锅炉房课程设计说明书.pdf

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1、设计题目设计题目：沈阳市惠民小区供热锅炉房设计沈阳市惠民小区供热锅炉房设计第一章热负荷计算第一章热负荷计算1.11.1 原始资料原始资料1.1.1 热负荷及参数1。1.1.1 热负荷参数表 11热负荷参数表采暖热负荷 Q19。6MW生产热负荷 Q20MW生活热负荷 Q30MW通风热负荷 Q40MW1。1.1。2 热网参数（1)供回水温度 Tg/Th=95/70(2)热网作用半径 R=500m（3)建筑物最大高度 H=21m1.1.2 沈阳气象参数地点：沈阳海拔 H1=169.9m；室外计算温度 Tw=-10平均温度 Tpj=-2；采暖天数 N=180 天;主导风向及频率:西北，9；冬季大气压力

2、=956.8pa;冬季室外平均风速V=3。8m/s最大冻土深度 H2=190cm.1.1.3 燃料种类1表 12煤种成分表VrWyAy27。CyHy2。SyOyNyQydw14。6457。92。2.58111。22.10MJ/kg145。87691.1.4 水质资料表 1-3水质资料表名称名称总硬度碳酸盐硬度非碳酸盐硬度总碱度PH 值溶解固形物溶解氧冬季平均水温夏季平均水温供水压力符号符号H单位单位me/lme/lme/lme/lmg/lmg/lMPa数据数据4.54.52.006。327.26075。88230.4HTHFTAPHttP1.1.5 气象地质资料名称名称单位单位数据数据2海拔高

3、度冬季采暖室外计算温度冬季通风室外计算温度采暖期室外平均计算温m25。910-5-216180291023401002202。62.30。73度采暖室内计算温度采暖总天数夏季通风室外计算温度主导风向当地大气压(冬季）当地大气压（夏季）平均风速（冬季）平均风速（夏季）最高地下水位土壤冻结深度d西北PaPam/sm/smm1.21.2 设计规范及标准设计规范及标准1.低压锅炉水质标准 GB157620012.锅炉污染物排放标准GB1327120013。热水锅炉监察规程4。供热工程制图规范及标准5.锅炉房设计规范GB50041-9231.31.3 热负荷计算热负荷计算1.3.1 计算热负荷热负荷计算

4、公式 1：Qjmax=k0(k1Q1+k2Q2+k3Q3+k4Q4)+k5Q5其中：Qjmax-最大计算热负荷k0-热水网路损失系数,1。05-1。08。敷设方式为地沟，因此取 1。08。k1-采暖热负荷同时使用系数，1。0k2-生产热负荷同时使用系数，0k3-通风热负荷同时使用内系数,0k4-生活热负荷同时使用系数,0k5-自用热负荷同时使用系数,1.01。2。取 1.0。Q1-采暖热负荷 6.5MWQ2-生产热负荷 0 MWQ3-通风热负荷 0 MWQ4-生活热负荷 0 MWQ5-自用热负荷，MW。所以，上式简化为:QmaxK。K1Q1K。K1Q2KW式中 K.:热水管网损失系数，取值 1

5、。15；K1：同时使用系数,采暖取用1那么得到最大热负荷：Qmax1.1519。611.04MW1.3.2 采暖平均热负荷Qpj=（tn-tpj)*Q1/（tntw）其中：Qpj-采暖期平均热负荷4 tn-采暖期室内计算温度取 18tpj-采暖期室外平均温度取 9。5tw-采暖期室外温度取 26Q1-采暖热负荷 6.5MW代入数值 Qpj=7。9MW1.41.4 锅炉类型及台数的确定锅炉类型及台数的确定本设计主要用于采暖，其介质是热水，供水温度95，回水温度70，且经过计算知最大热负荷为11。04MW,锅炉总容量应大于或等于11.04MW；而计算出平均热负荷为7。9MW，故选用 2 台 14M

