锅炉房课程设计说明书

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1、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Q40MW0MW0MW热网参数(1) 供回水温度T /T =95/70Cgh(2) 热网作用半径 R=500m(3) 建筑物最大高度 H=21m1.1.2沈阳气象参数地点：沈阳室外计算温度Tw= TOC 采暖天数N=180天； 冬季大气压力= ;海拔 H1= 169.9m ; 平均温度T = -2C;pj 主导风向及频率:西北，9% ; 冬季室外平均风速 V=3.8m/s 最大冻土深度H2=190cm .

2、1.1.3燃料种类表 1-2 煤种成分表VrWyAyC yHySyOyNyQydwkg1.1.4 水质资料表 1-3 水质资料表名称符号单位数据总硬度Hme/丨碳酸盐硬度HTme/丨非碳酸盐硬度HFTme/l总碱度Ame/lPH值PH溶解固形物mg/l607溶解氧mg/l冬季平均水温tC8夏季平均水温tC23供水压力PMPa1.1.5 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C-10冬季通风室外计算温度C-5采暖期室外平均计算温度C-2采暖室内计算温度C16采暖总天数d180夏季通风室外计算温度29主导风向西北当地大气压（冬季）Pa102340当地大气压（夏季）Pa100220平

3、均风速（冬季）m/s平均风速（夏季）m/s最高地下水位m土壤冻结深度m1.2 设计规范及标准1.低压锅炉水质标准 GB1576-20012.锅炉污染物排放标准 GB13271-20013. 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 GB50041-921.3热负荷计算1.3.1计算热负荷热负荷计算公式1：Q max =k (kQ+kQ+kQ+kQ) +kQ j 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5其中:Q max -最大计算热负荷 jk0-热水网路损失系数,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, 0k3-通风热负荷同时使

4、用内系数,0k4-生活热负荷同时使用系数,0k5-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 MWQ3-通风热负荷0 MWQ4-生活热负荷0 MWQ5-自用热负荷，MW.所以,上式简化为:Qmax = KoKiQi+KoKiQ2KW 式中Ko：热水管网损失系数，取值； 叫：同时使用系数，采暖取用1 那么得到最大热负荷：max=X11.3.2采暖平均热负荷Q =(t-t )*Q /(t -t ) pj n pj 1 n w 其中：Q 采暖期平均热负荷pjt采暖期室内计算温度取18Cnt采暖期室外平均温度取-9.5Cpjt采暖期室外温度取-26CwQ 采暖热负荷代入数值 Q

5、= pj1.4 锅炉类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95C，回水温度70C，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156C，炉排有效面 积：35.2m2，燃料发热量：18757kJ/kg

6、，燃料消耗量：7390kg/h，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名称号 单位计算公式或数值来源代入数值数值1总热负荷Qmaxjkw查热负荷计算表得：7020kw702070202供水温度tgC设计给定95953回水温度thC设计给定70704热网循环水量Gt/h860Qmax /(t t )jgh7020*860/1000*( 9570)5计算密度Pkg/m370 oC的饱和水密度6体积流量Qokg/m3Q = G / p241490/7锅炉房内部 压力H1kpa查4P

7、33得：锅筒式水管锅炉 为 70150Kpa，取 100 Kpa1001008平均比摩阻LPa/m查4P245 取 4080Pa/m,据循 环流量取50Pa/m50509供热半径Rm设计给定50050010局部阻力占 沿程阻力系 数a查1P33得：，取11热网供回水 干管阻力H2kpa2RL(1+ a)2*50*500(1+*6012最不利用户 内部系统阻 力损失H3kpa查1P33 得： 取 40 kpa404013循环水泵扬 程HkPaH +H +H12330+80+10021014扬程HjkpaHj= H*21025215体积流量Qkg/m3Q=*16循环水泵台 数n台选用两台循环水泵，

8、一用一备22循环水泵设备的选择据 P=252kpa,Q=265.64rWh 选择水泵为 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KWSLWR200-400 (I)280145090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LHahL2BL1L3n-dSLWR200-400(I)13008602004008706504-20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、便于操 作的优点。供回水根管管径的选择前面已经计算 ,循

