鍋爐房課程設(shè)計(jì)

1、鍋爐房課程設(shè)計(jì)鍋爐房課程設(shè)計(jì) 年 級(jí)： 專業(yè)班級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 完成時(shí)間： 目錄：緒論設(shè)計(jì)目的、題目及設(shè)計(jì)資料3 設(shè)計(jì)目的3 設(shè)計(jì)題目3 設(shè)計(jì)資料31 熱負(fù)荷計(jì)算及鍋爐類型和臺(tái)數(shù)的確定 3 1.1熱負(fù)荷計(jì)算 3 1.2鍋爐類型和臺(tái)數(shù)的確定42 水處理設(shè)備選擇 4 2.1水處理設(shè)備的生產(chǎn)能力的確定4 2.2軟化方法及設(shè)備選型和臺(tái)數(shù)5 2.3除氧方法及設(shè)備選擇7 2.4鍋爐排污量及排污系統(tǒng)和熱回收方案73 給水設(shè)備 8 3.1決定給水系統(tǒng)擬定系統(tǒng)草圖 8 3.2循環(huán)水泵，補(bǔ)水泵及水箱的選擇 84 送引風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)10 4.1鍋爐送風(fēng)量和排風(fēng)量 10 4.2煙風(fēng)管道斷面尺寸 11

2、4.3送引風(fēng)管道系統(tǒng)及其布置11 4.4煙道和風(fēng)道阻力 12 4.5煙囪高度及其斷面尺寸12 4.6鍋爐配套的送引風(fēng)機(jī)性能135 運(yùn)煤除灰方法的選擇 14 5.1鍋爐房平均每小時(shí)最大耗煤量，最大晝夜耗煤量及其相應(yīng)的灰煤渣量14 5.2儲(chǔ)煤場面積 15 5.3運(yùn)煤除灰方式及其系統(tǒng)組成 16 5.4灰渣場面積 166 除塵脫硫方式的選擇 17 6.1除塵方式 17 6.2脫硫方式 177 鍋爐房面積的確定 178 鍋爐房工藝布置（見附圖） 9 參考資料 17緒論 設(shè)計(jì)目的：（1）了解鍋爐房工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容、程序和基本原則 （2）學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)計(jì)算方法和步驟 （3）提高簡單運(yùn)算和規(guī)范制圖的能力設(shè)計(jì)題目：燃煤熱

3、水鍋爐房(Q=14MW,供回水溫度為130/70，額定出水壓力為1.25MPa)設(shè)計(jì)資料燃煤資料：山東泰安良莊煙煤元素分析基碳C基氫H基氧O基氮N基硫S基灰份A基水份M干燥無灰基揮發(fā)份體積百分?jǐn)?shù)%66.12.22.01.00.421.378應(yīng)用基低位發(fā)熱量：22880KJ/Kg 密度：1.3g/cm3水質(zhì)資料：總硬度：5.3mmol/L 碳酸鹽硬度：5.5mmol/L 非碳酸鹽硬度：0.3mmol/L 總堿度：2.1mmol/L 溶解氧:5.8mg/L PH值:7.0 含鹽量259mg/L氣象資料：供暖室外計(jì)算溫度：=-5 供暖室外平均溫度：=1.1 供暖天數(shù)：120天 冬季室外平均風(fēng)速：1.

4、9m/s 主導(dǎo)風(fēng)向：東北風(fēng) 大氣壓力：97.86KPa1熱負(fù)荷計(jì)算及鍋爐類型和臺(tái)數(shù)的確定1.1熱負(fù)荷計(jì)算(1)最大計(jì)算熱負(fù)荷：= = 1.0×1×14000=14000 KW式中：熱水官網(wǎng)的熱損失系數(shù) 取1.0 供暖熱負(fù)荷同期使用系數(shù)，取1 供暖最大熱負(fù)荷，KW(2)供暖平均熱負(fù)荷：=(-)/(-) KW 式中：室外供熱計(jì)算溫度 供暖期室外平均溫度 供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，（取18）=(18-1.1)/(18+5)×14000=10286.96KW(3)供暖年耗熱量供暖為全天連續(xù)供暖，則年耗熱量為：=×24×3600×n=10286.96&

