锅炉房设计标准 GB 50041-2020
中华人民共和国国家标准
锅炉房设计标准
Standard for design of boiler plant
GB 50041-2020
主编部门:中国机械工业联合会
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2020年7月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
2020年 第29号
住房和城乡建设部关于发布国家标准《锅炉房设计标准》的公告
现批准《锅炉房设计标准》为国家标准,编号为GB 50041-2020,自2020年7月1日起实施。其中,第3.0.4、4.1.3、6.1.5、6.1.9、7.0.3、13.2.21、13.3.13、15.1.1、15.1.2、15.1.3、15.3.7、18.2.5、18.3.9条为强制性条文,必须严格执行。原国家标准《锅炉房设计规范》(GB 50041-2008)同时废止。
本标准在住房和城乡建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2020年1月16日
前言
本标准是根据住房和城乡建设部《关于印发2015年工程建设标准规范制订、修订计划的通知》(建标[2014]189号)的要求,由中国联合工程有限公司会同有关设计研究单位共同修订完成的。
在修订过程中,编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,通过反复讨论、修改和完善,最后经审查定稿。
本标准的主要技术内容是:总则,术语,基本规定,锅炉房的布置,燃煤系统,燃油系统,燃气系统,锅炉烟风系统,锅炉给水设备和水处理,供热热水制备,监测和控制,化验和检修,锅炉房管道,保温和防腐蚀,土建、电气、供暖通风和给水排水,环境保护,消防,室外热力管道等。
本次修订的主要技术内容是:
1.将热水锅炉的容量适用范围从0.7MW~70MW放宽到了0.7MW~174MW;
2.对确需引用的其他标准内容,根据相关标准的最新版本进行了调整,对直接引用自其他标准的条文做了大量的删减;
3.《锅炉房设计规范》GB 50041-2008(以下简称原标准)对锅炉房的布置位置已做了有关规定,目前使用标准的单位以及部分地区提出对非独立锅炉房的位置希望布置的位置能做得更灵活一些。本次修订时,结合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016-2014,基本维持了原条文,但将原条文中的“严禁”改为了“不应”;
4.删除了与部分效率低、能耗高的产品或技术相关的条文,如抛煤机炉、鼓泡床锅炉等;新增了冷凝锅炉、高效煤粉锅炉、气候补偿装置等相关内容;
5.随着我国对锅炉房大气污染物排放限制的提高,除尘、脱硫、脱硝技术也相应发展,本次修订对环境保护章节的内容进行了较大幅度的调整及扩充,以适应现有的环境保护要求;在煤的存储方面,提出了封闭煤库的概念,以适应环境保护要求;
6.调低了设置自动控制的锅炉容量下限,并增加了锅炉的监测参数;增加了工业电视的相关条文;
7.取消了原标准对集中仪表控制室布置位置的具体要求,删除了“朝锅炉操作面方向应采用隔声玻璃大观察窗”的要求。
本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,中国机械工业联合会负责日常管理,中国联合工程有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送中国联合工程有限公司(地址:杭州市滨江区滨安路1060号,邮编:310052,电子邮箱:zhangjp@chinacuc.com)。
本标准组织单位:中国机械工业勘察设计协会
本标准主编单位:中国联合工程有限公司
本标准参编单位:中国中元国际工程有限公司
华东建筑设计研究院有限公司
北京市煤气热力工程设计院有限公司
中机国际工程设计研究院有限责任公司
中船第九设计研究院工程有限公司
中国新时代国际工程公司
本标准主要起草人员:顾晓山 张建平 舒世安 李春林 刘毅 孙明烨 曾攀登 于新宇 李仙娥 徐辉 史华光 郭纪鸿 陈济良 徐良斌 孔祥伟 孙蕾 华炜 王学良
本标准主要审查人员:史敏 王宗林 孙振安 谭文胜 万里鹏 郭晓亮 王有富 徐佩玺 焦建雷
1 总 则
1 总 则
1.0.1 为使锅炉房设计达到节约能源、保护环境、安全生产、技术先进、经济合理和确保质量的要求,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于下列范围内的工业、民用、区域锅炉房及其室外热力管道设计:
1 以水为介质的蒸汽锅炉锅炉房,其单台锅炉额定蒸发量为1t/h~75t/h,额定出口蒸汽压力为0.10MPa(表压)~3.82MPa(表压),额定出口蒸汽温度小于或等于450℃;
2 热水锅炉锅炉房,其单台锅炉额定热功率为0.7MW~174MW,额定出口水压为0.10MPa(表压)~2.50MPa(表压),额定出口水温小于或等于180℃;
3 符合本条第1款、第2款参数的室外蒸汽管道、凝结水管道和闭式循环热水系统。
