锅炉房课程设计说明书

《锅炉房课程设计说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锅炉房课程设计说明书（19页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、 计说明 设计题目: 沈阳市惠民小区供热锅炉房设计 第一章热负荷计算 1.1 原始资料 1.1.1 热负荷及参数 1.1.1.1 热负荷参数 表1-1 热负荷参数表 采暖热负荷Q1 生产热负荷Q2 生活热负荷Q3 通风热负荷Q4 0MW 0MW 0MW 热网参数 (1)供回水温度Tg/Th=95/70℃ (2)热网作用半径 R=500m (3)建筑物最大高度H=21m 1.1.2 沈阳气象参数 地点：沈阳 海拔H1= 169.9m ; 室外计算温度Tw= -10℃ 平均温度T

2、pj= -2℃; 采暖天数N=180天; 主导风向及频率:西北，9%; 冬季大气压力=; 冬季室外平均风速 V=3.8m/s 最大冻土深度H2=190cm . 1.1.3 燃料种类 表1-2 煤种成分表 kg 1.1.4 水质资料 表1-3 水质资料表 名称 符号 单位 数据 总硬度 H me/l 碳酸盐硬度 me/l 非碳酸盐硬度 me/l 总碱度 A me/l PH值 PH

3、溶解固形物 mg/l 607 溶解氧 mg/l 冬季平均水温 t ℃ 8 夏季平均水温 t ℃ 23 供水压力 P MPa 1.1.5 气象地质资料 名称 单位 数据 海拔高度 m 冬季采暖室外计算温度 ℃ -10 冬季通风室外计算温度 ℃ -5 采暖期室外平均计算温度 ℃ -2 采暖室内计算温度 ℃ 16 采暖总天数 d 180 夏季通风室外计算温度 ℃ 29 主导风向 西北 当地大气压（冬季） Pa 102340 当地大气压（夏季） Pa 100220 平均风速（冬季）

4、 m/s 平均风速（夏季） m/s 最高地下水位 m 土壤冻结深度 m 1.2 设计规范及标准 1.《低压锅炉水质标准》GB1576-2001 2.《锅炉污染物排放标准》GB13271-2001 3.《热水锅炉监察规程》 4.《供热工程制图规范及标准》 5.《锅炉房设计规范》 GB50041-92 1.3 热负荷计算 1.3.1 计算热负荷 热负荷计算公式[1]： Qjmax =k0 (k1Q1+k2Q2+k3Q3+k4Q4) +k5Q5 其中: Qjmax ---最大计算热负荷 k0------热水网路损失系数

5、,敷设方式为地沟,因此取. k1------采暖热负荷同时使用系数, k2------生产热负荷同时使用系数, 0 k3------通风热负荷同时使用内系数,0 k4------生活热负荷同时使用系数,0 k5------自用热负荷同时使用系数,~.取. Q1------采暖热负荷 Q2------生产热负荷0 MW Q3------通风热负荷0 MW Q4------生活热负荷0 MW Q5------自用热负荷,MW.

6、 所以,上式简化为: Qmax＝K。·K1·Q1＋K。·K1·Q2 KW 式中 K。：热水管网损失系数，取值； K1：同时使用系数，采暖取用1 那么得到最大热负荷： Qmax＝×1×＝ 1.3.2 采暖平均热负荷 Qpj=(tn-tpj)*Q1/(tn-tw) 其中： Qpj------采暖期平均热负荷 tn---------------采暖期室内计算温度取18℃ tpj-------采暖期室外平均温度取-9.5℃ tw---------------采暖期室外温度取-26℃ Q采暖热负荷 代入数值Qpj= 1.4 锅炉类

7、型及台数的确定 本设计主要用于采暖，其介质是热水，供水温度95℃，回水温度70℃，且经过计算知最大热负荷为，锅炉总容量应大于或等于；而计算出平均热负荷为,故选用2台14MW的锅炉,总的装机容量为28MW大于锅炉房最大热负荷,而一台单台锅炉的容量又恰好略小于平均热负荷,这样可以使一台锅炉大部分时间在额定负荷下工作,而另一台在最冷时作为高峰锅炉,同时，热负荷小于时运行一台锅炉，在大于时候运行两台锅炉，这样可以起到调节负荷的目的，从而节约了能源。 锅炉型号为，参数为：热功率为14MW,排烟温度为156℃，炉排有效面积：35.2m2，燃料发热量：18757kJ/kg，燃料消耗量：7390kg/h，

