東營勝利賓館直燃機房工藝設(shè)計

1、山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書本科畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目：東營市勝利賓館直燃機房工藝設(shè)計 院 （部）： 熱能工程學(xué)院 專 業(yè)： 能源工程及自動化 班 級： 能源122 姓 名： 崔夢飛 學(xué) 號： 20120313050 指導(dǎo)教師： 崔永章 完成日期： 2016年6月7日山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書摘 要1ABSTRACT21、前 言31.1天然氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)31.2燃氣發(fā)電31.2.1內(nèi)燃機31.2.2微燃機31.2.3燃氣輪機31.3吸收式制冷技術(shù)41.3.1直燃型吸收式制冷41.3.2煙氣型吸收式制冷41.4燃氣冷凝技術(shù)42、燃氣特性計算621 燃氣熱值6211 燃氣低熱值6212 燃氣高熱

2、值622 燃燒空氣與煙氣量7221 理論空氣需要量7222 理論煙氣量723 爆炸極限724 煙氣露點溫度（酸露點溫度和水蒸氣露點溫度）8241煙氣量水蒸氣露點8242 酸露點9243 水蒸氣冷凝量的影響因素1025 熱能利用途徑103、負荷計算與分析1331 負荷計算133.1.1 熱負荷133.1.2 冷負荷133.1.3 衛(wèi)生熱水負荷1332 負荷分析144、直燃機房設(shè)計154.1 冷熱源方案比較154.1.1 直燃型溴化鋰吸收式制冷154.1.2 燃氣發(fā)電與吸收式制冷154.1.3 燃氣發(fā)電與吸收式制冷，電制冷164.2 直燃機組的選擇1643 機房的布置原則及設(shè)計1744 燃氣安全措

3、施184.4.1 燃氣爆炸及火災(zāi)事故的預(yù)防措施194.4.2 其他預(yù)防措施2045 水系統(tǒng)設(shè)計20451 冷卻水系統(tǒng)204.5.1.1 冷卻塔選擇214.5.1.2冷卻水系統(tǒng)水力計算224.5.1.3 冷卻水循環(huán)泵的選擇234.5.1.4 冷卻水補水量的確定234.5.2 空調(diào)水系統(tǒng)234.5.2.1 設(shè)備選擇234.5.2.2 空調(diào)水系統(tǒng)水力計算274.5.3 衛(wèi)生熱水系統(tǒng)304.5.3.1 水力計算304.5.3.2 衛(wèi)生熱水水泵的選擇314.5.3.3 生活熱水儲水罐325、燃燒系統(tǒng)設(shè)計3351 燃氣供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)3352 燃氣供應(yīng)方式及管道系統(tǒng)設(shè)計335.2.1燃氣供應(yīng)系統(tǒng)及調(diào)壓33

4、5.2.2燃氣配管系統(tǒng)3453 燃燒器設(shè)計35531 燃燒器的設(shè)計步驟35532自動與安全控制系統(tǒng)37533燃燒器的合理運用與管理386、煙氣余熱利用設(shè)計4261 煙氣余熱利用系統(tǒng)分析設(shè)計4262 冷凝式換熱器的選擇設(shè)計44621 煙氣余熱回收節(jié)能計算44622 煙氣回收裝置的選擇456221冷凝換熱器456222冷凝換熱器設(shè)計選型45623腐蝕問題4563 余熱利用系統(tǒng)經(jīng)濟性分析467、排煙系統(tǒng)設(shè)計4771 排煙系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)4772 煙囪通風抽力和排煙阻力計算47721 煙囪通風抽力47721 .1 煙道斷面面積的確定47721 .2煙囪的出口溫度計算48721 .3煙囪直徑計算48722煙

5、氣排出流動阻力5073 煙囪設(shè)計要求53731 煙囪位置布置53732 煙囪材料53733 排煙口位置538、設(shè)計總結(jié)549、謝辭5510、參考文獻56摘 要本工程為東營勝利賓館，建筑功能為餐飲、住宿、會議。賓館為8層，層高 3.8 米，建筑面積為14000平方米。床位280張?？头恳笥?4小時衛(wèi)生熱水供應(yīng)。擬設(shè)計燃氣直燃機房，為主體建筑提供冷熱源，機房為一層單獨建筑。賓館餐廳設(shè)有中餐灶、大鍋灶、燃氣烤箱等炊具。燃氣系統(tǒng)擬集中引入，分別供應(yīng)機房和炊事設(shè)備。由于該賓館地處于市區(qū)用電緊張地段，并且，室外有比較便利的城市燃氣管網(wǎng)，本設(shè)計通過多個方案的可行性論證和經(jīng)濟性比較，結(jié)合實際的能源政策，最后

6、選用了以燃氣溴化鋰機組為冷熱源運行策略。設(shè)計堅持可持續(xù)發(fā)展理論，樹立了節(jié)約能源和全壽命周期成本分析的科學(xué)理念，從節(jié)能和環(huán)保出發(fā)，綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)、使用要求、環(huán)境條件，在系統(tǒng)的選擇、設(shè)備的選配及系統(tǒng)的運行控制等方面采取最大的節(jié)能措施，使系統(tǒng)在各種工況下均能高效節(jié)能運行。本次設(shè)計內(nèi)容主要包括燃氣特性計算、負荷計算、直燃機房設(shè)計、燃氣供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計、煙氣余熱利用設(shè)計、排煙系統(tǒng)設(shè)計、燃燒器設(shè)計，并進行設(shè)計說明書的編制和施工圖的繪制。 關(guān)鍵詞: 溴化鋰吸收式制冷機；直燃機房；燃燒器；余熱利用；燃氣供應(yīng)ABSTRACTThe engineering is a hotel called Sheng Li, w

