论文部分内容阅读
摘要：随着社会的发展与进步，我们越来越重视燃气锅炉房设计，燃气锅炉房设计对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍燃气锅炉房的设计的有关内容。包括锅炉房设计所依据的主要规范，锅炉房负荷的确定，燃料的计算，以及锅炉房各系统的具体情况。
关键词：燃气锅炉房 设计 调压 设置 措施
中图分类号：{G354.46}
锅炉房有蒸汽锅炉房、热水锅炉房之分，锅炉房的设置以及负荷的大小一般是按照用户的要求而设置的。锅炉房的设置要满足甲方的要求同时必须执行国家及地方发布的最新的规范、规程、条例和标准。锅炉房设计遵循的主要规范包括锅炉房设计规范、建筑设计防火规范、蒸汽锅炉安全技术监察规程、热水锅炉安全技术监察规程、锅炉大气污染物排放标准、城镇燃气设计规范及工业金属管道设计规范等。
1 锅炉房负荷的确定
根据生产、采暖、生活需要的热负荷Q（58t/h，1.0MPa），可计算出锅炉房设计的计算热负荷Q1=1.2Q（69.6t/h），式中1.2是管网热损失及锅炉房自用蒸汽系数。
按照锅炉房计算热负荷Q1（蒸汽量69.6t/h）、压力1.0MPa确定燃气锅炉的台数及锅炉房的规模。锅炉房规模为2×35 t/h，配置2台SZS35-1.25-JQ型锅炉及2台双锅筒纵置式燃炉，蒸汽量35t/h，额定压力1.25MPa，燃料为焦炉煤气。
2 燃料的计算
燃用焦炉煤气的热值Qnetar=17584.56kJ/m3，锅炉效率η=90%，蒸汽焓h=2786kJ/kg，故135t/h燃气锅炉的燃料消耗B=35×1000×h/（Qnet，ar×η）=35×1000×2786/（17 584.56×90%）=6161（m3/h），则2台35t/h燃气锅炉的燃料消耗量2B=2×6161=12322（m3/h）。
3 锅炉房的系统
3.1 蒸汽系统
两台锅炉产生的蒸汽一般为饱和蒸汽，这里是1.25MPa 的饱和蒸汽，通过蒸汽管道、阀门流入分汽缸，在分汽缸均衡压力后送入不同的用汽工艺点，满足生产所需的蒸汽。
3.2 给水系统
来自给排水专业的生水，进入水处理设备。原水经过软化消除硬度后由软水泵送入除氧器，这是低压给水系统。软化除氧后的水达到工业蒸汽锅炉的给水标准后，经锅炉给水泵打入锅炉，这属于高压给水系统（与低压相比较）。
3.3 燃料供给系统
燃料供给系统即燃气系统。锅炉房燃气供气系统，一般由供气管道的进口装置、锅炉房内的配管系统以及吹扫放散管道等部分组成。
锅炉供气系统从燃气锅炉防火防爆要求出发，在燃烧器前串联安装2只安全切断电磁阀，并在两阀之间的燃气管道上设置放散管和放散阀组成安全切断系统。在燃气系统中装有流量调节阀、燃气压力监测装置和熄火保护装置。可根据锅炉负荷变化调节供气量。当供气系统中出现燃气压力异常、空气压力异常、炉膛熄火、风机故障等情况时，可发出声光信号，并迅速切断燃气。
炉前燃气管道及其附属设备，一般由锅炉厂配套供应。
对于燃气管道来说，在其停止运行进行修理时，为检修工作安全起见，需把管道内的燃气吹扫干净；当较长时间停止工作再投入运行时，为防止燃气—空气混合物进入炉膛引起爆炸，一定要先进行吹扫，将可燃混合气体排入大气，因此在锅炉房供气系统中，要设置吹扫和放散管道。
可用氮气、二氧化碳或蒸汽等惰性气体专设管道进行吹扫；也可在燃气管道上设置若干吹扫点，系统投入运行前可用燃气进行吹扫，停用检修时可用压缩空气进行吹扫。应将吹扫点（或吹扫管节点）设置在锅炉房进气管总切断阀后面（顺气流方向）或在燃气管道系统以阀门隔开的管段上需要考虑分段吹扫的适当部位。
在燃气系统的下列部位应设置放散管道：一是锅炉房进气管总切断阀的前面（顺气流方向）；二是燃气干管的末端以及管道、设备的最高点；三是燃烧器前两切断阀之间的管段；四是系统中其他需要考虑放散的适当位置。
为使放散出去的气体不被吸入室内或通风装置内，放散管出口应高出屋脊2m以上。
