燃气锅炉房燃气供气系统的设计

燃气锅炉房燃气供气系统的设计

摘要 燃气锅炉房供气系统的设计与否合理,不仅对保证锅炉安

全和可靠运行关系极大,而且对锅炉房系统的投资和运行的经济性

有重要影响。本文较为系统地提出了锅炉房燃气系统设计过程中应

注意的若干问题并进行了分析。

关键词 燃气锅炉;供气系统;泄露报警系统;放散管

中图分类号tk22 文献标识码a 文章编号 1674-6708

(2012)64-0116-02

天然气作为一种清洁、高效的优质能源,在近些年国家逐步优化

国家能源结构的过程中,发挥了积极、重要的作用。在燃气设计的

日常工作中,接触了越来越多的以天然气为能源的各类工业、商业

用户。因此,本文重点讨论的是以天然气作为气源的锅炉房燃气供

气系统设计中应注意的几点问题。

1 前期勘察

1.1 勘察原则

在进行锅炉房燃气系统的设计前,首先应对锅炉房的现场情况进

行实地勘察。前期勘察过程非常重要,应在gb50041-2008《锅炉房

设计规范》和gb50028-2006《城镇燃气设计规范》等相关国家规范

的前提下,判断出锅炉房的位置和建筑结构是否满足规范要求,是

否具备进行锅炉房燃气管道系统设计的条件。

1.2 勘察内容

锅炉房宜为单独的地上建筑物。当锅炉房设置在其他建筑物内或

和其他建筑物相连时,严禁设置在人员密集处和重要部门的上一

层、下一层、贴邻位置以及主要通道、疏散口的两旁,并应设置在

首层或地下室一层靠建筑物外墙部位,不应与锅炉无关的甲、乙类

及使用可燃液体的丙类危险建筑贴临。若采用液化石油气等燃气气

体密度大于空气为气源的锅炉房,严禁设置于地下室内。

锅炉房不宜设置于住宅建筑物内。

雨水相对较少、建筑气候年日平均气温大于等于25℃的日数在80

天以上的地区,锅炉可采用露天或半露天布置。当锅炉采用露天或

半露天布置时,应选择适合露天布置的锅炉本体及其附属设备,管

道、阀门、仪表附件等,应有防雷和静电接地措施。

2 锅炉房燃气供气系统

锅炉房燃气供气系统一般由室外供气系统、调压装置、锅炉房内

配管系统、放散管道及燃气泄露报警系统等组成。

2.1 室外供气系统

燃气锅炉的压力一般均大于2kpa,大于居民用气压力。用气量一

般为几十方以上,也远大于居民用气量。为了保证住宅小区或者其

他用气和锅炉房内锅炉的安全稳定运行,锅炉房用气管道宜从城市

燃气中压主管上接气,敷设专用的燃气管道供给到锅炉房燃烧器,

并经调压、过滤后使用。

根据具体工程情况,燃气管道敷设方式可分为埋地敷设和架空敷

设两种,敷设原则应按gb50028-2006《城镇燃气设计规范》要求进

行设计,满足地下管道和其他专业管道的净距要求以及架空管道离

建筑物窗口、门洞的净距要求。

2.2 调压装置

燃气锅炉一般有低压供气和中压供气两种,通常情况下对于小于6

个吨位的锅炉选择低压供气方式,大于的6个吨位的锅炉选择中压

供气方式。锅炉燃烧器前的供气压力稳定,直接关系到天然气的燃

烧工况和锅炉的安全稳定运行。若将锅炉房和其他用户设计成共用

一个调压装置看,锅炉房燃烧器前的压力增减会导致气体流量的变

化,进而导致其他用户燃烧不稳定,甚至会引起回火和脱火。所以,

应将锅炉房调压装置和居民、商业用户调压装置分开设置,以免引

起用户的燃烧器前压力波动,引发事故。

小时流量小的锅炉房可以设置一个调压箱挂在建筑外墙上,小时

流量大的锅炉房可以找有护栏的露天空地安装调压柜,均应满足国

家规范中有关安全净距的要求。

燃气调压器的选型以锅炉的实际流量乘以2倍后的计算流量和经

水力计算后调压器的出口压力作为选择依据。燃气调压装置的设置

应满足《锅炉房设计规范》gb50041-2008中的相关规定。

2.3 锅炉房内燃气管道

锅炉房内燃气管道工艺流程图如下:

