燃?xì)忮仩t房的安全設(shè)計

摘 要

摘要：從燃?xì)忮仩t房的設(shè)置位置、設(shè)在建筑物內(nèi)的燃?xì)忮仩t房設(shè)計參數(shù)、鍋爐給水除氧方式、輔助設(shè)備、通風(fēng)、消防等方面入手，對燃?xì)忮仩t房的安全設(shè)計進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：燃?xì)忮仩t房
摘要：從燃?xì)忮仩t房的設(shè)置位置、設(shè)在建筑物內(nèi)的燃?xì)忮仩t房設(shè)計參數(shù)、鍋爐給水除氧方式、輔助設(shè)備、通風(fēng)、消防等方面入手，對燃?xì)忮仩t房的安全設(shè)計進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：燃?xì)忮仩t房；安全設(shè)計；設(shè)置位置；除氧方式；通風(fēng)；消防
Safety Design of Gas-fired Boiler House
ZHENG Hai-chun，YANG Hong-bin，CHEN Ming
Abstract：The safety design of gas-fired boiler house is discussed from the aspects of location of gas-fired boiler house，design parameters of the gas-fired boiler house located in building，feed water deaerating way，auxiliary equipment，ventilation，fire control and so on.
Key words：gas-fired boiler house；safety design；location；deaerating way；ventilation；fire control
1 概述
   在燃?xì)忮仩t房設(shè)計中，設(shè)計成果要滿足項目的使用功能，更要保證項目的安全運行。因此，設(shè)計人員必須嚴(yán)格遵循相關(guān)專業(yè)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：GB 50041—2008《鍋爐房設(shè)計規(guī)范》、GB 50016—2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、GB 50045—2005《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》、《熱水鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(1997年修訂版)、DBJ 01—614—2002《民用建筑設(shè)置鍋爐房消防設(shè)計規(guī)定》、GB/T 1576—2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》。本文對燃?xì)忮仩t房的安全設(shè)計進(jìn)行探討。
2 安全設(shè)計內(nèi)容
    ① 燃?xì)忮仩t房設(shè)置位置.
    根據(jù)GB 50041—2008《鍋爐房設(shè)計規(guī)范》，鍋爐房宜為獨立的建筑物，但是當(dāng)條件不具備時，應(yīng)設(shè)置在首層或地下一層靠建筑物外墻部位，不宜設(shè)置在住宅建筑物內(nèi)，嚴(yán)禁設(shè)置在人員密集場所。這是出于對泄爆和消防的考慮，一旦發(fā)生事故，可以使危害減小到最小程度，這還涉及到環(huán)保要求，無論考慮大氣污染還是噪聲污染，都不宜將鍋爐房設(shè)置在住宅建筑物內(nèi)。
    鍋爐房與一般民用建筑及廠房的防火距離應(yīng)按GB 50016—2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，見表1。鍋爐房與高層民用建筑的防火距離應(yīng)按GB 50045—2005《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，見表2。
