3_2t_h燃輕油蒸汽鍋爐房工藝設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)

1、3_2t_h燃輕油蒸汽鍋爐房工藝設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 鍋爐課程設(shè)計(jì)3*2t/h燃輕油蒸汽鍋爐房工藝設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 學(xué)生姓 名:xxx 學(xué) 號(hào): xxxxxxxxxx 指導(dǎo)教師: xxx 所在學(xué)院: xxxxxx 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng): xxxxxxx 72014年1月10日目錄第一章 原始資料 1.1 設(shè)計(jì)目的與任務(wù) 1.2 熱負(fù)荷資料 1.3 鍋爐預(yù)選 1.4 燃油資料 1.5 水質(zhì)資料 1.6 氣象資料 1.7 其他資料第二章 選擇鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù) 2.1 計(jì)算熱負(fù)荷 2.2 鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)第三章 鍋爐水處理設(shè)備 3.1 確定水處理能力 3.2決定軟化方法 3.3 軟化設(shè)備選擇計(jì)算 3.4 除氧設(shè)備選型 3.

2、5 排污設(shè)備選型第四章 熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.1 給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.2 凝結(jié)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.3 分汽缸的設(shè)計(jì) 4.4 管道計(jì)算第五章 送、引風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.1 送、引風(fēng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 5.2 煙風(fēng)道計(jì)算 5.3 送、引風(fēng)機(jī)選擇 5.4 鍋爐煙氣凈化第六章 鍋爐燃油系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.1 供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.2 管路系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.3 油泵的選擇第七章 鍋爐房輔助設(shè)備與福建第八章 鍋爐房工藝布置參考文獻(xiàn)第一章 原始資料1.1設(shè)計(jì)目的與任務(wù) 課程設(shè)計(jì)是“鍋爐房設(shè)計(jì)課程”的主要教學(xué)環(huán)節(jié)之一,通過(guò)課程設(shè)計(jì)了解鍋爐房工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容、程序和基本原則,同時(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)鞏固所學(xué)的理論和實(shí)際知識(shí),并學(xué)習(xí)運(yùn)用這些知識(shí)解決工程

3、問(wèn)題。1.2 熱負(fù)荷資料 本設(shè)計(jì)為長(zhǎng)沙市某建筑采暖供熱鍋爐房設(shè)計(jì),具體各項(xiàng)熱負(fù)荷如下表所示:用汽部門(mén)蒸汽壓力溫度消耗量(t/h)回收率%(mpa)(飽和)最大平均生產(chǎn)熱負(fù)荷0.832.650采暖負(fù)荷0.22.4生活0.1-0.210.8801.3 鍋爐類(lèi)型的預(yù)選 供選擇的類(lèi)型有燃油熱水鍋爐、燃油蒸汽鍋爐、燃?xì)鉄崴仩t、燃?xì)庹羝仩t,從清潔性、經(jīng)濟(jì)性、調(diào)節(jié)方便各方面比較選擇燃油蒸汽鍋爐進(jìn)行供熱,具體比較后面詳細(xì)描述。1.4 燃油資料 燃油鍋爐用代表性0號(hào)輕柴油組成(以下成分為質(zhì)量分?jǐn)?shù)) car=85.55% har=13.49% sar=0.25% oar=0.66% nar=0.04% mar

4、=0% aar=0.01%應(yīng)用基低位發(fā)熱量 42915 kj/kg1.5 水質(zhì)資料永硬:1.7mmol/l、 總硬:2.8mmol/l 、總堿:1.1mmol/l、溶解固形物:420mg/l ph:7.5、 最高地下水位:-6m、自來(lái)水水溫:10冬1.6 氣象資料位置供暖室外計(jì)算溫度冬季室外平均風(fēng)速供暖天數(shù)供暖期日平均溫度北緯東經(jīng)海拔28121130544.9m0.32.3m/s48天4.3查gb 50736-2012 民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范長(zhǎng)沙市的相關(guān)參數(shù)得到。1.7 其他資料 兩班生產(chǎn) 室內(nèi)采暖溫度為18,設(shè)備保暖溫度不低于5。第二章 選擇鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)2.1 計(jì)算鍋爐房熱負(fù)荷

5、 最大計(jì)算熱負(fù)荷是根據(jù)生產(chǎn)、生活、采暖、通風(fēng)需要的熱負(fù)荷計(jì)算出鍋爐房最大熱負(fù)荷,以此作為確定鍋爐房最大熱負(fù)荷,以此作為確定鍋爐房規(guī)模、總裝機(jī)容量的依據(jù)。熱負(fù)荷計(jì)算的目的是求出鍋爐房的計(jì)算熱負(fù)荷、平均熱負(fù)荷和全年熱負(fù)荷,作為鍋爐設(shè)備選擇的依據(jù)。2.1.1 鍋爐的最大熱負(fù)荷鍋爐房最大計(jì)算熱負(fù)荷 qk(k1q1+k2q2+k3q3+k4q4) t/h鍋爐房設(shè)計(jì)容量qkk1q1+k3q3+k4q4q1采暖最大熱負(fù)荷t/h2.4q2生產(chǎn)最大熱負(fù)荷t/h3q3生活最大熱負(fù)荷t/h1k室外管網(wǎng)熱損失及泄露損失系數(shù)1.1k1采暖熱負(fù)荷同時(shí)使用系數(shù)1k2生產(chǎn)熱負(fù)荷同時(shí)使用系數(shù)0.8k3生活熱負(fù)荷同時(shí)使用系數(shù)0.