7、hich functions include restaurant, accommodation and meeting. The storey and the floor height of the hotel is 8 and 3.8 meters , and its building area is 14,000 square meters. It has 280 beds that require 24-hour hot water supply. Our draft design is a room of gas direct-fired units which is used to

8、 provide hot and cold source for the hotel. The room of gas direct-fired units is separate and just 1-storey. There are medium kitchen, big boiler, gas ovens and other cooking utensils in the hotel restaurant. We are planning to put the introduction units of the gas system together and provide to th

9、e room and the kitchen equipments respectively.Since the hotel is located in the downtown where the supply of electricity is limited, in the meanwhile ,the city has a convenient and cheap gas network. Therefore, we analyze the feasibility of the scheme and have a economic comparison with other alter

10、native. Finally, in light of the realities of the energy policy, we choose a water-LiBr absorption chiller to as the hot and cold source . The design uphold the principle of sustainable development, energy conservation and establish the scientific concepts of life-cycle cost analysis .Furthermore, t

11、he design aim at the energy-saving and environmental protection, considered building structure, application requirements, environmental conditions, the system's selection, equipment selection , the operational control system, and other aspects of the largest energy-saving measures in order to le

12、t the system can be highly effective in various operation conditions.The main design contents include the calculation of gas features and the load, the design of the room of the gas direct-fired units, the design of gas supply system, the design of the use of waste gas heat, exhaust system design, b

13、urner design, the formation of instruction book and construction drawing.Key words: water-LiBr absorption chiller ;direct-fired plant room; LiBr units; burner; use of waste heat; gas supply-3-1、前 言1.1天然氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)燃氣冷熱電三聯(lián)供，即CCHP（Combined Cooling, Heating and Power），是指以天然氣為主要燃料帶動燃氣輪機或內(nèi)燃機發(fā)電機等燃氣發(fā)電設(shè)備運行，產(chǎn)生的

14、電力滿足用戶的電力需求，系統(tǒng)排出的廢熱通過余熱回收利用設(shè)備(余熱鍋爐或者余熱直燃機等)向用戶供熱、供冷。燃氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)特點：能源綜合利用率較高，對燃氣和電力有雙重削峰填谷作用，具有良好的經(jīng)濟性。1.2燃氣發(fā)電1.2.1內(nèi)燃機 以內(nèi)燃機發(fā)電的熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)，適合采用“內(nèi)燃機+煙氣熱水（補燃型）溴化鋰冷熱水機組”模式。燃料進入內(nèi)燃機燃燒室燃燒，使內(nèi)燃機輸出機械功帶動發(fā)電組發(fā)電，內(nèi)燃機排放的高溫煙氣及缸套熱水直接進入煙氣熱水（補燃型）溴化鋰冷熱水機組，驅(qū)動機組制冷（制熱），對外提供空調(diào)冷（熱）水。1.2.2微燃機微型燃氣輪機可提供電力、供暖和空調(diào)的聯(lián)合服務(wù)，能源利用效率可達90%。在需熱電冷

15、的場所，如醫(yī)院、寫字樓、超市、旅館、游泳館等，在生產(chǎn)工藝上需進行加熱的生產(chǎn)企業(yè)，如制衣廠、制磚廠等，微型燃氣輪機將會有很大的應(yīng)用空間。 微燃機發(fā)電具有四個主要特征：微型透平；高速交流發(fā)電機；高效回熱器；功率逆變控制器。 1.2.3燃氣輪機以高溫氣體為工質(zhì)，按照等壓力加熱循環(huán)工作燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能和電能的工廠。燃氣輪機發(fā)電廠用液體和氣體燃料通過燃氣輪機轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。燃氣輪機的絕熱壓縮、等壓。燃氣輪機用于發(fā)電的主要形式：簡單循環(huán)發(fā)電，前置循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)或發(fā)電，聯(lián)合循環(huán)發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)，整體化循環(huán)，核燃聯(lián)合循環(huán)，燃機輔助循環(huán)，燃氣煙氣聯(lián)合循環(huán)，燃氣熱泵聯(lián)合循環(huán)，燃料

16、電池燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)。1.3吸收式制冷技術(shù)1.3.1直燃型吸收式制冷 溴化鋰吸收式制冷機以熱能為動力,以水為制冷劑,溴化鋰溶液為吸收劑,制取高于0 的冷量,用作空調(diào)或生產(chǎn)工藝過程的冷源。直燃型雙效溴化鋰吸收式冷熱水機組以燃油、燃氣為能源,通過其直接燃燒產(chǎn)生高溫煙氣作為加熱源,利用吸收式制冷循環(huán)的原理,制取冷、熱水,供夏季制冷、冬季采暖之用。這種機組是在蒸氣型雙效溴化鋰吸收式冷水機組的基礎(chǔ)上開發(fā)的新機型,除具有溴化鋰吸收式冷水機組的特點外,還有如下特點:(1) 燃燒效率高,燃燒完全。(2) 制冷、采暖供熱兼用,一機多功能。體積小,機房占用小,使用方便。(3) 可省去單獨的鍋爐房,減少了土建費用。

17、(4) 夏季采用燃氣型冷熱水機組可減少電耗,平衡能源。(5) 安排無特殊要求,操作方便。1.3.2煙氣型吸收式制冷 煙氣型溴化理吸收式冷熱水機組，這種機組利用外部裝置排放的高溫余熱煙氣加熱煙氣型高壓發(fā)生器中的溴化鋰溶液驅(qū)動制冷(熱)運行,主要應(yīng)用于天然氣分布式供能系統(tǒng)和工業(yè)窯爐煙氣余熱空調(diào)系統(tǒng)。 1.4燃氣冷凝技術(shù)傳統(tǒng)鍋爐中，排煙還具有相當高的溫度（100-250。C），煙氣中的水蒸氣仍為過熱狀態(tài)，不可能凝結(jié)成液態(tài)水而放出氣化潛熱。而這一限制的主要原因是如果排煙溫度過低會導(dǎo)致鍋爐尾部受熱面發(fā)生水蒸氣冷凝而導(dǎo)致低溫腐蝕。冷凝式鍋爐的顯形優(yōu)勢： 1、 使用了熱管式預(yù)熱器、鰭片式冷凝換熱器

