浅谈燃气锅炉房的电气设计

贺恺

摘 要：燃气锅炉房和燃煤锅炉房相比具有更多的优势，能够减少对环境的污染，还可以通过技术的发展来进行锅炉房的改善，使其具有更高的效率，对燃气锅炉房的电气设计需要考虑安全性，对设计要根据规定来进行，提高防爆的设计水平，并且保证锅炉房正常运行，为锅炉发挥作用提供较大的帮助，也能够提高安全性。

关键词：天燃气；气体检测；火灾报警及联动；接地装置

煤层气也叫作煤矿瓦斯，作为重要的能源和原料，在生产中使用比较普遍，能够同于发电，作为燃料使用，通过煤层气的不断发展，燃煤锅炉放改燃气锅炉房和新建燃气锅炉房工程的发展也有了较大的提升，这使燃气锅炉的应用得到了更多的空间，也利于燃气锅炉技术的提高，燃气锅炉房的电气设计的改善和提升对我国的能源发展有着重要的作用，所以需要进行加强。

1 燃气锅炉房和燃煤锅炉房的区别的主要内容

（1）燃料区别。燃煤锅炉房使用的燃料是一种块状煤，而燃气锅炉房使用的燃料是煤层气。

（2）环境区别。燃煤锅炉房的炉间中是正常环境，而燃气锅炉房锅炉间的环境具有爆炸的危险特点。

（3）辅机区别。燃煤锅炉的辅机具有整体性，还有配套的设备，包括鼓风机、出渣机和传动机等部分，还包括电气控制设备。而燃气锅炉中只有燃烧器和控制器，具有简单的结构特点，没有复杂的设备。

（4）排烟区别。燃煤锅炉中的煤在燃烧之后会产生大量的烟尘和煤渣，这使环境受到了污染，同时需要占据堆煤的空间，利用烟囱进行排烟，对空气的污染较严重。燃气锅炉使用天然气燃烧，只含有水和二氧化碳，这也是两者的明显区别，由于这种区别，燃气锅炉的电气设计虽然和燃煤具有相似性，但是还具有特殊的特点。

燃气锅炉房的特点

（1）燃料：煤气锅炉使用的是煤层气，其中的成分包括甲烷，这种物质在引燃的温度分级中位于T1级别，在点燃电流分级中位于ⅡA级别，气态的比重也比较小，和空气相比要小。

（2）防爆；甲烷的爆炸极限在15%以内，指的是燃气和空气混合之后遇到火种能够寻书燃烧的浓度范围值，其中包括爆炸上限和爆炸下限，而甲烷能够具有防爆特点，所以在浓度范围内可以控制在较小的水平上。

（3）环境：根据爆炸和火灾的环境进行分析，从电力装置的设计中的规定来看，爆炸性气体环境的危险区域能够分为天然气锅炉房的锅炉2区，在正常运行状态下不会发生爆炸，也不具有气体混合物，如果含有爆炸性气体混合物，在室内的通风条件中设置泄压面等可以避免爆炸的发生，所以在环境符合要求的情况下不会发生爆炸。

（4）可燃气体的检测：根据电气设计规定中的要求，天然气和其他的可燃气体为燃料的锅炉设备中应该设置有可燃气体的检测报警装置，这样可以使安全性提高，还可以监测气体的浓度，在锅炉间内部设置固定的可燃气体气敏探测器以及报警设备，装置在主机中安装需要具有正常的环境条件，可以提高安全性能。

2 工程分析

2.1 工程概况

燃气锅炉房的电气设计需要根据燃气锅炉房的电气防爆特点和可燃气体检测系统来进行设计，通过分析，对某单位的燃气锅炉房的电气设计进行设计分析，从而得出设计的要点内容。化学品有限公司新建的燃气锅炉房为总装机容量10t/h的蒸汽锅炉房，作为全年生产用蒸汽热源，最大负荷10t/h，工作压力1.25MPa。选用一台10t/h燃油燃气锅炉，一台8t/h导热油锅炉。该锅炉房地上一层建筑面积：240m2，高度：5.7m，耐火等级：二级。锅炉房电源自室外引入，电压为220V/380V。

2.2 供电要求

该天然气锅炉房总安装容量为30kW，供单位生产用气，停电会造成不小的损失，因此用电负荷等级按二级负荷确定，双电源供电，自动切换。锅炉房作等电位联结，接地保护为TN―S系统，按二类防雷建筑物设防，烟囱采用避雷针保护，采用共用接地装置。接地电阻不大于1欧姆，锅炉房内设火灾自动报警及联动系统，自动灭火系统为蒸汽灭火系统。设置有电话及信息网络系统。为了保证锅炉房安全连续生产，加速故障处理过程和防止误操作，对锅炉电气设备采用计算机控制。锅炉自动控制系统：锅炉采用PLC控制器对水位、压力、温度燃烧状态等进行自动检测和控制，自带计算机通讯接口（RS485）。

2.3 可燃气体检测

燃气检测报警器装置选用是防爆可燃气体探测器及相应的可燃气体报警控制器，每个探测器的检测面积，参考中华人民共和国石油天然气行业标准《可燃气体检测报警器使用范围》第3.2条：每个可燃气体探测器的检测面积一般15nf左右，由于天然气比空气轻，设计图中探测器均匀布置固定安装在顶板上。但笔者認为，应首先考虑将可燃气体探测器布置在锅炉燃烧器上方和烟囱附近及可燃气体易聚集的死角等重点检测部位，然后根据剩余面积进行均布，以满足检测要求。

2.4 火灾自动报警及联动系统

参照《燃油、燃气热水机组生活热水供应设计规程》CECSI34：2000第l1.0.6条的规定，燃气泄爆报警装置除应联动事故风机外，尚应联动切断供气气源阀及联动起动蒸汽灭火系统。本工程对报警控制要求：当可燃气体探测器检测到室内所泄漏的可燃气体浓度达到爆炸极限下限的20%时，控制器发出报警信号并及时强行起动事故排风机；当泄漏浓度上升到爆炸极限下限的25%时除继续发出报警信号外，还应立即关闭气源进气总管的进气总电磁阀，关闭气源，以防泄漏事故进一步扩大。

2.5 照明系统

除锅炉间选用防爆开关，防爆插座以外，设计中锅炉间的防爆照明灯具安装于顶板，笔者认为，安装高度以距地3米为宜，可免去安装在顶板时为维护灯具而登高爬梯的困难，灯具可采用墙壁式3O。安装方式，照度应达到100LX。

2.6 防雷与接地

为防止雷电感应和防止雷电反击，天然气锅炉房所有金属框架、平台、梯子、泵及电缆桥架等均应不少于两处与接地干线相连，接地干线构成环路，接地干线、支线采用镀锌扁钢埋地暗设及沿梁、柱、平台明设。为防侧击雷及感应雷，进出建筑的电源线路及弱电线路设计时均应设过电压保护器。天然气管道在输送天然气过程中，气体与管壁的摩擦会产生静电，为防止静电及漏电引起过大的电位差而产生电气火灾，完善的等电位联接必不可少，要将天然气锅炉房内所有电气装置的外露导电部分和电气装置外的可导电部分互相连通而使电位相等或接近，以消除可能产生的过大电位差。

3 结束语

燃气锅炉房作为不具有污染的一种系统，能够对天然气燃料进行处理，从而提供发电等功能，这对环境的保护有着重要的作用，也同时还可以使燃爆的程度减小，在进行燃气锅炉房的电气设计时，需要根据设计要点和规范进行合理的设计，这样才能使燃气锅炉房的安全性得到提高，从而利于锅炉房正常运行。

参考文献

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