1.0.3 本标准不适用于余热锅炉、垃圾焚烧锅炉和其他特殊类型锅炉的锅炉房和城镇供热管网设计。
1.0.4 锅炉房设计除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2 术 语
2.0.1 锅炉房 boiler plant
锅炉以及保证锅炉正常运行的辅助设备和设施的综合体。
2.0.2 工业锅炉房 industrial boiler plant
企业所附属的自备锅炉房。它的任务是为满足本企业用热(蒸汽、热水)需要。
2.0.3 民用锅炉房 living boiler plant
用于供应人们生活用热(汽)的锅炉房。
2.0.4 区域锅炉房 regional boiler plant
为某个区域服务的锅炉房。在这个区域内,可以有数个企业、数个民用建筑和公共建筑等建筑设施。
2.0.5 独立锅炉房 independent boiler plant
四周与其他建筑没有任何结构联系的锅炉房。
2.0.6 非独立锅炉房 dependent boiler plant
与其他建筑物毗邻或设在其他建筑物内的锅炉房。
2.0.7 地下锅炉房 underground boiler plant
设置在地面以下的锅炉房。
2.0.8 半地下锅炉房 semi-underground boiler plant
设置在地面以下的高度超过锅炉间净高1/3,且不超过锅炉间高度的锅炉房。
2.0.9 地下室锅炉房 basement boiler plant
设置在其他建筑物内,锅炉间地面低于室外地面的高度超过锅炉间净高1/2的锅炉房。
2.0.10 半地下室锅炉房 semi-basement boiler plant
设置在其他建筑物内,锅炉间地面低于室外地面的高度超过锅炉间净高1/3,且不超过1/2的锅炉房。
2.0.11 室外热力管道 outdoor thermal piping
企业所属锅炉房在企业范围内的室外热力管道,以及区域锅炉房其界线范围内的室外热力管道。
2.0.12 管道 piping
由管道组成件、管道支吊架等组成,用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或控制流体流动。
2.0.13 管道系统 piping system
按流体与设计条件划分的多根管道连接成的一组管道。
2.0.14 常年不间断供汽(热) year-round steam(heat) supply
锅炉房向热用户的供汽(热)全年不能中断,当中断供汽(热)时将导致其人员的生命危险或重大的经济损失。
2.0.15 锅炉间 boiler room
安装锅炉本体的场所。
2.0.16 辅助间 auxiliary room
除锅炉间以外的所有安装辅机、辅助设备及生产操作的场所,如水处理间、风机间、水泵间、机修间、化验室、仪表控制室等。
2.0.17 生活间 service room
供职工生活或办公的场所,如值班更衣室、休息室、办公室、自用浴室、厕所等。
2.0.18 值班更衣室 duty room
供工人上下班更衣、存衣的场所。
2.0.19 休息室 rest room
在二、三班制的锅炉房供工人倒班休息的场所。
2.0.20 常用给水泵 operation feed water pump
锅炉在运行中正常使用的给水泵。
2.0.21 工作备用给水泵 standby feed water pump
当常用给水泵发生故障时向锅炉给水的泵。
2.0.22 事故备用给水泵 emergency feed water pump
停电时电动给水泵停止运行,为防止锅炉发生缺水事故的给水泵,一般为汽动给水泵。
2.0.23 净距 net distance
两个物体最突出相邻部位外缘之间的距离。
2.0.24 相对密度 relative density
气体密度与空气密度的比值。
2.0.25 封闭煤库 close area of coal
用于贮存燃煤,能防止煤尘逃逸的封闭式仓库,仓库应设有将可燃气体及时排出室外的装置或设施。
3 基本规定
3 基本规定
3.0.1 锅炉房设计应根据批准的城市(地区)或企业总体规划和供热规划进行,做到远近结合,以近期为主,并宜留有扩建余地;对扩建和改建锅炉房的设计,应取得原有工艺设备和管道的原始资料,并应合理利用原有建筑物、构筑物、设备和管道,同时应与原有生产系统、设备和管道的布置、建筑物和构筑物型式相协调。
3.0.2 锅炉房设计应取得热负荷、燃料和水质资料,并应取得当地的气象、地质、水文、电力和供水等有关基础资料。
3.0.3 锅炉房燃料的选用应做到合理利用能源和节约能源,并与安全生产、经济效益和环境保护相协调,选用的燃料应有其产地、元素成分分析等资料和相应的燃料供应协议,并应符合下列规定:
1 设在其他建筑物内的锅炉房使用的燃料,应选用燃气或燃油,但不宜选用重油或渣油;
2 燃气锅炉房的备用燃料应根据供热系统的安全性、重要性、燃气供应的保证程度和备用燃料的可能性等因素确定。
3.0.4 地下、半地下、地下室和半地下室锅炉房,严禁选用液化石油气或相对密度大于或等于0.75的气体燃料。
3.0.5 锅炉房设计应采取减轻废气、废水、固体废渣和噪声对环境影响的有效措施,排出的有害物和噪声应符合国家排放标准要求。
3.0.6 区域所需热负荷应根据所在城市(地区)的供热规划确定,当符合下列条件之一时,应设置区域锅炉房:
