王 涌
(山西國(guó)辰建設(shè)工程勘察設(shè)計(jì)有限公司,山西陽(yáng)泉 045000)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和對(duì)節(jié)能環(huán)保要求的提高,能源供求關(guān)系正在逐步調(diào)整。燃煤鍋爐在實(shí)際運(yùn)行中,熱效率低,能源消耗大,排塵濃度高,煙氣含硫量高,對(duì)大氣污染比較嚴(yán)重,尤其是近幾年來(lái)能源供求和環(huán)境污染的矛盾日益突出。而燃?xì)忮仩t的熱效率高,對(duì)大氣污染又低,具有很好的環(huán)保性能。我國(guó)越來(lái)越多的城市制定了相應(yīng)的強(qiáng)制性法規(guī),限制燃煤鍋爐的使用,燃?xì)忮仩t以其眾多的優(yōu)越性正在逐步普及。燃?xì)忮仩t與燃煤鍋爐相比,由于使用燃料不同,具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、占地面積小、自動(dòng)化程度高、鍋爐房占地面積小等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也存在防火措施要求高,安全管理嚴(yán)等問(wèn)題。燃?xì)忮仩t房的設(shè)計(jì)是否合理,對(duì)保證鍋爐安全可靠運(yùn)行具有重要作用。本文主要總結(jié)燃?xì)忮仩t房暖通專業(yè)設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)注意的問(wèn)題。
燃?xì)忮仩t房的布置應(yīng)有利于減少煙塵、有害氣體、噪聲等對(duì)居民區(qū)和主要環(huán)境保護(hù)區(qū)的影響,不應(yīng)設(shè)置在住宅建筑物內(nèi),鍋爐房一般為獨(dú)立的建筑物。同時(shí)燃?xì)忮仩t房不得與甲、乙類及使用可燃液體的丙類火災(zāi)危險(xiǎn)性房間相連,與其他生產(chǎn)廠房相連時(shí)應(yīng)用防火墻隔開(kāi)。
由于燃?xì)忮仩t房鍋爐間屬于丁類生產(chǎn)廠房,燃?xì)庹{(diào)壓間屬于甲類生產(chǎn)廠房,與鍋爐房貼鄰的調(diào)壓間應(yīng)設(shè)置防火墻與鍋爐房隔開(kāi),其門(mén)窗應(yīng)向外開(kāi)啟并不應(yīng)直接通向鍋爐房,地面應(yīng)采用不產(chǎn)生火花地坪。
燃燒器是用以組織燃?xì)馊紵^(guò)程并將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿难b置,性能質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響燃?xì)忮仩t工作的可靠性和安全性,燃燒器的選擇應(yīng)適應(yīng)氣體燃料特性,并應(yīng)符合以下要求:
1)滿足加熱設(shè)備所需的熱量和燃燒強(qiáng)度,即具有一定的熱負(fù)荷能力;
2)符合加熱工藝要求,要具有所需的火焰特性(火焰形狀、尺寸、發(fā)光強(qiáng)度、燃燒溫度)和爐內(nèi)氣體特性(氧化性、還原性和中性);
3)燃燒穩(wěn)定,在燃?xì)鈮毫?、熱值波?dòng)和負(fù)荷調(diào)節(jié)的正常范圍內(nèi),不發(fā)生脫火和回火現(xiàn)象;
4)燃燒效率高,熱量得以充分利用,經(jīng)濟(jì)性好;
5)燃燒器應(yīng)配備必要的自動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)安全保護(hù)裝置;
6)燃燒產(chǎn)物中的有害成分如NOX和CO含量低,同時(shí)燃燒器工作時(shí)噪聲小,有利于保護(hù)環(huán)境。
1)鍋爐燃?xì)忾y組前的供氣壓力應(yīng)根據(jù)燃燒器要求確定,一般在5 kPa~20 kPa之間,燃?xì)忾y組供氣質(zhì)量流量應(yīng)能使鍋爐在額定負(fù)荷運(yùn)行,并且能夠保證燃燒器穩(wěn)定燃燒;
2)每臺(tái)鍋爐燃?xì)飧晒苌先細(xì)忾y組應(yīng)配備鍋爐點(diǎn)火和熄火保護(hù)程序,以滿足燃?xì)鈮毫ΡWo(hù)、燃?xì)饬髁孔詣?dòng)調(diào)節(jié)和燃?xì)鈾z漏等功能要求。
鍋爐房?jī)?nèi)燃?xì)夤艿乐饕糜阱仩t房?jī)?nèi)各鍋爐用氣,燃?xì)夤艿缿?yīng)符合以下要求:
1)鍋爐房?jī)?nèi)燃?xì)夤艿莱a(chǎn)上有特殊要求需設(shè)置雙管進(jìn)行供氣外,一般均采用單母管供氣;
2)由鍋爐房外部引入的燃?xì)饪偣?,在進(jìn)口處應(yīng)裝設(shè)與鍋爐房氣體濃度報(bào)警裝置聯(lián)鎖總切斷閥,按燃?xì)饬鲃?dòng)方向,閥前應(yīng)設(shè)放散管,并在放散管上設(shè)取樣口,閥后應(yīng)設(shè)吹掃管接頭和氣體壓力表;
3)引入管與鍋爐間供氣母管連接時(shí),可采用端部連接或中間連接,為使各鍋爐供氣壓力均衡,通常采用在干管中間接入的方式;
