供熱工程課程設(shè)計(jì)鍋爐房及供熱工程室外管網(wǎng)設(shè)計(jì)

1、土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）說明書課程名稱： 供熱工程課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 鍋爐房及供熱工程室外管網(wǎng)設(shè)計(jì) 專 業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程 班級(jí)： 2008-2 設(shè) 計(jì) 人： 指導(dǎo)教師： xxxx大學(xué)土木建筑學(xué)院2011年 7 月 14日 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè)（方向）： 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 班級(jí)： 2008-2 學(xué) 生 姓 名： 學(xué)號(hào)： 一、 課程設(shè)計(jì)題目： 鍋爐房及供熱工程室外管網(wǎng)課程設(shè)計(jì) 二、 原始資料：（1）熱負(fù)荷資料：生產(chǎn)熱負(fù)荷d1=3.3t/h,壓力p1=0.4mpa；采暖熱負(fù)荷d2=6.7t/h,壓力p2=0.3mpa，凝結(jié)水回收率為65%；生活熱負(fù)荷d3=0.6t/h,壓力p3=0.3m

2、pa。（2）元素成分；（3）氣象資料：采暖室外計(jì)算溫度-7，采暖室外平均溫度-0.9，采暖期天數(shù)106天；（4）室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)：采暖室內(nèi)計(jì)算溫度18：（5）設(shè)計(jì)地區(qū)：青島。 三、 設(shè)計(jì)應(yīng)解決下列要問題：鍋爐及鍋爐房設(shè)計(jì)：（1）負(fù)荷計(jì)算；（2）方案確定；（3）設(shè)備及附件選擇； （4）平面布置圖及系統(tǒng)圖繪制。小區(qū)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)：（1）負(fù)荷計(jì)算；（2）方案確定；（3）簡圖繪制；（4）管道水力計(jì)算；（5）設(shè)備及附件選擇；（6）保溫計(jì)算；（7）施工圖繪制。 四、 設(shè)計(jì)圖紙：（1）鍋爐房平面布置圖1張，鍋爐房熱力系統(tǒng)圖1張；（2）供熱管網(wǎng)平面布置圖、管道橫斷面大樣圖、檢查井大樣圖。 五、命題發(fā)出日期： 201

3、1.6.28 設(shè)計(jì)應(yīng)完成日期： 2011.7.14 設(shè)計(jì)指導(dǎo)人（簽章）： 系 主 任（簽章）： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師對(duì)課程設(shè)計(jì)評(píng)語 指導(dǎo)教師（簽章）： 系 主 任（簽章）： 日期： 年 月 日xxxx 土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì)摘 要 隨著國民經(jīng)濟(jì)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展及人民生活水平的不斷提高，我國的供暖和集中供熱事業(yè)得到了迅速的發(fā)展。供熱工程是以熱水或蒸汽為熱媒為用熱系統(tǒng)（如供暖、通風(fēng)、空調(diào)、熱水供應(yīng)和生產(chǎn)工藝）提供熱能的供暖系統(tǒng)和集中供熱系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)為供熱工程設(shè)計(jì)，主要包括小區(qū)供熱室外管網(wǎng)及鍋爐房的規(guī)劃。生活區(qū)住宅面積達(dá)179011m2。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：鍋爐及鍋爐房設(shè)計(jì)，其中主要進(jìn)行

4、負(fù)荷的計(jì)算、方案的確定、給水及水處理設(shè)備的選擇、汽水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、送引風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)、運(yùn)煤除灰方法的選擇、鍋爐房工藝布置、繪制平面布置圖、熱力系統(tǒng)圖、剖面圖等；小區(qū)供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)，其中主要進(jìn)行負(fù)荷的計(jì)算、方案的確定、管道水力計(jì)算、供熱管網(wǎng)的平面布置及敷設(shè)、設(shè)備及附件的選擇、保溫計(jì)算、繪制簡圖、施工圖、材料表統(tǒng)計(jì)等。關(guān)鍵詞：鍋爐；鍋爐房；供熱；管網(wǎng)；水力計(jì)算；設(shè)計(jì)； 目 錄1 鍋爐設(shè)計(jì)原始資料.（1）1.1熱負(fù)荷資料 （1）1.2燃煤資料（1）1.3氣象資料 .（1）1.4室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù).（1） 1.5水質(zhì)資料（1）1.6建筑資料.（2）1.7設(shè)計(jì)地區(qū).（2）2 熱負(fù)荷計(jì)算及鍋爐選擇（2）2.1熱負(fù)荷計(jì)

5、算 （2） 2.1.1采暖季熱負(fù)荷計(jì)算（2） 2.1.2非采暖季熱負(fù)荷計(jì)算.（2）2.2鍋爐型號(hào)與臺(tái)數(shù)的選擇.（2） 2.2.1鍋爐型號(hào).（2） 2.2.2鍋爐臺(tái)數(shù).（3） 2.2.3燃燒設(shè)備.（3）3 水處理設(shè)備及給水設(shè)備選擇 .（4）3.1水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備選擇 .（4） 3.1.1鍋爐房給水量計(jì)算.（4） 3.1.2給水泵的選擇.（4） 3.1.3水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及設(shè)備的選擇（5）4 汽水系統(tǒng)的設(shè)計(jì).（6）4.1給水管管徑的選擇.（6）4.2蒸汽系統(tǒng)主要管道直徑的確定.（7）5 送引風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) .（9）5.1鍋爐燃料消耗量的計(jì)算.（9）5.2理論空氣量和理論煙氣量.（10）5.3送風(fēng)機(jī)

