认识不断提高，加上地球气候日益恶化，燃气的使用越来越成为城市燃料的首选，以燃气作为能源的绿色环保锅炉在越来越多的大中城市得到发展。

1锅炉房燃气耗气量计算

1.1单台锅炉燃气消耗量可按下式求得：

B=KD(h q-h gs)ηQ y DW

式中：B——

—单台锅炉燃气消耗量（标态），m3/h；D——

—单台锅炉额定蒸发量，kg/h；h q——

—蒸汽的比焓，kJ/kg；h gs——

—锅炉给水的比焓，kJ/kg；η——

—锅炉效率%；Q y DW——

—燃气的应用基低发热值，kJ/m3；K——

—富裕系数，一般取K=1.2～1.3。

1.2锅炉房燃气消耗量可由下式求出：

B=B1+B2+…+B n

式中：B——

—锅炉房计算燃气消耗量（标态），m3/h；B1——

—第一台锅炉计算燃气消耗量（标态），m3/h；B2——

—第二台锅炉计算燃气消耗量（标态），m3/h；B n——

—第n台锅炉计算燃气消耗量（标态），m3/h。

2燃气管道供气系统

锅炉房供气系统，一般由调压装置、锅炉房内配管系统及报警装置、吹扫放散管道等组成。

2.1燃气调压系统为了保证燃气锅炉能安全稳定的燃烧，对于供给燃烧器的气体燃料，应根据燃烧设备的设计要求保持一定的压力。在一般情况下，从城市燃气管网供给用户的燃气，如果直接供锅炉使用，往往压力偏高或压力波动太大，不能保证燃烧器稳定燃烧。当供气压力偏高时，会引起脱火现象，并发出很大的噪音；当供气压力波动太大时，可能引起回火或脱火，甚至引起锅炉爆炸事故。因此，对于供给锅炉使用的燃气，必须经过调压，使供气压力符合燃烧器工作压力。

在宝鸡地区，城市供气压力（P）为中压燃气管道A级，即供气压力为0.2MPa＜P≤0.4MPa。选用调压箱或直接作用调压柜调压。

当选用调压箱调压时，调压箱底距地坪的高度为1.50m，固定于专用的支架上，且调压箱进出口管径不宜大于DN50；调压箱距建筑物的门、窗或其他通向室内的孔槽的水平净距为1.50m，且不能安装在建筑物的窗下和阳台下的墙上；不能安装在室内通风机进风口墙上，其安装的墙体应为永久性的实体墙，建筑耐火等级不应低于二级。

当选用调压柜调压时，调压柜应设置在距地坪高为0.30m的牢固基础上，距建筑物的水平净距为附表规定。调压柜四周应设护栏。

调压器是燃气供应系统进行降压和稳压的设备，是燃气锅炉安全稳定燃烧的保证，调压器的选择应能满足进口燃气最高、最低压力的要求；其计算流量为该调压器所承担的管网小时最大输送量的1.2倍确定。

燃气锅炉房供气压力主要是根据锅炉类型及燃烧器对燃气压力的要求来确定，当锅炉厂家或锅炉用户将用气量及用气压力提供后，供气压力可按下式确定：

Р=Рr+ΔР式中Р－锅炉房燃气进口压力，Рa；Рr－燃烧器前所需要的燃气压力，Рa；ΔР－管道阻力损失，Рa。

2.2供气管道室外系统设计要求燃气锅炉房供气管道系统的设计是否合理，不仅对保证锅炉安全可靠运行关系极大、而且对供气系统的投资和运行的经济性也有很大影响。因此，在设计时必须给予充足的考虑和重视。