6、W 的锅炉，总的装机容量为28MW 大于锅炉房最大热负荷，而一台单台锅炉的容量又恰好略小于平均热负荷,这样可以使一台锅炉大部分时间在额定负荷下工作，而另一台在最冷时作为高峰锅炉,同时,热负荷小于 7.9MW 时运行一台锅炉，在大于 7.9MW 时候运行两台锅炉，这样可以起到调节负荷的目的,从而节约了能源。锅炉型号为 SZL-4。20.7/95/70-A,参数为：热功率为14MW,排烟温度为 156，炉排有效面积：35。2m2,燃料发热量：18757kJ/kg，燃料消耗量：7390kg/h，锅炉效率：80。3，外形尺寸(长宽*高）：12.489。412。53，金属重量：15t.5第二章水系统计算

7、第二章水系统计算2.12.1 循环水泵的选择计算循环水泵的选择计算2。1.1 循环水泵的流量和扬程计算表 51循环水泵的流量和扬程计算序号12345678910名称总热负荷供水温度回水温度热网循环水量计算密度体积流量锅炉房内部压力平均比摩阻供热半径局部阻力占沿程阻力系数热网供回水干管阻力符号QmaxjtgthG单位kw。计算公式或数值来源查热负荷计算表得:7020kw设计给定设计给定代入数值702095707020860/1000*（95-70）数值70209570241。49977.8247。0100505000。2CC。t/hkg/m3kg/m3kpaPa/mm860Qmax。j/(tg-

8、th)Q0H1LR70C的饱和水密度Q G/241490/977.8100505000。22*50500（1+0。2）0.001查4P33 得:锅筒式水管锅炉为 70150Kpa，取100 Kpa查4P245 取 4080Pa/m,据循环流量取 50Pa/m设计给定查1P33 得：0。20.3，取 0.22RL（1+)11H2kpa606最不利用户内部系统阻力损失循环水泵扬程扬程体积流量循环水泵台数12H3kpa查1P33 得：取 40 kpaH1+H2+H3Hj=1。2 HQ=1。1Q0选用两台循环水泵，一用一备404013141516HHjQnkPakpakg/m3台30+80+1001。

9、2210。241。4911210252265.64222。1。2 循环水泵设备的选择据 P=252kpa,Q=265.64m3/h 选择水泵为 SLWR 系列离心泵 200-400（I）。表 5-2 循环水泵的参数型号流量(m3/h)扬程m54。3转速 r/min电动机功率 KWSLWR200400（I）280145090循环水泵的性能参数和外形尺寸表型号LH外形尺寸/mmahL2BL1L3地脚螺栓n-dSLWR2001300860200400870650420400（I）因为本设计属于较大型热水系统，有较大的漏水,需要用补水泵补水，故选用补给水泵定压系统，该定压系统有简单可靠、水力工况稳定、

10、便于操作的优点.2 2。2 2 供回水根管管径的选择供回水根管管径的选择前面已经计算,循环水泵的流量为241.49m3/h,再由供热工程附录9-1 查取d=200mm。供回水管选择相同的管径dn=200mm，其 d0s=2196mm。表 56管径计算表管段流量7流速管内径（m3/h）回/供水管265。64(m/s）2。30(mm）2002.32.3 补给水泵和事故水泵的计算补给水泵和事故水泵的计算名称循环水泵流量补给水泵流量建筑物高度补给水泵扬程事故水泵流量符号QQ1PbHGs单位m3/hm3/hmmH2Om3/h计算公式或数值来源查表 3.1.1Q1设计给定H=1。2（Pb+4）为补给水泵水

11、量的45 倍，取 4GP数值265.642。0.01*265.64656421211.230（21+4）4*2.656410.625代入数值2.42.4 补给水泵和事故水泵设备的选择补给水泵和事故水泵设备的选择表 3。1.4。1补水泵性能参数表型号流量/（m3/h）12。00扬程/m34电动机功率/kw2。2重量/kg50CR8-502.52.5 除污器的计算和选择除污器的计算和选择项目循环水泵总水量干管管径除污器选取管径符号GxhDc,jD单位m3/hmmmm计算公式或数值来源查表 3。1。3.1根 据 提 供 样 本 选 取R406-2 除污器代入数据265.64200200结果265.6

