鍋爐房課程設(shè)計(jì)2014

1、 第章工程概況1.1目的鍋爐及鍋爐房設(shè)備課程設(shè)計(jì)是本課程的主要教學(xué)環(huán)節(jié)之一。通過本次設(shè)計(jì)了解鍋爐房工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容、程序和基本原則；學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)計(jì)算方法和步驟；提高運(yùn)算和制圖能力。同時(shí)，通過課程設(shè)計(jì)鞏固所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)際知識(shí)，并學(xué)習(xí)運(yùn)用這些知識(shí)解決工程問題。1.2設(shè)計(jì)題目熱水鍋爐系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)1.3設(shè)計(jì)概況該熱水鍋爐房所供給的熱用戶位于石家莊市某小區(qū)，為一獨(dú)立鍋爐房的設(shè)計(jì)，供熱面積約為114500m2,6層高建筑，外網(wǎng)長(zhǎng)度1400米，熱用戶所采用的取暖設(shè)備均為散熱器，鍋爐房只供給熱用戶采暖熱水。1.4原始資料（一）熱負(fù)荷本工程采用設(shè)計(jì)面積為114500。供回水溫度：75/50根據(jù)城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范（C

2、JJ34-2010）規(guī)定：當(dāng)無(wú)建筑物設(shè)計(jì)熱負(fù)荷資料時(shí)，民用建筑的采暖、通風(fēng)、空調(diào)及生活熱水熱負(fù)荷，可按下列方法計(jì)算。表1-1 采暖熱指標(biāo)推薦值qh（W/）建筑物類型住宅未采取節(jié)能措施60-67采取節(jié)能措施45-55（2） 燃料資料煤質(zhì)：山西煤 Vr=38 Wy=10 Ay=28 Sy=1.3 Cy=52.5 Hy=3.6 Ny=0.8 Oy=3.8 =21353KJKg（三）水質(zhì)資料（1）給水總硬度=0.08mmol/L；（2）給水含氧量0.1mg/L；（3）給水PH值=6(25)；（4）鍋水總堿度=50mmol/L；（5）鍋水總含鹽量=5400mmol/L（四）氣象資料根據(jù)民用建筑供暖通風(fēng)與

3、空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50736-2012），石家莊市氣象參數(shù)如下：冬季室外計(jì)算干球溫度 =-6.2采暖天數(shù) =120天主導(dǎo)風(fēng)向 =C NNE大氣壓力 =101720Pa；第2章 鍋爐型號(hào)及臺(tái)數(shù)的確定2.1熱負(fù)荷計(jì)算 設(shè)計(jì)面積為114500，采暖熱指標(biāo)為50w/。采暖熱負(fù)荷 Qh=qh·Ac·10-3式中：Qh采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷（kw）qh采暖熱指標(biāo)(w/)Ac采暖建筑物的建筑面積（）Qh=114500×50×10-3=5725 kw2. 2確定鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)1）鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)為75%90% 取=75%則鍋爐的額定供熱量應(yīng)不小于5.725/75%=7.63M

4、W鍋爐選擇方案：1 選用一臺(tái)8MW鍋爐 2 選用兩臺(tái)4.2MW鍋爐 3 選用三臺(tái)2.8MW鍋爐具體選擇方案：綜合石家莊市天氣條件（即供暖期負(fù)荷變化情況），初投資，運(yùn)行費(fèi)用，及具體運(yùn)行管理等因素分析由于供暖期負(fù)荷變化比較大,熱負(fù)荷變化可由熱負(fù)荷變化圖近似表示， 從熱負(fù)荷變化情況分析方案一在調(diào)節(jié)靈活性上存在很大的局限性，況且低負(fù)荷運(yùn)行會(huì)使得鍋爐效率下降造成資源的浪費(fèi)從而提高了運(yùn)行成本。盡管選用方案一會(huì)使建設(shè)初投資降低但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮此方案還是不合理。方案二和方案三可根據(jù)負(fù)荷變化靈活調(diào)節(jié)，但是考慮到運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)特殊事故，如鍋爐日常檢修、鍋爐故障、風(fēng)機(jī)故障、變速機(jī)故障等狀況，尤其是在故障短期內(nèi)無(wú)法解

