小型燃气供热锅炉房的安全设计
作者：韩艳平
评论： 更新日期：2012年03月08日
2 安全设计 ① 通风设计
燃气锅炉房的通风设计通常需要满足：排除锅炉房余热的要求，保证燃料充分燃烧的要求。通过对锅炉的热平衡分析可知：锅炉的散热损失约28kW。
根据GB 50041—2008《锅炉房设计规范》规定，锅炉房冬季室内温度保持在12℃，排除余热所需通风量q的计算式为：
式中q——排除余热所需通风量，m3/s
Φ——锅炉房余热量，kW
ρ——空气的密度，kg/m3，取1.2kg/m3
cp——空气的比定压热容，kJ/(kg·K)，取1.01kJ/(kg·K)
θin——锅炉房冬季室内温度，℃，取12℃
θout——冬季室外通风计算温度，℃，大庆地区为-25.6℃
将相关数据代入式(1)，可计算得q=2212m3/h，折合换气次数为1.8h-1。满足燃烧所需的空气量，经计算为3200m3/h，折合换气次数为2.6h-1。为提高燃气锅炉房安全性，按GB 50041—2008的15.3.7条规定，燃气锅炉房的正常换气次数不应小于6h-1，且不包括燃气燃烧所需空气量，因此该燃气锅炉房总的正常换气次数为8.6h-1，圆整为9h-1。且通风装置应为防爆型[3]。
② 调压间设计
锅炉燃烧器所需的燃气压力一般为5～20kPa，且小时流量较大。为保证锅炉燃烧器前的燃气压力稳定，避免燃烧不稳定，甚至引起回火和脱火，应设置专用调压装置[4]。按GB 50041—2008的15.1.1条第3款的规定，对调压间按以下要求进行设计：调压间应为靠外墙的单层建筑，与相邻房间用无门窗和洞口的防火墙隔开，建筑耐火等级不低于二级，采用轻型结构屋顶和向外开启的门窗，地面采用不发火花的材料，并留有一定的防爆面积，并设置事故排风装置、燃气报警器等。调压间属甲类生产厂房，因此调压间的电气装置应采用防爆型。
③ 其他安全设计
按GB 50016—2006要求，锅炉房宜为独立的建筑物，但是当条件不具备时，应设置在首层或地下一层靠建筑物外墙部位，不宜设置在住宅建筑内，严禁设置在人员密集场所。这是出于泄爆和消防的考虑，一旦发生事故，可以使危害减小到最低程度。这还涉及到环保要求，无论考虑大气污染还是噪声污染，都不宜将锅炉房设置在住宅建筑内。对于建筑面积大于100m2的燃气锅炉房，应设计两个对外安全出口，锅炉间的泄爆面积不应小于建筑面积的10%。所有放散管均需高出锅炉房屋脊2m以上，并进行防雷接地处理。
关于燃气供应系统，为了防止燃气锅炉房出现事故时，能迅速切断气源，避免事故扩大，或当锅炉房内燃气管道需要检修时，用以关断气源，锅炉房燃气引入管处应设置快速切断阀，按燃气流向，快速切断阀前安装放散管。且快速切断阀安装在安全、便于操作的地方。在每台锅炉的燃气干管上安装关断阀和快速切断阀，安装关断阀是为了切断气源和调节流量，安装快速切断阀，是为了防止锅炉在运行中熄火，来不及迅速切断气源而引起锅炉爆炸。
燃气报警器探头除在锅炉间内安装外，在调压间内也同样安装，报警信号与其对应的防爆通风机连锁，锅炉房室外也设有防爆通风机的启停按钮。
3 供暖期燃气费用
供暖期的供热量Q的计算式为：
式中Q——供暖期的供热量，kJ
t——供暖期时间，d，大庆地区为180d
Φd——设计供暖热负荷，kW
θi——供暖室内计算温度，℃，取18℃
θo,a——供暖室外平均温度，℃，取-10.4℃
θi,d——供暖室外计算温度，℃，大庆地区取-26℃
将已知参数代入式(2)，计算得Q=10339GJ。天然气低热值取36MJ/m3，燃气锅炉的热效率按0.9计算，一个供暖期消耗的燃气量为31.9×104m3。按大庆燃气工业用气价格0.4元/m3计算，一个供暖期的燃气费用为12.76×104元，折合单位供热面积燃气费用为12.76元/m2。
4 结语
燃气供热锅炉房的安全设计是保证供热质量与安全的关键，设计人员责任重大。设计标准规范是设计人员进行专业设计的科学依据，严格遵循设计标准是设计质量的根本保证。
参考文献：
[1] 王建国.地下燃气锅炉房的布置型式[J].煤气与热力，2006，26(7)：41-43.
[2] 郑海莼，杨宏斌，陈鸣.燃气锅炉房的安全设计[J].煤气与热力，2010，30(1)：A01-A03.
[3] 罗汉新.燃油燃气锅炉房的通风系统设计[J].制冷空调与电力机械，2003(4)：41-43.
[4] 李建华，赵岗.燃气锅炉房的设计探讨[J].科技创新导报，2003(31)：84.
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