18、，有效地降低了排煙溫度。  2、使用了分體式燃燒機，對燃料燃燒所需要的空氣進行預(yù)熱，使燃料充分燃燒及提高爐膛溫度。 3、冷凝節(jié)能裝置為了防止排煙凝結(jié)水的酸性腐蝕，使用進口不銹鋼材質(zhì)制作的螺紋管，它與直管相比，導(dǎo)熱性能比直管高2倍以上。 4、煙氣的有害氣體得到有效控制，并隨冷凝液流入中和池。 5、冷凝式燃氣鍋爐由于把煙氣降到水蒸氣露點溫度以下，煙氣中大部分的SO2，CO2等酸性物質(zhì)都能很好的凝結(jié)下來。減少了污染，改善了大氣環(huán)境。相對于傳統(tǒng)鍋爐，冷凝式鍋爐不僅提高了熱效率，節(jié)省了能耗，而且減少了對環(huán)境的污染。但是冷凝鍋爐必須面臨解決的問題： 1、

19、冷凝式鍋爐并不適應(yīng)某些高溫系統(tǒng)，適用于低溫輻射地面采暖。  2、冷凝式鍋爐需要特殊設(shè)計的控制系統(tǒng)和調(diào)試測溫設(shè)備。 3、冷凝水一般具有輕微酸性，需要耐腐蝕的鐵素不銹鋼、奧氏體不銹鋼、鋁合金等； 4、年運行當量時間對投資及其回收年限的評估問題。 5、冷凝水的回收處理與排放問題。 6、功率不能太小，會出現(xiàn)回火現(xiàn)象，引起爆炸，管壁易腐蝕。（功率建議選擇在35千瓦及以上）2、燃氣特性計算21 燃氣熱值燃燒一定體積或質(zhì)量的燃氣所能放出的熱量稱為燃氣的發(fā)熱量，也稱為燃氣的熱值。其常用單位有千卡/標準立方米（）、千焦耳標準立方米（）或兆卡/標準立方米（）、兆焦

20、爾/標準立方米（），以兆焦爾/標準立方米（）最為常用. 燃氣的高、低位熱值通常相差為10左右。燃氣燃燒時要產(chǎn)生水蒸氣，這些水蒸氣冷要卻到燃燒前的燃氣溫度時，不但要放出溫差間的熱量，而且要放出水蒸氣的冷凝熱，所以，高位熱值減去水蒸氣的冷凝熱就是低位熱值。在一般燃煤鍋爐中，水蒸氣并沒有冷凝，冷凝熱得不到利用。因此其熱值常采用低熱值，但是在冷凝式鍋爐中，水蒸氣是被冷凝下來的，他的熱量是可以被利用的。燃氣熱值由各單一的氣體的熱值根據(jù)混合法則按下式進行計算： +式中 -燃氣的高熱值或低熱值（kJ/Nm3） -燃氣中各可燃氣組分的高熱值或低熱值（kJ/Nm3） -燃氣中各可燃組分的容積成分。211 燃氣低

21、熱值低位熱值是指規(guī)定量的氣體完全燃燒，燃燒產(chǎn)物的溫度與天然氣初始溫度相同，所生成的水蒸汽保持氣相，而釋放出的熱量。=(35.88×91+64.35×3+93.18×4+123.56×1.5)/100 =40.162MJ/ Nm3212 燃氣高熱值高位熱值是指規(guī)定量的氣體完全燃燒，所生成的水蒸汽完全冷凝成水而釋放出的熱量。=(39.82×91+70.3×3+101.2×4+133.8×1.5)/100 =44.400 MJ/ Nm322 燃燒空氣與煙氣量221 理論空氣需要量其計算公式為：=1/21×

22、60;(2×91+4×3+6×4+8×1.5)=10.95 Nm3/ Nm3通過對理論空氣需要量的計算我們可以從中看出：燃燒1 Nm3天然氣需要10.95 Nm3空氣。222 理論煙氣量干空氣下的理論煙氣量其計算公式為：=0.01×（0.4+91+2×3+3×4+4×1.5）+0.01×2×91+4×3+6×4+8× 1.5+126.6 ×(0.0125+10.95×0.01)+0.79×10.95+0.01×0.1=12.2

23、6 Nm3/ Nm3通過對理論空氣需要量的計算我們可以從中看出：燃燒1 Nm3天然氣產(chǎn)生理論煙氣量為12.26Nm3 。23 爆炸極限由于所給燃氣成分中惰性氣體僅為0.3%且不含有氧，因此可以忽略惰性氣體的存在則：24 煙氣露點溫度（酸露點溫度和水蒸氣露點溫度）241煙氣量水蒸氣露點過氧量的存在是促成二氧化硫氧化成三氧化硫的基本條件。因此，低氧燃燒是防止低溫腐蝕的有效措施.過剩空氣系數(shù)太小，燃料燃燒不完全，浪費燃料，甚至?xí)斐啥稳紵?，但過剩空氣系數(shù)太大，入爐空氣太多，爐膛溫度下降，傳熱不好，煙道氣量多，帶走熱量多，也浪費燃料，而且爐管容易氧化剝皮。當然，過剩空氣系數(shù)的變化也會影響，水蒸氣在煙