12、4200200因为供回水干管径 d=200mm（2196mm)，则选 R406-2 型的卧式直通除污器，公称直径为 200mm，公称压力 6001200kpa.2.62.6 原水箱和软化水箱的计算原水箱和软化水箱的计算3.1.7.1 原水箱的选择：本锅炉房设原原水箱一只,水箱的容量按 60min 补水量计算,其体积为：8Vn=(60/60）2.6564=2。6564m33.1.7.2 软化水箱的选择：本锅炉房设原原水箱一只，水箱的容量按40min 补水量计算，其体积为：Vn=(40/60）2。6564=1。77m3原水箱和补给水箱采用隔板方形开式水箱，两个水箱放在一起,便于安装使用.3.1。7

13、。3 原水加压泵的选择:原水加压泵扬程取为水处理设备工作阻力的1。2 倍原水加压泵流量取为 1。2 倍正常补水量，即 G=1.22。6564=3。19 m3/h.根据6选 2 台IS50-32-250型号的水泵,一用一备。其性能参数见下表：512原水加压泵的性能参数表功率(KW）扬程3流量(m/h)转速 r/min（m）轴功电动机率功率9.831.429001.932。2效率%43.5汽浊余量m1.9型号XA32/16B2 2。7 7 水处理设备的选择水处理设备的选择3。1。8.1 水软化设备的选择水的钠离子交换软化法，就是原水通过钠离子交换剂时，水中的Ca2+、Mg2+被交换剂中的Na+所代

14、替,使易结垢的钙镁化合物转变为不形成水垢的易溶性钠化合物而使水得到软化.钠离子交换剂的分子式用 NaR 表示，则其反应式如下：碳酸盐硬度：CaHCO3+2NaRCaR2+NaHCO3MgHCO3+2NaRMgR2+NaHCO3在锅内受热产生的反应：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2ONa2CO3+H2O2NaOH+CO2由以上反应式可见，通过钠离子交换后的软化水,原水中的碳酸盐硬度变成碳酸氢钠，即水的碱度不变,由于Na+的摩尔质量比21Ca2+和21Mg2+的摩尔质量大，所以软化水的含盐量(与溶解固形物近似相等）比原水略有提高，软化水的含盐量的增加量（B）按下式计算：B0.15(Ca2+

15、）0。89(Mg2+）（14)式中:B：软化水的含盐量的增加量（mg/L）；9(Ca2+)、(Mg2+）:原水中 Ca2+、Mg2+的质量浓度（mg/L）；3.1。8.2 水软化设备的选择。项目给水总硬度锅炉水质指标补水量符号HH1V单位mmol/Lmmol/Lm3计算公式或数值来源朝阳地区条件锅炉要求等于补给水泵流量代入数据3。750。62.6564结果3。750。62。6564于系统只对补给水进行软化处理,软化设备需根据补水量、原水总硬度来选择，可选全自动设备或普通设备，本系统采用全自动软水器设备。由于供暖系统在供暖期内必须连续运行，因此要求软水器在再生期间也可以连续产软水,因此软水器选择

16、流量型全自动软水器，就此选取北京绿洲得瀚环境保护中心出品的DFS 系列双罐型自动软水器，其具体型号为 DFS6V，运行方式为双罐同时运行，交替再生。全自动软水器计算表序号12项目软化周期再生液浓度再生用盐量耗水量树脂填充量最大容量树脂能处理的硬度总量周期制水量再生周期符号T1nmV1V2q0MM0T2单位hkgm3Lg/m3mgm3Min计算公式或数值来源T/q*(12/H0）根据1P258 一般为5%8%该设备为 4.1kgm/n/（1000kg/m3）该设备为 34L该设备为 37g/m3V2/1000*q01000跟据实际原水硬度换算M0/(M/(1.7-0。6）10-3）代入数据7.4

17、/2。0*12/1.75%4.14.1/0。05/1000343712587。4*12/1.752。23/（1258/1。1)1000结果26.1254.10。0823437125852。2345。6710第三章燃烧设备计算第三章燃烧设备计算3 3。1 1 燃烧设备选择燃烧设备选择本设计选用煤种其 Ay=29.03,Vy=39。1,Qydw=16860kJ/kg.考虑到往复推饲炉排排炉煤种适应性广、机械化上煤除渣等优点。因此选往复推饲炉排炉合适。锅炉型号选择原则:在热负荷和燃料确定后,即可综合考虑下列因素，进行锅炉类型的选择。1、应能满足供热介质和参数的要求：蒸汽锅炉的压力和温度，根据生产工艺