6、、引風(fēng)機(jī)的選擇計(jì)算（10）5.4煙囪的高度與直徑的設(shè)計(jì)計(jì)算.（12） 5.4.1煙囪的高度計(jì)算（12） 5.4.2煙囪的直徑計(jì)算.（12）6運(yùn)煤、除渣和除塵設(shè)備的選擇.（13）6.1鍋爐房耗煤量的計(jì)算與運(yùn)煤方式的選擇（11）6.2鍋爐房灰渣量的計(jì)算與除渣設(shè)備的選擇（13）6.3煤場和灰渣場面積的確定（14）6.4除塵設(shè)備的選擇 .（14）7鍋爐房工藝布置.（15）7.1鍋爐房建筑 （15） 7.1.1一般原則.（15） 7.1.2鍋爐間、輔助間和生活間的布置.（15） 7.1.3鍋爐房建筑安全要求.（15） 7.1.4鍋爐房建筑布置形式.（16） 7.2.1一般原則.（16） 7.2.2鍋爐布

7、置.（16）7.3風(fēng)煙管道和主要汽水管道的布置 （17）8小區(qū)供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)（17）8.1采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷和設(shè)計(jì)流量的計(jì)算.（17） 8.1.1采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的計(jì)算.（17） 8.1.2采暖設(shè)計(jì)流量的計(jì)算.（19）8.2供暖方案的確定（19） 8.2.1室外供熱管道的平面布置. （19） 8.2.2室外供熱管道的定線原則（19）8.3管段的水力計(jì)算.（20） 8.3.1確定各管段的計(jì)算流量（20） 8.3.2確定熱水網(wǎng)路主干線和沿程比摩阻（20）8.3.3確定主干線各管段的管徑和實(shí)際比摩阻（21） 8.3.4確定各管段局部阻力當(dāng)量長度（21） 8.3.5計(jì)算主干線各管段的壓力損失及主干線的總壓降

8、（21） 8.3.6支干線、支線水力計(jì)算及估算比摩阻的確定（21） 8.3.7支干線、支線管段的實(shí)際比摩阻和管徑的確定（21） 8.3.8確定支干線、支線管段的局部阻力當(dāng)量長度和實(shí)際壓降（21）8.4供熱管道.（21） 8.4.1供熱管道的保溫（22） 8.4.2供熱管道的防腐（22） 8.4.3供熱管道的敷設(shè)（22）8.5管材及附件 （22） 8.5.1換熱器（22） 8.5.2管材及閥門（23） 8.5.3補(bǔ)償器（24）8.6管材及附件（24）8.6.1換熱器（24）8.6.2管材及閥門（24）8.6.3補(bǔ)償器（24）8.7保溫措施（25）總結(jié).（26）參考文獻(xiàn) . （27）附錄（28）x

9、xxx大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì)1 鍋爐設(shè)計(jì)原始資料1.1熱負(fù)荷資料用汽部門蒸汽凝結(jié)水回收率（%）壓力（mpa）溫度（）消耗量（t/h）生產(chǎn)熱負(fù)荷p1=0.4飽和d1=3.30采暖熱負(fù)荷p2=0.3飽和d2=6.7=65生活熱負(fù)荷p3=0.3飽和d3=0.601.2燃煤資料元素分析成分： =57.42%,=3.81%,=7.16%,=0.93%,=0.46%,=8.85%,=21.37%，煤的干燥無灰基揮發(fā)份成分=38.48%，應(yīng)用基低位發(fā)熱量為=21350kj/kg。1.3氣象資料采暖室外計(jì)算溫度 -7采暖室外平均溫度 -0.9采暖期天數(shù) 106天1.4 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)采暖室內(nèi)計(jì)算溫度 181.

10、5 水質(zhì)資料溶解固形物： 396mg/l碳酸鹽硬度: 195mg/l非碳酸鹽硬度： 95mg/l總硬度： 285mg/l堿度： 195mg/lph值 7.6水文地質(zhì)資料：地下水位 -1.5m最大凍土深度 35cm地耐力 6t/m21.6 建筑資料小區(qū)總平面圖（詳見規(guī)劃圖紙）；1.7 設(shè)計(jì)地區(qū) 青島市 2 熱負(fù)荷計(jì)算及鍋爐選擇2.1 熱負(fù)荷計(jì)算2.1.1 采暖季熱負(fù)荷計(jì)算（1）最大計(jì)算熱負(fù)荷 鍋爐房計(jì)算最大熱負(fù)荷qmax是選擇鍋爐的主要依據(jù)，可根據(jù)各項(xiàng)原始熱負(fù)荷、同時(shí)使用系數(shù)、鍋爐房自耗熱量和官網(wǎng)熱損失系數(shù)由下式求得： (式2-1)式中：分別是采暖、生產(chǎn)和生活最大熱負(fù)荷，t/h，由設(shè)計(jì)資料提供

11、鍋爐房自耗熱量和管網(wǎng)熱損失系數(shù)，取1.25； 分別為生產(chǎn)、采暖和生活負(fù)荷同時(shí)使用系數(shù)，分別取0.8、1、0.5。所以：=1.25×（0.8×3.3+1×6.7+0.5×0.6） =12.05t/h2.1.2非采暖季熱負(fù)荷計(jì)算非采暖季最大熱負(fù)荷主要包括生產(chǎn)和生活最大熱負(fù)荷，計(jì)算公式如下： (式2-2)所以，=1.25×（0.8×3.3+0.5×0.6） =3.675t/h2.2 鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)選擇鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)根據(jù)鍋爐房熱負(fù)荷、介質(zhì)、參數(shù)和燃料種類等因素選擇，并應(yīng)考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的合理性，使鍋爐房在冬夏季均能達(dá)到經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行。

