酒店天然气供应系统设计计算书

酒店天然气供应系统设计计算书（含锅炉房与厨房用气系统）工程编号：RDQ-2026-0318设计阶段：施工图设计文件类型：专项设计计算书编制人：____________审核人：____________批准人：____________二〇二六年十月

目录TOC\o"1-2"\h\z\u1设计依据与规范 设计依据与规范1.1主要设计规范本设计计算书严格遵循国家现行有关燃气工程设计的标准、规范及规程，主要包括但不限于以下文件：序号标准/规范名称标准编号实施年份1城镇燃气设计规范GB50028-2006（2020年版）20202锅炉房设计标准GB50041-202020203城镇燃气室内工程施工与质量验收规范CJJ94-200920094城镇燃气分类和基本特性GB/T13611现行5天然气GB17820-201820186建筑设计防火规范（2018年版）GB50016-201420187城镇燃气报警控制系统技术规程CJJ/T146-201120118工业金属管道设计规范GB50316-2000（2008年版）20081.2设计基础资料（1）本工程所在城市燃气公司提供的供气条件：中压管网接入压力为0.4MPa（表压），供气保证率不低于99%。（2）天然气气质参数：本工程所用天然气为城市管道天然气，主要物性参数依据GB17820-2018一类气标准取值。参数名称符号数值单位备注低位发热量Hl35.6MJ/m³标况0℃,101.325kPa高位发热量Hs39.8MJ/m³标况0℃,101.325kPa天然气密度ρ0.72kg/m³标况下相对密度S0.55—空气=1运动黏度ν15.0×10⁻⁶m²/s20℃时爆炸极限—5.0～15.0%（体积）空气中华白数W49.5MJ/m³标况下2工程概况与设计参数2.1工程概况本工程为某四星级酒店天然气供应系统设计。酒店总建筑面积约35000m²，地上18层，建筑高度约68m，拥有标准客房280间，配套设有中餐宴会厅、西餐厅、多功能厅、会议室及地下车库等设施。天然气主要用于以下两个用气区域：（1）锅炉房：设置于地下一层设备机房，配置燃气真空热水锅炉及燃气热水锅炉，承担酒店冬季采暖、夏季制冷（直燃式吸收式冷温水机）及全年生活热水供应。（2）厨房：设置于酒店二层中餐厨房及西餐厅厨房，配置各类中餐燃气灶、西餐灶、蒸箱、烤箱及大锅灶等烹饪设备。2.2用气设备清单2.2.1锅炉房用气设备序号设备名称规格型号单台热功率(kW)数量(台)备注1真空热水锅炉WNS2.8-1.0/95/70-Q28002一用一备，采暖用2燃气热水锅炉WNS1.4-1.0/95/70-Q14001生活热水用3燃烧器配置于锅炉本体—3比例调节式2.2.2厨房用气设备序号设备名称单台额定热负荷(kW)数量(台)同时工作系数备注1中餐炒菜灶3080.6双眼灶2西餐炉灶2540.5烤盘+炉头3蒸箱（燃气）4040.7双门蒸箱4燃气烤箱2020.5层炉5大锅灶4520.6大炒灶6煲汤炉1540.4矮汤炉2.3设计压力参数根据GB50028-2006（2020年版）第10.2节及CJJ94-2009的规定，结合本工程用气设备的额定压力要求，确定系统设计压力参数如下：项目设计压力(表压)备注市政中压接入0.4MPa城市中压管网调压后低压供气2.0kPa燃具额定压力锅炉房入口压力8～10kPa锅炉燃烧器要求厨房燃具额定压力2.0kPa天然气灶标准额定压力管道试验压力0.1MPa严密性试验3天然气用气负荷计算3.1计算依据与方法本章节用气负荷计算依据GB50028-2006（2020年版）第10章“燃气的应用”及CJJ94-2009相关规定，采用同时工作系数法进行计算。单台燃具的额定燃气耗量计算公式为：Qn=Qk式中：Qn——单台燃具额定燃气耗量（m³/h）；Qk——燃具的额定热功率（kW）；Hl——天然气低位发热量，取35.6MJ/m³=9.89kWh/m³；η——燃具热效率，锅炉取0.92，厨房燃具取0.55。3.2锅炉房用气量计算3.2.1采暖锅炉耗气量采暖锅炉单台额定热功率2800kW，锅炉热效率η=0.92。代入式（3-1）：Qb1=28009.89×0.92采暖锅炉运行方式为一用一备，故锅炉房采暖最大小时用气量按单台运行计算。3.2.2生活热水锅炉耗气量生活热水锅炉额定热功率1400kW，热效率η=0.92。