天然气直燃机房燃气设计计算书

天然气直燃机房燃气设计计算书（含事故通风计算）工程名称XX商业综合体项目建设单位XX置业有限公司设计阶段施工图设计文件类型燃气专业设计计算书文件编号XX-RQ-2026-001编制日期2026年10月版本A/0编制审核批准

目录TOC\o"1-2"\h\z\u1设计依据 设计依据1.1设计规范与标准本计算书的编制严格遵循国家现行有关法律法规、设计规范及行业标准，主要引用标准如下表所示。序号标准编号标准名称备注1GB50028-2006（2020年版）《城镇燃气设计规范》现行有效2GB50016-2014（2018年版）《建筑设计防火规范》现行有效3GB50041-2020《锅炉房设计标准》现行有效4GB55010-2021《供热工程项目规范》全文强制5GB50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》现行有效6GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》现行有效7GB17820-2018《天然气》现行有效8CJJ63-2018《聚乙烯燃气管道工程技术标准》现行有效9GB50235-2010《工业金属管道工程施工规范》现行有效10GB50028-2006第10章《室内燃气管道与设备》专门章节1.2设计基础资料（1）气源：城市天然气，由市政中压燃气管网接入，经楼栋调压箱调压至低压后供给直燃机组使用。（2）天然气物性参数：根据《天然气》GB17820-2018二类气标准，设计取天然气低位发热量Hₗ=35.6MJ/m³，密度ρ=0.75kg/m³（标准状态下），相对密度S=0.58。（3）机房位置：直燃机房设于建筑首层，独立分隔，围护结构耐火等级不低于二级。（4）设备选型：机房内设2台直燃型溴化锂吸收式冷热水机组，单台额定制冷量1163kW，单台额定制热量约1000kW。2工程概况2.1项目概述本工程为XX商业综合体项目，总建筑面积约8万m²，地下2层，地上22层。空调冷热源拟采用燃气直燃型溴化锂吸收式冷热水机组，机房设于首层北侧设备区内。本计算书针对直燃机房燃气系统及事故通风系统进行专项设计计算。2.2主要设备参数序号设备名称型号规格数量单台天然气耗量备注1直燃型溴化锂吸收式冷热水机组制冷量1163kW/制热量1000kW2台90Nm³/h（制热工况）制热工况耗气量最大2燃气调压箱进口0.1~0.4MPa，出口2~5kPa1台—带过滤、安全切断3紧急切断阀DN80，防爆型2只—机房进/出口各1只4燃气浓度报警器探测范围0~25%LEL4只—联动事故风机2.3机房建筑尺寸直燃机房净尺寸：长L=15.0m，宽B=9.0m，净高H=6.0m。V=L×B×H=15.0×9.0×6.0=810m³3燃气耗量计算3.1计算原则燃气计算流量应按所有用气设备的额定耗气量同时工作时的最大组合流量确定。对于直燃型溴化锂吸收式机组，制热工况下天然气耗量大于制冷工况，故按制热工况进行计算。3.2单台机组燃气耗量根据直燃机组样本参数，单台机组制热工况下天然气耗量约为90Nm³/h。两台机组同时满负荷运行时，总计算耗量为：Q式中：Q总——燃气总计算流量，Nm³/h；n——同时运行机组台数，取2台；q单——单台机组额定燃气耗量，Nm³/h，取90Nm³/h。3.3管路附加系数考虑管道阻力及机组负荷波动，设计计算流量附加10%余量：Q4燃气管道水力计算4.1计算公式根据《城镇燃气设计规范》GB50028-2006第6.2.5条，低压燃气管道单位长度摩擦阻力损失按下式计算：ΔP/l式中：ΔP——燃气管道摩擦阻力损失，Pa；l——燃气管道计算长度，m；λ——燃气管道摩擦阻力系数；Q——燃气管道计算流量，m³/h；d——管道内径，mm；ρ——燃气密度，kg/m³，取0.75kg/m³；T——设计燃气温度，K，取293K（20℃）；T₀——273.15K。4.2计算参数选取参数名称符号单位取值备注设计计算流量Qm³/h200含10%余量燃气密度ρkg/m³0.75标准状态燃气温度TK29320℃管道计算长度lm35调压箱至机组摩擦阻力系数λ—0.025钢管估算允许总压力降ΔP允Pa≤1500低压系统4.3管径初选与校核根据计算流量Q=200m³/h，参照《城镇燃气设计规范》低压管道水力计算表，初选燃气管道公称直径DN80（无缝钢管，外径89mm，壁厚4mm，内径d=81mm）。单位长度摩擦阻力损失计算：ΔP/l=6.26×10⁷×0.025×200²×0.75/81⁵×293/273.15经计算：ΔP/l≈12.3Pa/m。管道总摩擦阻力损失：ΔP=12.3×35=430.5Pa。考虑局部阻力（取摩擦阻力的20%）：ΔP局=0.2×430.5=86.1Pa。总压力损失：ΔP总=430.5+86.1=516.6Pa＜1500Pa，满足规范要求。