1 居住区和公共建筑设施的采暖和生活热负荷不属于热电站供应范围的;
2 用户的生产、采暖通风和生活热负荷较小,负荷不稳定,年使用时数较低,或由于场地、资金等原因,不具备热电联产条件的;
3 根据城市供热规划和用户先期用热的要求,需要过渡性供热,以后可作为热电站的调峰或备用热源的。
3.0.7 锅炉房的容量应根据设计热负荷确定。设计热负荷宜在绘制出热负荷曲线或热平衡系统图,并计入各项热损失、锅炉房自用热量和可供利用的余热量后进行计算确定。
3.0.8 锅炉房内设有蒸汽蓄热器时,其设计容量应按平衡后的热负荷进行计算确定。
3.0.9 锅炉供热介质的选择应符合下列规定:
1 供采暖、通风、空气调节和生活用热的锅炉房宜采用热水作为锅炉供热介质;
2 以生产用汽为主的锅炉房应采用蒸汽作为锅炉供热介质;
3 同时供生产及采暖、通风、空调和生活用热的锅炉房,经技术经济比较后,可选用蒸汽、热水或蒸汽和热水作为锅炉供热介质。
3.0.10 锅炉供热介质参数的选择应符合下列规定:
1 供生产用蒸汽压力和温度的选择应满足生产工艺的要求;
2 热水热力网设计供水温度、回水温度应根据工程具体条件,并应综合锅炉房、管网、热力站、热用户二次供热系统等因素,进行技术经济比较后确定。
3.0.11 锅炉的选择除应符合本标准第3.0.9条和第3.0.10条的规定外,尚应符合下列规定:
1 应能有效地燃烧所采用的燃料,有较高热效率和能适应热负荷变化;
2 应有利于保护环境;
3 应能降低基建投资和减少运行管理费用;
4 应选用机械化、自动化程度较高的锅炉;
5 其结构应与该地区抗震设防烈度相适应;
6 对燃油、燃气锅炉,除应符合本条上述规定外,尚应符合全自动运行要求和具有可靠的燃烧安全保护装置。
3.0.12 锅炉台数和容量应根据设计热负荷经技术经济比较后确定,并应符合下列规定:
1 锅炉台数和容量应按所有运行锅炉在额定蒸发量或热功率时能满足锅炉房最大设计热负荷的要求;
2 应保证锅炉房在较高或较低热负荷运行工况下能安全运行,并应使锅炉台数、额定蒸发量或热功率、锅炉效率和其他运行性能均能有效地适应热负荷变化,且应考虑全年热负荷低峰期锅炉机组的运行工况;
3 锅炉房的锅炉总台数:新建锅炉房,不宜超过5台;扩建和改建锅炉房,不宜超过7台;非独立锅炉房,不宜超过4台;
4 锅炉房的1台额定蒸发量或热功率最大的锅炉检修时,其余锅炉应能满足下列要求:
1)连续生产用热所需的最低热负荷;
2)采暖通风、空调和生活用热所需的最低热负荷。
3.0.13 在抗震设防烈度为6度及以上地区建设锅炉房时,其建筑物、构筑物和管道设计均应采取符合该地抗震设防标准的措施。
4 锅炉房的布置
5 燃煤系统
6 燃油系统
7 燃气系统
7 燃气系统
7.0.1 燃烧器的选择应适应气体燃料特性,并应符合下列规定:
1 能适应燃气成分在一定范围内的改变;
2 能较好地适应负荷变化;
3 具有微正压燃烧特性;
4 火焰形状与炉膛结构相适应;
5 噪声较低;
6 有利于降低氮氧化物排放。
7.0.2 设有备用燃料的锅炉房,其锅炉燃烧器的选用应能适应燃用相应的备用燃料。
7.0.3 燃用液化石油气的锅炉间和有液化石油气管道穿越的室内地面处,严禁设有能通向室外的管沟(井)或地道等设施。
7.0.4 锅炉房点火用的液化石油气罐应存放在用非燃烧体隔开的专用房间内;液化石油气钢瓶应采用自然气化方式,钢瓶的总容积应小于1m3。
7.0.5 当锅炉房使用城镇燃气作为气源时,燃气质量应符合现行国家标准《城镇燃气技术规范》GB 50494的有关规定;当锅炉房采用其他类型燃气作为气源时,燃气的质量、压力、流量应满足相关要求及用气设备的要求。
7.0.6 锅炉房燃气调压站、调压装置和计量装置设计应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的有关规定。
8 锅炉烟风系统
8 锅炉烟风系统
8.0.1 锅炉鼓风机、引风机应单炉配置。
8.0.2 锅炉风机配置和选择,应符合下列规定:
1 应选用高效、节能和低噪声风机;
2 风机风量和风压计算应根据锅炉额定蒸发量或额定热功率、燃料品种、燃烧方式和通风系统的阻力计算确定,并应按当地气压及空气、烟气的温度和密度对风机特性修正;
3 炉排炉的风机宜按1台炉配置1台鼓风机和1台引风机,其风量富余量不宜小于计算风量的10%,风压富余量不宜小于计算风压的20%;煤粉锅炉、循环流化床锅炉配置的风机风量和风压富余量应符合现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB 50049的有关规定;
4 鼓风机和引风机的电机宜具有调速功能;
5 风机在正常运行条件下,应处于较高的效率范围。
8.0.3 锅炉风道、烟道系统设计,应符合下列规定:
1 应使风道、烟道气密性好、附件少和阻力小;
2 单台锅炉配置两侧风道或2条烟道时,宜对称布置,且使每侧风道或每条烟道的阻力均衡;
3 当多台锅炉合用1条总烟道时,应保证每台锅炉排烟时互不影响,并应使每台锅炉的通风力均衡;每台锅炉支烟道出口应安装密封可靠的烟道门;
4 对烟道和热风道的热膨胀,应采取补偿措施;
5 应在适当位置设置热工和环保等测点。