12、2.2.1鍋爐型號(hào)和鍋爐臺(tái)數(shù)根據(jù)計(jì)算熱負(fù)荷的大小和燃料特性決定鍋爐型號(hào)，并考慮負(fù)荷變化和鍋爐房發(fā)展的需要。選用鍋爐的總?cè)萘勘仨殱M足計(jì)算負(fù)荷的要求，以保證用氣的需要。但也不應(yīng)使鍋爐的總?cè)萘砍^計(jì)算負(fù)荷太多而造成浪費(fèi)。鍋爐的容量還應(yīng)適應(yīng)鍋爐房負(fù)荷變化的需要，特別是某些季節(jié)性鍋爐房，要力免鍋爐長期在低負(fù)荷下運(yùn)行。從煤質(zhì)資料來看煤的低位發(fā)熱量為煤的干燥無灰基揮發(fā)成分vdaf=38.48%，應(yīng)用基低位發(fā)熱量為q=21350kj/kg。根據(jù)鍋爐及鍋爐房設(shè)備中的表2-6可確定為煙煤，因此可以選用dzl系列快裝水火管蒸汽鍋爐。它的特點(diǎn)有：1）它采用單鍋筒縱置式，雙集箱快裝布置，水火管快裝結(jié)構(gòu)，節(jié)省鍋爐房占地，

13、且土建工程投資少，有效地降低鍋爐安裝費(fèi)用和基建投資。2）采用爐內(nèi)煙塵慣性分離，配以高效的脫硫除塵器，高鍋爐排放濃度低，黑度低，可達(dá)到國家一類地區(qū)環(huán)保指標(biāo)要求；3）鍋爐采用自然循環(huán)方式，爐水始終保持高速紊流狀態(tài)，強(qiáng)化傳熱，提高鍋爐熱效率；4）蒸汽鍋爐有較大的汽相空間，并配置高效汽水分離器，蒸汽濕度降低到2%以下。可以選用的鍋爐型號(hào)組合為：dzl6-1.25-a型鍋爐三臺(tái),dzl4-1.25-a鍋爐四臺(tái)。根據(jù)鍋爐房確定的原則：1）鍋爐臺(tái)數(shù)應(yīng)按照所有運(yùn)行鍋爐在額定蒸發(fā)量工作時(shí)，能滿足鍋爐房最大熱負(fù)荷。2）鍋爐的出力、臺(tái)數(shù)應(yīng)能有效適應(yīng)熱負(fù)荷變化的需要，且在任何工況下，應(yīng)保證鍋爐有較高的熱效率。3）應(yīng)考

14、慮熱負(fù)荷發(fā)展的需要。4）鍋爐臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)熱負(fù)荷的調(diào)度、鍋爐檢修和擴(kuò)建的可能性確定。一般新建鍋爐房以不少于2臺(tái)、不超過5臺(tái)為宜。5）以生產(chǎn)負(fù)荷為主或常年供熱的鍋爐房，應(yīng)設(shè)置一臺(tái)備用鍋爐。以采暖、通風(fēng)空調(diào)為主的鍋爐房，一般不設(shè)備用鍋爐。從以上原則可以看出， 對(duì)于dzl6-1.25-a型鍋爐和dzl4-1.25-a型鍋爐均符合條件，在非采暖季節(jié)dzl6-1.25-a型鍋爐和dzl4-1.25a型鍋爐均只需要運(yùn)行一臺(tái)鍋爐，雖然dzl6-1.25-aii型鍋爐負(fù)荷率僅為61.3%，相比之下，dzl4-1.25-a型鍋爐則達(dá)到了91.9%，但考慮到初投資以及運(yùn)行費(fèi)用方面，最終我們決定選用三臺(tái)dzl6-1.2

15、5-a型鍋爐。dzl6-1.25a的主要參數(shù)如下受熱面積：鍋爐本體148.2m²,省煤器 (smq4) 87.2m²,爐排有效面積7.7m²,燃料消耗981.3kg/h，最大件運(yùn)輸尺寸l×b×h=6.5×2.7×3.6,最大件運(yùn)輸量25t。鍋爐效率>80%。在采暖季三臺(tái)鍋爐基本上滿負(fù)荷運(yùn)行；非采暖季一臺(tái)鍋爐運(yùn)行，鍋爐的維修保養(yǎng)可在非采暖季進(jìn)行，而且本設(shè)計(jì)中的鍋爐房以采暖為主，故不設(shè)置備用鍋爐。2.2.2燃燒設(shè)備 選用鍋爐燃燒設(shè)備應(yīng)能適應(yīng)所使用的燃料、便于燃燒調(diào)節(jié)和滿足環(huán)境保護(hù)的要求。 本設(shè)計(jì)中，選用層燃爐鏈條爐排，對(duì)燃

16、煤粒度的要求不大于50mm；過量空氣系數(shù)為1.3；未完全燃燒熱損失：氣體2%，固體510%。它的優(yōu)點(diǎn)是燃燒效率高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，負(fù)荷適應(yīng)性好，飛灰損失和對(duì)環(huán)境污染較小，司爐勞動(dòng)強(qiáng)度較小，操作簡便。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工作量大。3水處理設(shè)備及給水設(shè)備的選擇3.1 給水設(shè)備的選擇3.1.1鍋爐房給水量計(jì)算鍋爐房給水量計(jì)算公式： t/h (式3-1)式中：給水管網(wǎng)漏損系數(shù)，取1.03； 鍋爐房額定蒸發(fā)量，t/h； 鍋爐排污率，%，本設(shè)計(jì)根據(jù)水質(zhì)計(jì)算，取10%。所以，采暖期鍋爐給水量：g1=1.03×12.05×（1+10%）=13.653t/h； 非采暖期鍋爐給水量：g2=1.0