24、氣中體積分數(shù)，從而影響露點溫度。另外，如果空氣中水蒸氣的含量不同，煙氣中成分也會發(fā)生變化。下面通過計算分析不同空氣過量系數(shù)、不同空氣溫度，不同空氣濕度對煙氣量和水蒸氣露點的影響。具體計算結(jié)果見表表1.4 煙氣量和水蒸氣露點的影響因素空氣過量系數(shù)溫度。C濕度（%）含濕量g/kg(a)煙氣量Nm3/Nm3水蒸氣露點。C1.051510010.7811.54591.11510010.7812.2158.21.151510010.7812.7257.31.21510010.7813.2256.61.05101007.7311.6658.51.051510010.7811.7259.11.0520100

25、14.8811.7859.61.052510020.3411.87601.053010027.5211.99611.053510037.0512.15621.954010049.5212.3563.51.0515404.211.1659.11.0515505.2711.1759.41.0515606.3411.1959.51.0515707.4111.2159.61.0515808.4811.2359.71.0515909.5611.2460242 酸露點燃料中的硫燃燒生成二氧化硫（SO2SO2），二氧化硫在催化劑的作用下進一步氧化生成三氧化硫（2SO2O22SO3），SO3與煙氣中的水蒸汽生

26、成硫酸蒸汽（SO3H2O=H2SO4）。硫酸蒸汽的存在使煙氣的露點顯著升高。由于空預(yù)器中空氣的溫度較低，預(yù)熱器區(qū)段的煙氣溫度不高，壁溫常低于煙氣露點，這樣硫酸蒸汽就會凝結(jié)在空預(yù)器受熱面上，造成硫酸腐蝕。煙氣露點分為水露點和酸露點。如果煙氣中的水蒸汽不與其它物質(zhì)化合，則其凝結(jié)溫度(露點)僅決定于煙氣中水蒸汽的分壓力，一般為3560。水蒸汽分壓力越大，表示煙氣中的水蒸汽量越多。在同樣溫度和三氧化硫含量條件下，所形成的硫酸蒸汽也就越多，與此相應(yīng)的煙氣的露點也有所升高。當采用蒸汽霧化時，煙氣中的水蒸汽分壓力要增加。由于所給的燃氣中不含硫元素，因此，在計算酸露點時只考慮加臭劑對酸露點的影響，加臭劑選用的

27、是四氫噻吩，二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫量取5%。表1.5 加臭劑對酸露點的影響加臭劑四氫噻吩（mg）三氧化硫含量10-4酸露點。C160.32996.7170.34997.3180.3798190.39198.7200.41199.2 通過計算我們可以從中看出由于煙氣中存在三氧化硫，就會在管壁附近形成硫酸蒸汽，使露點大大高于水的露點。雖然煙氣中硫酸蒸汽濃度很低，但凝結(jié)下來的液體中的硫酸濃度卻會很高，使得露點升高很多。243 水蒸氣冷凝量的影響因素我們知道不同過?？諝庀禂?shù)、不同空氣溫度、不同空氣濕度都會對水蒸氣冷凝量產(chǎn)生影響，現(xiàn)在我們假定排煙溫度為45度，尾部壁面溫度低于煙氣露點溫度。具體計算結(jié)果如

28、下：表1.6 水蒸氣冷凝量的影響因素空氣過剩系數(shù)空氣溫度。C空氣濕度%煙氣帶走水質(zhì)量kg凝結(jié)水質(zhì)量kg1.0540100247.7711.41.140100258.57141.1540100273.2776.21.240100285.9810.31.0510100233.9494.71.0515100235.1513.41.0520100236.3532.41.0525100238.1560.61.0530100240.5560.61.0535100243.7648.61.0540100247.7711.51.05154037.1674.71.05155037.2681.31.05156037

29、.26687.21.05157037.3691.21.05158037.4697.81.05159037.4704.525 熱能利用途徑燃料中含有大量氫元素，燃燒產(chǎn)生大量水蒸汽。每1Nm³天然氣燃燒后可以產(chǎn)生1.55kg水蒸汽，具有可觀的汽化潛熱，大約為3700KJ，占天然氣的低位發(fā)熱量的10%左右。在排煙溫度較高時，水蒸汽不能冷凝放出熱量，隨煙氣排放，熱量被浪費。同時，高溫煙氣也帶走大量顯熱，一起形成較大的排煙損失。煙氣冷凝余熱回收裝置，利用溫度較低的水或空氣冷卻煙氣，實現(xiàn)煙氣溫度降低，靠近換熱面區(qū)域，煙氣中水蒸汽冷凝，同時實現(xiàn)煙氣顯熱釋放和水蒸汽凝結(jié)潛熱釋放，而換熱器內(nèi)的水或空氣

30、吸熱而被加熱，實現(xiàn)熱能回收，提高鍋爐熱效率。下面我們就以本工程的計算數(shù)據(jù)說明鍋爐熱效率如何提高的，1Nm³天然氣燃燒生產(chǎn)理論煙氣量約12.26 （大約15.4KG）。取煙氣溫度160降低至70，放出物理顯熱約1766KJ，水蒸汽冷凝率取50%，放出汽化潛熱約1769 KJ，總計放熱3535 KJ，約是天然氣低位發(fā)熱量的9.3%。若取80%煙氣進入熱能回收裝置，可以提高熱能利用率7.4%以上，節(jié)省天然氣燃料近9%。眾所周知，鍋爐熱效率是以燃料低位發(fā)熱值計算所得，未考慮燃料高位發(fā)熱值中汽化潛熱量的熱損失。這是因為傳統(tǒng)鍋爐中，排煙溫度一般在100250，煙氣中的水蒸汽仍處于過熱狀態(tài)，不可能