8.0.4 燃油、燃气和煤粉锅炉烟道和烟囱设计除应符合本标准第8.0.3条的规定外,尚应符合下列规定:
1 在烟气容易集聚的地方,以及当多台锅炉共用1座烟囱或1条总烟道时,每台锅炉烟道出口处应装设防爆装置,其位置应有利于泄压;当爆炸气体有可能危及操作人员的安全时,防爆装置上应装设泄压导向管;
2 燃油、燃气锅炉烟囱和烟道应采用钢制或钢筋混凝土构筑,燃气锅炉的烟道和烟囱最低点应设置冷凝水排水设施;
3 燃油、燃气锅炉不得与使用固体燃料的设备共用烟道和烟囱;
4 水平烟道长度应根据现场情况和烟囱抽力确定,并应使燃油、燃气锅炉能维持微正压燃烧的要求;
5 水平烟道应有不小于1%坡向锅炉或排水点的坡度;
6 排烟温度低于烟气露点时,烟道及烟囱内壁应采取相应的防腐措施。
8.0.5 锅炉房烟囱的高度应符合现行国家标准《锅炉大气污染物排放标准》GB 13271的有关规定;锅炉房在机场附近时,烟囱高度尚应符合航空净空要求。
9 锅炉给水设备和水处理
10 供热热水制备
11 监测和控制
12 化验和检修
13 锅炉房管道
14 保温和防腐蚀
15 土建、电气、供暖通风和给水排水
16 环境保护
17 消 防
17 消 防
17.0.1 锅炉房的消防设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。
17.0.2 锅炉房内灭火器的配置应符合现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140的有关规定。
17.0.3 油泵间、日用油箱间宜采用泡沫灭火系统、气体灭火系统或细水雾灭火系统,其系统设计应符合现行国家标准《泡沫灭火系统设计规范》GB 50151、《气体灭火系统设计规范》GB 50370和《细水雾灭火系统技术规范》GB 50898的有关规定。
17.0.4 燃油罐区的消防系统设计应符合现行国家标准《石油库设计规范》GB 50074的有关规定。
17.0.5 燃油及燃气的非独立锅炉房的灭火系统,当建筑物内设有防灾中心时,应由防灾中心集中监控。
17.0.6 非独立锅炉房和单台蒸汽锅炉额定蒸发量大于或等于10t/h,或总额定蒸发量大于或等于40t/h及单台热水锅炉额定热功率大于或等于7MW,或总额定热功率大于或等于28MW的独立锅炉房,应设置火灾探测器和自动报警装置;火灾探测器的选择及其设置的位置、火灾自动报警系统的设计和消防控制设备及其功能,应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116的有关规定。
17.0.7 消防集中控制盘宜设在仪表控制室内。
17.0.8 锅炉房、运煤栈桥、转运站、碎煤机室等处宜设置室内消防给水设施,其相连接处并宜设置水幕防火隔离设施。
18 室外热力管道
附录A 室外热力管道、管沟与建筑物、构筑物、道路、铁路和其他管线之间的净距
附录A 室外热力管道、管沟与建筑物、构筑物、道路、铁路和其他管线之间的净距
A.0.1 架空热力管道与建筑物、构筑物、道路、铁路和架空导线之间的最小净距,宜符合表A.0.1的规定。
表A.0.1 架空热力管道与建筑物、构筑物、道路、铁路和架空导线之间的最小净距(m)
注:①跨越电气化铁路的交叉净距应符合有关标准的规定;当有困难时,在保证安全的前提下,可减至4.5m。
②道路交叉净距应从路拱面算起。
A.0.2 埋地热力管道、热力管沟外壁与建筑物、构筑物的最小净距,宜符合表A.0.2的规定。
表A.0.2 埋地热力管道、热力管沟外壁与建筑物、构筑物的最小净距(m)
注:1 当管线埋深大于邻近建筑物、构筑物基础深度时,应用土壤内摩擦角校正表中数值。
2 管线与铁路、道路间的水平净距除应符合表中规定外,当管线埋深大于1.5m时,管线外壁至路基坡脚净距不应小于管线埋深。
3 本表不适用湿陷性黄土地区。
A.0.3 埋地热力管道、热力管沟外壁与其他各种地下管线之间的最小净距,宜符合表A.0.3的规定。
表A.0.3 埋地热力管道、热力管沟外壁与其他各种地下管线之间的最小净距(m)
注:1 热力管道与电缆间不能保持2.00m净距时,应采取隔热措施。
2 表中数值为1.00m而相邻两管线间埋设标高差大于0.50m以及表中数值为1.50m而相邻两管线间埋设标高差大于1.00m时,表中数值应适当增加。
3 当压缩空气管道平行敷设在热力管沟基础上时,其净距可减小至0.15m。
本标准用词说明
本标准用词说明
1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
引用标准名录
《厂房建筑模数协调标准》GB/T 50006
《建筑结构荷载规范》GB 50009
《建筑设计防火规范》GB 50016
《城镇燃气设计规范》GB 50028
《建筑照明设计标准》GB 50034
《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T 50046
《小型火力发电厂设计规范》GB 50049
《烟囱设计规范》GB 50051
《供配电系统设计规范》GB 50052
《建筑物防雷设计规范》GB 50057
《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058