可根据吹扫管段的容积和吹扫时间确定放散管的管径，一般吹扫时间为15min～30min，排气量为吹扫容积的10～20 倍，以此作为放散管管径的计算依据。
3.4 排污系统
排污分为连续排污和定期排污。连续排污（又称表面排污）是连续不断地将汽包中水面附近高浓度的盐分（与溶解固形物近似相等）的锅炉水排出，使锅炉水的碱度、溶解固形物达到锅炉水质标准的要求；定期排污（又称间断排污）是定期地从锅炉水循环系统的最低点（锅筒、下集箱的底部）将锅炉水中的悬浮物、水渣及其他沉积物排出。
正确进行排污是保持锅炉内水质良好，减少锅炉内结垢，防止金属腐蚀和蒸汽污染的有效措施。但是，如果排污不当或操作不合理，轻者会损坏阀门管道，使排污量增加，浪费燃料，重者会形成水垢腐蚀，不仅会影响传热，而且会降低受压元件的强度或造成锅炉严重缺水，从而危及锅炉的安全运行。所以，锅炉排污非常重要，应当得到设计、安装及操作人员的高度重视，从而减少损失，节约能源。
3.5 取样系统
取样系统包括给水取样、炉水取样及蒸汽取样，要从3 个取样点分别取样进行化验，使水质、蒸汽品质符合工业锅炉的水质标准，达到节约能源、延长锅炉使用寿命的目的。
3.6 工业水系统
工业水系统的供水范围，一般为主厂房辅助设备和机械的冷却用水、化验冷却用水等。
3.7 烟风系统
燃烧需要的空气由鼓风机加压送入，空气与燃气在炉膛内燃烧后产生的烟气通过烟道、烟囱排入大气。
4 结语
通过以上对锅炉房系统的介绍，大家对燃气锅炉房的设计有了比较全面的了解。相对于燃煤、燃油锅炉房来说，燃气锅炉房工艺比较简单，它属于均相反應（气气反应），不需要储油罐及加热措施，更不需要煤场、给煤装置、除尘及运灰渣系统，因而其结构紧凑、占地少，自动化程度高，特别是环境效益最好，所以燃气锅炉房是目前国家重点推广的锅炉房设计方案。对于一名动力工程师来说，燃气锅炉房的设计也是其必须掌握的工作内容之一。
【参考文献】
[1] 姜湘山.燃油燃气锅炉及锅炉房设计[M].北京：机械工业出版社，2003.
[2] 天津市锅炉压力容器学会，机械工业沈阳教材编委会.工业锅炉技术管理手册[M].沈阳：东北工学院出版社，1987.
关键词：燃气锅炉房 设计 调压 设置 措施
中图分类号：{G354.46}
锅炉房有蒸汽锅炉房、热水锅炉房之分，锅炉房的设置以及负荷的大小一般是按照用户的要求而设置的。锅炉房的设置要满足甲方的要求同时必须执行国家及地方发布的最新的规范、规程、条例和标准。锅炉房设计遵循的主要规范包括锅炉房设计规范、建筑设计防火规范、蒸汽锅炉安全技术监察规程、热水锅炉安全技术监察规程、锅炉大气污染物排放标准、城镇燃气设计规范及工业金属管道设计规范等。
1 锅炉房负荷的确定
根据生产、采暖、生活需要的热负荷Q（58t/h，1.0MPa），可计算出锅炉房设计的计算热负荷Q1=1.2Q（69.6t/h），式中1.2是管网热损失及锅炉房自用蒸汽系数。
按照锅炉房计算热负荷Q1（蒸汽量69.6t/h）、压力1.0MPa确定燃气锅炉的台数及锅炉房的规模。锅炉房规模为2×35 t/h，配置2台SZS35-1.25-JQ型锅炉及2台双锅筒纵置式燃炉，蒸汽量35t/h，额定压力1.25MPa，燃料为焦炉煤气。
2 燃料的计算
燃用焦炉煤气的热值Qnetar=17584.56kJ/m3，锅炉效率η=90%，蒸汽焓h=2786kJ/kg，故135t/h燃气锅炉的燃料消耗B=35×1000×h/（Qnet，ar×η）=35×1000×2786/（17 584.56×90%）=6161（m3/h），则2台35t/h燃气锅炉的燃料消耗量2B=2×6161=12322（m3/h）。
3 锅炉房的系统
3.1 蒸汽系统
两台锅炉产生的蒸汽一般为饱和蒸汽，这里是1.25MPa 的饱和蒸汽，通过蒸汽管道、阀门流入分汽缸，在分汽缸均衡压力后送入不同的用汽工艺点，满足生产所需的蒸汽。
3.2 给水系统
