燃气锅炉应具备的技术条件及安全设施

燃气锅炉应具备的技术条件及安全设施

随着城市环保治理工作力度的加大，市区范围内燃煤锅炉逐渐关闭拆除，一部分取暖用户由集团公司集中供热系统进行供热，另一部分热用户需由改造后的燃气锅炉进行供热，在近1—2两年内，集团公司内需改造安装的燃气锅炉很多，燃气锅炉的正常安全运行，煤气公司承担着非常重要的责任；为了把好燃气锅炉的选型关，同时在与燃气锅炉厂方进行技术洽谈中提出保障锅炉正常、经济、安全运行的技术条件，经查阅有关技术资料，就燃气锅炉应具备的技术条件及安全设施罗列如下，以供我公司相关技术人员参考。

一：对气源的适应性

1：对气源热值的适应：现有燃气锅炉厂家产品样本中所给出的燃气的耗气量、燃烧器的选型、燃气系统附属阀门、切断阀等的设计参数，是以城市燃气的热值按照天然气的一半（约为17.5MJ/Nm3）进行的；我们利用的煤层气热值约为11—14 MJ/Nm3（瓦斯浓度为30％——40％），所以厂家必须根据锅炉的热负荷和使用的煤层气实际发热值，重新计算耗气量，并根据核算后的耗气量配置燃烧器及配套的锅炉附属设施（如电磁阀、切断阀、鼓风机、燃气稳压器等）。

2：对供应燃气压力的适应：现有燃气锅炉所需要的燃烧器前燃气压力一般为5KPa—30 KPa，我公司现有煤气中压系统起点压力为40 KPa—45 KPa，赛鱼以东地区中压系统压力由于受用气高、低峰影响，压力一般在25KPa—35KPa之间，由于在进入燃烧器前必须经

过燃气调压器和燃气稳压器的降压过程，所以选用的锅炉燃烧器前的压力要求必须低于10KPa，这样才能在我们现有的中压系统压力状态下正常使用。

3：锅炉的自动运行调节性能要求：一般燃气锅炉所配燃烧器的负荷调整范围为20％—100％，由于燃气锅炉的用气量较大，为了尽可能的减小燃气锅炉在启动或停止过程中对燃气系统造成冲击（调压器后压力的突升、突降），燃气锅炉在运行时的控制必须达到如下要求，⑴燃气锅炉在启动时必须调整到最小负荷时启动（额定负荷的30％以下）。⑵燃气锅炉在停炉前必须逐渐降低负荷，待降到额定负荷的30％以下时方可关闭电磁阀进行停炉。⑶锅炉在正常运行阶段能够根据实际输出的热负荷进行自动调整锅炉的运行工况，需求大时自动增大，需求小时自动减小，自动维持供需的热量平衡，大大减少锅炉的启动和停机次数，；当降至额定负荷的30％以下时，锅炉的产热量仍大于输出量，方可进行停机。

（据有关部门统计结果，燃气锅炉的爆炸事故多发生在起动和停炉这两个时段，即多发生在点火和灭火的过程中。中、小型燃气锅炉的燃气爆炸事故有2／3是发生在点火过程）

⑷具备以上的自动调整功能对于一台调压器带多台锅炉时尤为重要，可避免锅炉启、停时引起的压力波动造成锅炉安全保护装置中燃气系统的超压或低压保护动作，使正常运行的锅炉停炉。

二：针对燃气安全，燃气锅炉必须具备的安全保护设施

1：点火控制系统

燃气锅炉点火前，必须仔细吹扫炉膛和烟道，排除炉内可能积存的可燃气体。一个合理的点火程序控制系统，应对点火过程进行自动控制，只有当风机完成清炉任务之后，才能进行点火；只有当点火火焰已建立起来(经火焰探测器证实)，并经过预定的时间后，主燃烧器的控制阀门才能打开；点火火焰在预定的时间后能够自动熄灭；当主火焰未能在预定的时间内被点燃时，主燃烧器能在点火火焰熄灭的同时自动快速关闭，燃气锅炉的点火程序一般由程序控制器进行监测和控制。