17、3×3.675×(1+10%)=4.164t/h。3.1.2給水泵的選擇（1）給水泵的容量和臺(tái)數(shù) 給水泵的流量應(yīng)滿足鍋爐所有運(yùn)行鍋爐在額定蒸發(fā)量時(shí)給水量的1.1倍的要求；由于鍋爐房的負(fù)荷一般都不均衡，特別是季節(jié)性負(fù)荷的鍋爐房負(fù)荷變化更大，因此水泵的容量和臺(tái)數(shù)還應(yīng)適應(yīng)全年負(fù)荷變化的要求。（2）備用給水泵設(shè)置備用給水泵是為了保證在停電，正常檢修和發(fā)生機(jī)械故障等情況下，鍋爐仍能得到安全、可靠的供水。為此，設(shè)計(jì)規(guī)范和監(jiān)察規(guī)程都明確規(guī)定：鍋爐房應(yīng)設(shè)置備用給水泵，當(dāng)任何一臺(tái)水泵停止運(yùn)行時(shí)，其余給水泵的總流量應(yīng)滿足所有鍋爐蒸發(fā)量的1.1倍。在本設(shè)計(jì)中，選用一臺(tái)備用。（3）給水泵的揚(yáng)程 水

18、泵揚(yáng)程的計(jì)算，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： kpa （式3-2）式中：鍋爐工作壓力；（100200）為壓力附加值。所以：=1000×1.25+150=1400kpa=140m。 根據(jù)給水泵的流量和揚(yáng)程，本設(shè)計(jì)中，擬選用四臺(tái)電動(dòng)給水泵，其中一臺(tái)備用。采暖季三臺(tái)啟動(dòng)，其總流量應(yīng)大于水泵總流量q=1.1×13.653=15.0183t/h。由于設(shè)計(jì)中選用三臺(tái)同型號(hào)的水泵，因此一臺(tái)水泵的流量大于5.01t/h?，F(xiàn)選擇1gca-5型單吸分段式離心泵：級(jí)數(shù)：7 流量：6m³/h揚(yáng)程：161m電機(jī)型號(hào)：y132s2-2功率：7.5kw轉(zhuǎn)速：2950r/min汽蝕余量為3.7m進(jìn)水管dn4

19、0，出水管dn40（4）給水箱的選擇 1）給水箱的容積和個(gè)數(shù)給水箱的作用有兩個(gè)：一是軟化水和凝結(jié)水與鍋爐給水流量之間的緩沖，二是給水的儲(chǔ)備。本設(shè)計(jì)中，給水箱的總有效容量選為運(yùn)行鍋爐在額定蒸發(fā)量時(shí)所需30min的給水量。因此其大小為8m³,選用一個(gè)有隔板的方形開式給水箱，其尺寸為3.4×1.8×1.6m.2)給水箱的高度 給水泵輸送溫度較高的給水，要求給水箱有一定的安裝高度，使給水泵有足夠的灌注頭，以免發(fā)生正常給水和影響正常給水。給水泵最小灌注高度 h m (式3-3)本設(shè)計(jì)中，給水箱安裝高度為6m。3.1.3 水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及設(shè)備選擇 鍋爐房用水一般來自城市或廠

20、區(qū)供水管網(wǎng)，水質(zhì)已經(jīng)過一定的處理。鍋爐房水處理的任務(wù)通常是軟化和除氧。（1） 鍋爐排污量的計(jì)算鍋爐排污量通常通過排污率來計(jì)算。排污率的大小，可由堿度和含鹽量的平衡關(guān)系式求出，取其兩者的最大值。根據(jù)gb1576-2001規(guī)定，蒸汽鍋爐的給水和鍋水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為：給水總硬度 0.04mmol/l給水ph值 7鍋水總堿度 6 24mol/l鍋水含鹽量 3500mg/l原水硬度符合給水要求：， (式3-4)， (式3-5)其中，；由水質(zhì)資料知：396mg/l,=3500mg/l,195mg/l=3.9mmol/l，=24mmol/l,求得 7.79%，11.58%。其值在10±3%之內(nèi)，因此取排

21、污率為10%。（2）軟化水量 由以下公式計(jì)算：鍋爐房采暖季的最大給水量與凝結(jié)水回收量之差，即為本鍋爐房所需要的補(bǔ)充軟化水量： (式3-6) =1.03×12.05×（1+0.10）-0.65×6.7 =9.30 t/h（3）軟化系統(tǒng)的選擇鍋爐用水應(yīng)進(jìn)行軟化處理。堿度高的水有時(shí)需要進(jìn)行除堿處理，通?？筛鶕?jù)鍋水箱對(duì)堿度和按堿度計(jì)算的鍋爐排污率高低來決定。采用鍋水化學(xué)處理時(shí)，補(bǔ)給水、給水、鍋水中堿度與溶解固形物的沖淡或濃縮可認(rèn)為是同比例的。在采用亞硫酸鈉除氧時(shí)，溶解固形物中還應(yīng)計(jì)入相應(yīng)值。根據(jù)低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鍋水的相對(duì)堿度應(yīng)小于0.2，若不符合規(guī)定，應(yīng)考慮除堿處理

22、。設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，鍋爐蒸汽壓力小于或等于1.6mpa時(shí)，排污率不應(yīng)大于10%，壓力大于1.6mpa 時(shí)，則排污率不應(yīng)大于5%。水的軟化方法一般采用離子交換軟化法，其效果穩(wěn)定，易于控制。當(dāng)需要除堿時(shí)，一般考慮氫鈉離子交換法。石灰預(yù)處理的系統(tǒng)較復(fù)雜，操作要求比較高，處理水量較小場合不宜采用。本設(shè)計(jì)采用了兩臺(tái)jk200-400×2全自動(dòng)組合式離子交換器。4汽水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1給水管管徑的確定（1）鍋爐房最大用水量及自來水總管管徑的計(jì)算鍋爐房最大用水量包括以下幾項(xiàng):引風(fēng)機(jī)及給水泵的冷卻水流量，約為1.3t/h；煤廠、渣廠用水量，約為0.5t/h；化驗(yàn)及其它用水量，約為0.7t/h；生活用水量，

