文档介绍：燃气锅炉房的水喷雾灭火系统设计

作者:总装备部工程设计研究所刘志
摘要:水喷雾灭火系统用于高层建筑内燃气锅炉房的消防,具有经济、实用、无
污染的优点。本文分析了燃气锅炉的火灾危险性,水喷雾用于燃气锅炉消防的灭
火机理,提出了水喷雾灭火系统的设计参数的选择,系统的控制方法,以及在设
计中可能涉及到的问题和注意事项,结合工程实例进行了探讨。
关键词:水喷雾灭火系统设计喷水强度系统的控制

1、燃气锅炉的火灾危险性
随着城市的发展,众多高层民用建筑的兴起,用于高层民用建筑附属设施的
场地越来越少,燃煤锅炉房已无法满足人们对于场地、环境、安全、自动化控制
方面的要求。所以,有很多工程已经采用了燃油、燃气锅炉,并设在建筑物内部。
目前,在燃油、燃气锅炉中,燃油锅炉较多。在大中城市中,燃气锅炉是发展方
向。
燃气是一种优质、高效、清洁的环保型锅炉燃料。燃气锅炉所用的燃气,主
要是指天然气或人工煤气。天然气的组份往往不是固定不变的,产地不同组份也
不同,但都是以甲烷为主,北京目前正在推广的是陕甘宁长庆气田的天然气,甲
烷的含量为 98%。人工煤气的组份与制取工艺有关,北京的炼焦煤气的氢气的
含量为 %、甲烷的含量为 %。甲烷和氢气都是高度易燃易爆的气体。在
《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)附录四中,列出了天然气爆炸下限为 4%,
人工煤气爆炸下限为 %,都属于甲类可燃性气体。
鉴于燃油、燃气锅炉房的火灾及爆炸危险性,《高层民用建筑设计防火规范》
(GB50045)规定,宜将燃油、燃气锅炉放在高层建筑内部,而且对其设置位置
及容量做了严格限制。在“高规”97 修订版中,补充规定了高层民用建筑内的燃
油、燃气锅炉房应设置水喷雾灭火系统。
2、燃气锅炉的消防
燃气锅炉事故的根本原因,是在炉膛或烟道内有爆炸性混合气体存在,并达
到爆炸极限,被炉火或锅炉本身的高温相燃而发生炉膛爆炸。事故的起因,多数
是锅炉点火操作不当造成的,也有由于自动控制失灵,或在运行中,由于燃烧器
前燃压力或风压波动矿大引起脱火或回火。为减轻爆炸对炉膛和烟道在混合气体
时的破坏程度,在锅炉的这两上部位都设防爆门。在发生气体爆炸时,防爆门将
因炉膛内或烟道内压力骤然升高而开启,或破裂泻出高压气体,从而减轻爆炸的
破坏程度。这时锅炉需要暴露防护,水喷雾可起到降温冷却的作用。另外,燃
气锅炉由于泄爆或某些意外原因引起燃气泄漏,在燃气浓度到爆炸下限以前也需
要水喷雾灭火系统的保护。利用水喷雾的混合稀释作用,使燃气的浓度降低,可
起到防火的效果。关于水喷雾灭火系统的作用,在 NFPA15(美国的水喷雾灭
火系统规范)96 版中规定了四种,灭火、控火、暴露防护和防火,或者上述情
况的组合。《水喷雾灭火系统设计规范》(GB50219-95)(下文简称“水雾规”)和
NFPA15 都提到水喷雾灭火系统可用于扑求可燃气体火灾。所以,水喷雾灭火系
统用于燃气锅炉房的消防是恰当的,其作用就是暴露防护和防火为主要目的。
3、设计参数
“水雾规”的颁布早于高规 97 增订版,没有规定燃油、燃气锅炉的设计喷水
强度,而该参数又是系统设计最主要的依据,这就给设计带来了难度。我