6、5采暖季鍋爐房最大熱負(fù)荷q5.83非采暖季鍋爐房最大熱負(fù)荷q3.192.1.2 鍋爐的平均熱負(fù)荷采暖平均熱負(fù)荷根據(jù)采暖期室外平均溫度計(jì)算:鍋爐房平均熱負(fù)荷qpjkq1pj+q2pj+q3pj采暖平均熱負(fù)荷qpj1 t/h1.86 生產(chǎn)平均熱負(fù)荷 qpj2 t/h2.6生活平均熱負(fù)荷qpj3 t/h0.8k室外管網(wǎng)熱損失及泄露損失系數(shù)1.1室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度tn,18供暖平均溫度tpj,4.3供暖室外計(jì)算溫度tw,0.3采暖季鍋爐房平均熱負(fù)荷qpj5.79非采暖季鍋爐房平均熱負(fù)荷qpj3.742.1.3 鍋爐的全年熱負(fù)荷 年熱負(fù)荷是計(jì)算全年燃料耗量的依據(jù),也是技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的一個(gè)根據(jù)。全年熱負(fù)荷可根據(jù)平

7、均熱負(fù)荷和全年使用小時(shí)數(shù)按照下列公式計(jì)算: 式中 d1、d2、d3、d4?分別為采暖、通風(fēng)、生產(chǎn)、生活全年熱負(fù)荷, t/h; 采暖、通風(fēng)、生產(chǎn)、生活全年熱負(fù)荷可分別用下面公式計(jì)算求得: d1 8+(3-s) d2 8sd38sd48s 其中: 非工作班時(shí)保溫用熱負(fù)荷 t/h 年負(fù)荷d采暖平均熱負(fù)荷qpj1 t/h1.860 生產(chǎn)平均熱負(fù)荷qpj2 t/h2.6生活平均熱負(fù)荷qpj3 t/h0.8k室外管網(wǎng)熱損失及泄露損失系數(shù)1.1非工作班時(shí)保溫用熱負(fù)荷 t/h0.36采暖全年熱負(fù)荷d1 t/年1566.72生產(chǎn)全年熱負(fù)荷d2 t/年15184生活全年熱負(fù)荷d4 t/年4672年負(fù)荷d t/年2

8、1422.72 2.2 鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)的選擇 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(lèi)等因素選擇,并考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的合理性。 根據(jù)鍋爐房最大熱負(fù)荷為5.83t/h,查實(shí)用供暖空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇額定蒸發(fā)量為2t/h的燃油蒸汽鍋爐3臺(tái),其中一臺(tái)為備用鍋爐,在供暖季節(jié)啟動(dòng)3臺(tái),在非供暖季節(jié)啟動(dòng)兩臺(tái),并對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。 上網(wǎng)查找適合的鍋爐,詳細(xì)信息如下:型號(hào)wns2-1.25額定蒸發(fā)量2t/h額定蒸汽壓力1.25mpa額定進(jìn)水溫度20換熱面積46.71設(shè)計(jì)熱效率90.1%鍋爐水容量3.5燃料耗量140kg/h水泵電功率3風(fēng)機(jī)電功率4.5給水口32蒸汽出口65供油口13回油口13連續(xù)排污口5

9、0外形尺寸3330*2680*3096鍋爐產(chǎn)品見(jiàn)附圖第三章 鍋爐水處理設(shè)備的選擇和計(jì)算 鍋爐房用水一般來(lái)自城市或廠區(qū)供水管網(wǎng),水質(zhì)已經(jīng)過(guò)一定的處理。鍋爐房水處理的任務(wù)通常是軟化和除氧,某些情況下也需要除堿或部分除鹽。3.1 確定水處理設(shè)備的生產(chǎn)能力 鍋爐補(bǔ)給水應(yīng)經(jīng)軟化處理,而除氧設(shè)備應(yīng)處理全部鍋爐給水。因?yàn)槟Y(jié)水中雜質(zhì)含量很少,但輸送過(guò)程中可能接觸空氣而使之含氧 水軟化處理設(shè)備生產(chǎn)能力g由鍋爐補(bǔ)給水量、熱水管網(wǎng)補(bǔ)給水量、水處理設(shè)備自耗軟水量和工藝生產(chǎn)需要軟水量決定: t/h式中: ?鍋爐補(bǔ)給水量 凝結(jié)水回水量gn(t/h采暖季非采暖季1采暖負(fù)荷回收率0.82生產(chǎn)負(fù)荷回收率0.5gnk11q1+

10、k22q23.12gnk11q11.2鍋爐房額定蒸發(fā)量d(t/h) 6合格的凝結(jié)水回收量gn3.12設(shè)備和管道漏損0.50%鍋爐排污率ppw(預(yù)選)5%鍋爐補(bǔ)給水量(t/h)3.21 grw3.12*3%0.09t/h 水處理設(shè)備自耗軟水量 gzhwf t/h 式中:-逆流沖洗速度,m/h,低流量時(shí)取2m/h f-交換器截面積,? -水的密度,1t/m3 初步選定離子交換器工藝指標(biāo): 離子交換器內(nèi)徑 式中: d-交換器出力,m3/h v-水通過(guò)交換器的空塔流速,15-25m/h 取v16m/h,則d362mm,取300mm,則v21.5m/h。 查實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)得內(nèi)徑為300mm的離子交