天然气经室外调压后输送到室内,经过滤、计量,通过锅炉房内

燃气管道输送至锅炉燃烧器前。

锅炉房内燃气管道宜采用单根燃气管道供气,如果锅炉房有特殊

要求,要保证常年24小时不间断供气,可采用2路供气管道,从

不同燃气调压箱接管供气。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。

锅炉房常用的流量计包括容积式的气体罗茨流量计和速度式的气

体涡轮流量计。罗茨表体积小,既可用于低压计量又可用于中压计

量,但不适用于小流量。涡轮表可用于大流量计量,测量精度高,

压力损失小,适用于大型用户。选型前需要咨询甲方锅炉参数,掌

握锅炉燃烧器的最小和最大流量,了解设备的运行状况和规律后,

选择合适的量程,减少测量误差。选型的同时,还应考虑流量计的

成本及安装维修费用。综合考虑后,选择一款合适的流量计。目前

世面上销售的罗茨流量计和涡轮流量计都可以进行温度和压力修

正,在选型时应根据介质的压力、温度、密度、粘度等特性和设备

成本等因素,确定是否需要进行补偿修正。

2.4 放散管道

设置放散管的目的是在用气设备首次使用或长时间不用再次使用

时,用来吹扫存在燃气管道中的空气。另外,当停炉时,总阀门关

闭不严漏出的燃气可利用放散管放出,以免进入炉膛和烟道而引起

事故。因此,在锅炉房供气系统设计中,应设置用于吹扫和放散的

管道。用气设备的燃气总阀门与燃烧器阀门之间,应设置放散管。

在燃气支管的末端、管道和设备的最高点处放散管前,每个安装放

散管处均应设置阀门进行控制。放散管可单根管或者汇合成总管引

至室外,在合适位置进行放散,以免燃气卷入风口或吸入室内。因

此,放散管排出口应高出锅炉房屋脊2m以上。

燃气放散管管径,应根据吹扫段的容积和吹扫时间确定。吹扫量

可按吹扫段容积的10倍~20倍计算,吹扫时间可采用15分钟~20

分钟。具体管径选择可按照以下表格中经验值选取。

2.5 燃气泄露报警系统

为了及时发现锅炉使用过程中出现的燃气泄露,将燃气泄露的危

害降到最低,应在燃气锅炉房安装燃气泄露报警系统和自动灭火系

统,应有可靠的排烟设施和通风设施。燃气泄露报警系统应委托专

业的设计单位进行设计,由专业人员进行安装。锅炉房的引入管应

设手动快速切断阀和紧急自动切断阀,紧急自动切断阀应和泄漏报

警器和送排风系统等连锁。

2.6 防雷防静电措施

架空敷设的燃气金属管道的始端、末端、分支处以及直线段每隔

200m~300m处,应设置接地装置,其接地电阻不应大于30ω,接地

点应设置在固定管墩(架)处。燃气金属管道在进出建筑物处,应

与防雷感应的接地装置相连,并宜利用金属支架或钢筋混凝土支架

的焊接、绑扎钢筋网作为引下线,其钢混凝土基础宜作为接地装置。

3 其他安全注意事项

1)锅炉房的通风量应满足锅炉燃烧所需要的空气量。锅炉房宜采

用自然通风。若锅炉房设置于地下室或半地下室或地上密闭房间等

自然通风达不到的地方时,应设置独立的机械送排风系统;2)对

于锅炉房内敷设的燃气管道,最好架空设于锅炉房的高处,有利于

发生事故时泄露的燃气扩散。燃气管道应采用无缝钢管,并应符合

现行国家标准gb/t8163《流体输送用无缝钢管》的有关规定。燃气

管道的连接,除与设备、阀门等处可用法兰连接外,其余均采用焊

接连接;3)使用机械鼓风助燃的锅炉,燃气燃烧需要带压空气和

氧气时,为了防止当发生停电等意外事故时,空气和燃气窜混和发

生回火或爆炸事故,燃气管路上应设置背压式调压器,空气和氧气

管路上应设泄压阀;在燃气、空气和氧气的混气管路与燃烧器之间

应设阻火器,混气管路的最高压力不应大于0.07mpa。鼓风机和空

气管道应设静电接地装置,接地电阻不应大于100ω。并且,应在

燃气总管上设置紧急自动切断阀,供一台或几台锅炉公用;4)锅

炉烟道和封闭式炉膛,均应设置泄爆装置,泄爆装置的泄压口应设

在安全处;5)当实际情况无法满足,锅炉房须设置在屋面上时,

燃气管道安装在屋面上,应满足屋面燃气金属管道、放散管、排烟

管、锅炉等燃气设施应设置在接闪器保护范围之内,并要求远离建

筑物的屋檐、屋角、屋脊等建筑物易受雷击的部位。

4 结论

锅炉房和其他燃气用户最大的不同处在于用气压力高,用气量大,

极易发生事故。因而锅炉房的安全可靠供气是重中之重,需要引起

设计人员和燃气日常管理人员的高度重视。

参考文献

[1]gb50028-2006 城镇燃气设计规范.

[2]gb50041-2008 锅炉房设计规范.

[3]燃油燃气锅炉房设计手册.

[4]qxt109-2008 城镇燃气防雷技术规范.

