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锅炉房课程设计 年 级： 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 完毕时间： 目录：绪论设计目的、题目及设计资料3 设计目的3 设计题目3 设计资料31 热负荷计算及锅炉类型和台数的拟定 3 1.1热负荷计算 3 1.2锅炉类型和台数的拟定42 水解决设备选择 4 2.1水解决设备的生产能力的拟定4 2.2软化方法及设备选型和台数5 2.3除氧方法及设备选择7 2.4锅炉排污量及排污系统和热回收方案73 给水设备 8 3.1决定给水系统拟定系统草图 8 3.2循环水泵，补水泵及水箱的选择 84 送引风系统设计10 4.1锅炉送风量和排风量 10 4.2烟风管道断面尺寸 11 4.3送引风管道系统及其布置11 4.4烟道和风道阻力 12 4.5烟囱高度及其断面尺寸12 4.6锅炉配套的送引风机性能135 运煤除灰方法的选择 14 5.1锅炉房平均每小时最大耗煤量，最大昼夜耗煤量及其相应的灰煤渣量14 5.2储煤场面积 15 5.3运煤除灰方式及其系统组成 16 5.4灰渣场面积 166 除尘脱硫方式的选择 17 6.1除尘方式 17 6.2脱硫方式 177 锅炉房面积的拟定 178 锅炉房工艺布置（见附图） 9 参考资料 17绪论 设计目的：（1）了解锅炉房工艺设计内容、程序和基本原则 （2）学习设计计算方法和环节 （3）提高简朴运算和规范制图的能力设计题目：燃煤热水锅炉房(Q=14MW,供回水温度为130/70，额定出水压力为1.25MPa)设计资料燃煤资料：山东泰安良庄烟煤元素分析基碳C基氢H基氧O基氮N基硫S基灰份A基水份M干燥无灰基挥发份体积百分数%66.12.22.01.00.421.378应用基低位发热量：22880KJ/Kg 密度：1.3g/cm3水质资料：总硬度：5.3mmol/L 碳酸盐硬度：5.5mmol/L 非碳酸盐硬度：0.3mmol/L 总碱度：2.1mmol/L 溶解氧:5.8mg/L PH值:7.0 含盐量259mg/L气象资料：供暖室外计算温度：=-5 供暖室外平均温度：=1.1 供暖天数：120天 冬季室外平均风速：1.9m/s 主导风向：东北风 大气压力：97.86KPa1热负荷计算及锅炉类型和台数的拟定1.1热负荷计算(1)最大计算热负荷：= = 1.0114000=14000 KW式中：热水官网的热损失系数 取1.0 供暖热负荷同期使用系数，取1 供暖最大热负荷，KW(2)供暖平均热负荷：=(-)/(-) KW 式中：室外供热计算温度 供暖期室外平均温度 供暖室内计算温度，（取18）=(18-1.1)/(18+5)14000=10286.96KW(3)供暖年耗热量供暖为全天连续供暖，则年耗热量为：=243600n=10286.96243600120=KJ 1.2锅炉类型及台数的选择和拟定根据设计资料可知锅炉为热水锅炉，供回水温差60 所选锅炉型号为QXL14-1.25/130/70-A2 锅炉额定功率为14MW，工作压力为1.25MPa，锅炉进出口水温130/70，供水管径200mm设计热效率89.5%，最大计算热负荷为14MW，因此选用1台锅炉即可。2水解决设备选择2.1水解决设备的生产能力的拟定需要的软水量：G=1.2（+）=1.2（4.9+7.6+1.5+1.2）18 t/h式中：锅炉补给水量，t/h 热水管网补给水量，t/h 水解决设备自耗软水量，t/h 工艺生产需要软水量，t/h 1.2裕量系数锅炉补给水量：=（1+）D-4.9t/h式中： D锅炉房额定蒸发量，t/h 合格的凝结水回收量，t/h 设备和管道漏损，%，可取0.5% 锅炉排污率，%水解决设备自耗饮水量：=7.6 t/h式中 ：逆流冲洗速度，m/h(可取4m/h) F互换器截面积， 水的密度，t/2.2软化方法及设备选型和台数根据设计参考资料拟定选用锅炉的水质规定，检查任务书各处的水质规定是否满足规定。