31、凝結(jié)成液態(tài)的水而放出汽化潛熱。因此傳統(tǒng)鍋爐熱效率一般只能達到87%91%。而冷凝式余熱回收鍋爐，它把排煙溫度降低到5070，充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸汽的凝結(jié)潛熱。燃氣空調(diào)由發(fā)動機直接驅(qū)動，而發(fā)動機的機械效率并不高，輸入燃料的能量除一部分轉(zhuǎn)化為有用功之外，有很大一部分以余熱的形式釋放，因此回收利用發(fā)動機的余熱是提高燃氣空調(diào)能源利用率的有效途徑之一。對在燃氣空調(diào)的技術(shù)經(jīng)濟性、動力性匹配、余熱回收、變?nèi)萘空{(diào)節(jié)、獨立供能系統(tǒng)等方面的研究進行分析概括后我們會發(fā)現(xiàn)，燃氣冷熱機組及其獨立供能系統(tǒng)在實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)能源的高效利用、降低環(huán)境污染、有效平衡冬夏季燃氣負荷差、消減電力負荷高峰等方面的優(yōu)勢。余熱回收裝置是

32、燃氣冷熱機組的必備部分，主要包括燃氣機氣缸缸套冷卻水和排煙余熱回收兩部分。從換熱的角度說回收的余熱越充分，對提高燃氣機空調(diào)的性能越有利。但在設(shè)計排煙余熱回收系統(tǒng)時除了要考慮換熱性能外，對壓力損失的控制亦是一個關(guān)鍵的問題。另外，煙氣中被冷凝下來的水，實際上相對比較清潔，只是含有一定的酸性，但是，由于這部分冷凝水的溫度大約在40度左右，并且，他的量是非?？捎^的，因此，我們提出了這樣一種方案，即：利用冷凝水對燃燒空氣進行加溫加濕處理，其優(yōu)點在以下幾個方面：（1） 可以充分利用凝結(jié)水的顯熱，對空氣進行加熱，達到了余熱利用的目的。（2） 對空氣加濕之后的好處在于，可以使冷凝水的量增加，原因是，排煙處于飽

33、和狀態(tài)，他帶走的水是一定的。這樣的話就可以利用更多的水蒸氣的顯熱和潛熱。（3） 大量的水蒸氣凝結(jié)之后，煙氣中的污染物，如灰塵，,等都會大大的減少，起到了環(huán)保的作用。 當然，不可否認的是，在對空氣進行加濕之后，對整個鍋爐爐膛的溫度都會產(chǎn)生影響，對鍋爐的壽命和效率也會不利。這里我們不在做具體的分析。3、負荷計算與分析31 負荷計算建筑面積14000 m2 熱水量140 升/床單位熱負荷指標q265 w/ m2 賓館人員15位單位冷負荷指標q2 55w/ m2 洗手熱水龍頭45個床位280張 熱水溫度60（5565）入住率65% 冷水溫度153.1.1 熱負荷Q1=q1×F=65×

34、;14000/1000=910 kw3.1.2 冷負荷Q2=q2×F=55×14000/1000=770 kw3.1.3 衛(wèi)生熱水負荷-最大小時熱水用量-用水計算單位數(shù)（人數(shù)或床位數(shù)）-熱水用水定額（L/人.d或L/床.d)-水的比熱-進出口水溫()T-供應(yīng)時長（t/s)-小時變化系數(shù)，見表床位數(shù)m15030045060090060006.845.614.974.584.193.903.1.3.1 客房熱水負荷Q3=5.45×280×60%×140×4.187×(6015) ×0.983/(24×3600

35、)=274.78 kw3.1.3.2 員工熱水負荷Q4=6.84×15×40×4.187×(6015) ×0.983/(24×3600)=8.78 kw3.1.3.3 熱水龍頭負荷Q5=40%×45×30×4.187×(6015) ×0.983/ 3600=26.28 kw衛(wèi)生熱水負荷 Q6= Q3+Q4+Q5=274.78+8.78+26.28=309.84 kW32 負荷分析 經(jīng)過計算在冬天，衛(wèi)生熱水負荷占總熱負荷的34% 衛(wèi)生熱水負荷 Q6=309.84 kW 如果假設(shè)煙氣的排煙

36、溫度降低至70的話，那么煙氣的余熱回收熱量： 所以，依靠煙氣的余熱在理論上是無法滿足衛(wèi)生熱水的負荷要求的，因此，本設(shè)計方案就采用了利用溴化鋰直燃機對衛(wèi)生熱水進行加熱，利用煙氣冷凝器的煙氣余熱回收熱量對衛(wèi)生熱水輔助加熱的方式。4、直燃機房設(shè)計本設(shè)對以下三種冷熱源方案進行了分析比較：本設(shè)計有三種冷熱源方案： 直燃型溴化鋰吸收式制冷； 燃氣發(fā)電與吸收式制冷； 燃氣發(fā)電與吸收式制冷、電制冷。4.1 冷熱源方案比較設(shè)備初投資估價：水冷式冷水機組約1.0元/千卡時，直燃機約元/千卡時。東營市能源價格：天然氣3.8元/立方米，電0.8元/千瓦時。4.1.1 直燃型溴化鋰吸收式制冷直燃機既可供冷又可供熱，可滿

37、足冬、夏兩季的要求；機房布置較簡單占地面積小，噪聲低，只需設(shè)置直燃機及冷卻塔、循環(huán)泵等輔助設(shè)備；燃燒器效率較高，對大氣污染較小。 初投資：根據(jù)總冷負荷（770kW），而大部分時間內(nèi)，冷負荷只是在計算負荷的百分之七十左右，因此，擬選用型號為BZ50制冷量為582kW的機組2臺，初投資為200萬元。運行費用：供冷時，直燃機COP=1.36，天然氣熱值為40.162MJ/ Nm3，約11.16，直燃機燃燒1燃氣可提供的冷量為11.16×1.36=15.18。所以單位冷量費用為3.8/15.18=0.25元/。供熱時，直燃機的熱效率為0.925，單位供熱量費用為元/假設(shè)機組使用年限為25年，