11、換器截面積為0.07?,則:gzh2f2*2*0.070.28t/h 工藝生產(chǎn)需要軟水量在課程設(shè)計(jì)時(shí)不考慮。 水處理量:g1.2*3.21+0.28+0.094.296t/h。3.2 決定水的軟化方法 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,通常可根據(jù)鍋水相對(duì)堿度和按堿度計(jì)算的鍋爐排污率高低來(lái)決定。相對(duì)堿度:鍋爐補(bǔ)給水堿度abglmmol/l1.1sbgl鍋爐補(bǔ)給水溶解固形物mg/l420分解率51%鍋水相對(duì)堿度0.13 因?yàn)?.130.2,故根據(jù)低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),不需要對(duì)其進(jìn)行除堿處理。 水的軟化方法一般采用離子交換軟化法,其效果穩(wěn)定且易于控制。3.3 軟化設(shè)備選擇計(jì)算 離子

12、交換器的臺(tái)數(shù)一般不少于兩臺(tái),晝夜再生次數(shù)為1-2次,由于水系統(tǒng)鍋爐水處理量不大,故只采用兩臺(tái)。由前面計(jì)算的水處理量,可知每臺(tái)鈉離子交換器的水處理量為 離子交換器通常采用固定床逆流再生,以節(jié)省再生劑。因?yàn)樵捕容^小,故選定單級(jí)鈉離子交換系統(tǒng),離子交換劑采用交換樹(shù)脂。 查實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè),鈉離子交換工藝指標(biāo)如下: 鈉離子交換規(guī)格交換器面積交換劑層高度h交換劑體積v出力d300*20000.07m21.00m0.07m32.00m3/h周期交換器能力e每次反洗用水量g1配制鹽液用水量還原時(shí)總水量g每次還原食鹽耗量b80mol0.49(m3/15min)0.105-0.210.595-0.701

13、0.53.3.1 溶鹽池的計(jì)算 鈉離子交換器的再生劑為食鹽,再生液的制備一般為溶鹽池,池的體積通常為一次再生量。一次再生耗量b(kg) kg 一次耗鹽量b計(jì)算e0交換劑工作交換容積mol/l1142.86f交換器截面積(m2)0.07h交換劑層高度m1y鹽的純度,與鹽的等級(jí)有關(guān)0.96b再生劑單耗g/mol100一次再生耗鹽量bkg8.33 稀鹽溶液池的體積v1式中:b-一次再生用鹽量,kg cy-鹽溶液濃度,%,一般取用4%-8%,選6% y-鹽溶液密度,t/m3,見(jiàn)下表濃度(%)4681026密度(t/m3)1.02681.04131.05691.07071.1972 v10.0159m3

14、15.9l3 貯鹽池體積v2 式中: n-貯鹽天數(shù),一般取10-15天.n10 a-每晝夜用鹽量,t -鹽的視密度,可取0.86t/m3ab/24.15kg v20.058m358l3.3.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn) (1)進(jìn)水h02mmol/l,采用固定床順流再生式,當(dāng)進(jìn)水h06.5mmol/l,應(yīng)采用固定床逆流再生形式。 (2) 單級(jí)固定離子床交換器一般不少于兩臺(tái)。 3.3.3 型號(hào)的確定上網(wǎng)查詢(xún)鈉離子交換器的型號(hào),根據(jù)流量、交換器尺寸等進(jìn)行最后確定技術(shù)參數(shù)原水壓力(mpa)原水硬度(mmol/l出水硬度mmol/l水耗原水溫度電源耗電量鹽耗0.2-0.60.60.03產(chǎn)水量的2%5-50220v/50

15、hz10-40w100克/克當(dāng)量設(shè)備選型型號(hào)產(chǎn)水量m3/h進(jìn)出水管徑mm交換罐d1*h1/mm樹(shù)脂裝填量l鹽桶d2*h2/l控制方式btn-2.01.8-2.225330*139072360*860流量控制型 詳細(xì)功能見(jiàn)鈉離子交換器的附圖。 3.4 除氧設(shè)備的選擇 3.4.1 除氧設(shè)備選擇計(jì)算 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,額定蒸發(fā)量不小于2t/h的蒸汽鍋爐的給水和供水溫度大于95的熱水鍋爐的循環(huán)水要進(jìn)行除氧,除氧方法常用熱力除氧,真空除氧和化學(xué)劑除氧。 查實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)表8.4-40,除氧脫氣裝置的分類(lèi)及適用條件可知應(yīng)該選擇大氣熱力除氧,這是使用最廣泛的一種除氧方法,其工作可靠,效果穩(wěn)定,出口含氧量小

16、于等于0.05mg/l,工作壓力為0.02mpa,工作溫度104-105,進(jìn)氣壓力0.15-0.2mpa,進(jìn)水溫度不低于40。 除氧器的水處理量為鍋爐總給水量 采暖季節(jié) ggb+gn3.12+3.216.33t/h 根據(jù)各項(xiàng)數(shù)據(jù)上網(wǎng)查詢(xún),選擇除氧器: 技術(shù)參數(shù):工作壓力:0.02mpa工作溫度:104 出水含氧量:小于等于0.05mg/l 進(jìn)水壓力 0.25mpa 設(shè)備規(guī)格:(詳圖附后)規(guī)格t/h水箱有效容積m3蒸汽入口dn1進(jìn)氣口dn2汽平衡口dn3輔助加熱口dn4水平衡口dn5進(jìn)水口dn6控制方式尺寸(l*h*b)6.53.550mm50mm 32mm32mm 40mm50mm自動(dòng)3862