18、和采暖通风的需要，考虑管网及锅炉房内部阻力损失，结合蒸汽锅炉型谱来确定。为方便设计、安装、运行和维护，同一锅炉房内宜采用同型号、相同介质的锅炉。当选用不同类型锅炉时，不宜超过两种。所选用的锅炉应有较高的热效率和较低的基建投资、运行管理费用,并能经济而有效地适应热负荷的变化。锅炉台数的确定原则：锅炉台数应按所有运行锅炉在额定蒸发量工作时，能满足锅炉房最大计算热负荷的原则来确定.应有较高的热效率,并应使锅炉的出力、台数和其它性能均能有效地适应热负荷变化的需要.热负荷大小及其发展趋势与选择锅炉容量、台数有极大关系。热负荷大者,单台锅炉容量应较大。如近期内热负荷可能有较大增长者，也可选择较大容量的锅炉

19、，将发展负荷考虑进去。如仅考虑远期热负荷的增长，则可在锅炉房的发展端留有安装扩建锅炉的富裕位置，或在总图上留有空地。锅炉台数应根据热负荷的调度、锅炉的检修和扩建的可能性确定.一般不少于两台，不超过五台。扩建和改建时，总台数一般不超过七台。以生产负荷为主或常年供热的锅炉房，可以设置一台11备用锅炉。以采暖通风和生活热负荷为主的锅炉房，一般不设备用锅炉3.23.2 过量空气系数的计算过量空气系数的计算序号1234567锅炉受热面鼓风机冷风道炉膛锅炉管束烟道除尘器引风机入口空气过量系数1.421.41.51。61。62172漏风系数每 10 米长钢制风道 0。01（假定风道 20m）0.10。1每

20、10 米长钢制烟道 0.01(假设烟道长 20m)0。10出口空气过量系数1.421.41。51。61621.721。723.33.3 理论空气量计算理论空气量计算名称低位发热值冷空气温度冷空气焓值符号Qydw单位kJ/kg计算公式或数值来源原始资料给定代入数值16860数值16860tlk(CH）kKJ/Nm3设计给定查烟气焓温表由煤质资料得 CySy HyOy0。0889（Cy+0。375 Sy）+0.265Hy0。0333Oy鼓风机进口空气过量系数 Vko20260。0889（46。55+0.3751.94)+0。2653。06-0.03336。111.421。424。52026燃烧所需

21、理论空气量空气过量系数实际空气量VkoNm/kg34。5V1.42Nm/kg31.426.39123.43.4 热效率的计算热效率的计算名称冷空气理论热焓排烟温度过量空气系数排烟焓固体不完全燃烧热损失气体不完全燃烧热损失排烟热损失散热损失灰渣物理热损失锅炉总热损失锅炉热效率符号IlkopyIpyq4q3q2q5q6q单位kJ/kgkJ/kg%计算公式（CH)k Vko先假定,后校核查表 23-2Iyo+(-1)Iko查2表 117 推饲炉查 2表 1-17推饲炉0。035（(py+a)tpypy tlk)(1-q4/100)查2表 1-18带入数值264.51801。721318.2+(1。7

22、2-1）2404。81101。0（2010。8-1.72*125。06）/17690(10010)2。90.8560*32.48/176909。2+1.0+10。0+2。9+0.810023.9数值1171801.722010。8101.09.22.90.823.976.1hzlmcthzAyQydwq2+q3+q4+q5+q6100-q3.53.5 通风方案的确定通风方案的确定本锅炉房采用平衡通风系统，既鼓、引风机均有，这样既能保证炉膛负压，从而保证锅炉房经济卫生；又能不致使负压太大，是漏风系数比较小，从而运行上比较经济.3。5。1 最大燃煤量的计算名称单台最大燃煤量单台实际最大燃煤量符号B

