10噸鍋爐計算書

10噸鍋爐計算書某工業(yè)鍋爐房工藝設計

原始資料

1.地區(qū)：哈爾濱

2.熱負荷資料

3.煤質資料

⑴煤種：煙煤

⑵煤元素元素分析

Cy=55.5％Hy=3％Oy=3.8％Ny=0.9％Sy=0.5％

Ay=26.3％Wy=10％

4.水質資料

水源：深水井水壓0.3MPa

總硬度：H=4.84mge/LpH=7.8

溶解氧含量：3.5mge/L

5.氣象資料

⑴采暖室外計算溫度：-26°

⑵采暖期室外平均溫度：-9.5°

⑶采暖天數(shù)：179天

⑷最大凍土層深度：2米

⑸海拔高度：127.95米、

⑹大氣壓力：冬：745.9mmHg

夏：735.9mmHg

一、熱負荷計算

1.小時最大計算熱負荷

Dmax=k0（k1D1+k2D2+k3D3+k4D4)k5D5

k0——室外管網(wǎng)散熱損失和漏損系數(shù)，取1.10

k1——采暖熱負荷同時使用系數(shù)，取1.0

k2——通風熱負荷同時使用系數(shù)，取0.8~1.0

k3——生產(chǎn)熱負荷同時使用系數(shù)，取0.7~0.9

k4——生活熱負荷同時使用系數(shù)，取0.5

D1——采暖設計熱負荷，為5.88t/h

D2——通風設計熱負荷，為6.2t/h

D3——生產(chǎn)最大熱負荷，為0.88t/h

D4——生活最大熱負荷，為0.6t/h

所以；=

max

D1.15（0.8?5.88+1.0?6.2+1.1?0.88+0.5?0.6）=14

1

t/h

2.小時平均熱負荷

Dpj=k0（Dpj1+Dpj2+Dpj3+Dpj4）+Dpj5

Dpj1——采暖小時平均熱負荷

Dpj1=

1Dttttw

npjn--

由原始氣象資料查得：tn=18℃tpj=-9.5℃tw=-26℃

∴Dpj1=

)

26(18)

5.9(18----*1.7=1.063t/h

Dpj2——通風小時平均熱負荷

由采暖小時平均熱負荷得Dpj2=0.875t/hDpj3——生產(chǎn)用熱平均熱負荷Dpj3=3.5t/hDpj4——生活平均熱負荷

Dpj4=8

1D4=8

1*0.9=0.1125

Dpj5——鍋爐房用熱平均熱負荷Dpj5=0.4

∴Dpj=1.063+0.875+3.5+0.1125+0.4=5.9505t/h二、鍋爐型號及臺數(shù)的確定

本設計鍋爐最大計算熱負荷14t/h及生產(chǎn)、采溫和生活用均不大于0.6MP，本設計選用鍋爐型號為：QXL10-1.25/95/70-AⅡ型鍋爐三臺，兩用一備，負荷率約在80％左右。主要技術參數(shù)如下：

額定供熱量：14t/h額定設計壓力：1.25MPa供水溫度：95℃回水溫度：70℃鍋爐受熱面：H=390.9m2設計效率：η=80％

排煙溫度：+165℃爐排受熱面：11.7m2形狀尺寸：11.43*6.4*4.87m三、送引、風系統(tǒng)的設計計算1.計算送風量和引風量①.燃料低位發(fā)熱量