来自给排水专业的生水，进入水处理设备。原水经过软化消除硬度后由软水泵送入除氧器，这是低压给水系统。软化除氧后的水达到工业蒸汽锅炉的给水标准后，经锅炉给水泵打入锅炉，这属于高压给水系统（与低压相比较）。
3.3 燃料供给系统
燃料供给系统即燃气系统。锅炉房燃气供气系统，一般由供气管道的进口装置、锅炉房内的配管系统以及吹扫放散管道等部分组成。
锅炉供气系统从燃气锅炉防火防爆要求出发，在燃烧器前串联安装2只安全切断电磁阀，并在两阀之间的燃气管道上设置放散管和放散阀组成安全切断系统。在燃气系统中装有流量调节阀、燃气压力监测装置和熄火保护装置。可根据锅炉负荷变化调节供气量。当供气系统中出现燃气压力异常、空气压力异常、炉膛熄火、风机故障等情况时，可发出声光信号，并迅速切断燃气。
炉前燃气管道及其附属设备，一般由锅炉厂配套供应。
对于燃气管道来说，在其停止运行进行修理时，为检修工作安全起见，需把管道内的燃气吹扫干净；当较长时间停止工作再投入运行时，为防止燃气—空气混合物进入炉膛引起爆炸，一定要先进行吹扫，将可燃混合气体排入大气，因此在锅炉房供气系统中，要设置吹扫和放散管道。
可用氮气、二氧化碳或蒸汽等惰性气体专设管道进行吹扫；也可在燃气管道上设置若干吹扫点，系统投入运行前可用燃气进行吹扫，停用检修时可用压缩空气进行吹扫。应将吹扫点（或吹扫管节点）设置在锅炉房进气管总切断阀后面（顺气流方向）或在燃气管道系统以阀门隔开的管段上需要考虑分段吹扫的适当部位。
在燃气系统的下列部位应设置放散管道：一是锅炉房进气管总切断阀的前面（顺气流方向）；二是燃气干管的末端以及管道、设备的最高点；三是燃烧器前两切断阀之间的管段；四是系统中其他需要考虑放散的适当位置。
为使放散出去的气体不被吸入室内或通风装置内，放散管出口应高出屋脊2m以上。
可根据吹扫管段的容积和吹扫时间确定放散管的管径，一般吹扫时间为15min～30min，排气量为吹扫容积的10～20 倍，以此作为放散管管径的计算依据。
3.4 排污系统
排污分为连续排污和定期排污。连续排污（又称表面排污）是连续不断地将汽包中水面附近高浓度的盐分（与溶解固形物近似相等）的锅炉水排出，使锅炉水的碱度、溶解固形物达到锅炉水质标准的要求；定期排污（又称间断排污）是定期地从锅炉水循环系统的最低点（锅筒、下集箱的底部）将锅炉水中的悬浮物、水渣及其他沉积物排出。
正确进行排污是保持锅炉内水质良好，减少锅炉内结垢，防止金属腐蚀和蒸汽污染的有效措施。但是，如果排污不当或操作不合理，轻者会损坏阀门管道，使排污量增加，浪费燃料，重者会形成水垢腐蚀，不仅会影响传热，而且会降低受压元件的强度或造成锅炉严重缺水，从而危及锅炉的安全运行。所以，锅炉排污非常重要，应当得到设计、安装及操作人员的高度重视，从而减少损失，节约能源。
3.5 取样系统
取样系统包括给水取样、炉水取样及蒸汽取样，要从3 个取样点分别取样进行化验，使水质、蒸汽品质符合工业锅炉的水质标准，达到节约能源、延长锅炉使用寿命的目的。
3.6 工业水系统
工业水系统的供水范围，一般为主厂房辅助设备和机械的冷却用水、化验冷却用水等。
3.7 烟风系统
燃烧需要的空气由鼓风机加压送入，空气与燃气在炉膛内燃烧后产生的烟气通过烟道、烟囱排入大气。
4 结语
通过以上对锅炉房系统的介绍，大家对燃气锅炉房的设计有了比较全面的了解。相对于燃煤、燃油锅炉房来说，燃气锅炉房工艺比较简单，它属于均相反應（气气反应），不需要储油罐及加热措施，更不需要煤场、给煤装置、除尘及运灰渣系统，因而其结构紧凑、占地少，自动化程度高，特别是环境效益最好，所以燃气锅炉房是目前国家重点推广的锅炉房设计方案。对于一名动力工程师来说，燃气锅炉房的设计也是其必须掌握的工作内容之一。
【参考文献】
[1] 姜湘山.燃油燃气锅炉及锅炉房设计[M].北京：机械工业出版社，2003.
[2] 天津市锅炉压力容器学会，机械工业沈阳教材编委会.工业锅炉技术管理手册[M].沈阳：东北工学院出版社，1987.