根据具体情况，燃气管道敷设方式可分为埋地敷设和架空敷设

两种：

当采用埋地敷设时，最小埋设深度应符合下列要求：

埋设在机动车道下时，不得小于0.90m；

埋设在非机动车车道（含人行道）下时，不得小于0.60m；

埋设在机动车不可能到达的地方时，不得小于0.30m；

如不能满足上述规定，应采取有效的安全防护措施。

当采用架空敷设时应尽量考虑与其它管道共用支架或沿永久性建筑物架设。

沿建筑物外墙架设时，燃气管道距建筑物房间门、窗的净距为中压管道不应小于0.50m，低压管道不应小于0.30m；距生产厂房建筑物门、窗的净距不限。

与其它管道共用支架时应保证燃气管道、相邻管道的安装和维修。

2.3供气管道室内系统设计要求锅炉房内燃气管道一般采用单管供气，除用户有特殊要求（常年不间断供气时），采用双路供气，每条管道的通过能力按锅炉房总耗气量的70%计算。

由锅炉房室外引入的燃气总管，在安全和便于操作的地点，应装设与锅炉房燃气浓度报警装置联动的总切断阀，阀后应装设气体压力表，每台锅炉燃气支管上．应配套性能可靠的燃气阀组，阀组前燃气供气压力和阀组规格应满足燃烧器最大负荷需要。阀组基本组成和顺序应为：切断阀、压力表、过滤器、流量计、稳压阀、波纹接管、2级或组合式检漏电磁阀、阀前后压力开关和流量调节蝶阀。点火用的燃气管道，宜从燃烧器前燃气干管上的2级或组合式检漏电磁阀前引出，且应在其上装设切断阀和2级电磁阀。

锅炉房内燃气管道不应穿越易燃或易爆品仓库、值班室、配变电室、电缆沟(井)、通风沟、风道、烟道和具有腐蚀性质的场所；当必需穿越防火墙时，其穿孔间隙应采用非燃烧物填实。锅炉房内燃气管道应采用输送流体的无缝钢管，并应符合现行家标准《流体输送用无缝钢管》GB/T8163的有关规定。燃气管道的连接，除与设备、阀门附件等处可用法兰连接外，其余宜采用氩弧焊打底的焊接连接，管道的固定焊口应进行100%射线照相检验，活动焊口应进行10%射线照相检验。质量不得低于《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98中的Ⅲ级。

锅炉房抗暴和泄压的目的是要将锅炉爆炸时引起的破坏范围和损失尽量减小。锅炉间应做成抗爆体，在抗爆体上开设足够的泄压口（如玻璃窗、天窗、轻型屋面、轻质墙体等）使爆炸释放出的瞬间能量及时排泄，降低其破坏力。泄压口的设置应避开人员集中的场所和主要通路，宜设置在靠近容易发生爆炸的部位，泄压面积与建筑物体积比为0.05～0.22。当体积超过1000m3时，如采用上述比值有困难时，可适当降低，但不宜小于0.03。且泄压面积不少于锅炉间占地面积的10%。

3吹扫放散管道系统设计

燃气管道在停止运行进行检修时，为检修工作安全，需要把管道内的燃气吹扫干净；系统在较长时间停止工作后投入运行前，为防止燃气空气混合物进入炉膛引起爆炸，也需进行吹扫，将可燃混合气体排入大气。因此，在锅炉房供气系统设计中，应设置吹扫和放散管道。

放散管可根据具体布置情况分别引至室外或集引至室外。放散管出口应安装在适当的位置，使放散出去的气体不致被吸入室内或通风装置内，放散管出口应高于屋脊2.0m以上。

进出锅炉房的燃气管道的进出口处，室外的屋面管、立管、放散管、引入管和燃气设备等处均应有防雷、防静电接地设施。防雷接地的设计应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057的要求，防静电接地设施的设计应符合国家现行标准《化工企业静电接地设计规程》HGJ28的规定。

参考文献：

[1]《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》CJJ94一2009.

[2]《燃油燃气锅炉房设计手册》机械工业出版社.

关于锅炉房燃气系统设计的研究

吕花利赵鲜利（宝鸡中燃城市燃气发展有限公司）

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