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柴油發(fā)電機排煙管道及阻燃防火閥安裝
發(fā)布時間:2023-08-05 11:10:45  ▏閱讀:

 

機房設計與設備安裝

柴油發(fā)電機排煙管道及阻燃防火閥安裝

 

摘要:柴油燃燒后產生尾氣,含有炭黑、二氧化硫和氮氧化物等多種有害物質,如果直接排放至大氣中,將給大氣造成污染。因此,發(fā)電機組的尾氣需進行處理后才能排放。處理設備的增加,會增加煙氣排放的背壓,而根據(jù)發(fā)電機組特性,必須盡可能降低排煙系統(tǒng)的背壓值,過高的背壓會影響柴油的燃燒效率,增加排氣溫度,從而導致發(fā)動機功率損失,縮短柴油發(fā)電機組工作壽命。

 

一、排煙系統(tǒng)設計及考慮因素

 

1、排氣背壓計算方法

      根據(jù)在排煙系統(tǒng)設計中,應盡量縮短煙管長度,減少彎頭個數(shù),減少消聲器阻力及尾氣處理設備的阻力,排煙系統(tǒng)的阻力不能大于發(fā)電機組允許的背壓值,計算排煙系統(tǒng)阻力,可用以下公式:

 

P(Kpa)=[(L×δ×Q2×3.6×166)/D5 ]+P'

其中,P——排氣背壓Kpa

L——排煙管道的總等效長度m

δ——氣體密度Kg/m?

Q——廢氣流量m?/min

P′——消聲器等設備的阻力

從以上方程式可以看出,背壓與煙管的長度,氣體密度以及廢氣流量的平方值成正比,而與煙管管徑的五次方成反比,在煙管長度等因素一定的情況,適當擴大煙管管徑,將降低排煙系統(tǒng)的整體背壓。

2、設計與安裝考慮因素

      在設計排煙系統(tǒng)和安裝時,需注意以下幾點:

(1)要盡量使用煙管路最短且彎頭最少,當必須采用彎頭時,則盡量選用大半徑的彎頭,以減少阻力;

(2)盡量將廢氣引至高空或不會對其他人及單位構成影響的地方。

(3)考慮煙管的熱膨冷縮,一般煙管為鋼制煙管,鋼管的熱膨脹度為1.13mm/m·100℃,即如果一條長50米的煙管,溫度由30℃升至450℃時,會升長237mm,因此在考慮直線段煙管較長時,應選取相應的補償器。

(4)對機房內和人易接觸的地方,應用隔熱材料(厚50mm)包裹煙管。在包扎排煙軟管或補償器時,則必須保證隔熱材料不能妨礙其自由膨縮。

(5)所有排煙管在焊接好后,必須將管內焊渣處理于凈后才可放回安裝及使用。

 

二、煙管的布置

 

      煙管的布置盡量離開易燃易爆的物質,離開有特殊要求和溫度限制的地方。煙管布置盡量直,減小彎頭,以降低背壓。

1、煙管的安裝及隔振措施

      當排煙管從側面穿墻的伸出方式,安裝如圖1所示;當排煙管從樓頂向上伸出的方式,安裝如圖2所示。

(1)煙管安裝應橫平豎直,所有煙管路應有良好的支撐和固定。

(2)為保證煙管的自由膨縮,應采用滑動支架或導向支架。

(3)煙管與發(fā)電機組之間應安裝軟連接(廢氣彈弓喉),以吸收管道的熱脹冷縮、發(fā)電機組的位移及隔振。

(4)在安裝軟連接時,應使其盡量靠發(fā)電機組的排煙口 (增壓器),一次消聲器盡量靠近發(fā)電機組,在支撐消聲器時,應采用隔振措施,選用減振吊架,排煙終端應安裝防雨帽,以防雨雪等進入。

(5)在豎直段煙管底端,應安裝有冷凝水收集器及排水閥。在煙管過墻時,應設置套管,并作好防水處理。

 

柴油發(fā)電機排氣管安裝(穿過外墻).png

圖1  柴油發(fā)電機排氣管安裝(穿過外墻)

柴油發(fā)電機排氣管安裝(穿過外樓頂).png

圖2  柴油發(fā)電機排氣管安裝(穿過外樓頂)

 

2、煙色的處理

      對于煙氣處理,在環(huán)保法規(guī)中,暫只對煙色進行處理,在環(huán)保法規(guī)執(zhí)行嚴格的地方或執(zhí)行國際質量體系IS014000的企業(yè),將會要求對煙氣的二氧化硫和氮氧化物的含量進行控制,需達到一定的標準后排放。在本節(jié)中,根據(jù)(GB16297-1996)和(DB44-27-2001)的要求,只對柴油機煙色進行處理。

