＊劉鳳媛

（呼和浩特市消防救援支隊新城區(qū)大隊 內蒙古 010000）

燃氣鍋爐所采用的燃料一般為天然氣或煤氣，火災危險性都為甲類，因此，要確保其安全運行，就必須設置一套合理、高效、安全的電力與防火體系。在燃氣鍋爐房，必須具備較強的電氣防火能力，所以，要進行燃氣鍋爐房的防火設計，必須結合具體的工程實踐，并結合具體的工程實例，從各方面進行設計，以達到對燃氣鍋爐房全面的火災控制[1]。

1.關于燃氣鍋爐房的規(guī)范

對于鍋爐房，最新出臺的《鍋爐房設計標準》（GB 50041-2020）是一部專門的國家標準，但其中鍋爐房的種類和用途較為繁多，因此在燃氣鍋爐房方面的介紹也并不具體。對于燃氣鍋爐房的危險性，《建筑設計防火規(guī)范》（GB 50016-2014）中將所有鍋爐房均定性為丁類危險場所。但燃氣鍋爐房使用的燃料多為危險性A類，同時根據工作壓力又有常壓、負壓、高壓之分，使用時會產生很大的輻射熱、火焰、火花等，因此，燃氣鍋爐房還是有較大的危險性，因此對其平面布置在兩個規(guī)范中都有明確要求。而針對本文中的電氣消防設計，除上述規(guī)范外，可參照《民用建筑電氣設計標準》《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》《電氣火災系統(tǒng)》系列規(guī)范、《自動噴水滅火系統(tǒng)》系列規(guī)范等[1]。

2.燃氣鍋爐房電與火的設計

(1)消防供電和分配方案

在燃氣鍋爐的消防供電必須要求設置一條專用的電力線路，這樣可以防止在電力供應中斷的情況下，還能保持燃氣鍋爐各項防火設施的正常運行。在燃氣鍋爐的配電選擇時，應選擇室內配電箱的母線或低電壓的供電線路。鍋爐房要配套配置配電箱，它所采用的供電方式可以選擇工廠的主配電箱，從而可以有效地降低變電所的輸出功率。消防電源的設備，可以在消防系統(tǒng)的最末端的配電柜上進行開關切換，如果是三級的消防負載則不需要安裝自動切換開關，只有單回路提供電源。對于一、二級供電負荷場所，其消防控制室、消防水泵房、消防電梯、排煙室等火災發(fā)生時仍然需要正常工作的房間，在其配電箱末端都要有主備電源自動切換，以滿足消防系統(tǒng)的要求[2]。

(2)火災應急照明

燃氣鍋爐房在發(fā)生火災時，平時的照明電源會自動切斷，轉換為應急照明系統(tǒng)，保障鍋爐房內的正常照度，照明維持時間應與消防控制室、水泵房、配電房等場所一致，不少于3個小時。根據上述的照明規(guī)范，在火災應急照明系統(tǒng)的規(guī)劃中，以上場所均采用兩個供電盒，專用的消防電源以及其備用電源都應能確保其緊急情況下的光照持續(xù)超過3個小時，備用電源可采用另一路供電、柴油發(fā)電機、應急蓄電池組等方式。此外，在火災發(fā)生時，還必須考慮到疏散的問題，疏散時需要應急照明和應急指示標識共同作用，如走道、樓梯間、安全出口處等，根據各自火災時照度和工作時間要求來具體設定。光源的選擇方面，因燃氣鍋爐房使用燃料的易燃易爆特性，一般使用防爆燈具及線路和開關；鍋爐房外疏散所用燈具可選用LED和熒光管等[3]。

(3)火災自動警報裝置

在實踐過程中，火災發(fā)生的后果都是極為嚴重的，燃氣鍋爐房一旦發(fā)生火災還有爆炸危險，因此，火災的預防和初期火災撲救都是火災防控的關鍵。燃氣鍋爐房火災報警系統(tǒng)能夠通過可燃氣體報警裝置、感煙探測、感溫探測等裝置做好提前預防和及時控制。根據鍋爐房使用場所的情況可以選擇區(qū)域型火災報警系統(tǒng)、集中控制報警系統(tǒng)甚至是控制中心報警系統(tǒng)。以上系統(tǒng)的基本組件由火災報警控制器、廣播控制盤、消防電話主機、功率放大器、聯動供電等組成。在高壓配電室、消防控制室、鍋爐控制室、電氣維修室等地方均設有感應設備，在燃氣鍋爐房的主要出口、逃生通道等地方，都要安裝手動報警按鈕，每個相鄰的手動報警按鍵之間的間隔都要小于30m，安裝高度距地面1.3～1.5m，并配有與報警控制聯動的聲光報警裝置，一旦發(fā)現有火情，就可以利用聲音和燈光報警提醒人員盡快撤離[4]。

