鍋爐及鍋爐房設備設計說明書

1、三臺SHL2.1-0.7/95/70-H熱水鍋爐房工藝設計一、原始資料1 .熱負荷資料:采暖最大熱負荷5MW,供回水溫度95/7。2 .煤質資料：山東龍口褐煤煤的成分組成：揮發(fā)分Vdaf(%)：49.53%,碳Ca(%)：36.5。%,氫 出(%)：3。3%,氧Oar(%):io.4O%,氮 Na(%)：095%,硫 Sar(%)：o.69%,灰 分 Aar(%)：28.40%,水 分 1/14(%)：2003%”低位發(fā)熱量 Qnet.ar=i3-44MJ/kgo3 .水質資料:自來水為水源，水溫10。項Si溶解固形物（mg/L）16碳酸鹽硬度Hr（mmol/L）13非碳酸鹽硬度Hpt（mmo

2、l/L）0.34總硬度H (mmol/L)17堿度（mmol/L）13PH值7-3由于immol/L=2Me/L（亳克當量/升），所以原水總硬度為3-4毫克當量/升。4 .氣象及地質資料：地區(qū)：徐州（D10）主導風向：ENE室外計算溫度：-6采暖期室外平均溫度：。.9采暖天數(shù)：92天最大凍土深度：24m1三、鼓、引風系統(tǒng)設備選擇鍋爐采用機械送風和引風，即平衡通風，爐膛出口保持2oyokPa的真空度。阻力計 算包括空氣吸入口到爐膛的空氣阻力和送風系統(tǒng)設計和爐膛到煙囪出口的煙氣阻力兩大部 分。其中鍋爐本體的煙風阻力由鍋爐廠氣體動力計算提供：除塵器阻力由產品樣本提供。本 設計所進行的僅是風、煙道和煙

3、囪的阻力計算。1、過量空氣系數(shù)及漏風系數(shù)根據(jù)鍋爐教材，煙道中各處煙道各處過量空氣系數(shù)及各受熱而的漏風系數(shù)取值為：鍋爐受熱面過量空氣系數(shù)漏風系數(shù)a入口勿出口 a”爐膛151.60.1防渣管1.61.60蒸汽過熱器1.61.650.05鍋爐管束1.651750.1省煤器1751.850.1空氣預熱器1.8519。0.05鍋爐排煙處171702、空氣量及煙氣量計算 過量空氣系數(shù)取1.6°號名稱符 號單 位計算公式或數(shù)值來源數(shù) 值1理論空氣量匕m3/ kg 0.08H89( Car + O.375Sar) + 0.265/Mr - 0.0=0.0889 (36.5 - 0.375 * 0.6

4、9) + 0.265 4-0.0333*10.403向22三原子氣體體積匕o2加1kg 0.01866 x+ U.375S。/=().01866 x (36.50 + 0375 x 0.69>0.693N,的理論體積 1 /kg 0.79匕°+0.008N。，= 0.79x3.72+0.008x0.952-954理論水蒸氣體積V：/ kg+0.0124% +0.0 yf=0.0111 *3.03 + 0.0124 20.03 + 0.0161 *0翦5煙氣中水蒸氣的 實際體積%1kg 匕3+0.0161x3-1) xY； = 0.57 + 0.0161x(1.6-l)x03：弱

5、6理論煙氣量V ，V“g Vr、o+vH。 ， , ，= 0.69 + 2.95 + 0.574.217實際空氣量匕/kg a1%0 = 1.6x3.725-958實際煙氣量V、 r/kg w+ 10161(2-1)匕。= 4.21 + 1.061x(1.6-1)x3.67夕83、煙氣及耗煤量計算Jt 號名稱符 號單 位計算公式或數(shù)值來源數(shù) 值1熱水鍋爐進 水焰值 f1kJ/kg根據(jù)t=7oC查取398.52熱水鍋爐出 水焰值rKJ/kg根據(jù)t=95'C查取483.13耗煤量QgiKJ/kgG(/*-r)xio3= 96x103x(483.1-398.58.12 X )1O64耗煤量B