8、锅炉效率：％，外形尺寸（长*宽*高）：**，金属重量：15t。 第二章水系统计算 循环水泵的选择计算 循环水泵的流量和扬程计算 表5-1 循环水泵的流量和扬程计算 序号 名称 符号 单位 计算公式或数值来源 代入数值 数值 1 总热负荷 Qmaxj kw 查热负荷计算表得：7020kw 7020 7020 2 供水温度 tg 设计给定 95 95 3 回水温度 th 设计给定 70 70 4 热网循环水量 G t/h 860Qmaxj/(

9、tg-th) 7020*860 /1000 *（95-70） 5 计算密度 kg/m3 70的饱和水密度 6 体积流量 Q0 kg/m3 241490/ 7 锅炉房内部压力 H1 kpa 查[4]P33得：锅筒式水管锅炉为70~150Kpa，取100 Kpa 100 100 8 平均比摩阻 L Pa/m 查[4]P245取40~80Pa/m,据循环流量取50Pa/m 50 50 9 供热半径 R m 设计给定 500 500 10 局部阻力占沿程阻力系数 α 查[1]P33得：~，取

10、 11 热网供回水干管阻力 H2 kpa 2RL(1+α) 2*50*500 (1+* 60 12 最不利用户内部系统阻力损失 H3 kpa 查[1]P33得： 取40 kpa 40 40 13 循环水泵扬程 H kPa H1+H2+H3 30+80+100 210 14 扬程 Hj kpa Hj= H *210 252 15 体积流量 Q kg/m3 Q= * 16 循环水泵台数 n 台 选用两台循环水泵，一用一备 2 2 循环水泵设备的选择 据P=252kpa,Q=265.64m3/h选择水

11、泵为SLWR系列离心泵200-400（I）。 表5-2 循环水泵的参数 型号 流量(m3/h) 扬程 m 转速r/min 电动机功率KW SLWR200-400（I） 280 1450 90 循环水泵的性能参数和外形尺寸表 型号 外形尺寸/mm 地脚螺栓 L H a h L2 B L1 L3 n-d SLWR200-400（I） 1300 860 200 400 870 650 4-20 因为本设计属于较大型热水系统，有较大的漏水，需要用补水泵补水，故选用补给水泵定压系统，该定压系统有简单可靠、水力工况稳定、便

12、于操作的优点。 供回水根管管径的选择 前面已经计算,循环水泵的流量为241.49m3/h,再由《供热工程》附录9-1 查取d=200mm。供回水管选择相同的管径dn=200mm,其d0×s=219×6mm。 表5-6 管径计算表 管段 流量 (m3/h) 流速 (m/s) 管内径 (mm) 回/供水管 200 补给水泵和事故水泵的计算 名称 符号 单位 计算公式或数值来源 代入数值 数值 循环水泵流量 Q m3/h 查表3.1.1 补给水泵流量 Q1 m3/h Q*1% * 建筑物高度 Pb m 设

13、计给定 21 21 补给水泵扬程 H mH2O H=(Pb+4) *(21+4) 30 事故水泵流量 Gs m3/h 为补给水泵水量的4~5 倍，取4GP 4 * 补给水泵和事故水泵设备的选择 表3.1.4.1 补水泵性能参数表 型号 流量/(m3/h) 扬程/ m 电动机功率/kw 重量/kg CR8-50 34 50 除污器的计算和选择 项目 符号 单位 计算公式或数值来源 代入数据 结果 循环水泵总水量 Gxh m3/h 干管管径 Dc,j mm 查表3.1.3.1 200 20