此锅炉房软化水量即为补给水量，选择钠离子互换软化设备并选择离子互换剂。锅炉外化学水解决的水质标准项目给水锅水额定蒸汽压力MPa11总硬度mmol/L0.03总碱度mmol/L626溶解氧mg/L0.1PH值71012原水质资料如下：总硬度：5.3mmol/L 碳酸盐硬度：5.5mmol/L 非碳酸盐硬度0.3mmol/L总碱度：2.1mmol/L 溶解氧:5.8mg/L PH值:7.0 含盐量259mg/L软化水量Gr=D(1-a)=18.6(1-0.03)=18t/h运用公式锅水相对碱度=、B= Kg计算锅水相对碱度和一次再生耗盐量然后设备选型。式中：锅炉补给水碱度，mmol/L 锅炉补给水溶解固形物，mg/L 碳酸钠在锅内分解为氢氧化钠的分解率 互换剂工作互换容量，mol/ F互换器截面积， h互换剂层高度，m 盐的纯度，计算中可取0.960.98 b再生剂单耗，g/mol由计算结果综合考虑决定软化水设备选型：（双罐系统一用一备）选用钠离子互换设备 离子互换机选用合成树脂。选用自动软水器 PDF1JK2004002设备性能参数： 软化水量1620t/h 出水硬度0.03mmol/L 2.3除氧方法及设备选择除氧方法：热力除氧运用公式=+ Kg/h计算然后设备选型。式中：G除氧水量， 进除氧器水的焓，KJ/Kg 出除氧器水的焓，KJ/Kg 进除氧器蒸汽的焓，KJ/Kg 除氧器热效率，一般取0.960.98 余汽量，Kg/h,可按每吨除氧水13Kg计算由计算结果综合考虑决定除氧设备选型：旋膜式除氧器CYD20设备性能： 出水20t/h 水箱容积4.5 工作温度104 工作压力0.02MPa 2.4锅炉排污量及排污系统和热回收方案锅炉排污量的大小，和给水的品质直接有关。给水的碱度及含盐量越大，锅炉所需要的排污量愈多。锅炉排污的指标用排污率表达，排污率即排污水量(Q污)占锅炉蒸发量(Q汽)的百分数。KQ污Q汽100因此排污量Q污=KQ汽=2.87t/h排污系统：在锅炉本体范围内设立排污短管，排污阀及锅筒内部排污导管等。排污时，排污阀承受高温液体的冲刷及污垢的磨损，停止排污后将逐渐冷到室温。热回收方案：在排烟口合适位置设立高效换热器，将烟气废热收集再运用，冷水被废气加热后再打到锅炉里进一步加热循环，这样可达成经济节能的效果。3 给水设备 3.1决定给水系统拟定系统草图（见附图） 给水系统由给水设备、连接管道和附件等组成。有除氧水箱，为保证除氧器的正常运营，应同时设立凝结水箱（凝结水箱与给水箱合设）系统草图（见附图） 3.2给水泵及给水箱的选择给水泵的扬程：H=1000（P+P）+ =1400 KPa 换算成H=140m式中：P锅炉工作压力，MPa P安全阀较高始起压力比工作压力的升高值，MPa 省煤器的阻力，KPa 给水管道的阻力，KPa 给水箱最低水位与锅炉水位间液位压差，KPa 附加压力，50100KPa给水泵的选择：给水泵的数量应满足锅炉所有运营锅炉在额定蒸发量时给水量的1.1倍的规定。综合考虑季节性负荷，选择型号为DG2530*6的给水泵，选与之相匹配的电机型号为Y200L1-2给水泵性能参数为：流量25/h, 扬程180m, (三昌泵业)选择台数：2台，一用一备。给水箱的容积和个数：一般给水箱的总有效容量为所有运营锅炉在额定蒸发量时所需2040min的给水量。