9、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d =200mm,其d Xs=219X6mm。 n0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Qm3/h查表3.1.1补给水泵流量Q.m3/hQ*1%*建筑物高度Pbm设计给定2121补给水泵扬程HmH2OH=(Pb+4)*(21+4)30事故水泵流量Gsm3/h为补给水泵水量的45 倍，取 4GP4 *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

10、数表型号流量/(m3/h)扬程/m电动机功 率/kw重量/kgCR8-503450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Gxhm3/h干管管径Dc,jmm查表 3.1.3.1200200除污器选取管径Dmm根据提供样本选取 R406-2除污器200200因为供回水干管径d=200mm(219 X6mm),则选R406-2型的卧式直通除污器，公称 直径为200mm,公称压力6001200kpa。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)* 二 2.6564m33.1

11、.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XA32/16B2900水处理设备的选择3.1.8.1水软化设备的选择

12、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：CaHC03+2NaR=CaR2+NaHC03MgHC03+2NaR=MgR2+NaHC03在锅内受热产生的反应：2NaHCO 3 = Na2CO3+CO2+H2ONa2CO3 +H20 = 2Na0H+C02 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2lCa2+和2lMg2+的摩尔

13、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(么B) 按下式计算：么 B=p(Ca2+)+p(Mg2+)(14)式中：ZB：软化水的含盐量的增加量(mg/L)；p(Ca2+)、p(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Hmmol/L朝阳地区条件锅炉水质指标H1mmol/L锅炉要求补水量Vm3等于补给水泵流量于系统只对补给水进行软化处理，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

14、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T1hT/q*(12/H )0*12/再生液浓度n根据1P258 般为5%8%5%5%再生用盐量mkg该设备为4.1kg耗水量V1m3m/n/(1000kg/m 3)1000树脂填充量V2L该设备为34L3434最大容量q0g/m3该设备为37g/m33737树脂能处理 的硬度总量MmgV2/10

15、00*q *100012581258周期制水量M0m3跟据实际原水硬度换算*12/2再生周期T2MinM/(M/0第三章燃烧设备计算燃烧设备选择本设计选用煤种其Ay二,Vy=%,Qy =16860kJ/kg。考虑到往复推饲炉排dw 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

16、。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。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

17、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冷风道母10米长钢制 风道（假定风道20m）3炉膛4锅炉管束5烟道母10米长钢制 烟道（假设烟道长 20m）1. 626除尘器7引风机1. 720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QydwkJ/kg原始资料给定1686016860冷空气温度tIkC

18、设计给定2020冷空气焓值(CH),KJ/Nm3查烟气焓温表2626燃烧所需理论 空气量VokNm3/kg由煤质资料得Cy Sy Hy Oy(Cy+ Sy)+ yX+ X +X空气过量系数a鼓风机进口空气 过量系数实际空气量VNm3/kga* V。 -k1*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I 。IkkJ/kg(CH) V okk26X117排烟温度eC先假定，后校核180180过量空气系数pya查表2-3-2排烟焓IpykJ/kgI o + (a-1) I o yk+ X X固体不完全燃烧热 损失q4%查2表1-17推饲 炉1010气体不完全燃烧热 损失q3%查2表1

19、-17推 饲炉排烟热损失q2%*( a +a)t -apypypyt (1- q /100 )Ik)4()/17690 X (10010)散热损失q5%查2表 1-18灰渣物理热损失5q6%a(ct) Ayhz 1 lmhzQydw*560*17690锅炉总热损失工q%q2 + q3 +q4 +q5 +q6+锅炉热效率n%100-Eq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BjKg/hq*3600/(q*

20、n )*103*3600/%)1866单台实际最 大燃煤量BjjKg/hB (1-q)jj4/1001866*(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bkPa沈阳市气象资料得2鼓风机风量Qgm3/h*aBjjVko*(273+t )/273*101325/bk*1866*(273+20)/ 273*53263燃烧设备阻 力 HIPa查2P32 取 600800,由于 负荷受热面多8008004冷风道阻力 H2Pa查2P32 取 2040，取 30, 设风道长为20m6006005鼓风机入口 管道阻力 H3Pa查2P32

