鍋爐房課程設計2014

1、 第章工程概況1.1目的鍋爐及鍋爐房設備課程設計是本課程的主要教學環(huán)節(jié)之一。通過本次設計了解鍋爐房工藝設計內(nèi)容、程序和基本原則；學習設計計算方法和步驟；提高運算和制圖能力。同時，通過課程設計鞏固所學的理論知識和實際知識，并學習運用這些知識解決工程問題。1.2設計題目熱水鍋爐系統(tǒng)工藝設計1.3設計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)，為一獨立鍋爐房的設計，供熱面積約為114500m2,6層高建筑，外網(wǎng)長度1400米，熱用戶所采用的取暖設備均為散熱器，鍋爐房只供給熱用戶采暖熱水。1.4原始資料（一）熱負荷本工程采用設計面積為114500。供回水溫度：75/50根據(jù)城市熱力網(wǎng)設計規(guī)范（C

2、JJ34-2010）規(guī)定：當無建筑物設計熱負荷資料時，民用建筑的采暖、通風、空調(diào)及生活熱水熱負荷，可按下列方法計算。表1-1 采暖熱指標推薦值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)民用建筑供暖通風與

3、空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范（GB50736-2012），石家莊市氣象參數(shù)如下：冬季室外計算干球溫度 =-6.2采暖天數(shù) =120天主導風向 =C NNE大氣壓力 =101720Pa；第2章 鍋爐型號及臺數(shù)的確定2.1熱負荷計算 設計面積為114500，采暖熱指標為50w/。采暖熱負荷 Qh=qh·Ac·10-3式中：Qh采暖設計熱負荷（kw）qh采暖熱指標(w/)Ac采暖建筑物的建筑面積（）Qh=114500×50×10-3=5725 kw2. 2確定鍋爐型號和臺數(shù)1）鍋爐經(jīng)濟運行區(qū)為75%90% 取=75%則鍋爐的額定供熱量應不小于5.725/75%=7.63M

4、W鍋爐選擇方案：1 選用一臺8MW鍋爐 2 選用兩臺4.2MW鍋爐 3 選用三臺2.8MW鍋爐具體選擇方案：綜合石家莊市天氣條件（即供暖期負荷變化情況），初投資，運行費用，及具體運行管理等因素分析由于供暖期負荷變化比較大,熱負荷變化可由熱負荷變化圖近似表示， 從熱負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，況且低負荷運行會使得鍋爐效率下降造成資源的浪費從而提高了運行成本。盡管選用方案一會使建設初投資降低但是從長遠考慮此方案還是不合理。方案二和方案三可根據(jù)負荷變化靈活調(diào)節(jié)，但是考慮到運行過程中會出現(xiàn)特殊事故，如鍋爐日常檢修、鍋爐故障、風機故障、變速機故障等狀況，尤其是在故障短期內(nèi)無法解

5、決的情況下會造成鍋爐無法運行，給住戶帶來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，型號：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)水量的計算鍋爐循環(huán)水量計算：G=3.6kQ/ct t/h (4-1)式中 Q-鍋爐額定熱負荷,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)水泵的流量在計算出的鍋爐房循環(huán)水量基礎上附加1.1，經(jīng)計算得水泵流量為：G=G*1.1=227.41 t/h；4.2循環(huán)水泵揚程的計算循環(huán)水泵揚程的計算循環(huán)水泵揚程： (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)水泵臺數(shù)的選擇，為控制方便，以一臺鍋爐配一臺泵的形式，故選擇兩臺立式循環(huán)水泵（一臺備用），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 型水泵技術參數(shù)流量(m3/h)揚程(m)效率(%)電機功率(kW)轉速(r/min)必需汽蝕余量(m)121.659.5673029004.0第5章 定壓及水處理設備的選擇5.1確定補水量和補水方式由于補水量為循環(huán)水量的1%3%，則補水量G1=G*2%=206.74*2%=4.13t/h; 補水方式：補水箱補水和補水泵補水。用補水箱補水方式，水箱的容積V=1.2*4.13*(0.51)=2.484.95并且為了保證循環(huán)水泵運行正常，單靠水箱補水時水箱高度應不低于4米。在安裝及制作上存在不便，所以不

8、選擇此種方式，而選擇補水泵補水方式。補給水箱的容積V=5t5.2補水泵選擇補水泵流量G=(45)*4.13=16.5220.65 取20t/h=20m3/h補水泵揚程H=HB+HB+HBh mH2OHB-系統(tǒng)補水點所需壓力；HB-補水泵吸水管路阻力損失；HB-補水泵壓水管路阻力損失；h-補水箱最低水位高出系統(tǒng)補水點的高度由于供暖方式為熱力站間接供暖補水點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可忽略不計補水泵選擇：根據(jù)上述計算結合運行管理成本可選定型號：IS100-65-200 （流量G=50m3/h，揚程H=12m，電動機功率P=4kw，吸入口直徑100mm，排

9、出口直徑65mm）選用補水泵間歇補水定壓方式。5.3選擇水處理設備水源:城市自來水 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)處理方案因為鍋爐房用水來自城市自來水，已經(jīng)經(jīng)過了處理。所以在水處理過程無需在進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-鈉離子交換用于當原水的碳酸鹽硬度較大或有負硬度（水中含有鈉堿度）時；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)標準。所以選用鈉離子交換軟化設備離子交換劑。 2.除氧方式及設備的選擇除氧方式 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、引風系統(tǒng)的設備及選擇6.1送風量的計算 *101.3/b式中：冷空氣流量，m3/h ；B鍋爐在額定負荷下的燃料耗量，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 )風道斷面的確定1）采用矩

11、形斷面的金屬風道，斷面尺寸先按風速為10m/s計算,F=Vk/(3600*w)=0.225則選取風道的斷面尺寸為400×500mm，實際風速為：w=Vk/(3600*F)=11.3m/s6.2煙囪設計計算采用機械通風時，煙囪高度按GB384-83鍋爐煙塵排放標準選定，應選取的煙囪高出屋面3米。（1） 煙囪出口和底部直徑的計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： 本設計?。?=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） 煙囪阻力計算采用機械通風，認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為是排煙溫度，即160。動壓頭：1） 煙囪的沿程阻力2） 煙囪口阻力（動壓損失）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，標準狀態(tài)下空氣和煙氣密度為所以煙囪引力為 4）則引風機出口至煙囪出口煙道總阻力為：由此可見>Syz,所以引風機出口為正壓。本設計由于引風機安裝在鍋房內(nèi)，施工時應注意引風機出口側的煙道及其接頭處的嚴密性，以改善鍋爐房內(nèi)的衛(wèi)生條件。第七章 燃料供應及除灰渣設備運煤除渣系統(tǒng)是燃煤鍋爐房的一個重要組成部分，設計時應根據(jù)燃燒設備的特點，節(jié)約能源賀技術經(jīng)濟合

13、理性等綜合因素進行選用。7.1上煤系統(tǒng)的選擇燃煤耗量的計算已知：煤的低位發(fā)熱量Qd =12288kj/kg最大計算熱負荷Q=5725kw鍋爐效率gl =0.75耗煤量計算表序號名稱符號單位計算公式及依據(jù),代入數(shù)值結果1最大小時耗煤量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運煤系統(tǒng)方案的設計1. 設計主要要求：（1） 運煤系統(tǒng)宜采用單一系統(tǒng)，不設備用裝置。（2） 運煤系統(tǒng)工作班制采用1班制，按照每天16小時鍋爐最大燃料消耗量計算。（3） 設煤坑、運煤廊等，應考慮防水和排水裝置。（4） 若煤不符合要求，要