ydwQ=339C

y

+1030Hy-109*（Oy-Sy）-25WykJ/kg

由原始資料：Cy=55.5％Hy=3％Oy=3.8％Sy=0.5％Wy=10％

y

dwQ=339*0.555+1030*0.03-109（0.038-0.005）-25*0.1

=21294.8kJ/kg②.理論空氣量

o=0.2511000

Qy

dw

+0.278

=5.62N·m3/kg③.額定耗熱量

B=100**3600*015.1η

?y

dwed

QQ——熱水鍋爐的循環(huán)水量

kg/h

310*)(*278.0--=iccsededhhDQ

——蒸汽鍋爐的額定蒸發(fā)量

10t/h

hcs——熱水鍋爐出水的焓值kJ/kghcs=482.9kJ/kghis——熱水鍋爐進水的焓kJ/kghis=293.53kJ/kg

vedQedD

η——鍋爐效率80％

310*)53.2939.482(10*278.0--=edQ

=0.526t/h

∴Bed=100*8

.0*8.21294526.0*3600*015.1

=11.29t/h燃料消耗量Bj=B（1-100

q

）q4——機械不完全燃燒熱損失q4=5~12取10∴Bj=11.29*（1-100

10）=10.16t/h

④每小時鍋爐所需空氣量

=273

273)("0k

ky

LLLtvB+?+?-?αααm3/h

——爐膛出口處過量空氣系數(shù)1.3

——爐膛的漏風系數(shù)，取

0.1

——空氣預熱器中空氣漏入煙道的漏風系數(shù)，取0.1

tk——冷空氣溫度25℃

=10.16*5.63*(1.3-0.1+0.1)273

25273+

=81.165Nm3/kg⑤實際煙氣量

py=0yv+(α'-1)

0*1.0161Nm3/kg

0yv——理論空氣量

0y

v=0.2481000

y

dw

Q+0.77Nm3/kg

=0.2481000

8

.21294+0.77

=6.05Nm3/kg

v"

L

αLα?ky

α?vvv

)100

7.010055.51007.0100866.1(21.010y

yyyOHSCv-++=

α'——過量空氣系數(shù)α'=1.6

∴py=6.05+（1.6-1）*5.62+1.0161=10.44Nm3/kg煙氣中煙氣流量

y=273

273)(0+??+ypyjtvvBα

=10.16(10.44+0.3*5.62）*273

273170+

=199.9m3/h2.確定送、引風管道的斷面尺寸⑴送風管道斷面尺寸：F=ωυ

3600

V——空氣量m3/h

ω——介質選用流速ω=12m/s

∴F=12*36006920

=0.16m2

確定尺寸為：300*550mm⑵煙道斷面尺寸

室內部分F=ωυ3600=12*360018496

=0.428m2尺寸為：500*900mm室外部分v=7m/sF=7*360018496

=0.734m2尺寸為：750*1000mm3.計算風道和煙道阻力⑴風道阻力jfmffhhh?+?=∑?

vv

風道的摩擦阻力

pjpj

dmfdLhρωλ2

2

?=?Pa

λ——摩擦阻力系數(shù)λ=0.02L——管段長度15mωpj——空氣平均流速12m/sρpj——空氣平均密度ρpj=pj

t+2732730

ρ

——空氣密度1.29kg/m3

∴ρpj=25

273273

*29.1+=1.18kg/m3

dd——管道的當量直徑m

dd=baab+2=55

.030.055

.0*30.0*2+=0.39m

∴Δ

hmf=0.02*39.015*

2

122

*1.18

=65.35paΔhjf——風道的局部阻力Δhjf=pjpj

ρωξ

2

2

——局部阻力系數(shù)

管段入口=0.5；風機入口=0.7；風機出口5個=2.5*5=12.5彎頭6個=0.32*6=1.92∴=0.5+0.7+12.5+1.92=15.62∴Δ

hjf=15.62*

2

122

*1.18=1327.08pa

mf

h?0ρξξξξζξ

∴fh∑?=65.35+1327.08=1392.43pa⑵煙道阻力21jjmfhhhhf?+?+?=∑

——煙道的摩擦阻力

pjpj

dmfdLhρωλ

22?=?

L=5m18.1*212*9

.0*5.09.0*5*25*02.02

=?mf

h

=13.22pa

——鋼制煙道局部阻力

pjpj

jhρωξ

2

2=?

弧形彎頭=0.32*3=0.96；引風機入口=0.7；引風機出口=0.12；除塵器入口=0.7；除塵器出口=0.12；突然擴大=0.475

∴ξ∑=3.035

∴170

27334

.1*273*212*035.321+=?jh=139.4pa

——磚砌煙道局部阻力

轉角=0.5；三通=0.233；突然擴大=0.29∴ξ∑=1.023∴=17027334

.1173*212*023.12++=60.8pa

21jjmfhhhhf?+?+?=∑

mf

h?1

jh?ξξξξξξ2

jh?ξξξ2jh?