17、*3280*1200 注意:除氧器負(fù)荷適應(yīng)范圍為額定負(fù)荷的30%-120%,溫差較小時(shí),可采用直接排汽。 除氧水箱配置有水位計(jì),水位變選器、水位報(bào)警裝置、溢流水封管、排污管及出水管。 熱力除氧器的耗汽量: kg/h 式中: g-除氧水量,6.33t/h6330kg/h i1-進(jìn)除氧器水焓,kj/kg,t40,取167.50kj/kg i2-出除氧器水的焓, kj/kg,t104,取435.97kj/kg iq-進(jìn)除氧器蒸汽的焓,kj/kg,t184,取2781.21kj/kg -除氧器熱效率,一般取0.96-0.98,取0.98 dy-余汽量,kg/h,按每噸水1kg/h算 dq731kg/h

18、 由于耗汽量很小,可忽略不計(jì)。 3.4.2 除氧水泵的選擇 除氧水泵設(shè)計(jì)流量 d1.1*g6.963t/h 除氧水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程 h1py+pj 式中:h1-管道系統(tǒng)總阻力,kpa py-管道系統(tǒng)沿程阻力,kpa pj-管道系統(tǒng)局部阻力,kpa pyrml rm-管道比摩阻,pa/m l-管路總長(zhǎng),m pj w2/2 - 局部阻力系數(shù) -水的密度。1000kg/m3 w-管路流速,m/s 除氧泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程hkpa hp+h1+h3管道配件局部阻力系數(shù)數(shù)量 p除氧器進(jìn)水壓力kpa250管路流速m/s2.2閘閥 0.5 4 h1管路系統(tǒng)總阻力kpa51.642管路總長(zhǎng)m8過(guò)濾器 2 1 h3附加壓力kp

19、a50比摩阻pa/m2190止回閥 4.1 1 水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程kpa351.642局部阻力系數(shù)14.1分流三通 1.5 2 水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程m35.88 管路系統(tǒng)阻力pa5164290彎頭 1.5 2 總局部阻力系數(shù) 14.1 根據(jù)揚(yáng)程和流量選擇水泵兩臺(tái),其中一臺(tái)備用。型號(hào)如下: 除氧泵選型:上海凱泉公司型號(hào)2.5n32揚(yáng)程m52.5流量m3/h8允許汽蝕量1.9m電機(jī)功率kw0.55重量42kg 3.5 鍋爐排污設(shè)備選擇 3.5.1 鍋爐排污系統(tǒng)設(shè)計(jì) (1)鍋爐同時(shí)設(shè)置定期排污裝置和連續(xù)排污裝置,進(jìn)行鍋外水處理。 (2)每臺(tái)鍋爐單獨(dú)設(shè)置連續(xù)排污管和定期排污管,定期排污管上裝止回閥,總排污管上不裝任

20、何閥門(mén)。 (3)鍋爐排污水排入下水道前應(yīng)經(jīng)擴(kuò)容器減壓并冷卻至40, (4)連續(xù)排污設(shè)連續(xù)排污膨脹器回收二次蒸汽。 3.5.2 鍋爐排污系統(tǒng)計(jì)算 (1)鍋爐的連續(xù)排污率和連續(xù)排污量 按堿度計(jì)算: 按鹽度計(jì)算: 式中: ags、sgs-分別為補(bǔ)給水的堿度、含鹽量;mmol/l,mg/l ag、sg-分別為鍋水的允許堿度、允許含鹽量,mmol/l,mg/l -鍋爐補(bǔ)給水率(1) ags1.1mmol/l ag14mol/l sgs420mg/l sg3500mg/l 3.12/6.33*100%49.3% 計(jì)算得p14.03% p26.29% p1p2,取pp26.29% 鍋爐連續(xù)排污量dpsp*d

21、367kg/h 相關(guān)參數(shù)查實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè) 2 連續(xù)排污膨脹器的二次蒸汽量 kg/h 式中:dps-連續(xù)排污量,367kg/h i-鍋爐飽和水焓,kj/kg,t184,i781.35kj/kg -排污管熱損失系數(shù),取0.97 -膨脹器壓力下飽和水和飽和蒸汽的焓,kj/kg 設(shè)工作壓力為0.5mpa,2756.66 670.67 x-二次蒸汽干度,一般取0.97 所以 dq15.82kg/h 3 膨脹器容積 m3 式中: k-容積富裕系數(shù),1.5 v-二次蒸汽的比容,0.31563 rv-單位容積的蒸汽分離強(qiáng)度,600m3/(m3/h) 所以 v0.0125m312.5l 根據(jù)計(jì)算所得數(shù)據(jù),

22、本設(shè)計(jì)選擇以下型號(hào): 產(chǎn)品型號(hào) lp0.7 通徑尺寸 600*6 幾何容積 o.7m3 蒸汽出口 pn0.6 pn100 設(shè)計(jì)壓力 0.5mpa 排污水出口 pn0.6 pn80 設(shè)計(jì)溫度 260 高度尺寸 3080mm 設(shè)計(jì)重量 1.25t 3.5.3 降溫池的選擇 根據(jù)所選的排污膨脹器的大小來(lái)選擇,由于v0.7m3,所以選擇一個(gè)容積為1m3的玻璃鋼水箱即可。 第四章 熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1 給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1.1 決定給水系統(tǒng) 給水系統(tǒng)由給水設(shè)備、連接管道、和附件等組成。由于除氧器設(shè)有除氧水箱,故給水箱與凝結(jié)水箱合設(shè),即采用一級(jí)給水系統(tǒng)。 給水泵可以集中設(shè)置,通過(guò)母管向各臺(tái)鍋爐供水,也可以