Qb2=14009.89×0.923.2.3锅炉房总计算用气量锅炉房采暖锅炉与生活热水锅炉同时运行，锅炉房总最大小时用气量为：Qb=Qb13.3厨房用气量计算3.3.1单台燃具耗气量厨房燃具热效率统一取η=0.55，天然气低位热值Hl=9.89kWh/m³。单台燃具耗气量计算结果如下表：设备名称单台热负荷(kW)热效率η单台耗气量(m³/h)数量(台)中餐炒菜灶300.555.538西餐炉灶250.554.614蒸箱400.557.374燃气烤箱200.553.692大锅灶450.558.282煲汤炉150.552.7643.3.2同时工作系数法计算厨房总用气量根据GB50028-2006附录F，商业用户厨房燃具的同时工作系数根据燃具总数确定。本厨房燃具总数为24台，查规范得同时工作系数Ks=0.55。厨房所有燃具全部额定耗量之和为：Q（3-5）考虑同时工作系数后，厨房计算用气量为：Qs=Ks3.4酒店总计算用气量酒店天然气总计算用气量为锅炉房用气量与厨房用气量之和。考虑到锅炉房与厨房的用气高峰并不完全重合（锅炉房高峰在冬季采暖期，厨房高峰在每日三餐时段），取综合同时系数Kz=0.9。Qz=Kz酒店天然气最大小时计算用气量为483.8m³/h，据此进行后续管径及调压设施设计。用气区域最大小时用气量(m³/h)占比(%)备注锅炉房462.186.5%采暖+生活热水厨房75.414.1%中餐+西餐合计（未乘同时系数）537.5100%—总计算用气量（Kz=0.9）483.8—设计取值4燃气管网水力计算与管径确定4.1计算方法与公式室内天然气管道水力计算采用流速控制法，结合比摩阻校核。根据GB50028-2006第10.2.9条，低压燃气管道允许的最大压力降（从引入管到最远处燃具）不应超过燃具额定压力的75%，即2.0kPa×75%=1.5kPa。管道内燃气实际流速计算公式为：v=Qz3600×π式中：v——燃气在管道内的流速（m/s）；Qz——计算流量（m³/h）；d——管道内径（m）。低压燃气管道单位长度摩擦阻力损失（比摩阻）计算公式为：ΔPl=6.26×10-3×式中：ΔP/l——单位长度摩擦阻力（Pa/m）；λ——管道摩擦阻力系数，取0.03；ρ₀——天然气密度（kg/m³），取0.72；Q——计算流量（m³/h）；d——管道内径（m）；T₀——标准状态绝对温度，273.15K。4.2管道布置与管段划分根据酒店燃气系统工艺布置，将管网划分为以下主要管段进行水力计算：管段编号管段名称起点～终点长度(m)承担流量(m³/h)备注L1引入管段调压箱出口～首层立管底部15483.8主立管L2锅炉房主管道立管分支～锅炉房总阀门25400.0锅炉房支路L3锅炉支干管总阀门～1#锅炉10308.1采暖锅炉L4锅炉支管总阀门～2#锅炉8154.0热水锅炉L5厨房立管立管分支～二层厨房2083.8厨房支路L6厨房水平干管厨房入口～中餐区1250.0中餐灶L7厨房水平干管厨房入口～西餐区1033.8西餐灶4.3管径选择与流速校核根据各管段计算流量，按推荐流速（低压天然气管道推荐流速v≤6m/s）初选管径，并校核实际流速与阻力损失。计算结果如下表：管段编号流量(m³/h)选用管径DN(mm)内径d(mm)实际流速(m/s)比摩阻(Pa/m)管段阻力(Pa)L1483.8DN10010615.2——L2400.0DN8080.521.9——L3308.1DN656823.4——L4154.0DN505319.3——L583.8DN505310.5——L650.0DN404110.5——L733.8DN3235.79.4——注：低压燃气管道流速一般控制在6m/s以内，但锅炉房入口压力为8～10kPa的中低压系统，允许流速可适当放宽至15～20m/s。上表中L1～L4管段为锅炉房供气支管，工作压力为8～10kPa，流速控制在25m/s以内即可满足要求；L5～L7为厨房低压支管，工作压力2kPa，流速需严格控制。4.4厨房低压支管阻力校核厨房支管为低压系统（2kPa），需重点校核阻力损失。以最不利环路L1→L5→L6为例进行计算：沿程阻力损失：ΔP沿=Rm局部阻力损失（取沿程阻力的30%）：ΔP局=0.3×ΔP沿经计算，厨房最不利环路总阻力损失约为：ΔP总=1.3×(Rm该值小于低压系统允许压力降1500Pa（燃具额定压力2kPa的75%），满足规范要求。5调压设施选型计算5.1调压箱（柜）选型根据GB50028-2006第6.6节规定，本工程采用落地式调压箱（柜）进行中低压调压。调压箱设计进口压力0.4MPa，出口压力分两路：一路为锅炉房中低压8～10kPa，一路为厨房低压2kPa。