21、 得，取 2080 ,取6060606送风道阻力H,Pa HI +AH2+AH3800+600+6014607鼓风机风压HkPa*H *(273+t )/kk(273+20)*1460*(273+20)/273*18018燃料系数b查2表 1-229排烟容积Vym3/kg(a +b)*V+ *10引风机风量Qym3/h:py:k0*B Vy*(273+180)/ jj273*1866*(273+180)/273*11锅炉本体阻 力HbtPa查2P32得：取 12001500,由于锅炉负荷大，因此取12001200120012烟道阻力HydPa查2P32 得：取 2040 Pa/M,取20pa/

22、m烟道长取 20米40040013除尘器阻力HccPa除尘器的阻力1200-1400Pa，取 1300Pa1300130014烟道总阻力 HyPa Hb t +Hcc +Hyd1200+400+1300290015引风机风压HyPa*AHy*(273+t )/(273+200)p*2900*(273+180)/473* (101325/9568)3203除尘器的选择计算原始排尘浓 度C1mg/m3查1表8-1得：取180018001800市区最大允 许烟尘浓度C2mg/m3查1表 8-2 得,100100100除尘效率n%100 (C1- C2) / C1100(1800-100) /1800

23、烟气量Vm3/h等于引风机风量4烟囱的选择计算1烟囱咼 度Hycm查表8-6得：锅 炉房总装机容量 为，因此取3535352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10103烟道内 温降oC查2P212 :由公式 计算得铁皮烟道约2 C/m2*20404烟囱内 的温降oC查2P212 :由小型 砖烟囱计算公式得 约 0.15 C/m*355同时运 行的风 机台数n台2台同时工作226烟囱出 口温度C7理论上 口直径d2m3.9* 2*9.23(134.75273)斗 3600*273*0.785*108实际上 口直径d2m查10表 2-16： 35

24、m 高的砖烟囱上口直 径为 1.0m 或 1.4m9标准烟 囱烟道 净空洞I=W=1 1=1 ，宽高m查10 表 2-16:标准烟 囱下口 直径d1m查2P578公式计 算得 d1二d2+2iH,i 取d 1二1+2*35二鼓引风机、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 G6-48-11N6.7A。o表3-4 鼓风机性能参数表选择鼓风机的型号G6-48-11N 6.7A流量Qm3/h5800全压HPa1970转速nr/min1440配用电机Y13

25、2S-4B3功率NKW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丫6-48-11NO6D流量Qm3/h11500全压HPa3520主轴转速r/min2940介质温度 C200全压效率80配用电机型号Y180M-2B3额定转速r/min2940电机功率KW22本设计风道采用矩形断面金属风道，其风速范围为 1015m/s 。先假设冷风道风速为12m/s,冷风道的横截面积：G 5223F= m 23600* V 3600*12假设烟风道风速为12 m/s，烟风道的横截面积：Gy 9

26、552.6卜二=m 23600v 3600*12金属管道钢板厚度按下列数值选用：冷风道一般采用23mm，热风道和烟管般采用34mm。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。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-44上煤除渣系统的选择上煤除渣系统

27、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Bkg/hQ /Q y njmaxdwgl*3600*1000/(16860*%)1866最大小时灰渣量Ckg/hB(A /100+q Q y4 dw/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

28、CGS4-A 型垂直卷扬翻斗上煤装置，该机输送量 能匹配14t/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/kWCGS4-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

29、参数表型号除渣量 t/h最大输送距 离m槽除渣速 度m/s安装基础坑m电机功率槽 宽B槽高H宽深长GBC-B40W4505007001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 All参考文献1 王威.锅炉房设计.朝阳：朝阳工业大学，19992 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.，20063 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，20014 贺平,孙刚主编.供热工程（第三版） . 北京：中国建筑工业出版社， 19935 陆耀庆编.供暖通风设计手册. 北京：中国建筑工业出版社， 19876 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， 19907 王威.供热设备选用手册 （14）. 朝阳： 朝阳工业大学,1998