23、約為1t/h；鍋爐房給水量，13.65t/h；則鍋爐房最大用水量為（13.65+1.3+0.5+0.7+1）=17.15t/h給水管內(nèi)徑的計(jì)算公式： （式4-1）式中：g管內(nèi)介質(zhì)的質(zhì)量流量，t/h 推薦流速，m/s（在設(shè)計(jì)中選用推薦流速為1.5m/s）可得給水管道內(nèi)徑，由此，自來水總管選擇鍍鋅焊接鋼管75.5×3.75的管材。（2）給水管內(nèi)徑的計(jì)算公式： 內(nèi)徑 mm 式中：g管內(nèi)介質(zhì)的質(zhì)量流量，t/h 推薦流速，m/s（在設(shè)計(jì)中選用推薦流速為2m/s）可得給水管道內(nèi)徑，由此，給水箱出水管選擇57×3.5 mm的無縫鋼管。給水母管管徑確定與給水箱出水總管相同，即57×

24、;3.5mm。進(jìn)入鍋爐的給水支管與鍋爐本體的給水管管徑相同，即38×3mm無縫鋼管，且在每一支管上裝設(shè)調(diào)節(jié)閥。4.2蒸汽系統(tǒng)主要管道直徑的確定蒸汽管道內(nèi)徑的計(jì)算公式： （式4-2）式中：g管內(nèi)介質(zhì)的質(zhì)量流量，t/h推薦流速，m/s（在設(shè)計(jì)中選用推薦流速為30m/s） 管內(nèi)介質(zhì)的比容，m3/kg（由手冊查得=0.1572 m3/kg）（1）蒸汽母管管徑為便于操作以及確保檢修的安全，每臺(tái)鍋爐的蒸汽母管直接接入分汽缸，其直徑為133×4mm；在每臺(tái)鍋爐出口和分汽缸入口分別裝有閘閥和截止閥。（2）生產(chǎn)用蒸汽管管徑生產(chǎn)用汽管的蒸汽流量1.05×3.6=3.465 t/h，生

25、產(chǎn)用汽壓力為0.4mpa，比容。蒸汽流流速取30 m/s，則： 決定選取管徑159×4.5無縫鋼管（3）采暖用蒸汽管管徑采暖用汽管流量1.05×6.7=7.035 t/h，蒸汽壓力為0.3mpa流速按35 m/s計(jì)算，決定選取管徑219×6mm無縫鋼管。（4）生活用蒸汽管管徑蒸汽流量1.05×0.6=0.63t/h，蒸汽壓力為0.3mpa，流速按30m/s計(jì)算，決定選用管徑為76×3.5mm。4.3分汽缸的選用（1）分氣缸直徑的確定已知采暖期最大計(jì)算熱負(fù)荷，蒸汽壓力p=0.4mpa，比容，若蒸汽在分汽缸中流速取用15 m/s，則分汽缸所需直徑為

26、本設(shè)計(jì)擬采用377×9mm的無縫鋼管作為分汽缸的筒體（2）分汽缸筒體長度的確定分汽缸筒體長度取決于接管管徑、數(shù)目和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)還應(yīng)顧及接管上閥門的啟閉操作的便利。本設(shè)計(jì)的分汽缸筒體上，除接有三根來自鍋爐的進(jìn)汽管（133×4）和供生產(chǎn)（133×4）、采暖（219×6）以及生活（76×3.5）用汽的輸出管外，還接有鍋爐房字用蒸汽管（57×3.5）、備用管接頭（108×4）、壓力表接管（25×3）以及疏水管等。分汽缸筒體結(jié)構(gòu)和管孔布置如下圖。筒體由377×9無縫鋼管制作，長度為2820mm。5送引風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

27、根據(jù)工業(yè)鍋爐產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定，送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和除塵器都在“工業(yè)鍋爐成套供應(yīng)范圍”之內(nèi)，應(yīng)由鍋爐廠配套供應(yīng)，如實(shí)際條件沒有特別要求，不必變更。在課程設(shè)計(jì)中送引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的要求主要是確定送引風(fēng)機(jī)連接系統(tǒng)，決定風(fēng)煙管道和煙囪尺寸，進(jìn)行設(shè)備和管道布置。如有實(shí)際需要，還應(yīng)核對(duì)配套風(fēng)機(jī)性能。關(guān)于鍋爐熱效率、排煙溫度、鍋爐本體煙風(fēng)阻力和鍋爐本體各煙道的過量空氣系數(shù)，均引用鍋爐廠產(chǎn)品計(jì)算書中的數(shù)據(jù)。根據(jù)使用燃料的成分計(jì)算得出燃料耗量、送風(fēng)量、排煙量。5.1鍋爐燃料消耗量的計(jì)算鍋爐燃料消耗量的計(jì)算公式為： kg/h （式5-1）查表可得：iq=2784.05kg/kj；igs=84kj/kg；ipw=806.5

28、65kj/kg?？傻茫?=1.956（t/h） 每臺(tái)鍋爐的燃煤消耗量為652.0kg/h。而計(jì)算燃料消耗量為： 每臺(tái)鍋爐的計(jì)算燃煤消耗量為586.8 kg/h。5.2理論空氣量和理論煙氣量(1)根據(jù)理論空氣量的公式： （式5-2）可得出1kg收到基燃料完全燃燒所需要的理論空氣量為 =5.89 m3/kg由此可得一臺(tái)鍋爐的所需的理論空氣量為5.89×981.3=5779.9m3 /h(2)當(dāng)一只燃料的收到基低位發(fā)熱量時(shí)，單位質(zhì)量的燃料理論煙氣量可由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算對(duì)于煙煤經(jīng)驗(yàn)公式如下： （式5-3）可得單位質(zhì)量煙煤的理論空氣量=6.06 m3/kg由此可得一臺(tái)鍋爐產(chǎn)生的理論煙氣量為6.06