因燃氣鍋爐房可能散發(fā)可燃氣體，因此應增設可燃氣體報警裝置，但不應介入火災報警控制器探測回路，在消防控制室的圖形顯示器上該類報警信息也應與火災報警有區(qū)別。氣體探測裝置應根據使用的燃料確定探頭種類及安裝位置。

一般情況下設置火災自動報警系統(tǒng)是為了通過消防控制柜聯動啟動與場所相適應的滅火系統(tǒng)，由其提供聯動的觸發(fā)訊號，向消防聯動控制器下達對應的邏輯指令。消防聯動控制是通過消防水泵、滅火系統(tǒng)的聯動控制、手動控制和連鎖啟動控制達到滅火的目的。

(4)電氣防火監(jiān)測

電氣消防監(jiān)測是對燃氣鍋爐房的重要電氣設備及線路進行監(jiān)測與控制，其主要目標是防止和處置燃氣鍋爐房的電氣設備及線路發(fā)生火災，防止因火勢擴散導致的狀況惡化，使事故更加嚴重。電氣防火監(jiān)測裝置適合于某些有電氣火災風險的地方，同時也與燃氣鍋爐房的實際狀況相適應，是鍋爐防火設計的重要組成部分。在安裝監(jiān)測系統(tǒng)的過程中，要按照一定的原理將檢測設備設定在安全的區(qū)域，確保其報警的信息和類型能夠及時準確地傳遞到相關的火災控制室內[5]。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)包括：電氣火災監(jiān)測儀、剩余電流式電子火災監(jiān)測儀、測溫式電子火災監(jiān)測儀和與之配套的線路。在燃氣鍋爐房室內，變電所的饋線回路中，主要使用剩余電流的電氣監(jiān)控探頭，其控制方式有整體式和分離式兩大類[6]。

(5)自動滅火系統(tǒng)

在燃氣鍋爐房的電氣防火設計中，自動滅火是一種非常關鍵的設備，它能起到很好的控制效果，所以必須對其進行嚴格的防火設計。在燃氣鍋爐的自動消防系統(tǒng)的設計中，首先要考慮到消防噴頭的選取問題，而燃氣鍋爐房的自動噴水系統(tǒng)要根據保護降溫的要求來進行，通常選用中等速度的噴頭，其次要考慮到噴頭的數目和間隔，以便對火情進行及時的控制。燃氣鍋爐房發(fā)生漏氣時，必須要具備自動關停的功能，以防止火勢蔓延，所以必須設置一個控制器，以達到對氣體管路的控制，在氣體濃度超過一定的安全范圍時，利用上述的可燃氣體報警系統(tǒng)，連鎖關閉管道電磁閥，同時對應的排氣風扇進行連接，以達到對空氣的控制[7]。雨淋自動滅火系統(tǒng)作為一種快速滅火裝置可以有效撲滅燃氣鍋爐房火災。燃氣鍋爐房選用雨淋系統(tǒng)是克服了閉式滅火系統(tǒng)處置時間長而且鍋爐房不怕水漬污染的特點。但為了能夠準確有效的啟動自動滅火設施，需要消防控制柜對多種報警信號正確的處理和判別，同時確保探測裝置的可靠。

3.案例分析

我國目前高度重視的清潔能源建設，根據“宜氣則氣，宜電則電”的原則，積極開發(fā)新型的采暖方式。以下通過實際案例分析燃氣鍋爐房的電氣消防設計，以先行區(qū)橋頭小區(qū)燃氣熱源廠的具體項目為實例，對其進行了詳細的論述。

(1)項目概述

該項目是濟南新老動能轉化先行區(qū)橋梁組的燃氣鍋爐房熱源廠項目。燃氣鍋爐房工程：一期工程占地9768.26m2，房屋的構造為框架，設計壽命50年，抗震設防等級7級；防火等級為2，為丁字型工廠；室外消防用水量20L/s。一樓：鍋爐，風機，煙囪，循環(huán)水泵，水處理，制冷機房，壓縮機房，燃氣計量間，變配電間，高壓變頻設備間；二樓為辦公室，集中監(jiān)控室，以及機房。