4.4管径确定管段编号设计流量(m³/h)初选管径DN(mm)计算内径d(mm)压力损失(Pa)允许值(Pa)结论引入管段2008081516.61500满足分支管段（单台）1005041—1500满足5燃气管道及安全设施设计5.1管材与连接机房内燃气管道采用无缝钢管（20#钢），管径DN≥50mm者采用焊接连接，与设备、阀门连接处采用法兰连接；DN<50mm者采用螺纹连接。管道表面做防腐处理，刷黄色面漆标识。5.2阀门设置（1）燃气引入管进入机房处设手动快速切断阀1只；（2）每台机组前设紧急自动切断阀+手动球阀组，紧急切断阀与燃气报警器联锁，断电时自动关闭；（3）调压箱进出口各设阀门1只。5.3燃气浓度检测报警根据GB50028-2006第10.5.3条及GB50041-2020要求，直燃机房内应设置燃气浓度检测报警器。探测器安装数量及位置如下：序号安装位置探测器类型数量报警设定值联动功能1机房上部（距顶0.3m）天然气探测器（甲烷）2只20%LEL联动声光报警+启动事故风机2机房下部（距地0.3m）天然气探测器2只20%LEL联动紧急切断阀关闭注：天然气密度小于空气，泄漏后向上扩散，故探测器以机房上部为主，下部设辅助监测。报警值达到20%LEL时联动启动事故排风机，达到30%LEL时联动关闭紧急切断阀。6通风系统设计计算6.1通风设计原则根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）第9.3.16条及《锅炉房设计标准》GB50041-2020第15.3.7条规定：（1）燃气锅炉房/直燃机房的正常通风量应按换气次数不少于6次/h确定；（2）事故排风量应按换气次数不少于12次/h确定；（3）事故通风装置应选用防爆型，风机开关应分别设在室内外便于操作的位置。6.2正常通风量计算正常通风量按换气次数法计算：Q式中：Q正——正常通风量，m³/h；n正——正常换气次数，取6次/h；V——机房容积，m³，取810m³。6.3事故通风量计算事故通风量按换气次数法计算，并与燃烧空气量、散热通风量进行对比取大值：Q式中：Q事——事故通风量，m³/h；n事——事故换气次数，取12次/h。6.4燃烧空气量校核天然气理论燃烧空气量约为9.5m³空气/m³天然气，考虑过量空气系数α=1.2：Q燃烧空气量2280m³/h＜正常通风量4860m³/h，正常通风可满足燃烧空气需求。6.5散热通风校核直燃机组散热损失约为输入热量的2%，两台机组总输入热负荷：Q机房散热量（按2%计）：Q散=0.02×1977.8=39.6kW。按机房温升Δt≤8℃计算，所需通风量：Q散热通风所需风量约12238m³/h，大于事故通风量9720m³/h。故取散热通风量作为设计依据，即事故通风量设计值取13000m³/h（向上取整并留余量）。6.6通风量确定汇总项目计算值(m³/h)规范最小值(m³/h)设计取值(m³/h)备注正常通风量（6次/h）486048605000取大值事故通风量（12次/h）9720972013000散热控制燃烧空气量2280——已含在正常通风中散热通风量12238—13000控制机房温升6.7设备选型序号设备名称规格型号风量(m³/h)风压(Pa)数量备注1正常排风机防爆型轴流风机50002501台平时连续运行2事故排风机防爆型离心风机130003501台与报警器联动3送风机防爆型轴流风机60002001台补风用7安全核验与结果分析7.1规范符合性核验序号核验项目规范要求设计值是否符合1正常换气次数≥6次/h（GB50016）6.17次/h（5000/810）符合2事故换气次数≥12次/h（GB50016）16.05次/h（13000/810）符合3燃气报警器设置应设（GB50028第10.5.3条）4只探测器+联动切断符合4事故风机防爆应防爆（GB50058）全部防爆型符合5紧急切断阀应设（GB50028第10.5.3条）进/出口各1只符合6管道压力损失≤1500Pa（低压系统）516.6Pa符合7机房独立通风独立送排风系统（GB55010）独立系统符合7.2计算结果分析（1）燃气系统：引入管选用DN80无缝钢管，计算总压力损失516.6Pa，仅占允许值的34.4%，留有充足裕量，可满足远期负荷增长需求。（2）通风系统：事故通风量由散热条件控制（12238m³/h）而非换气次数法（9720m³/h），说明机房散热是通风设计的控制因素，设计取13000m³/h同时满足两种计算条件。（3）安全联动：燃气报警器（20%LEL）→事故风机启动；（30%LEL）→紧急切断阀关闭，形成两级安全防护，符合规范要求。7.3工程指导意义（1）直燃机房通风设计应以散热通风量为控制工况，单纯按12次/h换气设计可能无法满足机房温升要求，需进行散热校核。（2）燃气管道水力计算应充分考虑局部阻力，建议按摩擦阻力的20%~30%估算局部阻力损失，重要工程应进行详细阻力计算。（3）燃气报警器的布置应结合天然气密度特性，上部为主、下部为辅，确保泄漏气体可被及时探测。（4）事故通风系统应设置就地及远程两地控制开关，并与消防控制室联动，确保