38、則年計算費用為：萬元/年Z：年計算費用 S：運行費用 T：使用年限 K：初投資夏季總耗能量為77萬，冬季總耗能量為195萬。4.1.2 燃氣發(fā)電與吸收式制冷初投資：根據(jù)總冷負荷（770kW），而大部分時間內(nèi)，冷負荷只是在計算負荷的百分之七十左右，因此，擬選用型號為BZ50制冷量為582kW的機組2臺，初投資為200萬元。燃氣內(nèi)燃機2臺，初投資200萬元。運行費用：估算50萬元 4.1.3 燃氣發(fā)電與吸收式制冷，電制冷初投資：根據(jù)總冷負荷（770kW），而大部分時間內(nèi)，冷負荷只是在計算負荷的百分之七十左右，因此，擬選用型號為BZ50制冷量為582kW的機組2臺，初投資為200萬元。燃氣內(nèi)燃機2臺

39、，初投資200萬元。發(fā)電機組2臺，100萬。運行費用：估算50萬元 根據(jù)以上的比較，可知直燃機總投資最低，預(yù)估回收期短，也具有機房占地面積小，運行維護管理方便等優(yōu)點。所以，本設(shè)計采用直燃型溴化鋰吸收式制冷機。4.2 直燃機組的選擇 直燃性溴化鋰吸收式制冷機適用于以下地區(qū)： 1、用戶所在地具有豐富的燃油燃氣資源。 2、當?shù)丨h(huán)保要求不允許采用燃煤鍋爐，且用電緊張或電費高昂。 3、燃油燃氣均可使用的場合，應(yīng)認真研究，權(quán)衡使用燃油燃氣的得失，一般優(yōu)先考慮使用城市煤氣，若無城市煤氣供應(yīng)時，應(yīng)考慮使用輕油。 直燃機從其利用的能源可分為燃油型、燃氣型、油氣兩用型；從功能上可分為三用型（采暖、供冷、衛(wèi)生熱水）

40、空調(diào)型（制冷，采暖）、單冷型，直燃機的臺數(shù)一般2-4臺，較大的選3臺，大型4臺，機組之間考慮互為備用和輪換的可能性，從便于維修的角度，盡量選用同機型、同規(guī)格。 Q制熱=310+910=1220 Q制冷=770考慮到備用及檢修方便，我們選擇兩臺直燃機：考慮到實際運行時的負荷大部分在計算負荷的百分之七十左右，單臺容量770×0.7=539因此，擬選用型號為BZ50制冷量為582kW的機組2臺，燃料采用天然氣，直燃機燃燒器額定壓力5000Pa。其具體參數(shù)為：制冷量：582；制熱量：449；冷水7/12高流量型（A）：流量71.4 壓力損失30；冷卻水30/37低流量型（a）：流量122 壓

41、力損失50；溫水：流量38.5 壓力損失20；衛(wèi)生熱水：流量8.6 壓力損失20；采用380v,50Hz三相電源；配電量：5.8；溶液量: 2.6t。天然氣耗量：制冷：42.2；制熱48.1；衛(wèi)生熱水21.4；外形尺寸長×寬×高為5770×5260×2500排煙口尺寸560×56043 機房的布置原則及設(shè)計 （1）機房位置：機房位置應(yīng)設(shè)置在需冷地點冷負荷中心，一般應(yīng)考慮建筑物首層，以節(jié)省占地。地下室、底層、樓層中、屋頂，都可以設(shè)置機房，但燃用液化石油氣和密度比空氣大時，不應(yīng)設(shè)置在地下室或構(gòu)筑物中，本機房為一層單獨建筑，為主體建筑提供冷熱源。 （

42、2）機房尺寸的確定：首先應(yīng)滿足機組本身的要求，應(yīng)留出維護空間，機組周圍基本空間不小于：上方1.2，左右一側(cè)為1.5,另一側(cè)為0.8,前后的一端1.5,另一端留出洗管空間（相當于機組長度，以利于清洗換熱管）。安裝2臺以上機組時維護空間可以共用；其次還應(yīng)考慮泵房、水處理設(shè)備間、配電控制室、休息間等附屬用房的尺寸。 （3）機房的通風要求：一般機房通風一方面要滿足直燃機燃料燃燒的必須空氣量，避免機房出現(xiàn)負壓而引起燃燒不良；另一方面要保證機房正常的通風換氣次數(shù)，以防止形成爆炸混合物和因機房潮濕腐蝕機組。因此，直燃機機房應(yīng)設(shè)置可靠的通風裝置，一般應(yīng)設(shè)送風系統(tǒng)，其送風量為必須燃燒量與通風換氣量之和。 （4）

43、機房的排水措施： 使機組基礎(chǔ)搞出機房地坪。 機組四周設(shè)置的排水明溝、排水溝內(nèi)的水應(yīng)能順利地排除機房。鉤上敷設(shè)鑄鐵篦子。 機房所有泄水管、信號管均置于排水溝上的可見處，不能埋入溝內(nèi)。 地下室機房應(yīng)設(shè)置集水坑和潛水泵，潛水泵應(yīng)裝有自動控制以便能自動排水。 （5）機組基礎(chǔ)設(shè)計及就位要求： 機組基礎(chǔ)設(shè)計可按設(shè)備的靜荷載考慮，在設(shè)備到位之前應(yīng)做完粗胚基礎(chǔ)。機腳與基礎(chǔ)面接觸要求在基礎(chǔ)面上墊一塊與基礎(chǔ)面尺寸相當?shù)匿摪?，然后墊上同大的工業(yè)橡膠板，最后將機組放上去。 機組水平校核測量要求：前后水平度以前后管板頂端為測點；左右水平度以中隔板為測點，分體搬運的高壓發(fā)生器以其走條為水平度測點。允許的最大不平度為0.8