23、每臺(tái)鍋爐單獨(dú)配置,但備用給水泵仍應(yīng)與每臺(tái)鍋爐的給水管道連接,以確保供水系統(tǒng)簡(jiǎn)化,節(jié)約資源考慮,選擇集中給水。4.1.2 給水泵的選擇(1)給水泵容量和臺(tái)數(shù) 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范知給水泵流量應(yīng)滿(mǎn)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。即d6.33*1.16.963t/h。故采用2臺(tái)4t/h的給水泵,同時(shí)設(shè)置一臺(tái)備用水泵。當(dāng)任何一臺(tái)泵停止運(yùn)行時(shí),其余給水泵的流量仍能支持鍋爐房運(yùn)行。 在非采暖季節(jié)時(shí),只開(kāi)啟兩臺(tái)水泵,輪流進(jìn)行檢修,使水泵正常安全的工作,提高運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。(2)給水泵的揚(yáng)程 h1000p+p+h1+h2+h3+h4 kpa式中p-鍋爐的工作壓力,1.25mpa p-安全

24、閥較高起始?jí)毫Ρ裙ぷ鲏毫Φ纳咧?mpa h1-省煤器的阻力,kpa h2-給水管道的阻力,kpa h3-給水箱最低水位與鍋爐水位間液水壓差,kpa h4-附加壓力,50-100kpa對(duì)于低壓鍋爐,可采用近似計(jì)算:h1000p+100-120kpa所以, h1350kpa135m根據(jù)水泵的流量和揚(yáng)程選擇上海中成泵業(yè)制造有限公司水泵,詳細(xì)參數(shù)如下:型號(hào)25gdl4-11*12孔口高度75mm流量4m3/h泵長(zhǎng)度300mm揚(yáng)程132m寬度b205mm吸程7.5m進(jìn)口管徑25mm電機(jī)功率4kw出口管徑25mm4.1.3 給水箱的選擇(1)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

25、給水流量之間的緩沖,二是給水的儲(chǔ)備。為了保證給水箱進(jìn)水與出水的平衡以及鍋爐安全運(yùn)行,所以給水箱的容量根據(jù)鍋爐房的容量確定,常年不間斷供熱的鍋爐應(yīng)設(shè)置兩個(gè),總有效容量為所有運(yùn)行鍋爐在額定蒸發(fā)量時(shí)所需20-40mm的給水量,故: vd*40/60m36.33*2/34.22m3 每個(gè)水箱的有效容積為2.11m3。(2)給水箱的安裝高度給水泵輸送溫度較高的冷水,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)生汽蝕和影響正常給水。式中 pg-水箱的工作壓力,650kpapbh-使用溫度下水的飽和壓力,650kpa hy -吸水管道的阻力,kpa hf-水泵的汽蝕余量,2.8m pg-考慮水

26、箱壓力瞬變的裕量,4kpa 吸水管道阻力計(jì)算局部總阻力系數(shù)計(jì)算吸水管流速m/s1.8管道配件局部阻力系數(shù)數(shù)量吸水管長(zhǎng)度m3.2閘閥0.52比摩阻pa/m2142過(guò)濾器21總局部阻力系數(shù)4.5分流三通1.51動(dòng)壓(pa)1620總局部阻力系數(shù)4.5hy(pa)14144.4 所以 hz2.094kpa0.213m 故選擇兩個(gè)水箱,安裝高度為0.213m,使泵處于自灌水狀態(tài)。4.2 凝結(jié)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 凝結(jié)水箱與給水箱合設(shè),故不需計(jì)算。 凝結(jié)水泵采用電動(dòng)離心泵,設(shè)兩臺(tái),其中一臺(tái)備用。 凝結(jié)水量為3.12t/h,可設(shè)水泵的額定流量為5t/h 凝結(jié)水泵揚(yáng)程:hnpzy+h1+h2+h3kpa 式中:pz

27、y-除氧器要求的進(jìn)水壓力,0.2mpa h1-管道阻力,設(shè)150kpa h2-凝結(jié)水箱最低水位至凝結(jié)水接收設(shè)備進(jìn)口之間的高差,取4m h3-附加壓頭 ,50kpahn260kpa26m 根據(jù)流量和揚(yáng)程選擇凝結(jié)水泵:型號(hào) gnl3-a配帶電機(jī)型號(hào) y/yb100l-2b5泵進(jìn)口直徑 80mm流量 5m3/h電機(jī)功率 3.0kw泵出口直徑 50mm揚(yáng)程 44m3 效率 35.00% 泵重 140kg轉(zhuǎn)速 2980r/min必須汽蝕余量 0.6m 軸功率 1.71kw葉輪名義直徑 140mm 4.3 管道增壓泵的選擇 進(jìn)入鍋爐房的原水壓力不能滿(mǎn)足水處理設(shè)備和其他用水要求時(shí),應(yīng)設(shè)置原水增壓泵,不設(shè)備用

