燃气锅炉安装及使用中应注意的问题论文_杨国祥

云南省特种设备安全检测研究院,云南昆明650228

摘要:本文根据近几年来的工作经验和国家有关法律、法规、安全技术规范等从另一角度总结归纳了卧式锅壳式燃气锅炉安装及使用中应注意的一些问题,供大家参考。

关键词: 燃气锅炉 ;安装; 使用 ;问题

随着我国经济的快速发展及国家对环保的高要求,各地在大力推进燃煤锅炉的淘汰工作,燃气锅炉、燃油锅炉等清洁能源锅炉成为供热的主流;在新装或更换锅炉的过程中,一些使用单位、安装单位对国家的有关燃气锅炉管理要求、安全技术规范等不清,在一些地区还出现了人员和设备的安全事故,造成人员伤亡和财产损失;笔者根据近几年来的工作经验和国家有关法律、法规、安全技术规范等从另一角度总结归纳了卧式锅壳式燃气锅炉安装、使用中应注意的一些问题,供大家参考。

1 卧式锅壳式燃气锅炉的结构特点

锅炉按锅筒布置分为立式和卧式;按结构形式分为锅壳式和水管式;按燃料分为燃气锅炉、燃油锅炉、生物质锅炉、燃煤锅炉等;立式锅壳锅炉的最大优点是占地面积较小,但受高度、受热面积等因素的限制,一般额定蒸发量小于或等于4T/h(直流锅炉除外);与立式锅壳锅炉相比,卧式锅壳式锅炉的水容量大,蒸汽压力受外界变化的影响较小,内部结构也便于检修和清洗;因受占地面积等因素的限制,单炉胆锅炉额定蒸发量不超过25T/h,双炉胆锅炉额定蒸发量一般都不超过35T/h,,额定工作压力最大可达3.75MPa。

卧式锅壳锅炉按结构形式特点的不同又可分为干背式、湿(水)背式和半湿背式; 湿(水)背式锅炉是指烟气的第一回程到第二回程的过渡段处于锅水包围中的锅炉,如图a;干背式锅炉此过渡段处于锅筒外,如图b;而半湿背式锅炉则界于两者之间,此过渡段受到锅水的半包围,如图d;另外有一种回燃式锅炉在结构上比较特殊,但也符合湿(水)背式的定义,故应属于湿(水)背式锅炉,如图c。

图1

湿(水)背式锅炉由于第一回程与第二回程的过渡段处于锅水包围中,因此散热损失相对较小,各回程之间不需要采用耐火材料来隔离,不存在砖衬、耐火材料破损、脱落的问题,但由于有回燃室,T形接头增多,应力分布相对变得复杂,对制造装配的要求也较高;由于内部结构比较复杂,回燃室及部分烟管的检查及维修会不便。

干背式锅炉内部结构相对简单,制造方便,成本也较低,这种锅炉前后烟箱盖板打开后便可检查和维修到烟管及炉胆,但其后烟箱的耐火材料受高温烟气直接冲刷,时间一长便会破裂而脱落,若后部烟气回程之间的隔离材料密封不好甚至脱落,则会造成烟气短路,热损失增加,第三回程烟管后端过热,后烟箱盖板烧损等问题;干背式锅炉后管板的外侧直接受高温烟气的冲刷,而内侧为温度相对低的水汽,内外壁温差大,工作条件较差。

2 燃气锅炉房及布置应注意的问题

锅炉房设计是根据政府规划部门批准、企业自身规划和用热情况或原生产企业系统、设备、管网布置改造进行的;工作中,发现一些燃气锅炉房及其布置设置不合理,存在安全隐患,下面分别叙述。

2.1 锅炉房

2.1.1 位置选择。锅炉房首选宜为独立的建筑物;如果与其他建筑物连接或设在其内部时,不能设在人员密集场所,重要部门的正上方及正下方楼层及相邻位置、建筑物主要通道和安全通道疏散口的两边;一般可设置在一层或地下室负一层并靠建筑物外墙位置;