表1 鍋爐房與一般民用建筑及廠房的防火距離/m
鍋爐房耐火等級一、二級
一、二級建筑
三級建筑
四級建筑
10
12
14
表2 鍋爐房與高層民用建筑的防火距離/m
鍋爐房耐火等級一、二級
一類高層建筑
二類高層建筑
主樓
裙房
主樓
裙房
15
10
13
10
    ② 燃?xì)忮仩t房設(shè)計參數(shù)
    對于設(shè)在建筑物內(nèi)的燃?xì)忮仩t房設(shè)計參數(shù)的確定見表3。對于建筑面積大于100m2的燃?xì)忮仩t房應(yīng)設(shè)計兩個對外安全出口，鍋爐間及計量間的泄爆面積均不應(yīng)小于建筑面積的10%。
表3 設(shè)在建筑物內(nèi)燃?xì)忮仩t房設(shè)計參數(shù)的確定
布置位置
依據(jù)
    《熱水鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(1997年修訂版)
    DBJ 01—614—2002《民用建筑設(shè)置鍋爐房消防設(shè)計規(guī)定》
首層
單臺額定熱功率≤7MW，額定出水溫度≤95℃，額定出水壓力≤1.6MPa
熱水鍋爐單臺額定熱功率≤7MW，額定出水溫度≤95℃，總額定熱功率≤14MW；蒸汽鍋爐單臺額定蒸發(fā)量≤6t/h，總額定蒸發(fā)量≤12t/h
半地下
單臺額定熱功率≤7MW，額定出水溫度≤95℃，額定出水壓力≤1.6MPa，不能使用液化石油氣
熱水鍋爐單臺額定熱功率≤4.2MW，額定出水溫度≤95℃，總額定熱功率≤8.4MW；蒸汽鍋爐單臺額定蒸發(fā)量≤4t/h，總額定蒸發(fā)量≤8L/h；總額定熱功率≥1.4MW時，應(yīng)設(shè)水噴霧滅火系統(tǒng)
地下
單臺額定熱功率≤2.8MW，額定出水溫度≤95℃，額定出水壓力≤1.6MPa，需要監(jiān)察機構(gòu)批準(zhǔn)，不能使用液化石油氣
熱水鍋爐單臺額定熱功率≤4.2MW，額定出水溫度≤95℃，總額定熱功率≤8.4MW；蒸汽鍋爐單臺額定蒸發(fā)量≤4t/h，總額定蒸發(fā)量≤8t/h；總額定熱功率≥1.4MW時，應(yīng)設(shè)水噴霧滅火系統(tǒng)
頂層
   單臺額定熱功率≤2.8MW，額定出水溫度≤95℃，額定出水壓力≤1.6MPa，需要監(jiān)察機構(gòu)批準(zhǔn)，不能使用液化石油氣，燃?xì)鈮毫?le;0.03MPa
   熱水鍋爐單臺額定熱功率≤1.4MW，額定出水溫度≤95℃，總額定熱功率≤5.6MW，不能設(shè)置蒸汽鍋爐
    ③ 煙囪
    根據(jù)GB 50041—2008《鍋爐房設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，燃?xì)忮仩t房的煙囪宜按單臺鍋爐配置。當(dāng)多臺鍋爐共用煙囪時，每臺鍋爐宜采用單獨煙道接入煙囪，并應(yīng)安裝煙道門和防爆門。這是為了避免多臺鍋爐共用煙囪時，不同煙氣系統(tǒng)之間相互影響，并防止煙氣倒入停運的鍋爐而發(fā)生危險。煙道不能采用磚砌形式，只能采用鋼質(zhì)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，以免煙氣中的可燃?xì)怏w積聚。
   ④ 除氧方式
   由于小型低壓鍋爐給水溶解氧含量超標(biāo)，常造成鍋爐本體、管道腐蝕。這不僅降低了設(shè)備運行的安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性，也縮短了鍋爐使用壽命。根據(jù)GB/T 1576—2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》的規(guī)定，單臺額定熱功率≥7.0MW的熱水鍋爐及單臺額定蒸發(fā)量≥10t/h的蒸汽鍋爐，應(yīng)設(shè)置給水除氧裝置；對于容量較小的鍋爐，若發(fā)現(xiàn)局部氧腐蝕，也應(yīng)采取給水除氧措施。除氧方式的選擇應(yīng)符合鍋爐安全和經(jīng)濟(jì)運行的要求，小型低壓鍋爐除氧方式的綜合性能比較見表4。
表4 小型低壓鍋爐除氧方式的綜合性能比較
除氧方式
熱力
真空
解吸
樹脂
海綿鐵
除氧類型
物理
物理
化學(xué)
化學(xué)
化學(xué)