14、0 除污器选取管径 D mm 根据提供样本选取R406-2除污器 200 200 因为供回水干管径d=200mm(219×6mm),则选R406-2型的卧式直通除污器，公称直径为200mm,公称压力600~1200kpa。 原水箱和软化水箱的计算 3.1.7.1原水箱的选择： 本锅炉房设原原水箱一只,水箱的容量按60min补水量计算,其体积为: Vn=(60/60)* = 2.6564m3 3.1.7.2软化水箱的选择： 本锅炉房设原原水箱一只,水箱的容量按40min补水量计算,其体积为: Vn=(40/60)* =1.77m3 原水箱和补给水箱采用

15、隔板方形开式水箱，两个水箱放在一起，便于安装使用。 3.1.7.3原水加压泵的选择: 原水加压泵扬程取为水处理设备工作阻力的倍 原水加压泵流量取为倍正常补水量,即G=*=3.19 m3/h.根据[6]选2台IS50-32-250型号的水泵,一用一备。其性能参数见下表: 5-12 原水加压泵的性能参数表 型号 流量(m3/h) 扬程 （m) 转速r/min 功率(KW) 效率 % 汽浊余量m 轴功率 电动机功率 XA32/16B 2900 水处理设备的选择 3.1.8.1水软化设备的选择

16、 水的钠离子交换软化法，就是原水通过钠离子交换剂时，水中的Ca2+、Mg2+被交换剂中的Na+所代替，使易结垢的钙镁化合物转变为不形成水垢的易溶性钠化合物而使水得到软化。钠离子交换剂的分子式用NaR 表示，则其反应式如下： 碳酸盐硬度： CaHCO3+2NaR＝CaR2+NaHCO3 MgHCO3+2NaR＝MgR2+NaHCO3 在锅内受热产生的反应： 2NaHCO3＝Na2CO3+CO2+H2O Na2CO3 +H2O＝2NaOH+CO2 由以上反应式可见，通过钠离子交换后的软化水，原水中的碳酸盐硬度变成碳酸氢钠,即水的碱度不变，由于Na+的摩尔质量比21Ca2+和21Mg

17、2+的摩尔质量大，所以软化水的含盐量（与溶解固形物近似相等）比原水略有提高，软化水的含盐量的增加量（⊿B）按下式计算：⊿B＝ρ（Ca2+）＋ρ（Mg2+） (14) 式中：⊿B：软化水的含盐量的增加量（mg/L）； ρ（Ca2+）、ρ（Mg2+）：原水中Ca2+、Mg2+的质量浓度（mg/L）； 3.1.8.2水软化设备的选择 。 项目 符号 单位 计算公式或数值来源 代入数据 结果 给水总硬度 H mmol/L 朝阳地区条件 锅炉水质指标 H1 mmol/L 锅炉要求 补水量 V m3 等于补给水泵流量 于系统只对补给水进

18、行软化处理，软化设备需根据补水量、原水总硬度来选择，可选全自动设备或普通设备，本系统采用全自动软水器设备。 由于供暖系统在供暖期内必须连续运行，因此要求软水器在再生期间也可以连续产软水，因此软水器选择流量型全自动软水器，就此选取北京绿洲得瀚环境保护中心出品的DFS 系列双罐型自动软水器，其具体型号为DFS－6V，运行方式为双罐同时运行，交替再生。 全自动软水器计算表 序号 项目 符号 单位 计算公式或数值来源 代入数据 结果 1 软化周期 T1 h T/q*(12/H0) *12/ 再生液浓度 n 根据[1

19、]P258 一般为5%—8% 5% 5% 再生用盐量 m kg 该设备为4.1kg 耗水量 V1 m3 m/n/(1000kg/m3) 1000 树脂填充量 V2 L 该设备为34L 34 34 最大容量 q0 g/m3 该设备为37g/m3 37 37 树脂能处理的硬度总量 M mg V2/1000*q0*1000 1258 1258 周期制水量 M0 m3 跟据实际原水硬度换算 *12/ 2 再生周期 T2 Min M0/(M/ 第三章燃烧设备计算 燃烧设备选择