5、#215;24×3600×120=106655201000KJ 1.2鍋爐類型及臺(tái)數(shù)的選擇和確定根據(jù)設(shè)計(jì)資料可知鍋爐為熱水鍋爐，供回水溫差60 所選鍋爐型號(hào)為QXL14-1.25/130/70-A2 鍋爐額定功率為14MW，工作壓力為1.25MPa，鍋爐進(jìn)出口水溫130/70，供水管徑200mm設(shè)計(jì)熱效率89.5%，最大計(jì)算熱負(fù)荷為14MW，因此選用1臺(tái)鍋爐即可。2水處理設(shè)備選擇2.1水處理設(shè)備的生產(chǎn)能力的確定需要的軟水量：G=1.2（+）=1.2×（4.9+7.6+1.5+1.2）18 t/h式中：鍋爐補(bǔ)給水量，t/h 熱水管網(wǎng)補(bǔ)給水量，t/h 水處理設(shè)備自耗軟

6、水量，t/h 工藝生產(chǎn)需要軟水量，t/h 1.2裕量系數(shù)鍋爐補(bǔ)給水量：=（1+）D-4.9t/h式中： D鍋爐房額定蒸發(fā)量，t/h 合格的凝結(jié)水回收量，t/h 設(shè)備和管道漏損，%，可取0.5% 鍋爐排污率，%水處理設(shè)備自耗飲水量：=7.6 t/h式中 ：逆流沖洗速度，m/h(可取4m/h) F交換器截面積， 水的密度，t/2.2軟化方法及設(shè)備選型和臺(tái)數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)參考資料確定選用鍋爐的水質(zhì)要求，檢查任務(wù)書各處的水質(zhì)要求是否滿足要求。此鍋爐房軟化水量即為補(bǔ)給水量，選擇鈉離子交換軟化設(shè)備并選擇離子交換劑。鍋爐外化學(xué)水處理的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目給水鍋水額定蒸汽壓力MPa11總硬度mmol/L0.03總堿度mmo

7、l/L626溶解氧mg/L0.1PH值71012原水質(zhì)資料如下：總硬度：5.3mmol/L 碳酸鹽硬度：5.5mmol/L 非碳酸鹽硬度0.3mmol/L總堿度：2.1mmol/L 溶解氧:5.8mg/L PH值:7.0 含鹽量259mg/L軟化水量Gr=D(1-a)=18.6×(1-0.03)=18t/h利用公式鍋水相對(duì)堿度=、B= Kg計(jì)算鍋水相對(duì)堿度和一次再生耗鹽量然后設(shè)備選型。式中：鍋爐補(bǔ)給水堿度，mmol/L 鍋爐補(bǔ)給水溶解固形物，mg/L 碳酸鈉在鍋內(nèi)分解為氫氧化鈉的分解率 交換劑工作交換容量，mol/ F交換器截面積， h交換劑層高度，m 鹽的純度，計(jì)算中可取0.960

8、.98 b再生劑單耗，g/mol由計(jì)算結(jié)果綜合考慮決定軟化水設(shè)備選型：（雙罐系統(tǒng)一用一備）選用鈉離子交換設(shè)備 離子交換機(jī)選用合成樹脂。選用自動(dòng)軟水器 PDF1JK200400×2設(shè)備性能參數(shù)： 軟化水量1620t/h 出水硬度0.03mmol/L 2.3除氧方法及設(shè)備選擇除氧方法：熱力除氧利用公式=+ Kg/h計(jì)算然后設(shè)備選型。式中：G除氧水量， 進(jìn)除氧器水的焓，KJ/Kg 出除氧器水的焓，KJ/Kg 進(jìn)除氧器蒸汽的焓，KJ/Kg 除氧器熱效率，一般取0.960.98 余汽量，Kg/h,可按每噸除氧水13Kg計(jì)算由計(jì)算結(jié)果綜合考慮決定除氧設(shè)備選型：旋膜式除氧器CYD20設(shè)備性能： 出