28、,揚(yáng)程一般不低于200-300kpa,水流量為大于3.21t/h。 型號(hào)參數(shù)如下:型號(hào)流量揚(yáng)程效率轉(zhuǎn)速電機(jī)功率20-1603.3m3/h30m23%2900r/min1.5kw 4.4 分汽缸的設(shè)計(jì) 4.4.1 蒸汽管道的設(shè)計(jì) 三臺(tái)鍋爐分別設(shè)置獨(dú)立的蒸汽管道接至分汽缸,分汽缸再根據(jù)用戶(hù)要求進(jìn)行分管供汽,鍋爐內(nèi)自用蒸汽應(yīng)用汽缸上自用蒸汽總管接出。 4.4.2 管道計(jì)算鍋爐蒸汽管道額定蒸汽量d(t/h2實(shí)際情況蒸汽管流速m/s2024.411.25s蒸汽管管徑mm71.80 76蒸汽總管流速m/s2526.521.25s0蒸汽總管管徑mm111.24 108壁厚mm44選用無(wú)縫鋼管 7641084

29、熱力除氧器蒸汽管道熱力除氧器的耗汽量dq(kg/h)1128.31 實(shí)際情況無(wú)縫鋼管熱力除氧器蒸汽管流速m/s3030.530.2s熱力除氧器蒸汽管管徑mm89.78 898941.25s2熱力除氧器蒸汽管流速m/s2524.181.25s2熱力除氧器蒸汽管管徑mm48.24 50503.5生產(chǎn)蒸汽供管生產(chǎn)蒸汽量(t/h3蒸汽管流速m/s201.25s蒸汽管管徑mm87.941.25s蒸汽管管徑mm89蒸汽管流速m/s19.53選用無(wú)縫鋼管 894生活蒸汽供管生活蒸汽量(t/h1蒸汽管流速m/s201.25s蒸汽管管徑mm50.771.25s蒸汽管管徑mm50蒸汽管流速m/s20.62選用無(wú)縫

30、鋼管 503.5采暖蒸汽供管采暖蒸汽量(t/h2.4蒸汽管流速m/s201.25s蒸汽管管徑mm78.661.25s蒸汽管管徑mm76蒸汽管流速m/s21.42選用無(wú)縫鋼管 764 4.4.3 分汽缸尺寸確定 分汽缸尺寸及各個(gè)管道的間距根據(jù)公稱(chēng)直徑來(lái)確定,鍋爐供汽管道為dn80,采暖蒸汽供管為dn80,生產(chǎn)蒸汽供管為dn100,生活蒸汽供管為dn65,熱力除氧管道dn50。 相鄰管管徑(mm)253240506580100125150200兩相鄰管間距(mm)220250270290310330360390420500 由各管徑取d1100mm,d2310mm,d3330mm,d4360mm,

31、d5d6d7330mm,d8d9d10100mm。 由于分汽缸筒體開(kāi)孔最大直徑不應(yīng)超過(guò)筒體內(nèi)徑的一半,故取筒體內(nèi)徑為200mm,分汽缸兩端采用橢球形封頭,筒長(zhǎng):l100+310+330+360+330*3+100*3+105*22600m4.5 閥門(mén)管道的選擇計(jì)算 1、水系統(tǒng)各管道管徑的計(jì)算 假定流速法: mm 式中: d-管道流經(jīng)水量,m3/h v-管道流速,m/s 各水管的流速及管徑如下: 給水泵給水管道鍋爐房給水量dm3/h6.33假定給水總管流速m/s2給水總管管徑mm33.47w1給水總管管徑mm32壁厚mm3w1實(shí)際給水總管流速m/s2.2選用無(wú)縫鋼管 323凝結(jié)水回水管道合格的凝

32、結(jié)水回收量gnm3/h3.1凝結(jié)水回水管流速m/s1.0wc凝結(jié)水回水管管徑mm33.2wc實(shí)際凝結(jié)水回水管管徑mm32凝結(jié)水回水管實(shí)際流速m/s1.1選用無(wú)縫鋼管 323上水管w自來(lái)水管流速m/s2室外供水管水量g(m3/h5.5476w室外供水管管徑mm31.33w室外供水管管徑mm32自來(lái)水管實(shí)際流速m/s1.92鍍鋅焊接鋼管dn32出交換器軟化水管軟化水管流速m/s2軟化水量m3/h3.21w2軟化水管管徑mm23.83w2軟化水管管徑mm25軟化水管實(shí)際流速m/s1.82鍍鋅焊接鋼管dn25進(jìn)除氧器軟化水管軟化水管流速m/s2軟化水量m3/h6.33w2軟化水管管徑mm33.47w2

33、軟化水管管徑mm32軟化水管實(shí)際流速m/s2.19無(wú)縫鋼管323熱力除氧器氧化水管道w4氧化水量m3/h6.33假定給水總管流速m/s1.5給水總管管徑mm38.64w1給水總管管徑mm40壁厚mm3w1實(shí)際給水總管流速m/s1.4選用無(wú)縫鋼管 403第五章 送、引風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.1 送、引風(fēng)系統(tǒng)方案的選擇和設(shè)計(jì) 送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)都由鍋爐廠配套供應(yīng),根據(jù)鍋爐房情況初步確定鍋爐送風(fēng)管道設(shè)在室內(nèi),順氣流方向有i0.03的坡度,每臺(tái)鍋爐有單獨(dú)的送風(fēng)管道和煙道,風(fēng)道和煙道均采用鋼板,考慮熱膨脹補(bǔ)償,風(fēng)道入口設(shè)網(wǎng)板,隔絕大型入口雜,同時(shí)均應(yīng)保溫。 煙囪高度的確定必須符合鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。5.