23、jBjj单位Kg/hKg/h计算公式q*3600/（q)Bjj（1q4/100）带入数值数值*7。02103*3600/18661686080。3）1866*(110）1679133。5.2 鼓引风机的选择3.5.2 鼓风机、引风机的选择计算表12鼓风机风量34567燃烧设备阻力冷风道阻力鼓风机入口管道阻力送风道阻力鼓风机风压8910燃料系数排烟容积引风机风量11锅炉本体阻力QgHlH2H3HkHkbVyQym3/hPaPaPaPaPam3/kgm3/h名称当地大气压符号b单位kPa计算公式或数值来源沈阳市气象资料得1。1Bjj Vko（273+tk)/273101325/b查2P32 取 6

24、00800，由于负荷受热面多查2P32 取 2040，取30，设风道长为 20m查2P32 得，取 2080,取 60Hl+H2+H31。2*Hk*(273+tk)/(273+20）*101。325/95。68查2表 122（py+b)*Vk01。1*Bjj Vy*(273+180）/273*(101。325/95.68）查2P32 得：取 12001500,由于锅炉负荷大，因此取 1200查2P32 得：取 2040Pa/M，取 20pa/m 烟道长取20 米除尘器的阻力 1200-1400Pa，取 1300PaHbt+Hcc+Hyd1.2*Hy（273+tp）/（273+200)(101。

25、325/95。68)代入数值95。68数值95。681。11.4218665326*4.5(273+20)/273101.325/95.6880060060800+600+601.2*1460*(273+20)/273*101.325/95。680.08(1.6+0.08)*4.51.11866*8。08(273+180)/273 101。325/95.68120080060060146018010.088.089552。2HbtPa120012烟道阻力131415HydHccHyHyPaPaPaPa40013001200+400+13001.2*2900（273+180)/473（10132

26、5/9568）400130029003203除尘器阻力烟道总阻力引风机风压3。5.3 除尘器的选择计算原始排尘浓度C1mg/m3查1表 8-1 得：取 18001800180014市区最大允许烟尘浓度除尘效率烟气量C2Vmg/m3%m3/h查1表 8-2 得，100100（C1-C2）/C1等于引风机风量100100(1800100)/18009552.210094。49552.23。54 烟囱的选择计算1烟囱高度Hycm查2表 8-6 得：锅炉房总装机容量为 8。4MW，因此取 35查2表 10-7 得：机械通风，全风负荷，并考虑扩建可能性，不取上限查2P212：由公式计算得铁皮烟道约2/m

27、查2P212:由小型砖烟囱计算公式得约0。15/m2 台同时工作35352烟气流速2m/s10103烟道内温降烟囱内的温降同时运行的风机台数烟囱出口温度理论上口直径实际上口直径noC220404oC台0。15355。2552262d2C2py180405.25134。757mBjnVy(2273)36002730.785 2673.9*2*9.23(134.75 273)3600*273*0.785*101。00。8118d2m9标准烟囱烟道净空洞宽高m查10表 2-16：35m 高的砖烟囱上口直径为 1.0m 或1。4m查10表 2-16：0。91。51.00。91。50.91。51510标

28、准烟囱下口直径d1m查2P578 公式计算得d1=d2+2iH，i 取0.02d 1=1+2*0.02*35=2.42。43 3。6 6 鼓引风机、除尘器、烟囱设备的选择鼓引风机、除尘器、烟囱设备的选择3。6。1 鼓风机设备选择鼓风机的设计计算为压头 1789.4Pa,流量 5223 m3/h。根据锅炉样本提供的参考鼓风机压头 1970Pa，流量 5800m3/h，故可选锅炉样本提供的风机型号为 G6-4811No6。7A。表 34鼓风机性能参数表流量全压转速功率选择鼓风机的型号G6-48-11NO6。7A3Qm/h 5800HPa1970nr/min1440配用电机 Y132S4B3NKW5