9、水20t/h 水箱容積4.5 工作溫度104 工作壓力0.02MPa 2.4鍋爐排污量及排污系統(tǒng)和熱回收方案鍋爐排污量的大小，和給水的品質(zhì)直接有關(guān)。給水的堿度及含鹽量越大，鍋爐所需要的排污量愈多。鍋爐排污的指標(biāo)用排污率表示，排污率即排污水量(Q污)占鍋爐蒸發(fā)量(Q汽)的百分?jǐn)?shù)。KQ污Q汽×100 因此排污量Q污=K×Q汽=2.87t/h排污系統(tǒng)：在鍋爐本體范圍內(nèi)設(shè)置排污短管，排污閥及鍋筒內(nèi)部排污導(dǎo)管等。排污時(shí)，排污閥承受高溫液體的沖刷及污垢的磨損，停止排污后將逐漸冷到室溫。熱回收方案：在排煙口合適位置設(shè)置高效換熱器，將煙氣廢熱收集再利用，冷水被廢氣加熱后再打到鍋爐

10、里進(jìn)一步加熱循環(huán)，這樣可達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)能的效果。3 給水設(shè)備 3.1決定給水系統(tǒng)擬定系統(tǒng)草圖（見附圖） 給水系統(tǒng)由給水設(shè)備、連接管道和附件等組成。有除氧水箱，為保證除氧器的正常運(yùn)行，應(yīng)同時(shí)設(shè)置凝結(jié)水箱（凝結(jié)水箱與給水箱合設(shè)）系統(tǒng)草圖（見附圖） 3.2給水泵及給水箱的選擇給水泵的揚(yáng)程：H=1000（P+P）+ =1400 KPa 換算成H=140m式中：P鍋爐工作壓力，MPa P安全閥較高始起壓力比工作壓力的升高值，MPa 省煤器的阻力，KPa 給水管道的阻力，KPa 給水箱最低水位與鍋爐水位間液位壓差，KPa 附加壓力，50100KPa給水泵的選擇：給水泵的數(shù)量應(yīng)滿足鍋爐所有運(yùn)行鍋爐在額定蒸發(fā)量時(shí)

11、給水量的1.1倍的要求。綜合考慮季節(jié)性負(fù)荷，選擇型號(hào)為DG2530*6的給水泵，選與之相匹配的電機(jī)型號(hào)為Y200L1-2給水泵性能參數(shù)為：流量25/h, 揚(yáng)程180m, (三昌泵業(yè))選擇臺(tái)數(shù)：2臺(tái)，一用一備。給水箱的容積和個(gè)數(shù)：一般給水箱的總有效容量為所有運(yùn)行鍋爐在額定蒸發(fā)量時(shí)所需2040min的給水量。綜合考慮，選擇帶有隔板的方形水箱，容積為10。給水箱的安裝高度：=+-=7.8m式中：當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?，Pa 給水箱液面壓力，Pa 吸水管道阻力，Pa 富裕量，可取30005000Pa 使用溫度下水的密度，Kg/ g重力加速度，m/ 泵吸入口處流速，m/s 修正的泵允許吸水高度，m凝結(jié)水泵的選擇：

12、凝結(jié)水泵采用電動(dòng)離心泵，設(shè)兩臺(tái)（一用一備），凝結(jié)水泵流量應(yīng)不小于1.2倍最大小時(shí)凝結(jié)水回收量；當(dāng)全部鍋爐補(bǔ)給水進(jìn)入凝結(jié)水箱時(shí)，凝結(jié)水泵流量應(yīng)滿足所有運(yùn)行鍋爐額定蒸發(fā)量時(shí)所需水量的1.1倍。凝結(jié)水泵的揚(yáng)程：=+=840KPa 換算成H=84m式中：除氧器要求的進(jìn)水壓力，KPa 管道阻力，KPa 凝結(jié)水箱最低水位與給水箱或除氧器入口處標(biāo)高差相應(yīng) 壓力，KPa 附加壓頭，可取50KPa選擇型號(hào)為DG2520*5的凝結(jié)水泵,設(shè)置2臺(tái)，一用一備。綜合考慮，將凝結(jié)水箱的安裝高度設(shè)置為5米。其他水泵; 至于原水加壓泵和地下室排水泵視裝置運(yùn)行情況而設(shè)定，設(shè)置原則，一用一備。4 送引風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1鍋爐送風(fēng)量