29、×981.3=5946.7m35.3送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的選擇計(jì)算 選用的送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)應(yīng)能保證供熱鍋爐在既定的工作條件下，滿足鍋爐全負(fù)荷運(yùn)行時(shí)對(duì)煙、風(fēng)流量和丫頭的需要。為安全起見，在選擇送、引風(fēng)機(jī)時(shí)應(yīng)考慮有一定的富裕度，送、引風(fēng)機(jī)性能裕度系數(shù)列于下表5-1中。表5-1送引風(fēng)機(jī)性能裕度系數(shù)設(shè)備或工況裕量系數(shù)風(fēng)量裕量系數(shù)1壓頭裕量系數(shù)2送風(fēng)機(jī)1.11.2引風(fēng)機(jī)1.11.2帶尖峰負(fù)荷時(shí)1.031.05(1)送風(fēng)機(jī)的選擇計(jì)算已知爐膛入口的空氣過量系數(shù)，在計(jì)算修正和裕度后，每臺(tái)鍋爐的送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為： （式5-4）其中，為送風(fēng)機(jī)流量儲(chǔ)備系數(shù)，取1.1。因缺空氣阻力計(jì)算資料，如按煤層以及爐排阻力為78

30、4pa、風(fēng)道阻力為98pa估算，則送風(fēng)機(jī)所需壓力為： （式5-5）其中，為送風(fēng)機(jī)壓頭儲(chǔ)備系數(shù)取1.2，為送風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)條件下的空氣溫度，由風(fēng)機(jī)樣本查知為20。所以，選用t4-72-1 no.6a型送風(fēng)機(jī)，規(guī)格：風(fēng)量：6860 m3/h；風(fēng)壓：1150 pa；電機(jī)：y112m-4；功率：4 kw；轉(zhuǎn)速：1450r/min。（2）引風(fēng)機(jī)的選擇計(jì)算計(jì)及除塵器的漏風(fēng)系數(shù)a=0.05后，引風(fēng)機(jī)入口處的過量空氣系數(shù)和排煙溫度，取流量儲(chǔ)備系數(shù)=1.1，則引風(fēng)機(jī)所需流量為：（式5-6）本設(shè)計(jì)選用y5-47型no6c引風(fēng)機(jī)，規(guī)格如下：流量：12390 m3/h風(fēng)壓：2400pa電機(jī)型號(hào)：y160m2-2功率：15k

31、w轉(zhuǎn)速：2620r/min5.4煙囪的高度與直徑的設(shè)計(jì)計(jì)算5.4.1煙囪的高度計(jì)算 在自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)時(shí)，煙囪的高度都應(yīng)根據(jù)排出煙氣中所含的有害物質(zhì)so2、no2、飛灰等的擴(kuò)散條件來確定，使附近的環(huán)境處于允許的污染程度之下。因此，煙囪的高度的確定，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)定。 機(jī)械通風(fēng)式，煙風(fēng)道阻力由送引風(fēng)機(jī)克服。因此，煙囪的作用主要不是迎來產(chǎn)生引力，而是將煙氣排放到足夠高的高空，使之符合環(huán)境保護(hù)的要求。 每個(gè)新建的鍋爐廠只能設(shè)一個(gè)煙囪。燃煤、燃油（燃輕質(zhì)柴油、煤油除外）鍋爐房煙囪高度應(yīng)根據(jù)鍋爐房總?cè)萘浚?/p>

32、表5-2規(guī)定執(zhí)行。表5-2鍋爐房煙囪最低允許高度鍋爐房總?cè)萘縯/h<11-22-44-1010-2020-40mw<0.70.7-1.41.4-2.82.8-77-1414-28煙囪最低允許高度m202530354045 在本設(shè)計(jì)中鍋爐的總?cè)萘繛?t/h，且新建的鍋爐煙囪周圍半徑200m距離內(nèi)沒有建筑物，所以選擇煙囪的高度為40m。5.4.2煙囪的直徑計(jì)算煙囪的直徑計(jì)算公式可按下式進(jìn)行計(jì)算 （式5-7）式中：通過煙囪的總煙氣量，m3/h煙囪出口煙氣流速,m/s煙囪的出口流速按下表5-3選用 表5-3 煙囪出口處煙氣流速通風(fēng)方式運(yùn)行負(fù)荷全負(fù)荷時(shí)最小負(fù)荷時(shí)機(jī)械通風(fēng)10-204-5自然通

33、風(fēng)6-102.5-3 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)冬、夏季負(fù)荷分別計(jì)算，如符合相差懸殊，則應(yīng)首先滿足冬季負(fù)荷要求。所以：煙囪底部直徑： （式5-8）式中： i煙囪錐度，通常取0.02-0.03，本設(shè)計(jì)取0.025，可得： d1=0.60+2×0.025×40=2.60m。 6運(yùn)煤、除渣和除塵設(shè)備的選擇6.1鍋爐房耗煤量的計(jì)算與運(yùn)煤方式的選擇供熱鍋爐燃用的煤，一般是由火車、汽車或船舶把煤運(yùn)來。而后用人工或機(jī)械的方法將煤卸到鍋爐房附件的儲(chǔ)煤場，再通過各種機(jī)械設(shè)備把煤運(yùn)到鍋爐房。運(yùn)煤系統(tǒng)是從卸煤開始，經(jīng)煤場處理、輸送破碎、篩選、磁選、計(jì)量直至將煤運(yùn)輸?shù)綘t前煤倉供鍋爐燃用。本鍋爐房運(yùn)煤系統(tǒng)按三班制