燃气锅炉房燃气供气系统的设计

摘要 燃气锅炉房供气系统的设计与否合理,不仅对保证锅炉安

全和可靠运行关系极大,而且对锅炉房系统的投资和运行的经济性

有重要影响。本文较为系统地提出了锅炉房燃气系统设计过程中应

注意的若干问题并进行了分析。

关键词 燃气锅炉;供气系统;泄露报警系统;放散管

中图分类号tk22 文献标识码a 文章编号 1674-6708

(2012)64-0116-02

天然气作为一种清洁、高效的优质能源,在近些年国家逐步优化

国家能源结构的过程中,发挥了积极、重要的作用。在燃气设计的

日常工作中,接触了越来越多的以天然气为能源的各类工业、商业

用户。因此,本文重点讨论的是以天然气作为气源的锅炉房燃气供

气系统设计中应注意的几点问题。

1 前期勘察

1.1 勘察原则

在进行锅炉房燃气系统的设计前,首先应对锅炉房的现场情况进

行实地勘察。前期勘察过程非常重要,应在gb50041-2008《锅炉房

设计规范》和gb50028-2006《城镇燃气设计规范》等相关国家规范

的前提下,判断出锅炉房的位置和建筑结构是否满足规范要求,是

否具备进行锅炉房燃气管道系统设计的条件。

1.2 勘察内容

锅炉房宜为单独的地上建筑物。当锅炉房设置在其他建筑物内或

和其他建筑物相连时,严禁设置在人员密集处和重要部门的上一

层、下一层、贴邻位置以及主要通道、疏散口的两旁,并应设置在

首层或地下室一层靠建筑物外墙部位,不应与锅炉无关的甲、乙类

及使用可燃液体的丙类危险建筑贴临。若采用液化石油气等燃气气

体密度大于空气为气源的锅炉房,严禁设置于地下室内。

锅炉房不宜设置于住宅建筑物内。

雨水相对较少、建筑气候年日平均气温大于等于25℃的日数在80

天以上的地区,锅炉可采用露天或半露天布置。当锅炉采用露天或

半露天布置时,应选择适合露天布置的锅炉本体及其附属设备,管

道、阀门、仪表附件等,应有防雷和静电接地措施。

2 锅炉房燃气供气系统

锅炉房燃气供气系统一般由室外供气系统、调压装置、锅炉房内

配管系统、放散管道及燃气泄露报警系统等组成。

2.1 室外供气系统

燃气锅炉的压力一般均大于2kpa,大于居民用气压力。用气量一

般为几十方以上,也远大于居民用气量。为了保证住宅小区或者其

他用气和锅炉房内锅炉的安全稳定运行,锅炉房用气管道宜从城市

燃气中压主管上接气,敷设专用的燃气管道供给到锅炉房燃烧器,

并经调压、过滤后使用。

根据具体工程情况,燃气管道敷设方式可分为埋地敷设和架空敷

设两种,敷设原则应按gb50028-2006《城镇燃气设计规范》要求进

行设计,满足地下管道和其他专业管道的净距要求以及架空管道离

建筑物窗口、门洞的净距要求。

2.2 调压装置

燃气锅炉一般有低压供气和中压供气两种,通常情况下对于小于6

个吨位的锅炉选择低压供气方式,大于的6个吨位的锅炉选择中压

供气方式。锅炉燃烧器前的供气压力稳定,直接关系到天然气的燃

烧工况和锅炉的安全稳定运行。若将锅炉房和其他用户设计成共用

一个调压装置看,锅炉房燃烧器前的压力增减会导致气体流量的变

化,进而导致其他用户燃烧不稳定,甚至会引起回火和脱火。所以,

应将锅炉房调压装置和居民、商业用户调压装置分开设置,以免引

起用户的燃烧器前压力波动,引发事故。

小时流量小的锅炉房可以设置一个调压箱挂在建筑外墙上,小时

流量大的锅炉房可以找有护栏的露天空地安装调压柜,均应满足国

家规范中有关安全净距的要求。

燃气调压器的选型以锅炉的实际流量乘以2倍后的计算流量和经

水力计算后调压器的出口压力作为选择依据。燃气调压装置的设置

应满足《锅炉房设计规范》gb50041-2008中的相关规定。

2.3 锅炉房内燃气管道

锅炉房内燃气管道工艺流程图如下:

天然气经室外调压后输送到室内,经过滤、计量,通过锅炉房内

燃气管道输送至锅炉燃烧器前。

锅炉房内燃气管道宜采用单根燃气管道供气,如果锅炉房有特殊

要求,要保证常年24小时不间断供气,可采用2路供气管道,从

不同燃气调压箱接管供气。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。

锅炉房常用的流量计包括容积式的气体罗茨流量计和速度式的气

体涡轮流量计。罗茨表体积小,既可用于低压计量又可用于中压计

量,但不适用于小流量。涡轮表可用于大流量计量,测量精度高,

压力损失小,适用于大型用户。选型前需要咨询甲方锅炉参数,掌

握锅炉燃烧器的最小和最大流量,了解设备的运行状况和规律后,

选择合适的量程,减少测量误差。选型的同时,还应考虑流量计的

成本及安装维修费用。综合考虑后,选择一款合适的流量计。目前

世面上销售的罗茨流量计和涡轮流量计都可以进行温度和压力修

正,在选型时应根据介质的压力、温度、密度、粘度等特性和设备

成本等因素,确定是否需要进行补偿修正。

2.4 放散管道

设置放散管的目的是在用气设备首次使用或长时间不用再次使用

时,用来吹扫存在燃气管道中的空气。另外,当停炉时,总阀门关

闭不严漏出的燃气可利用放散管放出,以免进入炉膛和烟道而引起

事故。因此,在锅炉房供气系统设计中,应设置用于吹扫和放散的

管道。用气设备的燃气总阀门与燃烧器阀门之间,应设置放散管。

在燃气支管的末端、管道和设备的最高点处放散管前,每个安装放

散管处均应设置阀门进行控制。放散管可单根管或者汇合成总管引

至室外,在合适位置进行放散,以免燃气卷入风口或吸入室内。因

此,放散管排出口应高出锅炉房屋脊2m以上。

燃气放散管管径,应根据吹扫段的容积和吹扫时间确定。吹扫量

可按吹扫段容积的10倍~20倍计算,吹扫时间可采用15分钟~20

分钟。具体管径选择可按照以下表格中经验值选取。

2.5 燃气泄露报警系统

为了及时发现锅炉使用过程中出现的燃气泄露,将燃气泄露的危

害降到最低,应在燃气锅炉房安装燃气泄露报警系统和自动灭火系

统,应有可靠的排烟设施和通风设施。燃气泄露报警系统应委托专

业的设计单位进行设计,由专业人员进行安装。锅炉房的引入管应

设手动快速切断阀和紧急自动切断阀,紧急自动切断阀应和泄漏报

警器和送排风系统等连锁。

2.6 防雷防静电措施

架空敷设的燃气金属管道的始端、末端、分支处以及直线段每隔

200m~300m处,应设置接地装置,其接地电阻不应大于30ω,接地

点应设置在固定管墩(架)处。燃气金属管道在进出建筑物处,应

与防雷感应的接地装置相连,并宜利用金属支架或钢筋混凝土支架

的焊接、绑扎钢筋网作为引下线,其钢混凝土基础宜作为接地装置。

3 其他安全注意事项

1)锅炉房的通风量应满足锅炉燃烧所需要的空气量。锅炉房宜采

用自然通风。若锅炉房设置于地下室或半地下室或地上密闭房间等

自然通风达不到的地方时,应设置独立的机械送排风系统;2)对

于锅炉房内敷设的燃气管道,最好架空设于锅炉房的高处,有利于

发生事故时泄露的燃气扩散。燃气管道应采用无缝钢管,并应符合

现行国家标准gb/t8163《流体输送用无缝钢管》的有关规定。燃气

管道的连接,除与设备、阀门等处可用法兰连接外,其余均采用焊

接连接;3)使用机械鼓风助燃的锅炉,燃气燃烧需要带压空气和

氧气时,为了防止当发生停电等意外事故时,空气和燃气窜混和发

生回火或爆炸事故,燃气管路上应设置背压式调压器,空气和氧气

管路上应设泄压阀;在燃气、空气和氧气的混气管路与燃烧器之间

应设阻火器,混气管路的最高压力不应大于0.07mpa。鼓风机和空

气管道应设静电接地装置,接地电阻不应大于100ω。并且,应在

燃气总管上设置紧急自动切断阀,供一台或几台锅炉公用;4)锅

炉烟道和封闭式炉膛,均应设置泄爆装置,泄爆装置的泄压口应设

在安全处;5)当实际情况无法满足,锅炉房须设置在屋面上时,

燃气管道安装在屋面上,应满足屋面燃气金属管道、放散管、排烟

管、锅炉等燃气设施应设置在接闪器保护范围之内,并要求远离建

筑物的屋檐、屋角、屋脊等建筑物易受雷击的部位。

4 结论

锅炉房和其他燃气用户最大的不同处在于用气压力高,用气量大,

极易发生事故。因而锅炉房的安全可靠供气是重中之重,需要引起

设计人员和燃气日常管理人员的高度重视。

参考文献

[1]gb50028-2006 城镇燃气设计规范.

[2]gb50041-2008 锅炉房设计规范.

[3]燃油燃气锅炉房设计手册.

[4]qxt109-2008 城镇燃气防雷技术规范.


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