锅炉房设在地下、半地下、地下室和半地下室时,不能选用相对密度大于或等于0.75的气体燃料和液化石油气;锅炉房不宜设在民用住宅内。

2.1.2 锅炉房内设备数量。 随着技术的进步和企业大规模化生产,一些企业采用锅炉模块化供热,锅炉房内安装的锅炉数量有的达到十多台或者更多,为了节省空间,这些锅炉大都设计为立式锅炉,未设置相应的检查孔,不能对其进行内部检验,按照《锅炉安全技术监察规程》的规定,每三年应做水压试验;锅炉房内安装的锅炉数量过多,设计又不合理时,会给检修和检验工作带来不便;

《锅炉房设计规范》规定:新建锅炉房内的锅炉数量不宜超过5台;改扩建的不宜超过7台;不是独立建筑的锅炉房,锅炉数量不宜超过4台。

2.1.3 锅炉房泄压面积。锅炉房泄压面积应为锅炉间占地面积的10%,泄压方向应避开人员聚集地、人行通道和有人员进出的房间,这些地方也不得与泄压处相邻;采用竖井泄爆方式的地下锅炉房,竖井的净横截面积,要满足泄压面积的要求;若泄压面积满足不了要求时,在锅炉房的内墙和屋顶可敷设金属爆炸减压板;泄压面积可将天窗、玻璃窗、质量小于或等于120kg/㎡的薄弱墙以及轻质屋顶等面积计算在内;

通向室外的竖井,有自然通风的功能,而有的单位却将竖井口封闭,地下锅炉房内安装的机械通风为节约电费,又限制启动次数,造成地下锅炉房内温度上升,工作环境变差。

2.1.4 耐火等级和防火间距。按《建筑设计防火规范》的规定:锅炉房属于丁类生产厂房;单台蒸汽锅炉额定蒸发量大于4t/h或单台热水锅炉额定热功率大于2.8Mw时,锅炉间的建筑不应低于二级耐火等级;单台蒸汽锅炉额定蒸发量小于或者等于4t/h或单台热水锅炉额定热功率小于或者等于2.8Mw时,锅炉间的建筑不应低于三级耐火等级;设在其他建筑物内的锅炉房,锅炉间的耐火等级都不得低于二级耐火等级。

锅炉房与相邻的工作间、生活间之间的隔墙,应为防火墙;门应为甲级防火门;锅炉控制室的玻璃观察窗应为固定窗,并应具有抗爆能力;与锅炉房相邻的其他建筑物的墙体应为防火墙;

表2.1.4锅炉房与乙、丙、丁、戊类仓库、民用建筑等的防火距离(m)

  

锅炉房和其他建筑物之间的防火间距,应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《城镇燃气设计规范》GB50028及有关标准规定;见表2.1.4;

锅炉房与民用建筑的耐火等级都为一、二级时,防火间距可适当减小,但应满足下列要求:

(1)当较高一面外墙为实体防火墙,或比相邻较低一座建筑物面高15m及以下范围内的外墙为实体防火墙时,防火间距不限;

(2)相邻较低一面外墙为防火墙,屋顶又无天窗或洞口、屋顶的耐火极限大于1.00h,或相邻较高一面外墙为防火墙,墙上开口部位又采取了防火措施,防火间距可适当减小,但应大于或等于4m;

2.1.5 锅炉房进出口的布置。锅炉房进出口不应少于2个;(1)对独立锅炉房,当炉前过道总长度小于12m,且总建筑面积小于或等于200㎡时,其进出口可设1个;(2)对非独立锅炉房,其进出口必须有1个直通室外;(3)锅炉房为多层时,其各层的进出口不应少于2个;楼层上的进出口应有直接通向地面的安全楼道;

锅炉房通向室外的门应向锅炉房外开启,锅炉房内的化验室、检修间或生活间等直通锅炉房内的门应向锅炉房内开启;

2.2 锅炉设备的间距问题

锅炉的安装位置设计不合理,往往会给锅炉运行操作、检修、检验工作带来不便。

2.2.1 锅炉作业地点和过道的净空高度应大于或等于2m,并能满足起吊设备操作高度的要求;在锅筒、节能器或其他发热部件的上方,无需操作和不通行时,其净空高度可减小为0.7m;