6、K g/h_8.12x106Q2n 13.44x103x0.7 序5固體不完全 燃燒熱損失q4%選取106計算耗煤量BjK g/h= 755x(1- -100100)6 79-57爐膛出口處 的過量空氣系數(shù)aI”選取1.48爐膛的漏風 系數(shù)Aal選取0.19空氣預熱器 中空氣漏入煙道 的漏風系數(shù)A a ky選取010冷風量Vikm3/hm3/S3200 .9827 M"-67M.5 x 3.72 m < 1.4 - 0.1 + (>>>11熱風流量Vr km31s8MM -紹)琮*=679.5*3.72*(1.4-0.!)»(273+!40)273F

7、6O05為熱空氣溫度，取140 1.3812鍋爐尾部排Vpym3/kg匕°+ 1.0161x( -1)限 = 4.21 + 1.0161(1.7-1)x3;6728613省煤器出口 至除塵器入口間 煙氣量計算Vccm3/hm3/S此啥電+方力273x3600679.5x(6.860.01x3.72)x( 80+273>2737776.72.1614引風機處的煙 氣流量Vm3/hm3/SLlBjVy( 273 + Bpy) 2731.1x679.5x6.58x(273+140)2737440.42-074、除塵器的選擇根據(jù)鍋爐的處理煙氣量Vcc=7776.7m3/h選用弗蘭德DM

8、C(B)袋式除塵器一臺，其處理煙氣量為815。01沙，阻力 <i2ooPa,其進口濃度為2oog/Nm,出口濃度W30mg/Nm,取30mg/Nm,則除塵效 率為 2O()-(")3 ' ()()% = 99.985%。2005、風、煙道斷面尺寸風煙道斷面用下式計算：V 、F = - (m?)w式中：V介質流量，m/s：根據(jù)常用風煙道流速選用表選擇合適的風速和煙速，室內采用金屬鋼制 管道，室外采用磚或混凝土制矩形管道。金屬：室內風速為10I5m/s,煙速為10I5m/S；磚或混凝土：室內風速為48m/s,煙速為68m/s。管道名稱材 料流 量(m3/s)推薦流速<

9、m/s)計 算截 面積 (m?)計算 直徑(mm)選擇 截面尺寸 (mm或實 際流速 (m/s)風 道系 統(tǒng)冷 風豎井 管金 屬。98100.098353中36096風 機吸入 短管金 屬。98100.098353CD36096風 機-空氣 預熱器金 屬o98100.098353中3609-6預 熱器出 口熱風管.金 屬1-38100.138中9中42。10 .0煙 道系 統(tǒng)空 氣預熱 器至除 塵器金 屬2.1650.4374075。4.9從 除塵器 出口至 引風機金屬2.0650.半723中乃。4-7從 引風機 到總煙 道入口房2.0650.417236oo X7004.9總 煙道及 煙囪嵇

10、42250.841034900 X10004-76、煙囪高度與直徑根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標準的規(guī)定，鍋爐房總容量與煙囪高度規(guī)定 如下：表3.x鍋爐房煙囪最低允許高度鍋爐房 總容量t/h<11<22<44<1O1O<2020<40MW<o7o7414<2.82.8<77<1414<28煙囪 最低允許 高度m20253。354。45根據(jù)鍋爐容量，煙囪最低允許高度為35,確定煙囪高度為35m。煙囪直徑計算:出口內徑&可按下式:8產匕(%+273)3600x 273x 0.785 x vv2式中：W2煙囪出口煙速，取im/s；煙

11、囪出口煙氣溫度，取180c所以'-底簫薩g出口內徑5取o.8m。內徑dr取煙囪錐角i=o.o2,則4 = d. + 2iHY? = 0.735 + 2 x 0.02 x 35 = 2.135m7、送風機、引風機的選擇計算由計算流量和壓頭，求出裕量流量和壓頭，再選擇流量和壓頭后選擇風機, 所選風機的流量和壓頭應能滿足選擇流量和壓頭的需要。層燃爐排及煤層阻力爐型爐排及煤層阻力 (Pa)爐型爐排及煤層阻力 (P3)手燒爐 型800-1000鏈條爐排800-1000往復爐 型600拋煤機鏈條 爐排800根據(jù)本鍋爐房的選型，由二9。四己7.1 風道總阻力計算風道總阻力包括：空氣預熱器阻力、爐排與