29、。53。6。2 引风机设备选择引风机设计计算的风量 9552。6m3/h,排烟温度为 180C，压头为3371。9Pa,则选用 Y648-11No6D表 3-7引风机性能参数表选择引风机的型号Y6-48-11No6D3流量Qm/h11500全压HPa3520主轴转速r/min2940介质温度C200全压效率80配用电机型号Y180M2B3额定转速r/min2940电机功率KW2216本设计风道采用矩形断面金属风道，其风速范围为1015m/s。先假设冷风道风速为 12m/s，冷风道的横截面积：F=G5223=0。120 m23600*V3600*12假设烟风道风速为 12 m/s,烟风道的横截面

30、积：F=Gy9552.6=0.221 m23600v3600*12金属管道钢板厚度按下列数值选用：冷风道一般采用23mm，热风道和烟管一般采用 34mm.3。6.3 除尘器设备的选择选择除尘器要考虑烟气量，锅炉容量，烟气含尘度，除尘器阻力以及处理的烟气量。除尘器的选择应以高效，低阻,低钢耗和价廉为标准。由以上计算可知，除尘效率为94.4%,烟气量为9552。6m3/h，故而选用除尘器GDX-4 型干湿两级除尘器，配用锅炉4t/h，阻力损失 0.70。9KPa,除尘效率 9698%，处理烟气量为 13200-15120m3/h。除 尘 器 型锅 炉 容 量处 理 烟 气阻 力 损 失除 尘 器

31、效重量（Kg)t/hKpa号量 m3/h率%GDX-443600132000.70。996-98151203 3。7 7 上煤除渣系统的选择上煤除渣系统的选择3。7。1 上煤除渣系统的计算名称最大小时耗煤量符号B单位kg/h计算公式或数值来源Qjmax/Qdwygl代入数值4.57*36001000/(1686076.1)数值1866171222。1*（32.48+10%*16860/32657）最大小时灰渣量Ckg/hB(Ay/100+q4Qdw/100/32657）11。253。7。2 上煤系统设备的选择本锅炉房容量是 2 台 4t/h 锅炉,依据锅炉房最大小时耗煤量为1866kg/h。同

32、时从改善劳动强度条件，保证生产安全及提高劳动生产率等因素考虑，本设计采用机械化运煤方式，为了便于运煤设备的检修和调整，每台锅炉设一个炉前储煤斗.本设计采用 2 台垂直卷扬翻斗上煤装置，该设备能适用于小型锅炉房。选择CGS4A 型垂直卷扬翻斗上煤装置，该机输送量能匹配 14t/h，电机最小功率为 1。1kw 型号,煤斗容量 0。125m3.(其样式及安装尺寸见附表四）根据锅炉单台容量和总容量的大小，选择垂直卷扬翻斗上煤装置，单炉配单台.CGS4（10)A 垂直卷扬翻斗上煤装置参数表型号CGS4-A煤斗容量/m0.1253电动机功率/kW1。13。7。3 除渣系统设备的选择由于本系统选用两台并排布

33、置的小型锅炉，符合联合除渣的条件，若考虑选用联合除渣设备,则选用一台设备即可达到锅炉房除渣的要求，设备数量少，安排布置较多台设备简单，成本低,使用方便。所以本系统根据要求，选用 GBCB40型加长联合除渣机。设备性能参数如下：刮板除渣机参数表槽槽宽 B500槽高H700安装基础坑 m电机功率型号除渣量t/h最大输送距离 m除渣速度 m/s宽深0。85长2。3GBC-B404500。04512。2kW综上所述，本设计选用 2 台往复推饲炉排炉,其型号为 SZL-4.20。7/95/70-A1819参考文献参考文献1 王威.锅炉房设计.朝阳:朝阳工业大学，19992 刘新旺等编.锅炉房工艺与设备（第四版)。北京:中国建筑工业出版社。，20063 洪向道主编。锅炉房实用设计手册（第二版）。北京：机械工业出版社，20014 贺平，孙刚主编。供热工程（第三版）.北京：中国建筑工业出版社，19935 陆耀庆编.供暖通风设计手册。北京：中国建筑工业出版社，19876 吴味隆。锅炉习题试验及课程设计（第二版）。中国建筑工业出版社，19907 王威。供热设备选用手册（14）。朝阳：朝阳工业大学，199820