摘 要：针对天然气点火燃煤电厂锅炉房防爆区域划分的问题，参考天然气点火装置的相关研究、点火装置油改气相关研究、燃气锅炉房电气防爆设计相关研究，并综合分析各相关规范条文，提出了天然气点火燃煤锅炉房防爆区域划分的建议。
关键词：天然气点火；燃煤电厂；锅炉房；防爆区域
引言
天然气是一种清洁能源，其环保效益十分明显，用作点火燃料其费用低、燃烧效率及稳定性均高于燃油[1]。而天然气点火装置具有点火可靠，操作方便，应急能力强，经济效益高，污染小等优点[2]，在我国燃煤电厂中具有一定的应用。
某2×50MW热电新建项目计划配备3台350t/h燃煤锅炉，拟采用天然气作为锅炉点火和助燃燃料，而天然气作为一种可燃气体，具有一般燃气易燃、易爆等共同特点[3]，其浓度达到爆炸极限范围时，遇火源即发生燃烧或爆炸[4]，因此，明确防爆区域划分，相关专业在防爆区域内协调一致按防爆要求开展设计，是保障项目建成后安全运行的根本措施。
1 相关研究现状
燃气锅炉房在应用过程中的防爆安全问题与天然气点火燃煤电厂颇具相似之处，可为天然气点火燃煤电厂的防爆问题提供参考：
有宽泛的阐述防爆设计安全措施的研究：李清[5]阐述了在电气设计中提高防爆安全的三方面措施：规划设备选型避免成为点燃源，加强通风降低有燃烧爆炸危险气体的浓度，注意爆炸性气体环境电气线路设计和沟道封堵；徐伟光[6]等阐述了在电气设计中提高防爆安全的基本措施；丁山[7]建议抓好天然气锅炉防火、防爆工作，从根本上消除燃气设备中的不安全因素。
有主张划定锅炉房为防爆区的建议：姜庆胜[3]提出对于使用天然气为能源的锅炉房，电气专业首先应确定为防爆区域，然后各个专业才能协调一致，按照防爆要求设计，并建议北方寒冷地区天然气锅炉房采用全防爆或大空间部分防爆划定防爆区域。
还有研究认为不必采用防爆电器的结论：刘强[8]对燃气锅炉房不需要按照爆炸性气体危险场所进行电气设计进行了探讨；曾彦[9]等认为在燃气锅炉房电气设计中，照明选用防爆灯具，其它部分采用非防爆型；郁文红[10]等分析了燃气锅炉房和直燃机房是否采用防爆电器的两种观点，认为根据相关设计规范在上述机房采用非防爆电器是可行的。
2 相关规范要求
2.1 锅炉房设计规范要求
《锅炉房设计规范》[11]第11.2.14条规定：燃用煤粉、油或气体的锅炉，应设置电气连锁装置，包括室内空气中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。
第15.1.2条规定：锅炉房的外墙、楼地面或屋面，应有相应的防爆措施，并应有相当于锅炉间占地面积10%的泄压面积，泄压方向不得朝向人员聚集的场所、房间和人行通道，泄压处也不得与这些地方相邻。
第15.2.2条规定：电动机、启动控制设备、灯具和导线形式的选择，应与锅炉房各个不同的建筑物和构筑物的环境分类相适应。燃油、燃气锅炉房的锅炉间、燃气调压间、燃油泵房、煤粉制备间、碎煤机间和运煤走廊等有爆炸和火灾危险场所的等级划分，必须符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058的有关规定。
第15.3.8条规定：燃气调压间等有爆炸危险的房间，应有每小时不少于3次的换气量。当自然通风不能满足要求时，应设置机械通风装置，并应设每小时换气不少于12次的事故通风装置。通风装置应防爆。
2.2 爆炸危险环境电力装置设计规范要求
《爆炸危险环境电力装置设计规范》[12]第3.2.1条规定：爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间分为0区、1区、2区，并在条文说明中指出：在生产中0区是极个别的，大多数情况属于2区，在设计时应采取合理措施尽量减少1区。
然而，该规范在3.2.2条又规定：在生产过程中使用明火的设备附近，或炽热部件的表面温度超过区域内可燃物质引燃温度的设备附近可划为非爆炸危险区域。且在条文说明中明确：明火设备如锅炉采用平衡通风，可燃性物质不能扩散至设备附近与空气形成爆炸性混合物，因此明火设备附近按照非危险区考虑，包括锅炉本体所含有的仪表等设备。
在3.2.2条的条文说明中接下来又提出了建议：与锅炉设备相连接的管线上的阀门等可能有可燃性物质存在处按照独立的释放源考虑危险区域。
2.3 建筑设计防火规范要求
《建筑设计防火规范》[13]在强制条文第3.6.2条规定：有爆炸危险的厂房或厂房内有爆炸危险的部位应设置泄压设施。
2.4 其他规范要求
《小型火力发电厂设计规范》[14]第17.13.1条规定：发电厂爆炸火灾危险环境的电气装置设计应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电气装置设计规范》GB 5008和《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229[15]的有关规定。所以，虽然在《锅炉房设计规范》第15.2.2条规定中没有强调燃煤锅炉房，但在此处有了相应要求。
3 综合分析
前文所列《锅炉房设计规范》第11.2.14条、第15.1.2条规定分别是防止引起爆炸事故和减少爆炸危害的安全措施，《建筑设计防火规范》对泄压设施设置也进行了要求。《锅炉房设计规范》第15.2.2条规定仅强调了燃油、燃气锅炉房划分危险场所等级划分问题，对燃煤锅炉房没有涉及，但在《小型火力发电厂设计规范》第17.13.1条对此有所要求。《锅炉房设计规范》第15.3.8条单独对燃气调压间等有爆炸危险的房间规范了通风要求并强调通风装置应防爆。
根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》第3.2.1条及其条文说明可以将锅炉房及有天然气管线进出的房间划分为2区，即在正常运行时不太可能出现爆炸性气体混合物，或即使出现也仅是短时存在的。根据第3.2.2条及其条文说明应仅能判定锅炉附近为非危险区，而非整个锅炉房。并应该将天然气管线上的阀门等有可能聚集泄漏天然气的位置作为独立的释放源划分防爆区域。
结束语
综合上述分析，应将天然气点火燃煤锅炉房中可能聚集泄漏天然气的位置作为独立的释放源划分防爆区域，不包括锅炉本体及其所含仪表等设备。并在防爆区域内选择适当保护级别的电器设备，合理设置泄压设施，满足土建防爆措施要求。
参考文献
[1]何县宇，刘应山，姜云刚.310MW机组W型火焰锅炉天然气点火改造与应用[J].湖南电力，2012，32（3）：57-59.
[2]刘圣勇，张百良，刘志刚等.电站锅炉天然气点火装置的设计与研究[J].热能动力工程，2002，17（2）：180-182.
[3]姜庆胜.天然气锅炉房的电气防爆设计误区[J].电气防爆，2011，（3）：20-22.
[4]洑春干.天然气的防火防爆安全[A].中国工业气体工业协会2004年年会论文集[C].贵阳：中国工业气体工业协会，2004.157-162.
[5]GB 50041-2008，锅炉房设计规范[S].
[6]GB 50058-2014，爆炸危险环境电力装置设计规范[S].
[7]GB 50016-2014，建筑设计防火规范[S].
[8]GB 50049-2011，小型火力发电厂设计规范[S].
[9]GB 50229-2006，火力发电厂与变电站设计防火规范[S].