12、燃料層阻力以及風道阻力。其中 風道阻力包括沿程摩擦阻力以及局部阻力。風道阻力計算見下表：管 道流速3摩擦阻 力系數(shù)人徑 d長L氣 體密 度P局 部阻 力系 數(shù)g沿 程摩 擦阻 力A Pm局部阻 力APJAPm+ Pj風道阻力 Pfm/Smkg/m3P apaP ap a冷 風豎井 管9.60.026o.212。5050.2227J627.98143.83風 機吸入 短管9.60.02601.2050.641.135-5336.63風 機-空氣 預熱器9.60.026o51.205064275355338.28預 熱器出 口熱風 管10.00.02200.8550.641.2128.574。94

13、風道總組力計算見下表:送風道總阻力的計算項目彳 號i 位計算公式或數(shù)據(jù)來源數(shù) 值修正后空氣預熱器阻 力F kyF a估算5。0示 n 101325 P s = Pshk ”101325 = 1543.83102510= 1526%爐排與燃料層 阻力F lrF a查鍋爐房實用設計手 冊9。0風道阻力F fF a己算出143.83送風系統(tǒng)阻力psF aPky+PIr+Pf1543.837.2 煙道總阻力的計算煙道總阻力包括：爐膛真空度、鍋爐本體、省煤器、空氣預熱器、除塵 器、煙道阻力、煙囪阻力,系統(tǒng)圖如下：93煙道、煙囪阻力具體II算見下表:管 道流 速3單 位長度 摩擦阻 力1長L氣 體密 度P

14、局 部阻 力系 數(shù)g沿 程摩擦 阻力Pm局部阻力 PjPm+ A Pj煙 道阻力 Pydm/SPa/mnk g/m3P aPaPaPa空 氣預熱 器至除 塵器493-26-40.855020.4810.1130.59103.35從 除塵器 出口至 引風機4.7325 .830.8551.4418.6613-6032.26從 引風機 到總煙 道入口4-93-2470.855015040.0015.04總 煙道4-73.25-30.8550-916968.5。2546煙道總阻力:項目符 號位計算公式或數(shù)據(jù)來源數(shù)值摩擦阻力系數(shù)A查鍋爐及鍋爐房設備0-05煙囪壁面斜度I由鍋爐及鍋爐房設備 選取0.02

15、煙囪沿程摩擦 阻力APmcpa入pw；I6i_ 0.05*0.855*13216*0.0222.58阻力系數(shù)g由鍋爐及鍋爐房設備 選取1.1煙囪出口速度 損失APjbP a卑 _1.1*0.855*13227947煙囪阻力APycF a Pmc+ Pyc102.05故煙道總阻力計算見下表:煙道總I阻力的計算項目符 號耳位計算公式或數(shù)據(jù)來 源數(shù) 值修正后爐膛真空度PItpa查鍋爐房實用設 計手冊20Pkyn 101325 p?=Pyxbk1.293101325 1.34=2475.4x102510 1.293=2536Pa鍋爐本體P glP a查鍋爐房實用設 計手冊6o0省煤器pfP a估算15

16、0空氣預熱器p kyP a估算5。0除塵器pccP a查樣本1000煙道阻力p ydP a己算出103-35煙囪阻力pycP a已算出102.。5煙道總阻力PPPlt+ Pgl+Psm+Pky+P24Vacc+Pyd+Pyc75-48.鼓、引風機的校核經(jīng)過計算,風道風量為:3527m3/h,阻力為：06Pa；煙道風量為：744。.4m3/h,阻力為：2536Pa。鍋爐配置的鼓風機以及引風機：鼓風機引風機型號風量 m3/h風壓Pa功 率kw型號風 量 m3/h1) 壓Pa率kWT4 72-12 N04A636718135-5Y5-47-42N05D12986232415四、上煤、除渣系統(tǒng)設備選擇

17、1 .運煤量的計算序 號名稱符 號單 位計算公式或數(shù)值來源數(shù) 值1煤的低位 發(fā)熱量Qn et.arMJ/ kg查取13442平均小時 最大耗煤量B，kg/ h單臺鍋爐耗煤量乃5kg/h,共三臺22653熱網(wǎng)損失系數(shù)k選取1.154季節(jié)最大 負荷oniaxDPJKg/ h0._kG(i-GQnet.arHQm.aJ? gl1.15x8.12xl06 13.44x1000x0.81857.85非生產班 值班采暖負荷BfKg/ h取值06生產班次s次已知37最大晝夜 耗煤量3m axKg/ h8s線廣+ 8(3-5)約 = 8x3x857.8 + 020587.28煤的收到 基灰分含量Aar%查取2

