锅炉专业课程设计正文.doc
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1、工业锅炉设备 课 程 设 计 任 务 书一、课程设计题目:某厂锅炉房工艺设计二、设计目:课程设计是“锅炉及锅炉房设备”课程重要教学环节之一。通过课程设计,理解锅炉房工艺设计内容、程序和基本原则,学习设计计算办法和环节,提高设计计算和制图能力,巩固所学理论知识和实际知识,并学习运用这些知识解决锅炉房工程设计中实际问题。三、设计原始资料:1、 热负荷资料项目用汽量(t/h)用汽参数凝结水回收率同步使用系数最大平均压力/MPa温度采暖用汽7.50.2饱和601.0生产用汽3.63.20.4饱和200.80生活用汽0.80.20.3饱和00.42、 煤质资料:元素分析成分:Mar(Wy)=9.00%
2、,Aar(Ay)=32.48%,Car(Cy)=46.55%,Har(Hy)=3.06%,Sar(Sy)=1.94%,Oar(Oy)=6.11%,Nar(Ny)=0.86% . 煤干燥无灰基挥发分:Vdaf(Vr)=38.5%,接受基低位发热量Qnet,v,ar(Qyd w)=17693KJ/Kg3、 水源资料:以自来水为水源,供水水温10,供水压力0.6MPa1) 总硬度:3.3 mol /L2) 永久硬度:1.1 mol /L3) 暂时硬:2.2 mol /L4) 总碱度:2.1 mol /L5) PH值:6.96) 溶解氧: 6.58.9 mg/L7) 悬浮物:0 mg/L8) 溶解固形
3、物:450 mg/L4、 气象资料:1) 年主导风向:冬夏西北;2) 平均风速:3.0 m/s3) 大气压:97 880 Pa4) 海拔高度:396.9 m5) 最高地下水位:-3.5 m6) 土壤冻结深度:无土壤冻结状况7) 冬季采暖室外计算温度:-58) 冬季通风室外计算温度:-19) 采暖期平均室外计算温度:0.55、 其她资料1) 生产为三班制,全年工作300天2) 采暖用汽天数90天3) 通风用汽天数90天4) 凝结水回收为自流方式四、设计内容与规定1、热负荷计算涉及最大计算热负荷和年热负荷计算。对于具备季节性负荷锅炉房,应分别以采暖季和非采暖季求出最大计算热负荷和平均热负荷。计算成
4、果应以表格方式汇总。2、选取锅炉型号和台数规定提出23种选型方案,就其燃烧设备或燃料适应性,负荷适应性或负荷率、备用性、锅炉效率、占地面积、建筑造价、扩建余地、人员编制、环境污染、投资高低等方面进行简朴分析比较后拟定最佳选炉方案。3、水解决系统拟定及其设备选取计算(1)计算各种水量 涉及回水量、补予以水量、总给水量,按采暖季和非采暖季分别计算。(2)计算排污率和相对碱度 排污率要用试算法拟定,并按采暖季、非采暖季碱平衡和盐平衡分别计算。(3)拟定水解决任务 依照水质资料,锅炉给水原则、排污率和相对碱度,阐明原水与否需要软化、除碱和除氧。(4)软化系统拟定及其设备选取计算 规定拟定软化办法,绘出
5、软化系统草图;拟定软化设备生产能力;拟定互换剂,选取软化设备,计算药剂量和耗水量;盐液池和盐液泵计算。4、给水系统、蒸汽系统、排污系统拟定及其设备选取计算(1)拟定给水系统、蒸汽系统、排污系统形式,并绘出各系统草图。(2)选取各系统设备,涉及给水箱、给水泵、分汽缸、持续排污扩容器、取样冷却器、排污冷却池等。(3)计算给水母管各蒸汽母管及分汽缸接管管径。(4)拟定管路附件。5、送、引风系统拟定及其设备选取计算(1)燃料校核。(2)计算燃料消耗量、计算送风量和引风量。(3)拟定送、引风系统并拟定草图。(4)拟定烟、风道断面尺寸。(5)选取送、引风系统设备。涉及拟定烟囱高度及断面,选取风机,消声器、