20、 本设计选用煤种其Ay=﹪,Vy=﹪,Qydw=16860kJ/kg。考虑到往复推饲炉排排炉煤种适应性广、机械化上煤除渣等优点。因此选往复推饲炉排炉合适。 锅炉型号选择原则： 在热负荷和燃料确定后，即可综合考虑下列因素，进行锅炉类型的选择。1、应能满足供热 介质和参数的要求： 蒸汽锅炉的压力和温度，根据生产工艺和采暖通风的需要，考虑管网及锅炉房内部阻力损失，结合蒸汽锅炉型谱来确定。为方便设计、安装、运行和维护，同一锅炉房内宜采用同型号、相同介质的锅炉。当选用不同类型锅炉时，不宜超过两种。所选用的锅炉应有较高的热效率和较低的基建投资、运行管理费用，并能经济而有效地适应热负荷的变化。

21、 锅炉台数的确定原则： 锅炉台数应按所有运行锅炉在额定蒸发量工作时，能满足锅炉房最大计算热负荷的原则来确定。应有较高的热效率，并应使锅炉的出力、台数和其它性能均能有效地适应热负荷变化的需要。热负荷大小及其发展趋势与选择锅炉容量、台数有极大关系。热负荷大者，单台锅炉容量应较大。如近期内热负荷可能有较大增长者，也可选择较大容量的锅炉，将发展负荷考虑进去。如仅考虑远期热负荷的增长，则可在锅炉 房的发展端留有安装扩建锅炉的富裕位置，或在总图上留有空地。锅炉台数应根据热负荷的调度、锅炉的检修和扩建的可能性确定。一般不少于两台，不超过五台。扩建和改建时，总台数一般不超过七台。以生产负荷为主或常年供热的锅

22、炉房，可以设置一台备用锅炉。以采暖通风和生活热负荷为主的锅炉房，一般不设备用锅炉 过量空气系数的计算 序号 锅炉受热面 入口空气过量系数 漏风系数 出口空气过量系数 1 鼓风机 2 冷风道 每10米长钢制 风道 （假定风道20m） 3 炉膛 4 锅炉管束 5 烟道 每10米长钢制 烟道(假设烟道长20m) 1．62 6 除尘器 7 引风机 1．72 0 理论空气量计算 名称 符号 单位 计算公式或 数值来源 代入数值 数值 低位发热值 Qydw

23、kJ/kg 原始资料给定 16860 16860 冷空气温度 tlk ℃ 设计给定 20 20 冷空气焓值 (CH)k KJ/Nm3 查烟气焓温表 26 26 燃烧所需理论空气量 Vko Nm3/kg 由煤质资料得Cy Sy Hy Oy (Cy+ Sy)+ y × +×+ × 空气过量系数 α 鼓风机进口空气过量系数 实际空气量 V Nm3/kg α* Vko * 热效率的计算 名称 符号 单位 计算公式 带入数值 数值 冷空气理论热焓 Ilko kJ/kg (CH)k Vko 26×

24、 117 排烟温度 θpy ℃ 先假定，后校核 180 180 过量空气系数 α 查表2-3-2 排烟焓 Ipy kJ/kg Iyo +（α-1）Iko + 固体不完全燃烧热损失 q4 ％ 查[2]表1-17推饲炉 10 10 气体不完全燃烧热损失 q3 ％ 查 [2]表1-17推饲炉 排烟热损失 q2 ％ *((αpy+a)tpy-αpy tlk)(1- q4/100 ) （）/17690(100-10) 散热损失 q5 ％ 查[2]表1-18 灰渣物理热损失 q6 ％ *560

25、*17690 锅炉总热损失 ∑q ％ q2 + q3 +q4 +q5 +q6 ++ ++ 锅炉热效率 η ％ 100-∑q 通风方案的确定 本锅炉房采用平衡通风系统，既鼓、引风机均有，这样既能保证炉膛负压，从而保证锅炉房经济卫生；又能不致使负压太大，是漏风系数比较小，从而运行上比较经济。 最大燃煤量的计算 名称 符号 单位 计算公式 带入数值 数值 单台最大燃煤量 Bj Kg/h q*3600/(q*η) **103*3600/ %) 1866 单台实际最大燃煤量 Bjj Kg/h Bjj(1-q4/100) 1866