34、2 煙、風(fēng)道計(jì)算 5.2.1計(jì)算送風(fēng)量和排煙量 a、燃油資料0號(hào)輕柴油 密度840kg/m3 car har sar oar nar mar aar 85.55% 13.49% 0.25% 0.66% 0.04% 0% 0.01% 應(yīng)用基低位發(fā)熱量qnet,ar42915kj/kg b、燃料耗量 根據(jù)鍋爐選型知每臺(tái)鍋爐的額定耗油量為140kg/h c、理論空氣量和煙氣量的計(jì)算一臺(tái)鍋爐為例 理論空氣量: nm3/kg理論煙氣量: nm3/kgvk010.583nm3/kg1481.62nm3/hvy011.372 nm3/kg1592.15nm3/h d、實(shí)際煙氣量和空氣量的計(jì)算 實(shí)際空氣量 實(shí)

35、際煙氣量 式中: -空氣過(guò)量系數(shù),取1.15. y-煙氣過(guò)量系數(shù),取1.2. vk1.15*1481.621703.86nm3/h vy1592.15+0.2*1481.621888.47nm3/h e、煙囪內(nèi)襯材料和高度 內(nèi)排煙溫度為240,內(nèi)襯材料采用不低于mu7.5的紅磚 內(nèi)襯高度不小于煙囪高度的1/3 5.2.2 決定風(fēng)道和煙道的斷面尺寸 風(fēng)道和煙道采用2-4mm鋼板焊接而成,制成圓形,與設(shè)備接口一致。查實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)表8.3-5得,鋼板風(fēng)煙道,機(jī)械通風(fēng)的風(fēng)速范圍: 風(fēng)道:10-15m/s 煙道:10-15m/s 煙囪出口: 10-20m/s 注意:接至煙囪的煙道斷面尺寸與煙囪的

36、煙道口尺寸一致。 采用假定流速法計(jì)算:以一臺(tái)鍋爐為例 式中:v-空氣或煙氣的流量,m3/h w-空氣或煙氣的流速。 煙道:取w10m/s vy1888.47nm3/h 則f/4*d2 取圓整d250mm,則w10.69m/s 同理得風(fēng)道直徑d220mm,w12m/s;煙囪出口200mm,w15m/s。 注:水平煙道順氣流方向坡度i0.03. 5.2.3 決定煙囪的高度和直徑 機(jī)械通風(fēng)時(shí),煙風(fēng)道的阻力由送引風(fēng)機(jī)克服,煙囪的作用主要是將煙氣排放到足夠高的高度,使之滿(mǎn)足環(huán)境保護(hù)要求,按照鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn),選擇煙囪高度為15m。5.3 送、引風(fēng)機(jī)的計(jì)算選擇 5.3.1 煙囪抽力的計(jì)算 式中:h-

37、煙囪高度,m k0-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣密度 y0-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣密度 tk-外界空氣溫度, ty-煙囪內(nèi)煙氣平均溫度, cp-大氣壓力修正系數(shù) 式中: ty1-煙氣入口煙溫 t-煙囪每米高的溫降。/m h-煙囪高度m 計(jì)算結(jié)果如下:h煙囪高度m15ty1煙氣入口煙溫180k0標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣密度1.293t煙囪每米高的溫降。/m0.14y0標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣密度1.34h煙囪高度m15tk外界空氣溫度,-7ty煙囪內(nèi)煙氣平均溫度,178.95ty煙囪內(nèi)煙氣平均溫度,178.95cp大氣壓力修正系數(shù)1.01423煙囪抽力sy,pa76.775.3.2 送風(fēng)系統(tǒng)阻力 式中: hky-空氣預(yù)熱器空氣側(cè)阻力pa

38、 hr-燃燒設(shè)備阻力pahm-風(fēng)道摩擦阻力pa hj-風(fēng)道局部阻力pa 式中:-摩擦阻力系數(shù) l-管道長(zhǎng)度m d-管道直徑m-空氣密度-空氣流速 式中: -局部阻力系數(shù) -空氣密度 -空氣流速計(jì)算結(jié)果如下:hky空氣預(yù)熱器空氣側(cè)阻力pa700摩擦阻力系數(shù)0.04hr燃燒設(shè)備阻力pa500l管道長(zhǎng)度m4局部阻力系數(shù)1.5hm風(fēng)道摩擦阻力pa53d管道直徑m0.2空氣密度1.2hj風(fēng)道局部阻力pa99.38空氣密度1.2空氣流速10.51 送風(fēng)系統(tǒng)阻力pa1352.38空氣流速10.51 hj風(fēng)道局部阻力pa99.38hm風(fēng)道摩擦阻力pa53.00 5.3.3 煙氣系統(tǒng)阻力 式中: hl-爐膛負(fù)壓

39、pa hg-鍋爐本體阻力pa hs-省煤器阻力pa hk-y-空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)阻力pa hc-除塵器阻力pa hm-煙道摩擦阻力pa hj-煙道局部阻力pa hyc-煙囪阻力pa 摩擦阻力系數(shù)0.04局部阻力系數(shù)2.3l管道長(zhǎng)度m3空氣密度1.13d管道直徑m0.27空氣流速11.81 煙氣密度1.13hj風(fēng)道局部阻力pa181.25 空氣流速11.81 hm煙道摩擦阻力pa35.02 hycm煙囪的摩擦阻力pahycc煙囪的出口阻力pa煙囪摩擦阻力系數(shù)0.03l煙囪高度,l40m煙囪內(nèi)煙氣流速15.35m/sd煙囪平均內(nèi)徑d480mm煙囪內(nèi)煙氣平均密度0.813hycml2/d*2410.5