《电力装置电测量仪表装置设计规范》GB/T 50063
《石油库设计规范》GB 50074
《工业企业噪声控制设计规范》GB/T 50087
《工业用水软化除盐设计规范》GB/T 50109
《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116
《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140
《泡沫灭火系统设计规范》GB 50151
《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB 50264
《工业金属管道设计规范》GB 50316
《气体灭火系统设计规范》GB 50370
《隔振设计规范》GB 50463
《城镇燃气技术规范》GB 50494
《细水雾灭火系统技术规范》GB 50898
《工业锅炉水质》GB/T 1576
《声环境质量标准》GB 3096
《地表水环境质量标准》GB 3838
《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》GB 7231
《污水综合排放标准》GB 8978
《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》GB/T 12145
《工业企业厂界噪声排放标准》GB 12348
《锅炉大气污染物排放标准》GB 13271
《大气污染物综合排放标准》GB 16297
《工业企业设计卫生标准》
《城镇供热直埋热水管道技术规程》CJJ/T 81
《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》CJJ/T 104
《发电厂化学设计规范》DL 5068
《火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统设计规程》DL/T 5196
《火力发电厂烟气脱硝设计技术规程》DL/T 5480
《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》HJ 462
《氨法烟气脱硫工程通用技术规范》HJ 2001
条文说明
中华人民共和国国家标准
锅炉房设计标准
GB 50041-2020
条文说明
编制说明
《锅炉房设计标准》GB 50041-2020,经住房和城乡建设部2020年1月16日以第29号公告批准发布。
本标准是在《锅炉房设计规范》GB 50041-2008的基础上修订而成的,上一版的主编单位是中国联合工程公司,参编单位是:中国中元国际工程有限公司(原中国中元兴华工程公司)、中国新时代国际工程公司、中机国际工程设计研究院、中船公司第九设计研究院、上海市机电设计研究院有限公司、北京新元瑞普科技发展公司,主要起草人是史华光、章增明、舒世安、何晓平、李磊、戴綦文、张泉根、王建中、熊维熔、叶全乐、王天龙、张秋耀、徐辉、孔祥伟、陈济良、穆聚生、徐佩玺。
在修订过程中,编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,以满足保障人身健康和生命财产安全、国家安全、生态环境安全及满足社会经济管理基本要求为原则,对《锅炉房设计规范》GB 50041-2008进行了修订。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,《锅炉房设计标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明,还着重对强制性条文的强制理由做了解释。但是,本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。
1 总 则
1 总 则
1.0.1 本条阐明制定本标准的宗旨。其内容与《锅炉房设计规范》GB 50041-2008(以下简称“原标准”)第1.0.1条相同,总的原则不变。
1.0.2 本条主要叙述本标准适用范围,对原标准第1.0.2条的适用范围按照国家最新锅炉产品参数系列及实际使用的情况予以调整:
1 以水为介质的蒸汽锅炉的锅炉房,其单台锅炉的额定参数保持不变。
2 热水锅炉的锅炉房,其单台锅炉的额定热功率由原来的0.70MW~70MW,改为0.7MW~174MW,其他参数不变。这是符合实际使用情况的。
3 符合本条第1款、第2款参数的室外蒸汽管道、凝结水管道和闭式循环热水系统的含义是不包括区域热力管网的有关设计。区域热力管网设计可按现行行业标准《城市热力网设计规范》CJJ 34执行。
1.0.3 本标准不适用余热锅炉、垃圾焚烧锅炉和其他特殊类型锅炉(如电热锅炉、导热油炉、直燃机炉等)的锅炉房和城市热力管道设计,特别要指出的是垃圾焚烧锅炉的锅炉房设计,因垃圾焚烧锅炉有其特殊要求,这类锅炉房的设计现在有专门的相应标准作依据执行,故不包括在内。
1.0.4 本标准涉及面广,对锅炉房设计中的具体要求,有些仅做了基本的规定,具体的技术和措施还要符合国家现行有关标准的规定。
3 基本规定
3 基本规定
3.0.1 锅炉房设计首先从城市(地区)或企业的总体规划和热力规划着手,以确定锅炉房供热范围、规模大小、发展容量及锅炉房位置等设计原则。本条为设计锅炉房的主要原则问题,所以列入基本规定第一条。