4)鍋爐房?jī)?nèi)燃?xì)夤艿酪思芸辗笤O(shè),有利于泄露燃?xì)獾臄U(kuò)散,避免在室內(nèi)或室內(nèi)死角處積聚形成爆炸性氣體。輸送相對(duì)密度小于0.75的燃?xì)夤艿?,?yīng)裝設(shè)在空氣流通的高處;輸送相對(duì)密度大于0.75的燃?xì)夤艿溃搜b設(shè)在鍋爐房外墻和便于檢測(cè)的位置;
5)從燃?xì)飧晒芤撩颗_(tái)鍋爐的支管,一般采用架空敷設(shè),當(dāng)架空敷設(shè)有困難時(shí),方可采用埋地敷設(shè)。
在燃?xì)夤艿郎涎b設(shè)吹掃與放散管道的目的是管道檢修或長(zhǎng)期停用后投入運(yùn)行前,對(duì)管道中的殘存可燃混合氣體進(jìn)行吹掃,將其排入大氣,防止燃?xì)饪諝饣旌衔镞M(jìn)入爐膛引起爆炸,確保管道檢修或鍋爐點(diǎn)火的安全。
吹掃管道可采用專用氮?dú)?、二氧化碳等惰性氣體吹掃管道進(jìn)行吹掃,同時(shí)也可以在燃?xì)夤艿郎显O(shè)置吹掃點(diǎn),用壓縮空氣進(jìn)行吹掃。吹掃點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在鍋爐房進(jìn)氣管總切斷閥后(順氣流方向)或在燃?xì)夤艿郎弦蚤y門(mén)隔開(kāi)的管段上。
放散管可分別引至室外或集中引至室外排放。放散管的管徑根據(jù)吹掃管段的容積和吹掃時(shí)間確定,通常按吹掃時(shí)間為15 min~20 min,排氣量為吹掃管段的容積的10倍~20倍作為放散管管徑。放散管應(yīng)設(shè)于鍋爐房進(jìn)氣管總切斷閥前(順氣流方向)、燃?xì)飧晒艿哪┒?、燃燒器前兩個(gè)切斷閥之間的管道上。為避免排出的氣體被吸入室內(nèi)或通風(fēng)裝置內(nèi),放散管出口一般應(yīng)高出屋脊2.5 m以上。
1)燃?xì)忮仩t煙囪宜采用一對(duì)一配置。當(dāng)多臺(tái)鍋爐合用1個(gè)總煙道或1座煙囪時(shí),每臺(tái)鍋爐應(yīng)采用單獨(dú)煙道接入,煙道設(shè)計(jì)應(yīng)保證排煙時(shí)互不影響。每臺(tái)鍋爐支煙道出口處應(yīng)安裝密封可靠的煙道門(mén),避免煙氣倒流至停運(yùn)的鍋爐,煙道門(mén)應(yīng)有可靠的固定裝置,確保運(yùn)行時(shí),處在全開(kāi)位置并且不得自行關(guān)閉。
2)在煙氣容易聚集處,以及當(dāng)多臺(tái)鍋爐共用1個(gè)總煙道或共用1座煙囪時(shí),每臺(tái)鍋爐出口處應(yīng)設(shè)防爆裝置,其位置應(yīng)有利于泄壓。
3)燃?xì)忮仩t不得與使用固體燃料的設(shè)備共用煙道和煙囪,防止煙氣中帶有的可燃?xì)怏w遇到使用固體燃料的設(shè)備煙道和煙囪存在的明火造成爆炸。
4)燃?xì)忮仩t煙道和煙囪應(yīng)采用鋼制或鋼筋混凝土構(gòu)筑,煙道和煙囪的最低點(diǎn)應(yīng)設(shè)置水封式冷凝水排水器。
5)鋼制煙囪出口的排煙溫度宜高于煙氣露點(diǎn)溫度,并且宜高于15℃。
燃?xì)忮仩t房鍋爐間和調(diào)壓間等有爆炸性危險(xiǎn)的房間,換氣次數(shù)不小于3次/h,自然通風(fēng)不滿足要求時(shí)采用機(jī)械通風(fēng),正常工作時(shí)換氣次數(shù)不小于6次/h,事故通風(fēng)時(shí)換氣次數(shù)不小于12次/h,并且通風(fēng)裝置應(yīng)防爆。
1)燃?xì)忮仩t房的消防設(shè)計(jì),應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。
2)燃?xì)忮仩t房?jī)?nèi)滅火器的配置應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
3)燃?xì)忮仩t房的鍋爐間、燃?xì)庹{(diào)壓間應(yīng)設(shè)有可燃?xì)怏w濃度自動(dòng)報(bào)警裝置,探頭布置應(yīng)與燃?xì)庑再|(zhì)和燃?xì)庠O(shè)備布置相適應(yīng)。
由于燃?xì)忮仩t使用的氣體燃料通常具有可燃、易爆、有毒等特性,燃?xì)忮仩t房的設(shè)計(jì)需要暖通設(shè)計(jì)人員認(rèn)真研究,加強(qiáng)與建筑、結(jié)構(gòu)、電氣及自控專業(yè)的協(xié)調(diào)和配合,不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,確保鍋爐運(yùn)行安全,充分發(fā)揮燃?xì)忮仩t在緩解能源緊張和環(huán)境保護(hù)方面的積極作用。
[1]陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010.
[2]GB 50028-2006,城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[3]GB 50041-2008,鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[4]GB 50016-2006,建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].