帶進(jìn)有害物質(zhì)
無
無
CO2
微量
Fe2+
對水pH值影響
無
無
降低
無
升高
節(jié)能效果
差
較好
一般
好
差
系統(tǒng)造價
較低
適中
較低
較高
較低
運行費用
較高
低
高
較低
低
適用范圍
蒸汽鍋爐
蒸汽鍋爐
蒸汽、熱水鍋爐
熱水鍋爐
蒸汽、熱水鍋爐
除氧效果
一般
好
一般
好
一般
設(shè)備可靠性
一般
好
差
好
差
綜合性能
較差
好
一般
好
一般
   ⑤ 主要輔助設(shè)備
   由于突然停電造成熱網(wǎng)循環(huán)泵停泵而產(chǎn)生水擊是熱水供熱系統(tǒng)的安全問題，防止水擊破壞常用的有效措施是在熱網(wǎng)循環(huán)泵的進(jìn)出口母管之間設(shè)置帶止回閥的泄壓旁通管。在熱網(wǎng)循環(huán)泵運行時，由于循環(huán)泵出水側(cè)壓力高于回水側(cè)，止回閥關(guān)閉。當(dāng)突然停電時，熱網(wǎng)循環(huán)泵回水側(cè)壓力上升，出水側(cè)壓力急劇下降，在此壓差作用下，回水側(cè)管道的水經(jīng)止回閥流到出水側(cè)管道，從而降低了回水側(cè)壓力提高幅度，降低和預(yù)防了水擊危害。泄壓旁通管的截面積不小于母管的50%。
    每臺鍋爐出水母管上應(yīng)設(shè)置兩道閥門，當(dāng)鍋爐停運檢修時，若其中一個閥門泄漏，另一個閥門仍可關(guān)閉，以確保安全。鍋爐本體上的放汽管及安全閥的排汽管應(yīng)接至室外安全處，以確保人員的安全。兩個獨立設(shè)置的安全閥的排汽管不應(yīng)相連，這樣可避免串汽和易于識別超壓排汽點。每臺鍋爐宜設(shè)置獨立的定期排污管，以利于安全運行。當(dāng)合用排污母管時，在接至排污母管的每臺鍋爐排污管上必須設(shè)置切斷閥，以保證鍋爐停運檢修時的安全關(guān)閉。每臺鍋爐排污管上還須設(shè)置止回閥，這樣可避免各臺鍋爐排污時相互干擾。鍋爐間內(nèi)的電氣設(shè)備應(yīng)采用防爆型產(chǎn)品。
   ⑥ 通風(fēng)
   燃?xì)忮仩t房的鍋爐間及計量間正常換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次/h，事故換氣次數(shù)不應(yīng)小于12次/h。由于燃?xì)忮仩t房難免會有燃?xì)庑孤?，若不保證良好的通風(fēng)，泄漏的燃?xì)庖追e聚從而發(fā)生爆炸。因此，必須設(shè)置強制送排風(fēng)系統(tǒng)，而且應(yīng)與建筑物其他送排風(fēng)系統(tǒng)分開獨立設(shè)置，送風(fēng)量應(yīng)略大于排風(fēng)量，使鍋爐房空間維持正壓。通風(fēng)裝置應(yīng)采用防爆型產(chǎn)品。
    ⑦ 消防
    鍋爐間和計量間應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w探測自動報警裝置，燃?xì)夤艿郎系木o急切斷閥應(yīng)與可燃?xì)怏w探測自動報警裝置連鎖。當(dāng)燃?xì)忮仩t房為獨立建筑物，并與周圍建筑物滿足防火距離時，鍋爐房內(nèi)可只設(shè)置滅火器和消火栓；當(dāng)燃?xì)忮仩t房為非獨立建筑物時，應(yīng)設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)，且應(yīng)設(shè)置多套雨淋閥。設(shè)計中應(yīng)注意鍋爐房的供水能力應(yīng)能滿足水噴霧滅火系統(tǒng)的用水量要求。
3 結(jié)語
    燃?xì)忮仩t房的安全設(shè)計是保證供熱質(zhì)量與安全的關(guān)鍵，設(shè)計人員肩負(fù)的責(zé)任重如泰山。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計人員進(jìn)行專業(yè)設(shè)計的科學(xué)依據(jù)，嚴(yán)格遵循設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計質(zhì)量的根本保證。
 

(本文作者：鄭海莼 楊宏斌 陳鳴 北京市煤氣熱力工程設(shè)計院有限公司 北京 100032)