2.2.2 锅炉与建筑物的净距离不应小于表2.2.2的规定;为考虑以后更换烟管方便,炉前的净距离应能满足检修要求;额定蒸发量大于6t/h的蒸汽锅炉或额定热功率大于4.2Mw的热水锅炉,当在炉前设置控制室时,锅炉前端到控制室的净距离可减为3m;锅炉后部通道的距离应根据后烟箱能否旋转开启来确定。

表2.2.2 锅炉与建筑物的净距离

 

2.3 报警信号、报警装置应注意的问题

由于燃气的特殊性,国家规定了有关的燃气安全报警要求。

2.3.1 锅炉房内燃气干管上应装设燃气压力过高、过低报警信号,这点容易被忽视掉;

2.3.2 锅炉房内应装设燃气检漏报警装置,报警装置应与燃气供气母管总切断阀(电磁阀)和排风扇联动,当室内可燃气体浓度高于规定值时,自动切断燃气供应和开启事故排气扇;总切断阀应安装在进入锅炉房前室外的安全、便于操作地点的燃气母管上,并且阀后应装设气体压力表;总切断阀(电磁阀)应有防雨措施;

2.3.3 设置火灾探测器和自动报警装置的锅炉房:(1)非独立锅炉房;(2)单台蒸汽锅炉额定蒸发量大于或者等于10t/h或总额定蒸发量大于或者等于40t/h及单台热水锅炉额定热功率大于或者等于7Mw或总额定热功率大于或者等于28MW的独立锅炉房。

3 燃气系统及燃气管道应注意的问题

燃气系统及燃气管道所用材料和安装质量的好坏,直接影响着生产安全和周围环境的安全。

3.1 燃气管道材料应采用《流体输送用无缝钢管》GB/T 8163规定的无缝钢管;燃气管道除与设备、阀门管件等处用法兰连接外,其他部位应采用氩弧焊打底手工盖面的焊接连接;

3.2 燃气供应母管上主控制阀前,在安全且便于操作的地点应设有手动快速切断阀;炉前燃气供气主管路上,应设置具有联锁功能的放散阀组;燃气管道上应装设放散管,放散管出口应高出锅炉房屋脊2m以上,放出的气体不能窜入附近的建筑物或被其他通风装置吸入;

3.3 管道井内的燃气立管上,不得装设阀门;燃气管道及附件不能使用铸铁件;在防火区内使用的阀门及附件,耐火性能应良好;

3.4 燃气调压装置应设置在露天场地上并有围护栏保护或者地上独立的建筑物内,不得设置在地下室、其他建筑物内。

4 锅炉烟风系统应注意的问题

锅炉的烟风系统,特别是后部烟道,部分单位现场制作,会造成一些部位烟气容易集聚或者窜烟,存在安全隐患。

4.1 燃气锅炉不能与使用固体燃料的层燃锅炉共用烟道和烟囱;燃气锅炉烟囱高度不低于8m,具体高度按批准的环境评价报告确定;新建锅炉房的烟囱,在其半径200m范围内有建筑物时,烟囱应高出最高建筑物3m以上;烟道、烟囱最低点处,应装设水封式排水管;

4.2 燃气锅炉的烟囱应单台炉配置;几台锅炉共用一座烟囱时,每台锅炉应采用单独的烟道接入烟囱,每个烟道应安装密封可靠的烟道门; 几台锅炉共用一个总烟道时,每台锅炉排烟时应互不影响,每台锅炉的支烟道内应装设有可靠限位装置的烟道挡板;烟道出口处应装设防爆装置。

5 结束语

以上的总结和归纳,在工作中容易忽视,希望能给大家提供参考和借鉴;当然,国家有关的法律、标准、安全技术规范对燃气锅炉还有更多的其他要求,另外,国家有关部门根据工作、生产实际情况,还会出台相应的行政规章,由于文章篇幅的关系,不在叙述,工作中,我们要认真学习和执行,并根据现场实际情况,排查安全隐患,这样才能更好地确保锅炉的安全运行。

参考文献:

【1】《锅炉安全技术监察规程》TSGG00001-2012.新华出版社.

【2】《锅炉房设计规范》GB50041—2008.中国计划出版社.

【3】《建筑设计防火规范》GB50016—2014.中国计划出版社.

论文作者:杨国祥

论文发表刊物:《科技新时代》2019年6期

论文发表时间:2019/8/15

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