5、決的情況下會(huì)造成鍋爐無(wú)法運(yùn)行，給住戶帶來(lái)不便及給公司造成巨大損失。所以要考慮鍋爐的自備自用且要考慮有不小于60%75%的備用率。綜上所述，方案三是最佳選擇。選定SZL型鍋爐三臺(tái)，型號(hào)：SZL2.8-1.0/75/50-A第3章 循環(huán)水泵的確定3.1鍋爐循環(huán)水量的計(jì)算鍋爐循環(huán)水量計(jì)算：G=3.6kQ/ct t/h (4-1)式中 Q-鍋爐額定熱負(fù)荷,kW； k-管網(wǎng)散熱損失系數(shù)，取1.05； -管網(wǎng)熱水的平均比熱容，KJ/(Kg·)； -熱水供回水溫差，。鍋爐房循環(huán)水量為：G=3.6kQ/ct=3.6×1.05×5725/(4.187×(75-50)=20

6、6.74 t/h循環(huán)水泵的流量在計(jì)算出的鍋爐房循環(huán)水量基礎(chǔ)上附加1.1，經(jīng)計(jì)算得水泵流量為：G=G*1.1=227.41 t/h；4.2循環(huán)水泵揚(yáng)程的計(jì)算循環(huán)水泵揚(yáng)程的計(jì)算循環(huán)水泵揚(yáng)程： (4-2)式中 鍋爐房阻力損失，=140*30%=42KPA； 供回水管網(wǎng)阻力損失，=1400*50*2=140kPA 最不利用戶內(nèi)部阻力損失，取50kPa；循環(huán)水泵揚(yáng)程：=42+140+50=232KPA校核后：=232*1.1=255.2kPa=25.52m 4.3循環(huán)水泵的選擇循環(huán)水泵臺(tái)數(shù)的選擇，為控制方便，以一臺(tái)鍋爐配一臺(tái)泵的形式，故選擇兩臺(tái)立式循環(huán)水泵（一臺(tái)備用），根據(jù)上海朝隆泵業(yè)有限公司所提供的水

7、泵樣本選擇ISW系列80-250（1）A 型水泵，其性能參數(shù)如下：表4-1 80-250（1）A 型水泵技術(shù)參數(shù)流量(m3/h)揚(yáng)程(m)效率(%)電機(jī)功率(kW)轉(zhuǎn)速(r/min)必需汽蝕余量(m)121.659.5673029004.0第5章 定壓及水處理設(shè)備的選擇5.1確定補(bǔ)水量和補(bǔ)水方式由于補(bǔ)水量為循環(huán)水量的1%3%，則補(bǔ)水量G1=G*2%=206.74*2%=4.13t/h; 補(bǔ)水方式：補(bǔ)水箱補(bǔ)水和補(bǔ)水泵補(bǔ)水。用補(bǔ)水箱補(bǔ)水方式，水箱的容積V=1.2*4.13*(0.51)=2.484.95并且為了保證循環(huán)水泵運(yùn)行正常，單靠水箱補(bǔ)水時(shí)水箱高度應(yīng)不低于4米。在安裝及制作上存在不便，所以不

8、選擇此種方式，而選擇補(bǔ)水泵補(bǔ)水方式。補(bǔ)給水箱的容積V=5t5.2補(bǔ)水泵選擇補(bǔ)水泵流量G=(45)*4.13=16.5220.65 取20t/h=20m3/h補(bǔ)水泵揚(yáng)程H=HB+HB+HBh mH2OHB-系統(tǒng)補(bǔ)水點(diǎn)所需壓力；HB-補(bǔ)水泵吸水管路阻力損失；HB-補(bǔ)水泵壓水管路阻力損失；h-補(bǔ)水箱最低水位高出系統(tǒng)補(bǔ)水點(diǎn)的高度由于供暖方式為熱力站間接供暖補(bǔ)水點(diǎn)所需壓力即為滿足最高換熱器充滿水即可在此去不小于5mH2O。HB和HB可忽略不計(jì)補(bǔ)水泵選擇：根據(jù)上述計(jì)算結(jié)合運(yùn)行管理成本可選定型號(hào)：IS100-65-200 （流量G=50m3/h，揚(yáng)程H=12m，電動(dòng)機(jī)功率P=4kw，吸入口直徑100mm，排

9、出口直徑65mm）選用補(bǔ)水泵間歇補(bǔ)水定壓方式。5.3選擇水處理設(shè)備水源:城市自來(lái)水 水壓:0.2MPa水質(zhì)成分:總硬度: 1.96mmoll 暫硬: 1.14mmoll 永 硬: 0.82mmoll 總堿度: 1.14mmoll 溶解固形物:100mgl PH ：7.2 1.水質(zhì)處理方案因?yàn)殄仩t房用水來(lái)自城市自來(lái)水，已經(jīng)經(jīng)過了處理。所以在水處理過程無(wú)需在進(jìn)行過濾處理只需軟化和除氧處理。目前水軟化處理主要方式有鈉離子交換、氫-鈉離子交換和石灰軟化。氫-鈉離子交換用于當(dāng)原水的碳酸鹽硬度較大或有負(fù)硬度（水中含有鈉堿度）時(shí)；經(jīng)石灰處理后，水中OH-剩余量保持在0.20.4mmol/L的范圍內(nèi)，水中碳酸