26、*(1-10%) 1679 鼓引风机的选择 鼓风机、引风机的选择计算表 名称 符号 单位 计算公式或数值来源 代入数值 数值 1 当地大气压 b kPa 沈阳市气象资料得 2 鼓风机风量 Qg m3/h *αBjj Vko*(273+tk)/273*101325/b **1866 **(273+20)/ 273* 5326 3 燃烧设备阻力 △Hl Pa 查[2]P32取600~800，由于负荷受热面多 800 800 4 冷风道阻力 △H2 Pa 查[2]P32取20~40，取30，设风道长为20m 60

27、0 600 5 鼓风机入口管道阻力 △H3 Pa 查[2]P32得，取20~80，取60 60 60 6 送风道阻力 Hk Pa △Hl +△H2+△H3 800+600+60 1460 7 鼓风机风压 Hk Pa *Hk*(273+tk)/ (273+20)* *1460*(273+20)/ 273* 1801 8 燃料系数 b 查[2]表1-22 9 排烟容积 Vy m3/kg (αpy+b)*Vk0 + * 10 引风机风量 Qy m3/h *Bjj Vy*(273+180)/ 273*

28、 *1866** (273+180)/273* 11 锅炉本体阻力 △Hbt Pa 查[2]P32得：取1200~1500，由于锅炉负荷大，因此取1200 1200 1200 12 烟道阻力 △Hyd Pa 查[2]P32得：取20~40 Pa/M，取20pa/m烟道长取20米 400 400 13 除尘器阻力 △Hcc Pa 除尘器的阻力1200-1400Pa，取1300Pa 1300 1300 14 烟道总阻力 △Hy Pa △Hbt +△Hcc +△Hyd 1200+400+1300 2900 15 引风机风压

29、Hy Pa *△Hy* (273+tp)/(273+200) * *2900* (273+180)/473* (101325/9568) 3203 除尘器的选择计算 原始排尘浓度 C1 mg/m3 查[1]表8-1得：取1800 1800 1800 市区最大允许烟尘浓度 C2 mg/m3 查[1]表8-2得,100 100 100 除尘效率 η % 100（C1- C2）/ C1 100(1800-100) /1800 烟气量 V m3/h 等于引风机风量 ．4烟囱的选择计算 1 烟囱高度 Hyc m 查[2]

30、表8-6得：锅炉房总装机容量为，因此取35 35 35 2 烟气流速 m/s 查[2]表10-7得：机械通风，全风负荷，并考虑扩建可能性，不取上限 10 10 3 烟道内温降 oC 查[2]P212：由公式计算得铁皮烟道约2 ℃/m 2*20 40 4 烟囱内的温降 o C 查[2]P212：由小型砖烟囱计算公式得约0.15 ℃/m *35 5 同时运行的风机台数 n 台 2台同时工作 2 2 6 烟囱出口温度 C 7 理论上口直径 d2 m 8 实际上口直径 d2’ m

31、查[10]表2-16：35m高的砖烟囱上口直径为1.0m或1.4m 9 标准烟囱烟道净空洞 宽高 m 查[10] 表2-16： 标准烟囱下口直径 d1 m 查[2]P578 公式计算得d1=d2+2iH,i取 d 1=1+2**35= 鼓引风机、除尘器、烟囱设备的选择 鼓风机设备选择 鼓风机的设计计算为压头，流量5223 m3/h。根据锅炉样本提供的参考鼓风机压头1970Pa，流量5800m3/h，故可选锅炉样本提供的风 机型号为G6-48-11No6.7A。 表3-4 鼓风机性能参数表 选择

32、鼓风机的型号 G6-48-11NO6.7A 流量 Q m3/h 5800 全压 H Pa 1970 转速 n r/min 1440 配用电机Y132S-4B3 功率 N KW 引风机设备选择 引风机设计计算的风量9552.6m3/h，排烟温度为180°C，压头为，则选用Y6-48-11No6D 表3-7 引风机性能参数表 选择引风机的型号Y6-48-11No6D 流量 Q m3/h 11500 全压 H Pa 3520 主轴转速 r/min 2940 介质温度