44、/1000（即每米的不平度為0.8）。經(jīng)水平校核，將低的地方抬高，塞入鋼板，至完全水平后，填滿混凝土，灑水養(yǎng)護。44 燃氣安全措施 燃氣作為直燃型溴化鋰吸收式制冷機的燃料，具有使用方便、火力強、熱效率高、對環(huán)境污染小、易實現(xiàn)生產(chǎn)自動化及提高產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點。但它也有易燃、易爆及有毒等缺點。燃氣與空氣的一定比例混合后，能形成具有爆炸及火災(zāi)危害的混合氣體；如果燃氣不能完全燃燒，其煙氣的毒害作用能使人中毒或死亡。因此，在應(yīng)用燃氣時不僅要會使用燃氣，而且一定要掌握必要的安全技術(shù)措施。 機房應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)和天然氣泄漏報警裝置及其聯(lián)動系統(tǒng)，檢測點不少于兩個，且應(yīng)布置在易泄漏的設(shè)備或部件

45、上方，當可燃氣體濃度達到爆炸下限20%時，報警系統(tǒng)應(yīng)能及時準確報警和切斷燃氣總管上的閥門和非消防電源，并啟動事故排風系統(tǒng)，主機房內(nèi)應(yīng)增設(shè)可燃性氣體濃度監(jiān)測系統(tǒng)，對主機房進行24小時的監(jiān)測，按規(guī)范設(shè)置室內(nèi)消火栓和足夠的滅火器材。 燃氣中毒事故主要是由于泄露和不完全燃燒引起的。因此，在使用直燃機時，設(shè)在半地下室和地下室的直燃機機房，必須打開送風及排煙排風系統(tǒng)。設(shè)在地上的直燃機機房除打開送排風系統(tǒng)之外，還要打開足夠換氣的門窗，以保證正常的燃燒和操作人員不缺氧。4.4.1 燃氣爆炸及火災(zāi)事故的預(yù)防措施應(yīng)保證全部燃氣管路、管接頭及燃燒器的嚴密性，消除一切泄漏燃氣的隱患。應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)、控制和排除漏氣事故。如

46、果已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了漏氣現(xiàn)象，要冷靜處理事故，如：立即關(guān)閉燃氣總閥，打開漏氣房間的門窗，關(guān)閉臨近房間的門窗，以防止爆炸氣體的蔓延。而且，嚴禁帶入火種和照明設(shè)備，切忌開、關(guān)電燈、電扇及其他電器，已開著的電燈也不要關(guān)閉，以免引起電火花。不許穿著帶釘子或鐵掌的鞋子進入出事故的房間，以免發(fā)生火花，引起爆炸或火災(zāi)。為了加快室內(nèi)的空氣對流，降低室內(nèi)燃氣濃度，可以用扇子和掃帚等向室外驅(qū)散燃氣。發(fā)現(xiàn)漏氣時，應(yīng)立即熄滅附近的一切明火。必要時，切斷供氣氣源和建筑內(nèi)的電源。同一房間內(nèi)禁止同時使用煤爐、明火電爐和燃氣用具。在裝有燃氣管路和燃燒器具的房間，應(yīng)設(shè)有足夠面積的向外開口的窗口、防爆門、泄壓口，一旦發(fā)生爆炸事故時，這些

47、開口處可起到泄壓、泄爆的作用，以減少爆炸時的損失。經(jīng)常使用肥皂水或其他方法檢查管路和燃燒器具接頭、旋塞閥和煤氣表等。在裝有燃氣管路和燃燒器具的房間內(nèi)，應(yīng)裝設(shè)與戶內(nèi)燃氣種類相同的燃氣報警器。4.4.2 其他預(yù)防措施 燃燒截止閥在停電1秒內(nèi)應(yīng)可靠地切斷燃料，其承壓部分能承受1.5倍最高工作壓力，不發(fā)生向外泄漏和變形。燃氣壓力調(diào)節(jié)器應(yīng)保證燃燒器在整個安全范圍的安全燃燒；燃氣壓力開關(guān)和燃料調(diào)節(jié)閥不應(yīng)向外泄漏燃氣，燃料調(diào)節(jié)閥在最高工作壓差下動作可靠并應(yīng)容易拆卸、組裝?；鹧鏅z測器應(yīng)可靠，無誤動作，應(yīng)設(shè)置在適當位置，可靠地監(jiān)視所有火焰；火焰檢測器的安裝和點火裝置應(yīng)便于檢查、保養(yǎng)。燃燒機應(yīng)具有良好的火焰穩(wěn)定能

48、力，在整個燃燒范圍內(nèi)穩(wěn)定燃燒，與機組的能力和燃燒室的形式相適應(yīng)，并應(yīng)容易點火、著火；其結(jié)構(gòu)應(yīng)便于清掃、檢查和更換，也應(yīng)便于對噴嘴和火焰口部分進行更換和清掃。在燃燒機控制程序上，點火前掃氣容積應(yīng)為燃燒室容積的4倍以上，設(shè)有煙道風門時，風門應(yīng)處于開啟狀態(tài)；點火應(yīng)可靠且容易著火，在整個燃燒范圍內(nèi)，應(yīng)保證能維持穩(wěn)定燃燒的空氣燃料比；燃燒安全裝置動作時，應(yīng)迅速切斷燃料的供應(yīng)，并發(fā)出警報；點火失敗和異常熄火時，應(yīng)在4秒以內(nèi)切斷燃料，并發(fā)出警報；消除故障重新啟動時，再進行包括預(yù)掃氣在內(nèi)的點火動作，必要時應(yīng)進行后掃氣。燃燒監(jiān)視控制器，在點火失敗和異常熄火時，火焰最長3秒內(nèi)能夠關(guān)斷所有燃料截止閥。45 水系統(tǒng)設(shè)