扩建和改建的锅炉房设计时,需要收集的有关设计资料内容较多,本条强调了需要取得原有工艺设备和管道的原始资料,包括设备和管道的布置、原有建筑物和构筑物的土建及公用系统专业的设计图纸等有关资料。这样做可以使改建、扩建的锅炉房设计既能充分利用原有工艺设施,又可与原有锅炉房协调一致和节约投资。
3.0.2 锅炉房设计需要取得的设计基础资料与原标准条文一致,包括热负荷、燃料、水质资料和当地气象、地质、水文、电力和供水等有关基础资料。
3.0.3 随着我国改革开放政策的不断深入,我国对环境保护政策的重视和不断加强环保执法力度,锅炉房燃料选用要按新的环保要求和技术要求考虑。现在国内不少大、中城市对所属区域内使用的锅炉燃料做了许多限制,如不准使用燃煤作燃料等。随着我国对锅炉烟气排放要求的提高,以燃气作锅炉燃料的做法得到快速推广,所以本条对锅炉的燃料选用规定做了一定限制。
对于燃气锅炉房的备用燃料选择,要按上述原则进行确定,并根据供热系统的安全性、重要性、供气部门的保证程度和备用燃料的可能性等因素确定。
3.0.4 燃气的火灾危险性大,相对密度比空气大的燃气不易扩散,且可随地势往下流动,容易积聚,为防止燃气积聚在室内而产生火灾或爆炸隐患,故规定当锅炉燃用相对密度大于或等于0.75的燃气时,就不得设在地下、半地下、地下室和半地下室锅炉房,以保证锅炉房安全运行。本条为强制性条文,必须严格执行。
3.0.5 环境保护是我国的基本国策。锅炉房既是一个一次能源消耗大户,又是一个有害物排放、环境污染的源头。因此,锅炉房设计中对环境治理要求较高。锅炉房有害物除烟气中含有的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等有害气体外,尚有废水、排气(汽)、废渣和噪声等对环境造成的影响,应对其进行积极的治理,以减少对周围环境的影响。同时对污染物的排放量还应加以控制,使其最终排放量符合国家和当地有关环境保护、劳动安全和工业企业卫生等方面的标准的规定。
防治污染的工程还要贯彻和主体工程同时设计的要求。
3.0.6 本条为设置锅炉房的基本条件,区域的供热应根据国家热电政策、城市供热规划和通过技术经济比较后确定。
热用户所需热负荷的供应,首先考虑由区域热电站进行集中供热,在不具备热电联产集中供热的条件时,才考虑设置锅炉房。
1 对居住区和公用建筑设施所需的采暖和生活负荷的供热,如其市区内无热电站或热用户离热电站较远,不属热电站的供热范围时,一般以建设区域锅炉房为宜。鉴于我国的地理环境状况,除东北、西北地区外,采暖期均较短,采用热电联产,以热定电方式集中供热,显然很不经济;即使在东北、西北寒冷地区,采暖时间虽然较长,但如采用热电联产,一般也难以发挥机组的效益。故在此情况下,以建设区域锅炉房进行供热为宜。
2 供各用户生产、采暖通风和生产用热,如本期热负荷不够大、负荷不稳定或年利用时数较低,则以建设区域锅炉房为宜。如果采用热电联产方式进行供热,将会导致发电困难,且经济性差。国务院四部委文件《关于发展热电联产的规定》(急计基础[2000]1268号)中规定:“供热锅炉单台容量20t/h及以上者,热负荷年利用大于4000小时,经技术经济论证具有明显经济效益的,应改造为热电联产”。根据这一规定精神,热源点的设置要在对本地区热负荷情况进行技术经济分析后再确定。
3 根据城市供热规划,某些区域的企业(单位)虽属热电站的供热范围,但因热电站的建设有时与企业(单位)的建设不能同步进行,而用户又急需用热,在热电站建成前先建锅炉房以满足该企业(单位)用热要求,当热电站建成后将改由热电站供热,所建锅炉房可作为热电站的调峰或备用的供热热源。
3.0.7 按照锅炉房设计程序,在设计外部条件确定后,即进行锅炉房总的容量和单台锅炉容量的确定、锅炉及附属设备的选型和工艺设计。而锅炉房总的容量和单台锅炉容量、锅炉选型和工艺设计的基础是设计热负荷,所以要高度重视设计热负荷的落实工作。实践证明,热负荷的正确与否,会直接影响到锅炉房今后运行的经济性和安全性,而热负荷的核实工作,设计单位负有主要责任。
为正确确定锅炉房的设计热负荷,要取得热用户的热负荷曲线和热平衡系统图,并计入各项热损失、锅炉房自用热量和可供利用的余热后确定设计热负荷。
当缺少热负荷曲线或热平衡系统图时,热负荷可根据生产、采暖通风和空调、生活小时最大耗热量,并分别计入各项热损失和同时使用系数后,再加上锅炉房自用热量和可供利用的余热量确定。
3.0.8 锅炉房设置蓄热器是一项节能措施,它能使锅炉负荷平稳,改善运行状态,提高锅炉运行的经济性与安全性。蓄热器用于平衡不均匀负荷时,在当外界热负荷低时可蓄热,热负荷高时可放热。当热用户的热负荷变化较大且较频繁,或为周期性变化时,经技术经济比较后,在可能条件下,首先考虑调整生产班次或错开热用户的用热时间等方法,使热负荷曲线趋于平稳。如在采用以上方法仍无法达到使热负荷平衡情况时,则经热平衡计算后确有需要才设置蒸汽蓄热器。故设置蒸汽蓄热器的锅炉房,其设计容量应按平衡后的各项热负荷进行计算确定。
3.0.9 本条规定,专供采暖通风用热的锅炉房宜选用热水锅炉,以热水作为供热介质,这是指一般情况而言。但对于原有采暖为供汽系统的改、扩建工程,或高大厂房的采暖通风以及剧院、娱乐场、学校等公共建筑设施,是否均需一律改为采用热水采暖,需视具体情况,经过技术经济比较后确定,不能硬性规定均应改为热水采暖。