6、除尘器。6、燃料输送及出灰渣系统拟定(1)计算锅炉房最大负荷时小时燃料消耗量;计算锅炉房最大负荷季节时小时燃料消耗量;计算锅炉房最大负荷时昼夜燃料消耗量;计算年燃料消耗量;计算与上述燃料量相应灰渣量。(2)计算煤、灰场面积。(3)拟定燃料输送及出渣方式。7、进行锅炉房工艺布置,绘制热力系统草图及布置草图8、整顿编写设计阐明书设计阐明书第一章规定写出总论或概述,应涉及设计指引思想和原则,热负荷、系统方案重要特点,区域布置特点及设计中欠考虑问题和特别需要阐明问题。阐明书其她章节重要写明各系统方案及设备拟定根据、理由、过程和成果,对于计算公式规定写出公式中符号含义、单位、计算过程和计算成果。阐明书要
7、装订成册,内容涉及封面、目录、正文、后记(结束语)和参照文献目录等。原则上,设计阐明书用Word文献格式A4纸张排版打印。排版(字体字号行距等)参照湖南工业大学毕业设计(论文)格式。五、绘图规定(图中必要有简要设计阐明与技术规定)(1)热力系统图一张。规定附出图例、标出设备编号及管径。用1号图完毕。(2)设备平面布置图一张。规定绘出锅炉间、风机间、水解决间和辅助间等。设备平面布置图中设备以外形绘制,标明设备编号并附设备明细表。设备定位尺寸要齐全清晰。平面布置图中还应标明指北针。用1号图完毕。(3)设备布置剖视图一张,用2号图完毕。(4)条件具备时,加绘锅炉房区域图一张,用2号图完毕。图纸用计算
8、机绘制,必要时加绘手工图纸1张。六、时间安排(二周)(1)编写阐明书4天;(2)草图2天;(3)绘图5天;(4)并装订成册1天;(5)答辩2天(分组进行)工业锅炉设备 课 程 设 计 说 明 书七、热负荷计算及锅炉选取1、热负荷计算(1)采暖最大计算热负荷 t/h式中 考虑热网热损失以及锅炉房汽泵、吹灰、自用蒸汽等因素系数,取1.05; 生产用汽同步使用系数,取0.8; 采暖用汽同步使用系数,取1.0 生活用汽同步使用系数,取0.4。1.05(0.83.6+1.07.5+0.40.8)=10.7 t/h(2)非采暖季节最大计算热负荷 =1.05(0.83.6+0.40.8)=3.2 t/h2、
9、锅炉型号与台数选取依照最大计算热负荷10.7 t/h以及生产、采暖和生活用汽有利均不不不大于0.4MPa,从煤质资料来看煤低位发热量为17693KJ/Kg,依照工业锅炉房中表1-4可拟定为烟煤,因而可以选用DZL系列快装水火管蒸汽锅炉它特点有:1)它采用单锅筒纵置式,双集箱快装布置,水火管快装构造,节约锅炉房占地,且土建工程投资少,有效地减少锅炉安装费用和基建投资。 2)采用炉内烟尘惯性分离,配以高效脱硫除尘器,高锅炉排放浓度低,黑度低,可达到国家一类地区环保指标规定; 3)锅炉采用自然循环方式,炉水始终保持高速紊流状态,强化传热,提高锅炉热效率; 4)蒸汽锅炉有较大汽相空间,并配备高效汽水分
10、离器,蒸汽湿度减少到2%如下。可以选用锅炉型号组合为:DZL(W)6-1.25-AII型锅炉两台,DZL(W)4-0.7(1.25)-AII型锅炉三台,DZL(W)2-0.7(1.25)-AII型锅炉六台。依照锅炉房拟定原则:1)锅炉台数应按照所有运营锅炉在额定蒸发量工作时,能满足锅炉房最大热负荷。2)锅炉出力、台数应能有效适应热负荷变化需要,且在任何工况下,应保证锅炉有较高热效率。3)应考虑热负荷发展需要。4)锅炉台数应依照热负荷调度、锅炉检修和扩建也许性拟定。普通新建锅炉房以不少于2台、不超过5台为宜。5)以生产负荷为主或常年供热锅炉房,应设立一台备用锅炉。以采暖、通风空调为主锅炉房,普通
11、不设备用锅炉。从以上原则可以看出,选用DZL(W)2-0.7(1.25)-AII型锅炉需要六台,台数太多,不适当使用。对于DZL(W)6-1.25-AII型锅炉和DZL(W)4-0.7(1.25)-AII型锅炉均符合条件,但是在非采暖季节DZL(W)6-1.25-AII型锅炉和DZL(W)4-0.7(1.25)-AII型锅炉均只需要运营一台锅炉,但是DZL(W)6-1.25-AII型锅炉负荷率仅为53%,相比之下,DZL(W)4-0.7(1.25)-AII型锅炉则达到了80%,因而最后咱们决定选用三台DZL(W)4-0.7(1.25)-AII型锅炉。在采暖季三台锅炉基本上满负荷运营;非采暖季一