综合考虑，选择带有隔板的方形水箱，容积为10。给水箱的安装高度：=+-=7.8m式中：本地大气压力，Pa 给水箱液面压力，Pa 吸水管道阻力，Pa 富裕量，可取30005000Pa 使用温度下水的密度，Kg/ g重力加速度，m/ 泵吸入口处流速，m/s 修正的泵允许吸水高度，m凝结水泵的选择：凝结水泵采用电动离心泵，设两台（一用一备），凝结水泵流量应不小于1.2倍最大小时凝结水回收量；当所有锅炉补给水进入凝结水箱时，凝结水泵流量应满足所有运营锅炉额定蒸发量时所需水量的1.1倍。凝结水泵的扬程：=+=840KPa 换算成H=84m式中：除氧器规定的进水压力，KPa 管道阻力，KPa 凝结水箱最低水位与给水箱或除氧器入口处标高差相应 压力，KPa 附加压头，可取50KPa选择型号为DG2520*5的凝结水泵,设立2台，一用一备。综合考虑，将凝结水箱的安装高度设立为5米。其他水泵; 至于原水加压泵和地下室排水泵视装置运营情况而设定，设立原则，一用一备。4 送引风系统设计 4.1锅炉送风量和排烟量 送风量 理论空气需要量 =1.3（0.661/12+0.022/4-0.02/16+0.01/14+0.004/32）22.4103=8343.8/烟煤 实际空气需要量： V=*a a取1.2 V=8343.81.2=10012.57/烟煤 即为送风量 理论排烟量： =(0.6611.3/12)22.4103=1064.03/烟煤 =(0.0221.3/2)22.4103=320.32 /烟煤 =(0.011.3/14 ）22.4103=20.8 /烟煤 =(0.0041.3/32)22.4103=3.64 /烟煤 理论总排烟量：V=1064.03+320.32+20.8+3.64=1408.79 /烟煤过剩气体体积： =0.79=7909.93 /烟煤实际排烟量： V=7909.93+1408.79=9318.72 /烟煤 4.2烟风管道断面尺寸常用风烟道流速选用表材料风速（m/s）烟速（m/s）砖或混凝土制4868金属制10151015选用金属制管道。风速取12 m/s 烟速取12m/s由Q=AV有(10012.57/1300)(14000/22880)=3.1412/4风管道直径d=0.742m由Q=AV有(9318.72/1300)(14000/22880)=3.1412/4烟管道直径d=0.682m 4.3送引风管道系统及其布置锅炉的送风机、引风机宜单炉配置。当需要集中配置时，每台锅炉的风、烟道与总风、烟道连接处，应设立密封性好的风、烟道闸门。单炉配置风机时，层燃炉风量的富裕量宜为10%，风压的富裕量宜为20%.集中配置风机时，送风机和引风机均不应少于2台，其中各有一台备用，并应使风机可以并联运营，并联运营后的风机的风量和风压富裕量和单炉配置时相同 4.4烟道和风道阻力：烟道阻力:=+-=198.8Pa式中：平衡通风时炉膛出口处必须保持的负压 修正后烟道总的水平阻力，Pa 其中，=u)+Pa风道阻力:=-=268.4Pa式中：空气进口处炉膛真空度，其值可由以下公式求得： =+0.95Hg Pa 烟道计算中炉膛出口处真空，一般=20Pa H由空气进口到炉膛出口中心间垂直距离，m 4.5烟囱高度及断面尺寸 每个新建锅炉房只能设一个烟囱。锅炉房烟囱高度应根据锅炉房总容积，按下表规定执行。锅炉房烟囱最低允许高度锅炉房总容量MW0.70.71.41.42.82.877141428烟囱最低允许高度m202530354045新建锅炉烟囱周边半径200m距离内有建筑物时，烟囱应高出最高建筑物3m以上，锅炉房总容积大于28MW时，其烟囱高度应按环境影响评价规定拟定，但不得低于45米根据锅炉参数选择烟囱高度：锅炉房总容积为14MW，因此选用烟囱高度不得低于40米，最终拟定烟囱高度43米。