34、設(shè)計(jì)。因耗煤量不大，擬采用半機(jī)械化方式，即用電動(dòng)葫蘆吊煤罐上煤，吊煤罐的有效容積為0.5?；以B續(xù)排出，用人工手推車定期送至渣場。6.1.1運(yùn)煤系統(tǒng)的最大運(yùn)輸能力的確定按三班制作業(yè)設(shè)計(jì)，最大運(yùn)煤量為： t/h （式6-1）式中：平均最大小時(shí)耗煤量，t/h,當(dāng)鍋爐房需要擴(kuò)建時(shí)，計(jì)入相應(yīng)耗煤量； 考慮鍋爐房將來發(fā)展的系數(shù)，取1；運(yùn)輸不平衡系數(shù)，一般采用1.2；運(yùn)煤系統(tǒng)每班的工作時(shí)數(shù)，取6。 t/h 按吊煤罐有效容積估算，每小時(shí)約吊7罐。6.2鍋爐房灰渣量的計(jì)算與除渣設(shè)備的選擇每小時(shí)最大灰渣量可按下列公式計(jì)算 t/h （式6-2）可得每小時(shí)最大灰渣量 c= =0.545t/h 作為燃料，煤與灰渣在運(yùn)

35、輸上是具有共性的，因此，前述的一些機(jī)械運(yùn)煤設(shè)備一般也可用來轉(zhuǎn)運(yùn)灰渣。但是，煤一般通過提升設(shè)備得以送入鍋爐上的儲(chǔ)煤斗，而灰渣需從鍋爐下的灰渣斗中清除出來。根據(jù)計(jì)算得到的灰渣量，設(shè)計(jì)中選用應(yīng)有比較廣泛的螺旋除渣機(jī)。6.3煤場和灰渣場面積的確定（1）本鍋爐房燃燒由汽車運(yùn)輸；煤場堆、運(yùn)采用鏟車。據(jù)工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范要求，煤場面積現(xiàn)按貯存10晝夜的鍋爐房最大耗煤量估算，即 （式6-3）式中： b鍋爐房的平均小時(shí)最大耗煤量，t/h；t鍋爐每晝夜運(yùn)行時(shí)間，24小時(shí)運(yùn)行；m煤的儲(chǔ)備天數(shù)，取m=10天；n考慮煤堆過道占用面積的系數(shù)，一般取1.5-1.6；取1.55；h煤堆高度，4m，取3m；煤的堆積密度，t/m

36、3，查表=0.8t/m3；堆角系數(shù)，一般取0.6-0.8，取0.7?？傻茫?因此，本鍋爐房煤場面積20×23m。為了減少對(duì)環(huán)境污染，煤場布置在最小頻率風(fēng)向的東南方鍋爐房的南側(cè)；也便于運(yùn)煤作業(yè)。（2）灰渣場面積采用與煤場面積相似的計(jì)算公式，根據(jù)工廠運(yùn)輸條件和綜合利用情況，確定按貯存5晝夜的鍋爐房最大灰渣量計(jì)算：可得： 因此，本鍋爐房灰渣場面積確定為12×15m，設(shè)置在靠近煙囪的東南方。6.4除塵設(shè)備的選擇 本設(shè)計(jì)中選用干式旋風(fēng)除塵器，干式旋風(fēng)除塵器是一種能使含塵煙氣做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使灰塵在離心力的作用下從含塵煙氣中分離出來的一種設(shè)備。含塵煙氣交速切向進(jìn)入除塵器的外殼和排氣管之

37、間的環(huán)形空間，形成一股向下運(yùn)動(dòng)的外旋氣流。這時(shí)，懸浮在其中的塵粒在離心力作用下被甩到筒壁，并隨煙氣一起沿著圓錐體向下運(yùn)動(dòng)沉入除塵器底部進(jìn)入除塵室。由于氣流旋轉(zhuǎn)和引風(fēng)機(jī)的抽吸，在旋風(fēng)筒中產(chǎn)生負(fù)壓，使運(yùn)動(dòng)到筒體底部的已經(jīng)凈化的煙氣改變流動(dòng)方向改變流向進(jìn)入筒體中部形成旋氣流從除塵器上部的排氣管排除。 旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)簡單，投資省，除塵效率較高，已廣泛的應(yīng)用于供熱鍋爐煙氣除塵。旋風(fēng)除塵器的種類較多，本設(shè)計(jì)選用xd型多管旋風(fēng)除塵器，分割粒徑為2.9-3.5，除塵效率=93%-95%。7鍋爐房工藝布置7.1鍋爐房建筑7.1.1一般原則（1）鍋爐房各建筑物、構(gòu)筑物和場地的布置，應(yīng)充分利用地形，使挖方和填方量最

38、小，排水良好，防止水流入地下室和管溝。（2）鍋爐房、煤場、灰渣場、儲(chǔ)油罐、燃?xì)庹{(diào)壓站之間以及和其他建筑物、構(gòu)筑物之間的間距，均應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范和有關(guān)工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。（3）運(yùn)煤系統(tǒng)的布置應(yīng)利用地形，使提升高度小，運(yùn)輸距離短。煤場、灰渣場宜位于主要建筑物的全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。7.1.2鍋爐間、輔助間、生活間的布置（1）蒸汽鍋爐額定蒸發(fā)量為1-20t/h的鍋爐房，其輔助間和生活間宜貼鄰鍋爐間的一側(cè)。（2）當(dāng)鍋爐房為多層布置時(shí)，其儀表控制室應(yīng)布置在鍋爐操作層上，并宜選擇朝向較好的部位。（3）需要擴(kuò)建的鍋爐房，其運(yùn)煤系統(tǒng)的布置應(yīng)使煤自固定端運(yùn)至爐前。（4）單層布