13、和排煙量 送風(fēng)量 理論空氣需要量 =×1.3（0.661/12+0.022/4-0.02/16+0.01/14+0.004/32）×22.4×103=8343.8/煙煤 實(shí)際空氣需要量： V=*a a取1.2 V=8343.8×1.2=10012.57/煙煤 即為送風(fēng)量 理論排煙量： =(0.661×1.3/12)×22.4×103=1064.03/煙煤 =(0.022×1.3/2)×22.4×103=320.32 /煙煤 =(0.01×1.3/14 ）×22.4×

14、103=20.8 /煙煤 =(0.004×1.3/32)×22.4×103=3.64 /煙煤 理論總排煙量：V=1064.03+320.32+20.8+3.64=1408.79 /煙煤過剩氣體體積： =0.79×=7909.93 /煙煤實(shí)際排煙量： V=7909.93+1408.79=9318.72 /煙煤 4.2煙風(fēng)管道斷面尺寸常用風(fēng)煙道流速選用表材料風(fēng)速（m/s）煙速（m/s）磚或混凝土制4868金屬制10151015選用金屬制管道。風(fēng)速取12 m/s 煙速取12m/s由Q=AV有(10012.57/1300)×(14000/22880)=

15、3.14××12/4風(fēng)管道直徑d=0.742m由Q=AV有(9318.72/1300)×(14000/22880)=3.14××12/4煙管道直徑d=0.682m 4.3送引風(fēng)管道系統(tǒng)及其布置鍋爐的送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)宜單爐配置。當(dāng)需要集中配置時(shí)，每臺(tái)鍋爐的風(fēng)、煙道與總風(fēng)、煙道連接處，應(yīng)設(shè)置密封性好的風(fēng)、煙道閘門。單爐配置風(fēng)機(jī)時(shí)，層燃爐風(fēng)量的富裕量宜為10%，風(fēng)壓的富裕量宜為20%.集中配置風(fēng)機(jī)時(shí)，送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)均不應(yīng)少于2臺(tái)，其中各有一臺(tái)備用，并應(yīng)使風(fēng)機(jī)能夠并聯(lián)運(yùn)行，并聯(lián)運(yùn)行后的風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓富裕量和單爐配置時(shí)相同 4.4煙道和風(fēng)道阻力：煙道阻力

16、:=+-=198.8Pa式中：平衡通風(fēng)時(shí)爐膛出口處必須保持的負(fù)壓 修正后煙道總的水平阻力，Pa 其中，=u)+××Pa風(fēng)道阻力:=-=268.4Pa式中：空氣進(jìn)口處爐膛真空度，其值可由以下公式求得： =+0.95Hg Pa 煙道計(jì)算中爐膛出口處真空，一般=20Pa H由空氣進(jìn)口到爐膛出口中心間垂直距離，m 4.5煙囪高度及斷面尺寸 每個(gè)新建鍋爐房只能設(shè)一個(gè)煙囪。鍋爐房煙囪高度應(yīng)根據(jù)鍋爐房總?cè)莘e，按下表規(guī)定執(zhí)行。鍋爐房煙囪最低允許高度鍋爐房總?cè)萘縈W<0.70.7<1.41.4<2.82.8<77<1414<28煙囪最低允許高度m20253