烟囱直径的拟定：=0.0188 m式中通过烟囱的总烟气量，/h n运用同一烟囱的同时运营的锅炉台数 烟囱出口烟气流速，m/s,按下表选用烟囱出口处烟气流速（m/s）通风方式全负荷时最小负荷机械通风102045自然通风6102.53=2=277812.79=18967.64 /h因此=0.92m 4.6与锅炉配套的送引风机性能引风机计算流量额定负荷时的空气流量=*101325/b=3931 /h流量储备系数取1.1b取本地气压值根据流量和全压来拟定选用的引风机型号所选用的引风机型号为：468NO4.5A其性能参数如下：转速 r/min : 1450全压 Pa : 461667流量 /h : 28955242电动机型号 ： Y90S4电动机功率KW ： 1.15 运煤除灰方法的选择 5.1平均小时最大耗煤量：= 1.67 t/h式中：锅炉房自耗热量、官网热损失和除氧用热系数 生产和生活平均热负荷、供暖和通风最大热负荷 之和，t/h; 锅炉工作压力下蒸汽的焓，KJ/Kg 给水的焓，KJ/Kg 锅炉排污量，t/h 排污水的焓，KJ/Kg 锅炉输入热量，KJ/Kg 锅炉的运营效率（用小数表达）最大昼夜耗煤量：=8S+8（3-S）= 38.88 t/d式中：S生产班次 平均小时最大耗煤量，t/h 非工作班时的耗煤量t/h平均小时最大耗煤量相应的灰渣量: C=B（+）= 1.15 t/h式中：B锅炉的平均或最大耗煤量，t/h 煤的收到基基灰分，% 固体不完全燃烧热损失，% 煤的收到基低位发热量，KJ/Kg 32866煤的发热量，KJ/Kg由平均小时最大耗煤量相应的灰渣量可估算最大昼夜耗煤量相应的灰渣量: =26.83 t/d 5.2储煤场的面积：F=196.3式中：B锅炉房的平均每小时最大耗煤量，t/h T锅炉每昼夜运营时间,h M煤的储备天数,d N考虑煤堆过道占用面积系数，一般取1.51.6 H煤堆高度,m 煤的堆积密度t/ 堆角系数，一般取0.60.8综合考虑：取煤堆高度为2.5米，储存天数为4天，锅炉每昼夜运营时间为24h,煤的堆积密度0.7t/ 5.3运煤除灰方式及其系统组成运煤系统输送量:G=2.21t/h式中：平均最大小时耗煤量，t/h，当锅炉房需扩建时，计入相应耗煤量； K运送不平衡系数，可取1.11.2 t运送系统工作时间，h根据计算结果，综合考虑运煤除灰方式选用单斗提高机。运煤除灰系统的组成：储煤场、燃煤破碎装置、运煤设备（单斗提高机）、刮板输送机除渣装置、灰渣场等。 5.4灰渣场面积：=165.6式中：平均小时最大耗煤量相应的灰渣量，t/h 锅炉每昼夜运营时间,h 灰渣量的储备天数,d 考虑灰渣堆过道占用面积系数，一般取1.51.6 灰渣堆高度,m 灰渣的堆积密度t/ 堆角系数，一般取0.60.8综合考虑：取灰渣堆高度为2.5米，储存天数为4天，锅炉每昼夜运营时间为24h,灰渣的堆积密度0.5t/6除尘脱硫方式的选择全面综合经济、效率等因素，除尘脱硫方式选择如下： 6.1除尘方式：机械力除尘器（采用旋风除尘器除尘） 6.2脱硫方式：湿法烟气脱硫（采用双碱法脱硫）7拟定锅炉房面积根据上述计算， 最终估算锅炉房面积约为270（不涉及储煤场和灰渣场面积）具体情况见附图。8 锅炉房工艺布置（见附图） 9 参考资料 1、 2、GB50041-2023 3、TSG G0001-2023 4、GB50016-2023 5、GB1576-2023 6、GB13271-2023 7、GBZ1-2023 8、 9、 10、 11、锅炉及锅炉房设备 吴味隆 建工出版社 12、“网易土木在线” “筑龙网”等网站