33、 °C 200 全压效率 >80 配用电机型号 Y180M-2B3 额定转速 r/min 2940 电机功率 KW 22 本设计风道采用矩形断面金属风道，其风速范围为10~15m/s。先假设冷风道风速为12m/s，冷风道的横截面积： F=== 假设烟风道风速为12 m/s，烟风道的横截面积： F=== 金属管道钢板厚度按下列数值选用：冷风道一般采用2~3mm，热风道和烟管一般采用3~4mm。 除尘器设备的选择 选择除尘器要考虑烟气量，锅炉容量，烟气含尘度，除尘器阻力以及处理的烟气量。除尘器的选择应以高效，低阻，低钢耗和价廉为标准。

34、由以上计算可知，除尘效率为%，烟气量为9552.6m3/h,故而选用除尘器GDX-4型干湿两级除尘器，配用锅炉4t/h，阻力损失除尘效率96-98%，处理烟气量为13200-15120m3/h. 除尘器型号 锅炉容量t/h 处理烟气量m3/h 阻力损失Kpa 除尘器效率 % 重量(Kg) GDX-4 4 上煤除渣系统的选择 上煤除渣系统的计算 名称 符号 单位 计算公式或数值来源 代入数值 数值 最大小时耗煤量 B’ kg/h Qjmax/Qdwyηgl *3600* 1000/(16860 *%） 1866 最大小时灰渣量

35、C kg/h B(Ay/100+q4Qdw/100 /32657) *%+10%*16860/32657) 上煤系统设备的选择 本锅炉房容量是2台4t/h锅炉,依据锅炉房最大小时耗煤量为1866kg/h。同时从改善劳动强度条件，保证生产安全及提高劳动生产率等因素考虑，本设计采用机械化运煤方式，为了便于运煤设备的检修和调整，每台锅炉设一个炉前储煤斗。本设计采用2台垂直卷扬翻斗上煤装置，该设备能适用于小型锅炉房。选择CGS4-A型垂直卷扬翻斗上煤装置，该机输送量能匹配1~4t/h，电机最小功率为型号，煤斗容量0.125m3 。(其样式及安装尺寸见附表四) 根据锅炉单台容量和总容量

36、的大小，选择垂直卷扬翻斗上煤装置，单炉配单台。 CGS4(10)-A垂直卷扬翻斗上煤装置参数表 型号 煤斗容量/ m3 电动机功率/kW CGS4-A 除渣系统设备的选择 由于本系统选用两台并排布置的小型锅炉，符合联合除渣的条件，若考虑选用联合除渣设备，则选用一台设备即可达到锅炉房除渣的要求，设备数量少，安排布置较多台设备简单，成本低，使用方便。所以本系统根据要求，选用GBC-B40Ⅱ型加长联合除渣机。设备性能参数如下： 刮板除渣机参数表 型号 除渣量 t/h 最大输送距离m 槽 除渣速度m/s 安装基

37、础坑m 电机功率 槽宽B 槽高H 宽 深 长 GBC-B40 ≤4 50 500 700 1 综上所述，本设计选用2台往复推饲炉排炉，其型号为SZL-4.20.7/95/70—AⅡ 参考文献 [1] 王威.锅炉房设计.朝阳：朝阳工业大学，1999 [2] 刘新旺等编.锅炉房工艺与设备（第四版）.北京：中国建筑工业出版社.，2006 [3] 洪向道主编.锅炉房实用设计手册（第二版）. 北京：机械工业出版社，2001 [4] 贺平,孙刚主编.供热工程（第三版）. 北京：中国建筑工业出版社，1993 [5] 陆耀庆编.供暖通风设计手册. 北京：中国建筑工业出版社，1987 [6] 吴味隆.锅炉习题试验及课程设计（第二版）.中国建筑工业出版社，1990 [7] 王威.供热设备选用手册 (1~4). 朝阳： 朝阳工业大学,1998