(1)水淋式黑煙處理裝置

      在對煙色的處理上,一般地采用標準的沖擊式水浴除塵系統(tǒng),也稱作尾氣噴淋塔(如圖3所示)。主要是通過煙氣高速撞擊水面,污染物由于動能作用被水面吸附,從而達到清洗煙氣和降低溫度的效果。

(2)干式尾氣處理裝置(顆粒捕集器

       目前最常見的水噴淋系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足國家環(huán)保部門的要求,日益規(guī)范的環(huán)保標準也提高了國民對環(huán)境的保護意識。水噴淋處理的效率低于30%,無法全效解決柴油發(fā)動機尾氣中排放的顆粒物以及CO、HC和氮氧化物等大氣污染物,同時早期水噴淋采用碳鋼板焊制,尾氣與噴淋水形成弱酸腐蝕箱體,造成二次污染。因此,康明斯公司提供了一種干式柴油發(fā)動機尾氣黑煙處理設備(如圖4所示),能有效凈化柴油機尾氣中的顆粒物,減弱排放的尾氣出現(xiàn)黑煙狀態(tài)。

      其原理是尾氣中的碳顆粒物被過濾單元吸附捕捉,同時可根據(jù)尾氣中碳顆粒含量的不同選擇安裝的過濾單元的數(shù)量以達到最佳的處理效果,當過濾單元上吸附了過多的碳顆粒后可能造成堵塞,存在很大的安全隱患;設置一個旁通管,若壓力值超過了安全值,中央處理器向壓力電磁閥發(fā)送觸發(fā)信號,壓力電磁閥使旁通管轉換為通透狀態(tài),尾氣可通過旁通管,避免了由于過濾單元的堵塞導致捕集箱體內的壓力進一步上升。

 

柴油機雙噴淋尾氣處理箱示意圖.png

圖3  柴油機雙噴淋尾氣處理箱(水淋式)

柴油發(fā)電機尾氣黑煙處理器.png

圖4  柴油發(fā)電機尾氣黑煙處理器(干式)

 

3、專業(yè)煙井

      煙氣除了采用鋼制煙管引至天面外(如圖5所示),也可以采用預制專業(yè)煙井的作法(如圖6所示)。一般混凝土的耐溫為50℃左右,因此不能作為專業(yè)煙管的材料。專業(yè)煙井一般采用耐火磚材料,且井壁分內中外三層,內層為耐火磚砌的工作層,外層為普通磚砌的裝飾層,中間為2~5mm厚的空氣層,作為保溫阻尼層。

 

發(fā)電機房鋼制煙囪施工圖.png

圖5  發(fā)電機房鋼制煙囪施工圖

柴油發(fā)電機房專業(yè)煙井設計圖.png

圖6  柴油發(fā)電機房專業(yè)煙井設計圖

 

 

三、阻燃防火閥的安裝

 

      排煙管道防火閥是建筑物消防設施中必不可少的一部分,其主要作用是在火災情況下,打開防火閥阻止火災蔓延,同時保證排煙系統(tǒng)正常工作,排出煙霧,提高疏散通道的通行能力。

1、防火閥選用

      防火閥外觀結構如圖7所示,選用排煙管道防火閥時需要注意以下幾個方面:

(1)要選擇符合國家標準的排煙管道防火閥,保證其質量和性能;

(2)根據(jù)發(fā)電機房消防設計要求,正確的選擇防火閥的型號和數(shù)量;

(3)對于氣密性要求高的場合,要選擇配有電動防火閥。

2、防火閥的安裝方式

      防火閥安裝圖紙如圖8所示。

(1)選擇合適的安裝位置:

      排煙管道防火閥首先要安裝在發(fā)電機房的消防通道上,并根據(jù)設計要求設置合適的數(shù)量和位置。同時,為了方便定期維護和檢查,防火閥的安裝位置應該考慮到易于接近和操作。

(2)安裝支架:

      將排煙管道防火閥安裝在支架上,并根據(jù)規(guī)范要求做好支架固定和防火閥固定。

(3)連接管道:

      安裝排煙管道防火閥之前,需要先確定好各種管道的接口方向和間距,并按照指定的連接方式正確地連接到管道上。

(4)密封措施:

      安裝完成后,需要對防火閥進行密封處理,以確保其氣密性。特別是在配有電動機的時候,需要對電動機和電纜的密封措施做好。

(5)防火閥的保護:

      為保護排煙管道防火閥,應采用防護套或其他適當措施,以避免被機械損壞或者被其他原因影響正常使用。

 

發(fā)電機房排煙管道防火閥.png

圖7  發(fā)電機房排煙管道防火閥

發(fā)電機房排煙防火閥安裝.png

圖8  發(fā)電機房排煙防火閥安裝

 


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