18、8.409鍋爐房最 大負荷時小時 灰渣量G1Kg/ hA°r + 4Qne1.gr X 100 3286628.40 0.1x13=2265 x (+1003286(729-)10運輸不平 衡系數(shù)k取值1.2鍋爐發(fā)展 系數(shù)m取值1運煤系統(tǒng) 每晝夜工作時 數(shù)t三班運煤，取值15輸煤量Gt/hk1Bk 1.2x1x2055t15x100(r7.2 ° 652 .運煤設備的選擇根據(jù)B-2.265t/h,并從改善勞動條件，保證生產安全及提高勞動生產率等因 素考慮，選擇。.乃m3垂直單斗提升機上煤系統(tǒng),生產率1。g,其附圖為：3.儲煤場、灰渣場面積的計算序 號項目符 號單位計算公式或

19、數(shù)據(jù)來源數(shù) 值1每晝夜運行 小時數(shù)Th選定102煤的儲存天數(shù)M天取值53考慮煤堆過 道占用面積的系 數(shù)N選定154煤堆高度Hm選定45煤的堆積重度Yt/m3選定0.96煤堆角系數(shù)力選定0.87儲煤場面積Fmm2B/TMN 1000"p°_ 857.8x24x10x1.51000x4x0.9x0.810728最大小時灰渣量Git/h已算出0.799灰渣儲存天 數(shù)M，天選定510考慮渣堆過 道占用面積的系 數(shù)Nf選定1511灰渣堆高度Wm選定212灰渣的堆積 重度Y't/m3選定0.8513灰渣堆角系 數(shù)*，選定0.714灰渣場面積Fhzm2G/TMNHp(p_ 0.7

20、29x24x5x1.52x0.85x0.7110-34 .除渣設備的選擇本鍋爐房煤場確定面積為rmxiom,設置主導風向的下風側，即靠近煙 囪的西南角。除渣系統(tǒng)采用lxl.a型螺旋除渣機，其系統(tǒng)圖為：A外形尺寸及主要技術參數(shù):9 型號LXL-1LXL-iA額定出渣量t/h0.80.8最大出渣量t/h1.61.6電機功率kW0.81.1重量kg11001200五、給水設備及主要設備管道1 .熱網(wǎng)循環(huán)水量及循環(huán)水泵的選擇計算月 號名 稱號中.位計算公式或數(shù)值來源數(shù)值1總QM計算值6熱負荷w2供 水溫度t g給定953回 水溫度th給定704執(zhí) ，、網(wǎng)循環(huán)水量G ,xot/hQcArxlO3_6x1

21、0°4.1868x(95-70)x1()357325鍋 爐房自 用熱水 及安全 系數(shù)K選取1.16循 環(huán)水泵 總流量Gxot/hK*GfXO63.057循 環(huán)水泵 臺數(shù)n分包括一臺備用48每 臺循環(huán) 水泵流 量GX米 水柱Gxo/n6769鍋 爐房內 部壓力h1米 水柱一般為5T3，取1010用 戶系統(tǒng) 阻力h2米 水柱散熱器采暖系統(tǒng)12,取211執(zhí) 網(wǎng)干管 （單程） 長度I米計算值102012執(zhí) 網(wǎng)供、回 水干管 阻力h3米 水柱(121.3)x 0.02*1=1.25X0.02X102025.513循環(huán)水泵 所需壓 頭HX米水柱1.2 (hi+h2+h3) =1.2X (10+2

22、+25.5)4514循 環(huán)水泵 選擇型 號KOWR-G40/250B71/2流 量Qm3/h20.0揚 程H米水柱50配 用電機 型號160Ml-2功 率Nkw11轉速n轉/分2goo2 .熱網(wǎng)補給水量泵及補給水泵的選擇計算月 號名稱符號單 位計算公式或數(shù)值來 源數(shù) 值1補給 水率K%選定32熱網(wǎng) 補給水量G 7 bt/hK*Gfxo=o.03*57-321.723補給 水泵流量Gbt/h1.1 G 7 b=u*i.721.894系統(tǒng) 補水點壓 差H / b米高位水箱安裝標高205補給 水泵所需 壓頭Hb米 水柱1.2 H ' b=1.2*20246補給 水泵選擇18比壓降/m3供熱