12、台锅炉运营,锅炉维修保养可在非采暖季进行,并且本设计中锅炉房以采暖为主,故不设立备用锅炉。八、给水及水解决设备选取1、给水设备选取(1)锅炉房给水量计算 t/h式中 给水管网漏损系数,取1.03;锅炉房蒸发量,t/h;锅炉排污量,%,本设计依照水质计算,取10%。对于采暖季,给水量为:=1.0310.7(1+0.10)=12.1231 t/h对于非采暖季,给水量为: =1.033.2(1+0.10)=3.6256 t/h(2)给水泵选取给水泵台数选取,应能适应锅炉放全年负荷变化规定。本锅炉房拟选用四台电动给水泵,其中一台备用。采暖季三台启动,其总流量应不不大于1.112.1231t/h,即大概
13、为13.34t/h,因此每台给水泵流量应当不不大于4.45t/h。现选用型给水泵:流量:6 m3/h扬程:1127 kP a电机型号:Y132S2-2功率:7.5KW转速:2950r/min进水管DN40,出水管DN40(3)给水箱体积拟定给水箱作用有两个:一是软化水和凝结水与锅炉给水流量之间缓冲,二是给水储备。给水箱体积,按储存1.25h锅炉房额定蒸发量设计,外形尺寸为36002500mm,计18。2、水解决系统设计及设备选取(1)软化系统选取依照GB1576-规定,蒸汽锅炉给水和锅水水质原则为:给水总硬度 0.04mmol/L给水PH值 7锅水总碱度 6 26mol/L锅水含盐量 3500
14、mg/L原水硬度不符合给水规定,必要进行水质解决。按碱平衡计算锅炉排污率 按盐平衡计算锅炉排污率 由于均不大于10%,因此不需要除碱。依照原水水质状况,采用低流速逆流再生单级钠离子互换系统。互换剂采用0017强酸苯乙烯型阳离子互换树脂。(2)锅炉排污量计算锅炉排污量普通通过排污率来计算。排污率大小,可由碱度和含盐量平衡关系式求出,取其两者最大值。在上面“软化系统选取”中已经计算了由碱度和含盐量平衡关系式求出排污率,其值不大于10%,且在103%之类,因此,锅炉排污率取10%。(3)软化水量计算锅炉房采暖季最大给水量与凝结水回收量之差,即为本锅炉房所需要补充软化水量: =1.0310.7(1+0
15、.10)-0.23.6-0.67.5 =12.1231-5.226.90 t/h(4)钠离子互换器选取计算(见表1)序号名 称符号单位计算公式或数据来源数 值1软化水量Grst/h先前计算6.902软化速度m/h依照原水H0=3.3me/L183所需互换器截面积FGrs/=6.90/180.3834实际互换器截面积F选用750互换器2台0.4425互换剂层高度hm互换器产品规格26运营时实际软化速度vm/hGrs/F=6.90/0.44215.617互换剂体积Vm3hF=20.4420.8848互换剂工作能力E0gol/ m3732#树脂1100150011009互换器工作容量EmolV E0
16、=0.8841100972.410运营延续工作时间Th48.611小反洗时间min取用1012小反洗水流速度m/h取用913小反洗耗水量V1m3F=0.442109/600.66314静置时间min互换剂回落、压脂平整,取用415再生剂纯度%工业用盐,取用9516再生剂单耗qg/mol逆流再生9017再生一次所需再生剂量KgEq/1000=972.490/(10000.95)92.1218再生液浓度%取用519再生一次稀盐液体积m3/1000=92.12/(10000.05)1.8420再生一次耗水量m3近似等于1.8421再生速度m/h低速逆流再生,取用1.822再生时间min60/F=60
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