=13.22+139.4+60.8=213.42pa

4.確定煙囪的高度，煙囪的口徑和阻力

⑴由于鍋爐的蒸發(fā)量為10t/h，且為2臺，依據(jù)要求，由課本表9-3，選用煙囪高度為40m，砌磚。⑵煙囪出口內徑

c

cyjtnvB

dω*785.0*273*3600)273('1+=

Bj——鍋爐的計算燃料消耗量n——利用同一煙囪的鍋爐臺數(shù)n=2

——煙囪出口處計入漏風系數(shù)的煙氣量

=10.44Nm3/h

tc——煙囪出口處煙氣溫度170℃

——煙囪出口處煙氣流速15m/s

∴15

*785.0*273*3600)273170(*44.10*2*94.01+=

d=0.867m

由于出口內徑不小于0.8m，所以確定出口內徑為0.9m，煙囪下口直徑：d2=d1+2iH

i——煙囪的維度，一般去0.02~0.03d2=0.9+2*40*0.02=2.5m⑶煙囪阻力計算

cycMycychhh?+?=?——摩擦阻力

pj

pj

pjdHρωλ2h2

M

yc

?=?pa

λ——煙囪的摩擦阻力系數(shù)λ=0.4

'y

v'y

vcωM

ych

?

dpj——煙囪的平均直徑mdddpj7.12

5

.29.0221=+=+=

H——煙囪的高度m

ωpj——煙囪中煙氣的平均流速15m/s

ρpj——煙囪中煙氣的平均密度3/83.0170

27327334.1mkgpj=++=ω

∴

=pa88.8783.0*2

15*7.140*04.02

=

煙囪的出口阻力：cccyc

h

ρωξ

2

2

=?pa

ξ——煙囪的出口阻力系數(shù)ξ=1.0ωc——煙囪出口處煙氣流速15m/sρc——煙囪出口處煙氣密度ρc=0.83kg/m3

∴pahcyc

4.9383.0*2

15*0.12

==?

∴c

ycMycychhh?+?=?=87.88+93.4=181.28pa5.除塵設備選擇

查課本表8-2知，QXL10-1.25/95/70-AⅡ鍋爐排煙含塵濃度為C1=2200mg/Nm3，改鍋爐房位于二類地區(qū)，由表8-1知，鍋爐允許標準為250mg/Nm3，除塵效率為：η≥（1

21CC-)*100％=(2200

2501-

)*100％

=88.64％

鍋爐額定負荷下除塵器處理煙氣量18496m3/h，依據(jù)除塵效率90.4％，選擇XZZ-D850立式除塵器兩臺，分布于鍋爐尾部，其性能參數(shù)為：除塵效率90％，處理煙氣量30000m3/h，折算阻力86pa。

M

yc

h?

6.選擇校核風機⑴送風機選擇計算①風量計算：b

y

s325

.1011.1υυ=——額定負荷時空氣量6920m3/h

b——當?shù)卮髿鈮篵=101.32

hms/38.761232

.101325

.101*

6290*1.13==υ送風機風壓計算：b

tthHskf

s325

.1012732732.1?

++∑?=pa

——風道總阻力kkrjfmffhhhhh-?+?+?+?=∑?

——燃燒設備阻力

800~1000pa

∴=1392.43+900=2292.43tk——冷空氣溫度25℃

ts——送風機銘牌上給出的氣體溫度20℃

paHs00.279832

.101325

.101*2027325273*

43.2292*2.1=++=依據(jù)《鍋爐常用設計手冊》表3-8，選4-72-11No8C型，性能參數(shù)：轉數(shù)n=1470r/min，風壓1540pa，風量14000Nm3/h

電動機型號：Y180M-4,功率11kw。⑵引風機選擇計算①引風機風量計算

b

y

yf325.1011.1υυ=m3/h

——煙道中妖氣流量18496m

3

/h

∴hmy/2034732

.101325

.101*18496*1.13==υ②引風機風壓計算

y

υf

h∑?rh?fh∑?y

υ

jymyyccgfhhhhhh?+?+?+?+?=∑?