39、置的鍋爐房的出入口不應(yīng)小于2個(gè)；當(dāng)爐前走道總長度不大于12m，且面積不大于200m²時(shí)，其出入口可只設(shè)1個(gè)。（5）鍋爐房通向房外的門應(yīng)向外開啟，鍋爐房內(nèi)的工作間或生活間直通鍋爐間的門應(yīng)向鍋爐間內(nèi)開啟。7.1.3鍋爐房建筑安全要求（1）鍋爐屬于有爆炸危險(xiǎn)的承壓設(shè)備，鍋爐房的設(shè)計(jì)必修嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)規(guī)定。（2）鍋爐房應(yīng)為一、二級(jí)耐火等級(jí)的建筑，但總額定蒸發(fā)量不超過4t/h的燃煤鍋爐房可采用三級(jí)耐火等級(jí)的建筑。（3）鍋爐房與相鄰建筑物之間應(yīng)留有防火間距，具體要求與建筑物的耐火等級(jí)有關(guān)。（4）鍋爐房地面應(yīng)平整無臺(tái)階。為防止積水，底層地面應(yīng)高于室外地面。設(shè)備布置在地下室時(shí)，應(yīng)有可靠的排水設(shè)施。

40、 7.1.4鍋爐房建筑布置形式（1）鍋爐房設(shè)備可做室內(nèi)布置或露天布置，本設(shè)計(jì)中采用室內(nèi)布置。（2）鍋爐房作單層布置還是雙層布置，主要取決于鍋爐產(chǎn)品設(shè)計(jì)、燃燒設(shè)備和受熱面布置方式。當(dāng)前，額定蒸發(fā)量不超過6t/h的燃煤鍋爐，燃油燃?xì)獾腻仩t，一般作單層布置。（3）新建鍋爐房一般應(yīng)留有擴(kuò)建的可能性。因此，布置給水設(shè)備、水處理設(shè)備和換熱設(shè)備的輔助間和化驗(yàn)、生活用房常設(shè)置于鍋爐房的一端，這一端稱為固定端，另一端作為擴(kuò)建端。（4）輔助間常與鍋爐間隔開布置。7.2鍋爐房設(shè)備布置7.2.1一般原則鍋爐房內(nèi)各種設(shè)備的布置應(yīng)保證其工作安全可靠、運(yùn)行管理和安裝檢修便利；設(shè)備的位置應(yīng)符合工藝流程，以便于操作和縮短管線。

41、此外，設(shè)備布置還應(yīng)能合理利用建筑面積和空間，以減少土建投資和占地面積。7.2.2鍋爐布置鍋爐的布置方法和布置尺寸與鍋爐容量、燃燒設(shè)備和受熱面結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。本設(shè)計(jì)中的鍋爐房是一獨(dú)立新建的單層建筑，朝南，由鍋爐間和輔助間兩大部分組成。鍋爐的爐前是主要操作面，鍋爐前端至鍋爐房前墻的凈距要考慮操作條件，儲(chǔ)煤斗或運(yùn)煤設(shè)備的布置，小型鍋爐人工運(yùn)煤的要求，以及爐排的檢修、煙道的清灰等要求。這一凈距距離一般不小于4-5m。鍋爐最高操作平臺(tái)至屋架之間的凈高不小于2m，并應(yīng)滿足起吊設(shè)備操作高度的要求。本設(shè)計(jì)中的鍋爐房運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高±0.00，鍋爐中心間距6m，爐前跨度4m，鍋爐間跨度24m，鍋爐間屋架下弦

42、標(biāo)高7m。7.2.3輔助設(shè)備的布置 引風(fēng)機(jī)的位置由除塵器和管道的連接要求來決定。風(fēng)機(jī)間內(nèi)應(yīng)有通道，其寬度應(yīng)滿足安裝和檢修時(shí)風(fēng)機(jī)部件搬運(yùn)的要求。風(fēng)機(jī)出口水平引出時(shí)，出口距墻或距總煙道的尺寸，應(yīng)考慮風(fēng)機(jī)、出口漸擴(kuò)管和煙閘安裝的要求。 除塵器一般露天布置，小型鍋爐的除塵器也可以布置在室內(nèi)。干式排灰時(shí)，布置除塵器的區(qū)域要有運(yùn)灰車通行的通道。 水處理設(shè)備一般布置在輔助房間內(nèi)，需要時(shí)也可單獨(dú)布置在獨(dú)立的建筑內(nèi)。 小型鍋爐給水箱和給水泵應(yīng)布置在司爐便于看管的地方。如果給水箱和給水泵沒有布置在同一房間內(nèi)，給水泵房間內(nèi)應(yīng)有指示給水箱水位的信號(hào)裝置和控制進(jìn)給水箱軟水量的閥門。 泵端靠墻布置時(shí)，泵端基礎(chǔ)與墻之間的距離應(yīng)考慮總吸水管、進(jìn)水閥和連接短管安裝的要求。泵基礎(chǔ)之間的通道一般不小于700m，大型泵還應(yīng)加大，以滿足安裝檢修時(shí)搬運(yùn)的需要，當(dāng)場地不足時(shí)，也可把同型號(hào)的兩臺(tái)泵布置在同一基礎(chǔ)上。 本鍋爐房布置有三臺(tái)szl6-1.25-aiii型鍋爐爐前留有4m的距離，是鍋爐運(yùn)行的主要操作區(qū)。燃煤由鏟車運(yùn)至爐前，由多斗提升機(jī)運(yùn)至爐前煤斗，灰渣在后端排出用手推車定期運(yùn)到灰場。給水設(shè)備，給水箱及水泵布置在輔助間。煤場及灰渣場設(shè)置在鍋爐