23、供水總管 管徑dgmm控制流速法選擇DN15015。4實際 流速wRm/sGf w =&o3600 4。.995回水 總管管徑dhmm控制流速法選擇DN15015。6實際 流速Whm/sG w =R九、360041.037每臺 鍋爐供回 水管徑dg1mm鍋爐設備配管公稱 直徑DN1OO1008實際 流速wglm/s%73600 x "加 40.749補給 水干管管 徑dbmm控制流速法選取DN4010補給 水支管管 仆db，mm選取DN25六、水處理設備1、水質處理方案的確定(1)熱水鍋爐房對給水水質的要求根據(jù)低壓低壓鍋爐水質標準規(guī)定，熱水鍋爐的給水水質要求:項 目供水溫度或

24、95采用鍋內加藥處 理>95 采用鍋外化學處理補給水循環(huán)水補給水循環(huán)水懸浮物 mg/LW20總硬度 mmol/LW07Wo.3PH（25 ）力710 208510溶解氧 mg/LWojWo.1含油量 mg/L<2W2（2）水質處理方案的確定本鍋爐房原水的硬度和懸浮物均超過給水水質標準，故需進行軟化和除氧處 理。由于熱水房不存在水的蒸發(fā)，水中鹽類的濃度不會增加，硬度也不會提高， 而且保持一定的堿度還可以避免金屬壁的腐蝕。據(jù)此，決定采用單級鈉離子交換 軟化法。為克服順流再生軟化法鹽耗大、出水水質較差的特點，設計采用“低速 逆流再生”鈉離子交換軟化系統(tǒng)。基于鍋爐房沒有蒸汽和其他可利用熱源

25、，給水除氧決定采用“電加熱解析除 氧”方式，它可以克服把反應器設置在煙道中，除氧效果受鍋爐負荷變化（反應 器所在區(qū)段煙溫變化）的影響等弊病。在正常運行情況下，給水除氧后的殘余含 氧量可降至0.05毫克/升，符合熱水鍋爐給水標準。2 .鍋爐排污量的計算及熱回收方案由于本次鍋爐房為熱水鍋爐，決定采用熱水鍋爐，根據(jù)工程經(jīng)驗值，熱水鍋 爐的排污率取2%,排污一天3次，每次imin。排污量為為5732*o.O2=i.i5t/h。設計采用了定期排污方式，由于定期排污是周期性的，利用余熱的價值 較小，一般將它引入排污降溫池與冷水混合后再排入下水道。3.鈉離子交換器的選擇計算號名稱符 號單 位計算公式或數(shù)值來

26、源數(shù) 值1總軟化水 量G rhV h與G ' b1.722軟化速度V/m /h根據(jù)總硬度為L7mmol/L203總軟化面枳F/m2Grh/v ' =1.72/200.086214實際軟化 面積Fm2選叩5。交換器0.25實際軟化 速度Vm /hGh/F=i.72/o.28.66交換劑比 重Y gV m7732*樹脂 0.75-0-850.807交換劑層1度h米設備樣本1.58交換劑重 量Q噸Fh y g=o.07*1.3*0-80.0739交換劑r. 作能力E克 當量/ 米2732樹脂 11001500110010交換劑軟 化能力E0克FhE=o.2*1.3*110028611

27、每小時軟 化的克當量E h克 當量/ 時Gxo(Ho-H z o) =1.72* (3.4-0.7)4.64412交換時間T小 時Eo/Eh=286/4.64461.5813小反洗、 還原、逆洗小 正洗及正洗時 間T/小 時取經(jīng)驗值2.514工作周期T小 時T + T，=21.55+2.524。515小反洗流 速V1米/時1012取1216小反洗時 間T1分1015取1517小反洗用 水量G1噸0.618還原時食 鹽單耗量q克 /克當 量逆流再生8o909019食鹽純度夕%一般952每次還原G公270耗鹽量y斤.0921還原鹽液 濃度Cy%一般56%取622配制鹽液 用水量G2噸0.4523逆