Pa

——煙道總阻力

——除塵器阻力

86Pa

——鍋爐本體阻力900Pa——煙囪阻力181.28Pa

∴=900+86+181.28+213.42=1380.7pa

據(jù)《鍋爐房有用設計手冊》；選引風機型號Y5-47-12No9C型，性能參數(shù)：轉數(shù)n=1860r/min，全壓1853pa，流量33780m3/h風壓2590Pa，選電機型號Y225S—4，功率37kw。四、水處理設備選擇1.計算處理水量

總軟化水量])1([DDDkDpzrα--+=

=1.2*{12+0.0664*12-0.55*12}=6.1968t/h2.確定軟化方法，并選擇設備型號和臺數(shù)

選擇鈉離子交換軟化法，選用固定床逆流再生鈉離子交換器，采納001*7型強酸樹脂。鍋爐排污率P=6.64％,

f

h∑?ch?g

h?yc

h?fh∑?

3.確定除氧方法，選擇設備

除氧水量htDDGp/7968.1212*64.06.012'=+=+=，依據(jù)進入除氧器的水溫為44.5℃，所以選擇真空除氧，其設備為體式低位水噴射真空除氧器，型號SZC-20，額定出力20t/h，進水壓力>0.2MPa，進水溫度<50℃。4.水處理系統(tǒng)水泵選擇

⑴鹽液池，鹽泵

該再生系統(tǒng)設濃、稀鹽液池各一個。稀鹽液池的有效容積：

υ1=1.2υyυy——再生一次的稀鹽液體積

∴υ1=1.2*1.01=1.212m3

∴定尺寸為：1200*1000*1000mm濃鹽液池的有效容積：

y

yTKBρυ242=

——再生一次耗鹽量kg/臺

K——存鹽天數(shù)K=5

T——交換器連續(xù)運行的時間h

——食鹽的視密度

∴3263.0800

*96.145*82.62*24m==υ鹽液泵的容量：

y

yyyctBQρ22.7=

——一次還原耗鹽量

——還原時間

——鹽液濃度百分數(shù)——鹽液的密度t/m3

∴359.104

.1*6*7.4582

.62*2.7mQy==

∴選用一臺25FS3—16型塑料泵，其流量3.6m3/h，揚程為0.16MPa，N=1.5kw

⑵除氧水泵

鍋爐房待除氧的最大水量為12.79t/h，除氧器進水壓力為0.2MPa，軟化水箱最低水位與除氧器進水口的高差為15m左右，

y

By

ρy

B2ty

cy

ρ

軟化水輸送管路較短。所以選用單級單吸離泵，型號：IS65-40-3/5，電動泵兩臺，每臺流量7.5m3/h，揚程0.323MPa，所配電機型號為112M—4，功率為4kw。五、確定運煤除灰方式1.⑴最大小時耗煤量：

100*3600)036.1~015.1(maxη

?=

y

dwed

QQB=100*80

*8.21294526.0*3600*015.1=1.62t/h

⑵小時平均耗煤量：

100*)

(015.1'"μ

?-?=

ydwpjpjnQhhDB

=100*80

*8.21294)9.832.2787(*56.7*036.1-

=1.27t/h⑶年耗煤量：

100*)

()2.1~13.1('"η

?+=

y

dw

yyQhhDB

=

100*78

*8.21294)

9.832.2787(*94.56640*2.1-

=11062t/a⑷貯煤場面積：3

maxmHNMTBF?

ρ?????=

——鍋爐房的小時最大計算耗煤量

t/h

T——鍋爐房每晝夜運行小時數(shù)T=18hM——煤的儲備天數(shù)M=8天

maxB

N——考慮煤堆過道占用面積的系數(shù)N=1.5H——煤的積累高度H=3mρ——煤的積累密度ρ=0.9kg/m3Φ——煤的積累系數(shù)Φ=0.7

314.1857

.0*9.0*35

.1*8*18*62.1mF==

∴鍋爐房貯煤場面積確定為：14*14m2⑸灰場面積：?