17、0354045新建鍋爐煙囪周圍半徑200m距離內(nèi)有建筑物時(shí)，煙囪應(yīng)高出最高建筑物3m以上，鍋爐房總?cè)莘e大于28MW時(shí)，其煙囪高度應(yīng)按環(huán)境影響評(píng)價(jià)要求確定，但不得低于45米根據(jù)鍋爐參數(shù)選擇煙囪高度：鍋爐房總?cè)莘e為14MW，因此選用煙囪高度不得低于40米，最終確定煙囪高度43米。煙囪直徑的確定：=0.0188 m式中通過煙囪的總煙氣量，/h n利用同一煙囪的同時(shí)運(yùn)行的鍋爐臺(tái)數(shù) 煙囪出口煙氣流速，m/s,按下表選用煙囪出口處煙氣流速（m/s）通風(fēng)方式全負(fù)荷時(shí)最小負(fù)荷機(jī)械通風(fēng)102045自然通風(fēng)6102.53=2××=2×778×12.79=18967.64 /

18、h因此=0.92m 4.6與鍋爐配套的送引風(fēng)機(jī)性能引風(fēng)機(jī)計(jì)算流量額定負(fù)荷時(shí)的空氣流量=*101325/b=3931 /h流量儲(chǔ)備系數(shù)取1.1b取當(dāng)?shù)貧鈮褐蹈鶕?jù)流量和全壓來確定選用的引風(fēng)機(jī)型號(hào)所選用的引風(fēng)機(jī)型號(hào)為：468NO4.5A其性能參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速 r/min : 1450全壓 Pa : 461667流量 /h : 28955242電動(dòng)機(jī)型號(hào) ： Y90S4電動(dòng)機(jī)功率KW ： 1.15 運(yùn)煤除灰方法的選擇 5.1平均小時(shí)最大耗煤量：= 1.67 t/h式中：鍋爐房自耗熱量、官網(wǎng)熱損失和除氧用熱系數(shù) 生產(chǎn)和生活平均熱負(fù)荷、供暖和通風(fēng)最大熱負(fù)荷 之和，t/h; 鍋爐工作壓力下蒸汽的焓，KJ/Kg

19、 給水的焓，KJ/Kg 鍋爐排污量，t/h 排污水的焓，KJ/Kg 鍋爐輸入熱量，KJ/Kg 鍋爐的運(yùn)行效率（用小數(shù)表示）最大晝夜耗煤量：=8S+8（3-S）= 38.88 t/d式中：S生產(chǎn)班次 平均小時(shí)最大耗煤量，t/h 非工作班時(shí)的耗煤量t/h平均小時(shí)最大耗煤量對(duì)應(yīng)的灰渣量: C=B（+）= 1.15 t/h式中：B鍋爐的平均或最大耗煤量，t/h 煤的收到基基灰分，% 固體不完全燃燒熱損失，% 煤的收到基低位發(fā)熱量，KJ/Kg 32866煤的發(fā)熱量，KJ/Kg由平均小時(shí)最大耗煤量對(duì)應(yīng)的灰渣量可估算最大晝夜耗煤量對(duì)應(yīng)的灰渣量: =26.83 t/d 5.2儲(chǔ)煤場的面積：F=196.3式中：B鍋爐房的平均每小時(shí)最大耗煤量，t/h T鍋爐每晝夜運(yùn)行時(shí)間,h M煤的儲(chǔ)備天數(shù),d N考慮煤堆過道占用面積系數(shù)，一般取1.51.6 H煤堆高度,m 煤的堆積密度t/ 堆角系數(shù)，一般取0.60.8綜合考慮：取煤堆高度為2.5米，儲(chǔ)存天數(shù)為4天，鍋爐每晝夜運(yùn)行時(shí)間為24h,煤的堆積密度0.7t/ 5.3運(yùn)煤除灰方式及其系統(tǒng)組成運(yùn)煤系統(tǒng)輸送量:G=2.21t/h式中：平均最大小時(shí)耗煤量，t/h，當(dāng)鍋爐房需擴(kuò)建時(shí)，計(jì)入相應(yīng)耗煤量； K運(yùn)輸不平衡系數(shù)，可取1.11.2 t運(yùn)輸系統(tǒng)工作時(shí)間，h根據(jù)計(jì)算結(jié)果，綜合考慮運(yùn)煤除灰方式選用單斗提升機(jī)。運(yùn)煤除灰系統(tǒng)的組成：儲(chǔ)煤場、燃煤破碎裝置