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.