28、流沖洗 速度V2米/時低速，選取224逆流沖洗 時間T2分選取6025逆流用水 量G3噸0.426小正洗流 速V4米/時選取1527小正洗時 間T3分選取528小正洗用 水量G4噸0.2529正洗流速V5米/時選取1530正洗時間T4分選取1031正洗用水 量G5噸0.532還原總耗 水量£G噸G1+G2+G3+G4+G5二06+045+04+025+0.52.24 .軟化水箱容積的確定本鍋爐房設軟化水箱一只，器容積按3。分鐘的補水量計算，即Vrh=o.5*1.72=o.86m3號名稱符 號單 位計算公式或數(shù)值來源數(shù) 值1鹽液容重Yy噸/米3查取1.072稀鹽液池容積V1米30.5。

29、選用 800*1000*6003飽和鹽液 濃度C<p%常溫264飽和鹽液 容重Y 印噸 /米3查知1.2015存鹽天數(shù)天選取156一晝夜耗 鹽量y公 斤27.037干鹽重量Y g2噸 /米3查知2.168濃鹽液池 容積V2米3選用 700*800*6000.339還原時間T5分還原流速取2米/時9-910鹽液泵流 量q y米3/時0.5411煙液泵揚 程H y米 水柱15To米水柱2012選擇鹽液 泵型號25FQS-16型增強塑料泵2流量q米3/時3.6揚程H米 水柱16電動機型 號JQ2-21-2功率N千 瓦1.5轉速n轉/分、2860現(xiàn)選用4*矩形水箱,其尺寸為800*1200*10

30、00,計0.96米3。5 .除氧方式的選擇本鍋爐房采用解析除氧，即將待除氧的軟水與不含氧氣體強烈混合，溶 解于水的氧就像無氧氣體擴散，從而降低水中氧含量以達除氧的目的，解析除氧 系統(tǒng)圖如下：1 一軟水箱2除氧水泵M 一噴射第4 一氣水分離器5徐氯反應器6水封 7-蛤水第8解吸器 圖X解析除氧系統(tǒng)圖解析除氧裝置主要設備有噴射器、解析器、汽水分離器和反應器，除氧 水量G等于補水量,即Gb，72t/h,據(jù)此選則設備，根據(jù)工業(yè)鍋爐房設計手 冊表5-46解析除氧裝置系列設備性能表，得出型號如下表所示：設備名稱規(guī)格當 位數(shù)據(jù)除氧反應器外形尺寸nm1350x330x1800進氣管直徑n m40出氣管直徑rr

31、 m40所需電功率kw5解析器外形尺寸n m207x4100出水管直徑65出氣管直徑40接噴射器管 直徑40汽水分離器外形尺寸rr m中273x320進氣管直徑40出氣管直徑40出水管直徑20水封外形尺寸rr中207X420進水管直徑m20出水管直徑40噴射器進水管直徑rr m40出水管直徑40進氣管直徑406 ,除氧水泵的選擇:號名稱號單 位計算公式或數(shù)據(jù)來源數(shù) 值除氧水泵流量V h1.lGcy=ij*i.721.89水泵效率S%取用95除氧水中含氧 量1毫 克/升原始資料，取6.0殘余含氧量2毫 克/升設計要求，取0.05換算系數(shù)設計手冊0.05每m2水吸入脫 氧氣體的”算容積2m3(6,

32、0_0,O5)x(C20.05.027 3.21 3噴射系數(shù)公 斤（氣） /公斤 （水）/V2 _ 1.09x3,2131000100035X103系數(shù)取用30系數(shù)一般取用2 X 10-60環(huán)形室空間壓 力3取用80001噴嘴出口斷面 水速mIs100(14 R7C(P；)2_ 1 (XX>xl.5x 1 ()-3x30x( 273+40 > 2xI0TS000)25.72噴射室內動壓 頭d米 水柱IV2 _25,722 g J 2x9.8x0.95353噴射室與水泵 局差1米 水柱設備布置54解析器與入口 阻力2米 水柱選取65混合管末端埋 入水的深度3米 水柱一般取值16除氧水泵所需 壓頭a米 水柱hd + h + h2 + 小=35+5+6+1477壓頭備用系數(shù)取值1.18除氧水泵揚程米 水柱1.lha529除氧水泵選擇型號KQWR-G25/2OOB-