供生产用汽的锅炉房应选用蒸汽锅炉,所生产的蒸汽直接供生产上应用。用高温水取代蒸汽作为工业用热,技术先进可行、经济合理,经实践是成功的,节约了大量能源,符合国家能源政策的要求,因此,当采用热水可满足生产要求时,宜采用热水作为供热介质。
同时,供生产用汽及采暖通风和生产用热的锅炉房是选用蒸汽锅炉、热水锅炉,还是蒸汽、热水两种类型的锅炉,需经技术经济比较后确定。一般来讲,对于主要为生产用汽而少量为热水的负荷,宜选用蒸汽锅炉,所需的少量热水由换热器制备;主要为热水而少量为蒸汽的负荷,可选用蒸汽,或热水锅炉,或汽、水两用锅炉。如选用蒸汽锅炉时,热水由换热器制备;如选用热水锅炉时,少量蒸汽可由蒸发器产生,但所产生的蒸汽应能满足用户用汽参数的要求;选用汽、水两用锅炉时,同时供应所需的蒸汽和热水。如生产用蒸汽与热水负荷均较大,或所需的两种热介质用一种类型的锅炉无法解决,或虽然解决但却不合理,也可选用蒸汽和热水两种类型的锅炉。
3.0.10 锅炉房的供热参数以满足各用户用热参数的要求为原则。但在选择锅炉时,不宜使锅炉的额定出口压力和温度与用户使用的压力和温度相差过大,以免造成投资高、热效率低等情况。同时,在选择锅炉参数时,要根据供热系统的情况,做到合理用热。因此在本条中规定了“供生产用蒸汽压力和温度的选择应满足生产工艺的要求”。热水热力网最佳设计供、回水温度应根据工程的具体条件,做技术经济比较后确定。
在锅炉房的设计中,当用户所需热负荷波动较大时,采用蓄热器以平衡不均匀负荷,有条件时尽量做到从高参数到低参数热能的梯级利用,这是合理用能、节约能源的一种有效方法。
3.0.11 近年来我国的燃油燃气锅炉制造技术、燃烧设备的配套水平、控制元件和系统设置等都有了显著的进步,有些产品已可以替代进口,这给工程选用带来了方便条件。本条中的关键是“符合全自动运行要求和具有可靠的燃烧安全保护装置”。全自动可避免人为误操作,可靠的燃烧安全保护装置指启动、熄火、燃气压力、检漏、热力系统等保护性操作程序和执行的要求准确可靠。
3.0.12 本条对锅炉台数和容量的选择做了详细的规定。锅炉房的锅炉台数和容量首先要满足热负荷需要,并进行技术经济比较,结合热负荷的调度、锅炉检修和扩建可能性来确定。
本条规定的锅炉房锅炉总台数:新建锅炉房一般不宜超过5台,扩建和改建锅炉房的锅炉总台数一般不宜超过7台,对非独立锅炉房锅炉台数的限制,规定不宜超过4台。这一方面可以控制锅炉房的面积,另一方面也是安全的需要,台数越多,对安全措施要求越多。这些规定与原标准维持一致。本次修订取消了对锅炉房的锅炉台数下限的限制,但规定当最大的1台锅炉检修时,其余锅炉能满足连续生产用热所需的最低热负荷和采暖通风、空调和生活用热所需的最低热负荷,在特殊情况下,如当1台锅炉能满足热负荷要求,同时又能满足检修需要时,尤其是当这台锅炉因停运而对外停止供汽(热)时不对生产造成影响,可只设置1台锅炉。
3.0.13 在抗震设防烈度为6度及以上的地区设置锅炉房时,锅炉及锅炉房均应考虑抗震设防,以减少地震对它的破坏。锅炉本体抗震措施由锅炉制造厂考虑,锅炉房建筑物和构筑物的抗震措施按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011执行。在锅炉房管道设计中,管道支座与管道间应加设管夹等防止管道从管架上脱落的措施,同时在管道的连接处应采用橡胶柔性接头等抗震措施。
4 锅炉房的布置
5 燃煤系统
6 燃油系统
7 燃气系统
7 燃气系统
7.0.1 本条提出了选择燃烧器的主要技术要求,同时还要考虑价格因素和环境保护要求。
本条在原标准的基础上增加了氮氧化物排放要求。目前国内主要城市加大了大气污染物排放的治理力度,如北京等城市提高了锅炉氮氧化物的排放标准。为满足锅炉大气污染物排放标准,提出对锅炉燃烧器的要求是必要的。
7.0.2 考虑到锅炉房的备用燃料与正常使用的燃料性质有所不同,为使锅炉燃烧系统在使用备用燃料时也能正常运行,规定对锅炉燃烧器的选用能适应燃用相应的备用燃料是必要的。
7.0.3 由于液化石油气密度约是空气的2.5倍,本条规定是为防止可能泄漏的气体随地面流入室外地道、地沟(井)聚积而发生危险。本条为强制性条文,必须严格执行。
7.0.4 燃油锅炉房的锅炉点火用的液化气,如用罐装液化气,则贮罐不应设在锅炉间内,因为液化气属于易燃易爆气体,应存放在用非燃烧体隔开的专用房间内。
液化石油气作为锅炉房点火气源时,要具备安全、可靠、便捷的特性。为保障安全,要限制液化石油气的储存规模,钢瓶储存的总容积应小于1m3,可满足锅炉点火需求,安全上也是有保障的。液化石油气钢瓶放置在房间内,房间的环境温度可保证自然气化条件下液化石油气自然气化的气量满足锅炉点火的要求,因此不必再设强制气化设施。
7.0.5 城镇燃气的种类很多,一般包括天然气、液化石油气和人工煤气。城镇燃气质量有严格的质量标准,保持质量的相对稳定是正常供气的基础条件。
燃气是为锅炉房提供一次能源,采用的燃气参数,包括质量、流量、压力等要保证满足用气设备的要求。在多气源地区,设备选择时要预先进行气源适应性分析,必要时要增加相应的技术措施。