(2)電力供應和分配制度

①負載分級

消防負載包括：變電室、應急照明、消防控制室、事故風機、消防水泵等。根據GB 50016-2014《建筑設計防火規(guī)范》（2018版《建規(guī)》）10.1.2條規(guī)定，對室外消防用水量超過30L/s的工廠，必須按照二級消防負載進行。該工程的室外消防用水量為20L/s，屬于三級供電負荷類型。根據GB 51348-2019《民用建筑電氣設計標準》3.2.6條的要求，按工程規(guī)模、重要性等因素，合理地選擇地區(qū)性供暖鍋爐的電力負載，并以其重要性為限，不得少于2級。GB 50052-2009《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》3.0.1條當停電對電力供應的破壞會導致重大的電力損耗或對主要用電設備的正常運行產生不利的經濟損失時，可認為是第二類負載[8]。該項目是一項居民生活的重點工程，總采暖面積達7百萬平方米，停電會對周圍地區(qū)的房屋造成一定的影響，長期停電會造成戶外采暖管線凍結，造成設備的開裂和破損。因此，鍋爐內的風機，循環(huán)水泵，補水泵，原水泵，電動閥門和DCS控制等都屬于第二類負載。鑒于燃氣鍋爐房室內采暖設施用電屬于二級載荷，為了保證火災的安全運行，將其劃分為二級負載。

②電力供應

工廠的電力供應通過兩個10kV的城市供電線路，達到了雙回路供電需求；施工方向供電所申請用電，由供電有關部門進行實地勘察，并將主要供電線路引入10kV，并將后備電源引入10kV，最后，與正規(guī)的電網連接起來。

③應急燈光及指示標志

根據《建規(guī)》10.3.1條，在人員密集的生產場所車間和疏散通道中，應當安裝疏散指示標志及應急照明；10.3.3條規(guī)定消防控制室、配電室、消防器材室、消防器材室應保證在發(fā)生火災時保持正常照度工作狀態(tài)。一樓的功能房為鍋爐、風機、煙囪、水泵、水處理、制冷機房、壓縮機房、變配電室、高壓變頻室、火力室。局部二、三層為辦公用房、集中監(jiān)控室和機柜區(qū)，并在公用通道中布置應急照明及疏散指示標識。鍋爐房一般只設有工藝設備間、集中監(jiān)控室和機柜間，在這種情形下，只需在集中控制室和柜室里提供應急照明，而不需要為疏散準備指示標志。

④自動聯動裝置

A.火災自動報警裝置。按《建規(guī)》8.4.1條規(guī)定的應當安裝火災自動報警系統(tǒng)裝置的建筑物或場所，鍋爐房這一類不屬于該范圍；8.4.3條在有易燃氣體或可燃氣體可能散發(fā)的地方，應當安裝可燃氣體報警器；根據上述兩條規(guī)定，在該項目中應安裝易燃易爆氣體的警報裝置[9]。而GB 50041-2020《鍋爐房設計規(guī)范》第17.0.6條規(guī)定：“不單獨的鍋爐室和單個的蒸發(fā)器，其總的蒸發(fā)量在10t/h以上或總量在40t/h以上，且單個的熱負荷超過7MW或總熱功率在28MW以上的單獨的鍋爐房，應當安裝有火警和自動警報系統(tǒng)?！备鶕@一規(guī)定，該工程的單位采暖用電容量為58MW，達到了該工程的設計規(guī)模，因此應當安裝火災自動報警裝置。

B.電力防火監(jiān)測。《建規(guī)》10.2.7條規(guī)定，室外用水超過30L/s時，應在車間內安裝電氣防火監(jiān)測。該項目的滅火用水為20L/s，可不采用該裝置。燃氣鍋爐房工程所用設備以水泵、風機為主，類型單一，負荷穩(wěn)定也是不設該裝置的主要因素。

C.自動滅火設施。對于鍋爐房的滅火設施，一般與所在建筑的滅火設施相一致，絕大部分采用濕式自動噴水滅火設施，若凈空高度過大或有其它滅火要求，也可選用雨淋自動系統(tǒng)。本工程鍋爐房為燃氣鍋爐房，且不附屬在其它使用場所內，因此可不用設置自動滅火設施。

D.消防控制室。該項目的消防控制室位于一樓，有一個出口可直通室外。消防控制室內的消防警報控制裝置包括：消防警報控制柜（聯動式），手動控制盤，圖形顯示裝置，消防專用電話總機，應急廣播主機，電力裝置等。此外，在消防控制室中還設置了可燃氣體報警控制器。在許多項目中，可燃氣體報警控制柜都安裝在探測場所附近，實際上應該在有人值守的地方。若設有消防控制室，應置于控制室內；若未設定，亦須置于值班室內。

4.總結

燃氣鍋爐房在運行中要求嚴格，而且在出現意外時會引起一系列的嚴重后果，所以必須保證鍋爐的安全性。燃氣鍋爐房室的防火系統(tǒng)是其安全穩(wěn)定的重要組成部分，要確保它在發(fā)生火災時能夠有效、全面地發(fā)揮其應有的功能，就必須對燃氣鍋爐房進行相應的設計和施工，以確保其安全性。