40、pa煙囪出口阻力系數(shù)1hycc2/296pahyc煙囪阻力506.5pa 則煙氣系統(tǒng)阻力為: hl爐膛負(fù)壓pa 30 hg鍋爐本體阻力pa 500 hs省煤器阻力pa 400 hk-y空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)阻力pa 400 hc除塵器阻力pa 800 hm煙道摩擦阻力pa 35.02 hj煙道局部阻力pa 181.25 hyc煙囪阻力pa 506.5 煙氣系統(tǒng)阻力hy,pa 2852.77 5.3.4 鼓風(fēng)機(jī)選型計(jì)算 風(fēng)量:v11.1vkct1cp,m3/h 風(fēng)壓:h11.2hfct2cp,pa 式中: ct1,ct2-空氣溫度修正系數(shù),ct11.073,ct21.00 cp-大氣壓力修正系數(shù),cp

41、1 則: v12011.06 m3/h h11622.856pa 風(fēng)機(jī)選型:型號(hào)轉(zhuǎn)速r/min全壓pa流量m3/h電機(jī)型號(hào)功率kwg4-68no8d14502178-148116985y180m-418.5 5.3.5 引風(fēng)機(jī)選型計(jì)算 風(fēng)量v21.1vyct3cp,m3/h 風(fēng)壓h21.2hy-syct4cpcy,pa 式中:vy-實(shí)際煙氣量(m3/h ct3,ct4-煙氣溫度修正系數(shù),ct31.66,ct40.958 cy-煙氣介質(zhì)密度修正系數(shù),cy0.965則: v23448.84 m3/h h23079.59pa 風(fēng)機(jī)選型:型號(hào)轉(zhuǎn)速r/min全壓pa流量m3/h電機(jī)型號(hào)功率kwy4-68

42、no12.5d14503394-259043599y315m-41325.4 鍋爐的煙氣凈化煙塵排放量 式中: b-燃料耗量,0.140t/haar-燃料應(yīng)用基含灰量質(zhì)量分?jǐn)?shù),0.02%q4-液體未完全燃燒熱損失,10%qnet.ar-應(yīng)用基低位發(fā)熱量,42915kj/kgc-除塵效率90%則ma0.000886 煙塵出口排放濃度 式中y-實(shí)測(cè)過(guò)量空氣系數(shù),2.3 tc-煙囪出口煙溫,453k vy-鍋爐排煙量,1888.48m3/h cp-大氣壓力修正系數(shù),1 c-折算用的過(guò)量空氣系數(shù),1.2則ca54.42mg/m3查鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)燃輕油煙囪出口煙塵最高允許排放濃度為100mg/m

43、354.42mg/m3。 故符合標(biāo)準(zhǔn),無(wú)需進(jìn)行除塵。 第六章 鍋爐燃油系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.1 鍋爐燃油供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 輕柴油密度 820g/cm3運(yùn)油設(shè)施:由于是小型燃油鍋爐房,故在鐵路站場(chǎng)或搬運(yùn)碼頭設(shè)接收油庫(kù),從接收油庫(kù)到廠區(qū)油庫(kù)之間采用油槽車(chē)運(yùn)輸,貯油罐至日用油箱之間采用管道輸送。卸油設(shè)施:根據(jù)卸油口的位置,采用上卸油方式到貯油罐。貯油罐:貯油罐的總?cè)萘堪?-10d的鍋爐房最大計(jì)算耗油量進(jìn)行計(jì)算貯油量 v7*16*(140*3)47m3選用臥式地上貯油罐,除了設(shè)置進(jìn)出油管外,還應(yīng)設(shè)有通氣管、溢流管、排污管、人口等。日用油箱:設(shè)在室內(nèi),油箱上有直接通向室外的通氣管,日用油箱直接將油供入鍋爐燃燒。采用

44、閉式油箱,圓形。油箱上采用玻璃板液位計(jì),下部設(shè)緊急排空管。日用油箱容量:v1m3油泵:供油泵、輸油泵、卸油泵都是設(shè)置兩臺(tái),一臺(tái)備用,當(dāng)一臺(tái)泵停止運(yùn)行時(shí),其余油泵的總?cè)萘坎恍∮阱仩t房的最大計(jì)算耗油量。卸油泵用于將油罐車(chē)的燃油送入卸油罐或貯油罐,輸油泵把燃油從卸油罐輸送到日用油箱。管路閥門(mén):呼吸閥安裝在輕油罐上,維持油罐內(nèi)壓力正常,并使燃油與外界空氣隔絕,防止輕油揮發(fā)。過(guò)濾器:由于燃油雜質(zhì)較多,為保證油泵和噴油嘴正常工作,在泵前采用網(wǎng)狀過(guò)濾器,燃燒器前采用片狀過(guò)濾器,儀表閥門(mén)前采用臟物過(guò)濾器,油過(guò)濾器前需設(shè)壓力表。6.2 燃油管路系統(tǒng)設(shè)計(jì) 從油槽車(chē)到貯油罐:貯油罐容量為47m3,設(shè)卸油量為8m3/h,查實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)表8.7-9,流速選用表。 取w1.5m/s,則管徑d43mm。 圓整50mm,則流速w1.089m/s 從貯油罐到日用油箱:輸油量0.5m3/h,d20mm,w0.442m/s 從日用油箱到供油泵輸油量0.8m3/h,d20mm,w0.707m/s 設(shè)計(jì)要點(diǎn):鍋爐房的供油管