在点火程序控制中，点火前的总通风量应不小于3倍的从炉膛到到烟囱人口总容积，且通风时间不小于表1中规定值。

表1

2：熄火保护装置

燃气锅炉为防止在低负荷运行时风量过大而造成熄火，应在每台锅炉上装设燃烧自动调节装置，对燃气锅炉的进风量和燃气供应量进行联动控制。

熄火保护装置是由火焰探测器及电磁阀等组成，当电磁阀(不防爆)不宜直接与燃气接触时，熄火保护装置尚应包括一个由电磁阀控制的气动阀，火焰监测器是熄火保护装置的关键设备；目前主要使用

的火焰监测器有两种：一种是监测火焰中的紫外线，如紫外光敏管；另一种是靠火焰具有导电性来对火焰进行监测，如离子监测针。

3：减轻破坏的安全装置

为了减轻炉膛和烟道在混合气体发生爆炸时的破坏程度，燃煤锅炉改烧燃气后必须安装防爆门，防爆门面积按炉膛和烟道的容积选取并应符合有关规定，一般取0．025m2／m3，防爆门应安装在容易泄爆的地方，炉膛、烟道尤其是在烟道中难以避免的死角、转弯处、闷顶等易于聚集可燃气体的停滞区都是最容易发生爆炸的部位。

常采用的防爆门有重力式、破裂式和水封式等类型

4：燃气供气压力的检测及超高或超低保护。

三：燃气锅炉的蒸气、水、通风等常规安全保护

燃气锅炉运行时，锅炉内水、汽的温度、压力，以及蒸汽锅炉中的水位，是保证其安全运行的监控参数，当这些参数出现异常时，自动报警装置应发出声光信号。

1：超温报警

《规程》规定：燃气热水锅炉额定出口热水温度高于或等于120℃以及额定出口热水温度低于120℃但额定功率大于或等于4．2MW 时，应该设超温报警装置，并有联锁保护，对于中小型燃气锅炉，一般由热水出口上的温度变送器将标准信号输出到可编程逻辑控制器(PLC)，标准值经与给定值比较，一旦超温PLC立即进行紧急停炉。

2：超压报警

蒸汽锅炉额定蒸发量大于或等于6t／h时，应装有蒸汽超压报警，

并设联锁保护超压报警同时关闭电磁阀，切断燃气气源，引风机仍运行，锅炉蒸汽压力一般由压力控制器进行自动控制。

3：水位报警

蒸汽锅炉额定蒸发量大于或等于2t／h时，应装设高低水位报警，高低水位报警信号要能区分，发生低水位报警时，关闭电磁阀，切断燃气气源，鼓风机30s后停机，引风机仍运行。

4：流量报警

直流锅炉应装设给水流量低于启动流量时的报警装置。

5：切断装置

燃气锅炉应装有联锁装置。在锅炉运行中一旦出现下列(1)至(5)所述情况，能够自动切断燃气供应；对装设鼓风燃烧器的锅炉，能够自动切断给风气源。

(1)热水锅炉压力降低到会发生汽化或水温升高到超过规定值；

(2)蒸汽锅炉压力超过规定值或水位低到最低值；

(3)当燃气压力过高时，还会出现脱火现象，甚至在炉膛内发生爆炸，因此燃烧器必须在设计的燃气压力下运行，超高或过低均应启动切断装置。目前，国内与燃气锅炉配套的均为进口燃烧器，自动化程度较高，不但配有燃气高低压控制器，而且配有自动检漏控制器(在点火前，炉膛吹扫过程中，检漏控制器自动对燃气阀组系统进行检漏)；

(4)送风机、引风机、以及热水锅炉的循环水泵突然停电或停止运行或发生变频故障、接触点故障等故障时启动切断装置；