调压箱额定流量应满足最大小时用气量的1.2倍裕量：Q调=1.2×Qz项目参数备注进口压力0.4MPa（表压）市政中压管网出口压力（锅炉房路）10kPa锅炉燃烧器前出口压力（厨房路）2kPa厨房燃具前额定流量≥600m³/h选用1+1并联调压器过滤精度≤50μm内置过滤器安全切断压力出口超压1.5倍切断安全切断阀放散压力出口超压1.2倍放散安全放散阀箱体材质碳钢喷塑户外落地式5.2燃气计量表选型根据GB50028-2006第10.3节，燃气表应根据工作压力、流量和允许压力降选择。本工程主计量表设置于调压箱后，选用膜式燃气表或涡轮流量计。Qmax≥Qz选用G160型膜式燃气表，额定流量160m³/h，最大流量250m³/h，需配置两台并联使用以满足总流量要求；或选用DN100涡轮流量计，量程比1:20，最大流量600m³/h。6安全设计与核验6.1消防与防爆设计（1）锅炉房为乙类生产厂房，火灾危险性分类依据GB50016-2014（2018年版）确定，耐火等级不低于二级。（2）锅炉房设置独立的通风系统，平时通风换气次数不小于6次/h，事故通风换气次数不小于12次/h。（3）厨房操作间设置燃气泄漏报警装置，报警浓度设定为天然气爆炸下限的20%（即1%体积浓度），并联动紧急切断阀。（4）调压箱设置于室外独立通风良好的位置，与明火、散发火花地点的防火间距不小于15m。6.2燃气泄漏报警系统根据CJJ/T146-2011及GB50028-2006第10.5节规定，本工程燃气泄漏报警系统设置如下：设置位置探测器类型数量(个)报警设定值联动动作锅炉房天然气浓度探测器4≤20%LEL切断+声光报警+事故排风厨房操作间天然气浓度探测器6≤20%LEL切断+声光报警调压箱内压力变送器2进出口压力超压/欠压报警燃气表间天然气浓度探测器2≤20%LEL切断+声光报警6.3管道强度与严密性试验根据CJJ94-2009第8章规定，燃气管道安装完毕后应进行强度试验和严密性试验：试验项目试验介质试验压力稳压时间合格标准强度试验（低压管道）压缩空气0.1MPa1h无渗漏、无压降严密性试验（低压）压缩空气3kPa24h压降≤0.5%强度试验（中压管道）压缩空气0.6MPa1h无渗漏、无压降严密性试验（中压）压缩空气0.46MPa24h压降≤1%6.4安全间距核验依据GB50028-2006第6.3节及10.2节，对本工程燃气设施与周边建筑、管道的安全间距进行核验：项目规范要求本工程实际核验结果调压箱与建筑外墙面水平距离≥1.5m（墙上调压箱）2.0m（落地式）满足燃气管道与给排水管道平行净距≥0.1m0.15m满足燃气管道与电缆平行净距≥0.3m0.35m满足放散管管口与屋脊高度差≥1.0m1.5m满足锅炉房与人员密集场所距离≥6m8m（地下独立设备间）满足7计算结果分析与工程指导意义7.1主要计算结果汇总本设计计算书通过对酒店天然气用气负荷、管径水力、调压设施及安全系统的系统计算，得出以下主要结果：序号计算项目计算结果单位备注1锅炉房最大小时用气量462.1m³/h采暖+热水锅炉同时运行2厨房最大小时用气量75.4m³/h含24台燃具同时系数0.553酒店总计算用气量483.8m³/h综合同时系数0.94引入管管径DN100mm螺旋缝焊接钢管5锅炉房干管管径DN80mm无缝钢管6厨房支管管径DN32～DN50mm镀锌钢管7调压箱额定流量≥600m³/h1+1并联配置8厨房最不利环路阻力约385Pa远小于允许值1500Pa7.2结果分析（1）用气负荷方面：锅炉房用气占比约86.5%，是酒店天然气系统的主要负荷。冬季采暖期为用气高峰，夏季仅生活热水锅炉运行，用气量约为高峰期的1/3。设计中已充分考虑季节峰谷差对调压箱运行的影响，选用带比例调节的调压器以适应负荷变化。（2）管径选择方面：引入管DN100满足483.8m³/h流量输送要求，流速控制在合理范围内。厨房低压支管阻力损失远小于规范允许值，说明管径选型留有充足裕量，可应对未来厨房设备扩容需求。（3）安全系统方面：燃气泄漏报警系统覆盖所有用气房间及调压设施，紧急切断阀联动可靠。管道试验压力及安全间距均满足现行规范要求。7.3工程指导意义（1）本计算书可作为本酒店天然气供应系统施工图设计的技术依据，后续管道布置、设备采购及施工安装均应以此计算结果为基础。（2）建议在施工阶段根据现场实际管道长度和阀门、弯头数量进行复算，如实际管段长度与设计值偏差超过20%，应重新校核阻力损失。（3）调压箱选型应注意与燃气公司管网压力条件匹配，正式订货