10、鹽硬度大部分被除掉，根據(jù)不同水溫，殘留的碳酸鹽硬度可降低到0.51mmol/L、殘余堿度0.81.2mmol/L，不能滿足鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。所以選用鈉離子交換軟化設(shè)備離子交換劑。 2.除氧方式及設(shè)備的選擇除氧方式 采用熱力除氧選用旋膜式除氧器 CYD-20 出力40t/h 水箱體積9 工作壓力0.02MPa第6章 送、引風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備及選擇6.1送風(fēng)量的計(jì)算 *101.3/b式中：冷空氣流量，m3/h ；B鍋爐在額定負(fù)荷下的燃料耗量，N m3/h爐膛出口過剩空氣系數(shù)，取為1.4爐膛的漏風(fēng)系數(shù)，鍋爐取為0.1冷空氣溫度，則額定工況下的空氣需求量為:Vk=8103m3/h(2 )風(fēng)道斷面的確定1）采用矩

11、形斷面的金屬風(fēng)道，斷面尺寸先按風(fēng)速為10m/s計(jì)算,F=Vk/(3600*w)=0.225則選取風(fēng)道的斷面尺寸為400×500mm，實(shí)際風(fēng)速為：w=Vk/(3600*F)=11.3m/s6.2煙囪設(shè)計(jì)計(jì)算采用機(jī)械通風(fēng)時(shí)，煙囪高度按GB384-83鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)選定，應(yīng)選取的煙囪高出屋面3米。（1） 煙囪出口和底部直徑的計(jì)算選取煙囪的出口煙速為=15m/s，而總的煙氣量為11526則煙囪的出口直徑為： 本設(shè)計(jì)?。?=0.7m取錐度為i=0.02，則煙囪的底部直徑為：d1=0.7+2×0.02×20=1.3m（2） 煙囪阻力計(jì)算采用機(jī)械通風(fēng)，認(rèn)為煙道和煙囪中的冷卻不

12、考慮，所以煙囪的出口煙氣溫度就認(rèn)為是排煙溫度，即160。動(dòng)壓頭：1） 煙囪的沿程阻力2） 煙囪口阻力（動(dòng)壓損失）式中 煙囪出口阻力系數(shù)，取1.1 煙囪阻力：3） 煙囪引力計(jì)算：己知煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，vpj=vpy=160；外界空氣溫度取為30，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣和煙氣密度為所以煙囪引力為 4）則引風(fēng)機(jī)出口至煙囪出口煙道總阻力為：由此可見>Syz,所以引風(fēng)機(jī)出口為正壓。本設(shè)計(jì)由于引風(fēng)機(jī)安裝在鍋房?jī)?nèi)，施工時(shí)應(yīng)注意引風(fēng)機(jī)出口側(cè)的煙道及其接頭處的嚴(yán)密性，以改善鍋爐房?jī)?nèi)的衛(wèi)生條件。第七章 燃料供應(yīng)及除灰渣設(shè)備運(yùn)煤除渣系統(tǒng)是燃煤鍋爐房的一個(gè)重要組成部分，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)燃燒設(shè)備的特點(diǎn)，節(jié)約能源賀技術(shù)經(jīng)濟(jì)合

13、理性等綜合因素進(jìn)行選用。7.1上煤系統(tǒng)的選擇燃煤耗量的計(jì)算已知：煤的低位發(fā)熱量Qd =12288kj/kg最大計(jì)算熱負(fù)荷Q=5725kw鍋爐效率gl =0.75耗煤量計(jì)算表序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式及依據(jù),代入數(shù)值結(jié)果1最大小時(shí)耗煤量Bkg/hQjma×/Qdwygl =20784/22.093*0.8922362最冷月晝夜耗煤量B1kg/d20B447273最大晝夜平均小時(shí)耗煤量BPJkg/hB1/2418634最冷月耗煤量B2kg/m30B113425年耗煤量B0t/y1.15D0/ Qdwygl4375t/a7.2運(yùn)煤系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)主要要求：（1） 運(yùn)煤系統(tǒng)宜采用單一系統(tǒng)，不設(shè)備用裝置。（2） 運(yùn)煤系統(tǒng)工作班制采用1班制，按照每天16小時(shí)鍋爐最大燃料消耗量計(jì)算。（3） 設(shè)煤坑、運(yùn)煤廊等，應(yīng)考慮防水和排水裝置。（4） 若煤不符合要求，要