ρ?????=

HNMTAFmax

——小時最大灰渣量

t/h

)33913

*100100(4maxmax

ydw

y

QqABA-=

——煤的應用基灰分=26.3％

htA/51.0)33913*1008

.21294*81003.26(

*62.1max=+=∴86.307

.0*85.0*35

.1*4*18*51.0==

F∴灰渣場面積為5.5*5.5m22.確定運煤，除灰采納的方式，選擇設備

依據(jù)鍋爐房最大耗煤量1.62t/h，本設計采納機械鍋爐房內運煤設備用埋刮板輸運機為便于運煤設備檢修，每臺爐前設有一貯煤斗。

煤由汽車從外運至鍋爐房貯煤場，采納移動式輸送機堆煤，由鏟車將煤運至受煤斗，然后由埋掛板輸送機送到鍋爐房爐前貯煤斗。

設煤斗布滿高度0.8，積累密度0.9t/m3.則所需容積：

maxAy

AyA

ρ

??=

8.020edBv

=20*1.01/0.8*0.9=28.06m3

爐前煤斗結構尺寸見圖，實際容積為：

})2()2{(6

212121'baabaaH

v+++=

=}1*)41*2(4*)14*2{(6

4+++=28m3

系統(tǒng)運煤量：t

z

kBQ??=

max24k——運輸不平衡系數(shù)1.1~1.2，取1.2z——鍋爐房進展系數(shù)Z=1

t——運煤系統(tǒng)晝夜有效作業(yè)時間，因運煤系統(tǒng)為二班制工作，所以t=12

htQ/89.312

1

*2.1*62.1*24=

選MZ型埋刮板輸送機，提上升度為13m，另選一套電動葫蘆吊煤罐，起重為1t。

系統(tǒng)運渣量：t

z

kAQz??=

max24

ht/61.024

1

*2.1*51.0*24==

選鏈條除渣機，額定除渣量為8.8t/h，型號GZL-25.六、水汽系統(tǒng)的設計計算1.給水泵的選擇

因鍋爐房是三班制生產(chǎn)，全年運行，是以生產(chǎn)負荷為主，所以選用三臺給水泵。兩天電動給水泵，作為常用給水泵，一臺蒸汽往復泵作為備用泵。

兩臺并聯(lián)工作的電動給水泵所需要滿意流量為：

)(*1.11.1pgsddDDGQ+==

=1.1*（12+0.0664*12）=14.26t/h給水泵揚程：H=P+0.15

=1.25+0.15=1.40MPa

依據(jù)計算：本設計選用2GC-5*5電動給水泵2臺，單臺流量為10m3/h，揚程為1.6MPa，電動機Y160L-2，功率為15kw。2QS-15/17型汽動泵一臺，流量為15m3/h，揚程為1.7MPa。

水箱的選擇：

本鍋爐房選用容積為10m3的除氧器水箱作為鍋爐給水箱（一個）。水箱檢修或清洗時，短時間內鍋爐給水由給水泵從軟水箱抽水供應，此時給水暫不除氧。當除氧水箱檢修時，軟化水箱兼作鍋爐給水箱作用，因此軟化水箱的容積，按給水箱考慮，選用矩形水箱一個，容積10m3，不設備用水箱。

2.汽水管道管徑的確定.

查《工業(yè)鍋爐房設計手冊》得：

給水管管徑DN50

鹽液管管徑DN25

軟化水管徑DN50

給水泵吸水管管徑DN50

給水泵出水管管徑DN50

鍋爐熱水出水管管徑DN70φ76*3.5

熱水總管管徑DN200

生產(chǎn)用汽管管徑DN150φ159*4.5

采暖用汽管管徑DN125φ133*4

生活用汽管管徑DN100φ108*4

除氧水泵吸水管管徑DN50

除氧水泵出水管管徑DN50

分水缸連管管徑DN150φ159*4.5

排污管管徑DN32

取樣管管徑DN25

3.排污設備及加藥罐，取樣器的選擇.

本設計鍋爐有連續(xù)排污裝置，為回收排污水熱量，選一臺連續(xù)排污擴容器。擴容器產(chǎn)生二次蒸汽，排出高溫水引至排污降溫池。鍋爐的定期排污量較少，不考慮熱量回收。池中水冷卻至40℃以下，再排入下水道。

()

x

hhhhDDLPzp?--?='

1"1'1')

(ηkg/h

Dlp——排污水量kg/hh'——鍋爐飽和水的焓kJ/kgη——排污管熱損失系數(shù)，取0.98

——膨脹器出水的焓kJ/kg

——二次蒸發(fā)器的焓

kJ/kg

——二次蒸汽的干度

=0.97

∴97

.0*)4.5617.2725()

4.56198.