7.0.6 锅炉房工程在燃气系统中属商业用户,燃气的过滤、计量、调压等设计应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的有关规定。
8 锅炉烟风系统
8 锅炉烟风系统
8.0.1 单炉配置鼓风机、引风机,有漏风少、省电、便于操作的优点。目前锅炉厂对单台额定蒸发量(热功率)大于或等于1t/h(0.7MW)的锅炉都是单炉配置鼓风机、引风机。
8.0.2 选用高效、节能和低噪声的风机,是锅炉房设计中体现国家有关节能、环境保护政策的最基本的要求。
风机性能的选用,与所配置的锅炉的出力、燃料的品种、燃烧方式和烟风系统的阻力等因素有关,应通过校核计算确定,同时要计入当地的气压和空气、烟气的温度、密度的变化对所选风机性能的修正。
原标准对循环流化床锅炉风机的风量、风压的富余量等同于炉排炉做了规定,随着循环流化床锅炉应用的成熟,对其风机的设计已有了新的认识,现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB 50049对此做了详细的规定,因此,本次修订时将对循环流化床锅炉配置风机的风量、风压富余量规定与煤粉炉一样,均直接引用现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB 50049。
通过改变电动机转速来调节风机的风量和风压,具有更好的节能效果,因此要求鼓风机和引风机的电机宜具有调速功能。
当风机在偏离选型工况点运行时,其效率会下降,因此,风机选型时除了要准确计算锅炉额定负荷下的风机风量及风压值,选取合适的裕量外,还要结合锅炉负荷的变化提出风机高效运行的范围。
8.0.3 本条是对锅炉烟、风道系统设计的规定。
1 这一规定是一般要求,目的是使烟风道的阻力小,泄漏少。
2 烟风道的阻力均衡能使燃烧工况好。
3 多台锅炉共用烟道时,烟道设计应使每台锅炉的引力均衡,并防止各台锅炉在不同工况运行时发生烟气回流和聚集的情况。
4 烟道和热风道存在热膨胀,要采取补偿措施,补充措施可采用补偿器。
5 设计风道、烟道时,要在适当位置设置必要的热工和环境保护等测点,并满足测试仪表及测点对装设位置的技术要求。
8.0.4 本条对燃油、燃气和煤粉锅炉烟道和烟囱的设计做出规定。
1 燃油、燃气和煤粉锅炉的未燃尽介质往往会在烟道和烟囱中产生爆炸,为使这类爆炸造成的损失降到最小,故要求在烟气容易聚集的地方设防爆装置。
2 砖砌烟囱或烟道会吸附一定量的烟气,燃油、燃气锅炉的烟气中往往会存在可燃介质,当可燃介质被吸附后,在一定条件下可能造成爆炸,而砖砌烟囱或烟道的承压能力差,所以要求采用钢制或混凝土构筑。
3 采用固体燃料的锅炉,烟道系统中可能存在明火,所以和燃油、燃气锅炉不得共用烟囱或烟道,以免烟气中夹带的可燃介质遇明火造成爆炸。
4 烟囱的抽力主要是克服水平烟道的阻力,因此要缩短水平烟道的长度,减小烟气的阻力损失,并使锅炉能满足微正压燃烧的要求。
5 烟气中的冷凝水宜排向锅炉,或在适当的位置设排水装置排出。
6 本款规定主要是考虑烟道及烟囱的防腐蚀问题。
8.0.5 锅炉房烟囱高度除应符合现行国家标准《锅炉大气污染物排放标准》GB 13271的规定外,还应符合当地政府颁布的锅炉房排放地方标准。
对机场附近锅炉房,烟囱高度还要征得航空管理部门和当地规划部门的同意。
9 锅炉给水设备和水处理
10 供热热水制备
11 监测和控制
12 化验和检修
13 锅炉房管道
14 保温和防腐蚀
15 土建、电气、供暖通风和给水排水
16 环境保护
17 消 防
17 消 防
17.0.1 本条是消防设计规定,要遵照执行。
17.0.2 目前在实践中,一般锅炉房的主要建(构)筑物和设备的灭火设施采用移动式灭火器及消火栓,是完全可行的。锅炉房内灭火器的配置应按现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140执行。
17.0.3 本条是考虑到油泵间、日用油箱的燃料特点而提出的消防措施,泡沫灭火系统设计应符合现行国家标准《泡沫灭火系统设计规范》GB 50151的有关规定。当一个项目设计中其他场所或部位已经采用了气体灭火系统或细水雾灭火系统时,在符合经济和技术合理的情况下,油泵间、燃油贮区也可以采用气体灭火系统或细水雾灭火系统。
17.0.4 对燃油罐区的消防系统,按现行国家标准《石油库设计规范》GB 50074的相关要求设计。
17.0.5 燃油及燃气的非独立锅炉房,因其是设置在其他的建筑物内,为保证锅炉房及其他建筑物的安全,在有条件时,锅炉房的灭火系统应由建筑物的防灾中心集中监控。
17.0.6 单台锅炉容量大于或等于10t/h(7MW)或锅炉房总容量大于或等于40t/h(28MW)时,要在火灾易发生部位设置火灾探测器和自动报警装置。火灾探测器的选择及设置位置应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116的有关规定。
17.0.7 锅炉房的操作指挥系统一般设在仪表控制室内,为方便管理,故要求消防集中控制盘也设在仪表控制室内。
17.0.8 由于防火的要求,容量较大的锅炉房需要采用栈桥输送燃料时,对锅炉房、运煤栈桥、转运站、碎煤机室相连接处,宜设置水幕防火隔离设施,这对防止火焰蔓延是很重要的。
18 室外热力管道