49、計451 冷卻水系統(tǒng)冷卻水是溴化鋰吸收式制冷機房內(nèi)制冷機冷凝器和吸收器的冷卻用水。在正常工作時，使用后僅水溫升高，水質(zhì)不受污染，冷卻水的供應(yīng)系統(tǒng)一般根據(jù)水源、水溫、水量及氣候條件等進行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。本次冷卻水系統(tǒng)設(shè)計方式是冷卻塔設(shè)在建筑物的屋頂上。水從冷卻塔的集水槽出來后，直接進入冷水機組而不設(shè)水箱。它運行管理方便，可以減小循環(huán)水泵的揚程，節(jié)省運行費用。為了使系統(tǒng)安全可靠的運行，還應(yīng)注意以下幾點： 1、冷卻塔上的自動補水管應(yīng)稍大一點，有的按補水能力大于2倍的正常補水量設(shè)計； 2、在冷卻水循環(huán)泵的吸入口段再設(shè)一個補水管，這樣可縮短補水時間，有利于系統(tǒng)中空氣的排出； 3、冷卻塔選用蓄水型

50、冷卻塔或訂貨時要求適當加大冷卻塔的集水槽的貯水能力； 4，、應(yīng)設(shè)置循環(huán)泵的旁通止逆閥，以避免停泵時出現(xiàn)從冷卻塔內(nèi)大量溢水問題，并在突然停電時，防 止系統(tǒng)發(fā)生水擊現(xiàn)象； 5、設(shè)計時要注意各冷卻塔之間管道阻力平衡問題；按管時，注意各塔至總干管上的水力平衡；供水支管上應(yīng)加電動閥，以便在停某臺冷卻塔時用來關(guān)閉； 6、并聯(lián)冷卻塔集水槽之間設(shè)置平衡管。管徑一般取與進水干管相同的管徑，以防冷卻塔集水槽內(nèi)水位高低不同。避免出現(xiàn)有的冷卻塔溢水，還有冷卻塔在補水的現(xiàn)象。4.5.1.1 冷卻塔選擇逆流式玻璃鋼冷卻塔是一種高效能冷卻水裝置，電機、風機容量較低，低噪聲型及超低噪聲型冷卻塔水溫降一般為3-8攝氏度。適應(yīng)于

51、空調(diào)制冷，冷庫等的冷卻。（1）結(jié)構(gòu)特點：玻璃鋼冷卻塔具有冷效高、占地面積小、輕巧、節(jié)能等優(yōu)點，目前應(yīng)用最為廣泛。（2）選型： 按工藝流程選擇塔型，將冷卻塔安裝在機房房頂。由直燃機型號參數(shù)知 ：冷卻水供回水溫度為30 oC /37oC；流量為122，調(diào)節(jié)范圍50%120%，冷卻水初始允許最低入口溫度10度，運行最低入口溫度18度，溫差為5.5度，設(shè)計濕球溫度26.9度。由產(chǎn)品樣本，選用SR-200L圓形逆流塔2臺。額定性能參數(shù)：冷卻水量：200 風機直徑：2370外形尺寸： 電機功率：5.5kw 自 重：1410 運 轉(zhuǎn) 重3610 噪 聲 值：38進水管徑： 出水管徑：滿水管徑： 自動補水：快

52、速補水： 排污管徑：塔體揚程： 底盆水位高度：4.5.1.2冷卻水系統(tǒng)水力計算沿程壓力損失： 已知冷卻水流量為122。 管徑計算： 取，可得： 符合 的要求, 所以，取合適。 沿程阻力計算公式為： 查1表6-10 所以 局部阻力計算： 所以 直燃機組冷卻水壓力損失：冷卻塔的壓力損失：冷卻水系統(tǒng)總壓力損失： 4.5.1.3 冷卻水循環(huán)泵的選擇根據(jù)冷卻水水力計算 冷卻水系統(tǒng)的壓力降 水流量采用一對一的水系統(tǒng),即一臺機組配一套冷溫水泵、冷卻水泵、冷卻塔，每個系統(tǒng)之間應(yīng)有旁通路閥門相聯(lián)接，以利互相利用。選用白云泵業(yè)有限公司的水泵。根據(jù)產(chǎn)品樣本，選用6SAP-8A的泵2臺。泵的額定性能參數(shù)：流量 揚程

53、轉(zhuǎn)速電機功率 必須汽蝕余量2.9 4.5.1.4 冷卻水補水量的確定在開始機械通風的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中，各種水量損失的總和即是系統(tǒng)必須的補水量，一般采用的低噪聲逆流式冷卻塔，使用在直燃型溴化鋰吸收式制冷劑冷熱水機組的補水率約為。即4.5.2 空調(diào)水系統(tǒng)4.5.2.1 設(shè)備選擇（1）氣壓罐的選型 系統(tǒng)補給水量的計算為使水系統(tǒng)中的水溫變化而引起的體積膨脹給予余地以及有利于系統(tǒng)中空氣的排除，在管路中應(yīng)連接氣壓罐定壓。 設(shè)系統(tǒng)內(nèi)的水容量（系統(tǒng)中管道和設(shè)備內(nèi)總?cè)菟浚Ｓ嬎阆到y(tǒng)內(nèi)冷凍水總?cè)萘繒r，按空氣水系統(tǒng)按每平米建筑取。則正常的補水量主要取決于冷、熱水系統(tǒng)的規(guī)模、施工安裝質(zhì)量和運行管理水平，由于準確計算較困難，故本設(shè)計按照系統(tǒng)的循環(huán)水量的為正常的補給水量，但考慮