第15章 工业锅炉房的工艺设计(ZHUZHOU COLLEGE)

第15章工业锅炉房设计§15.1锅炉房锅炉型号及台数的选择§15.2锅炉房汽水系统（热力系统）§15.3锅炉房布置§15.1锅炉房锅炉型号及台数的选择一、锅炉房最大热负荷的确定1．锅炉房最大热负荷的确定t/h式中：——分别为生产工艺、采暖、通风、生活用热负荷，t/h；K——供热管网热损失及锅炉自用汽的利用系数，K=1.1~1.2，取1.05；K1——生产工艺用热负荷的利用系数，一般取K1=0.7~0.9；K2,K3——为采暖、通风用热负荷的利用系数，取K2=1.0,K3=0.7~1.0；K4——日常生活用热负荷的利用系数，取K4=0.5。4321,,,QQQQ)(44332211maxQKQKQKQKKQ2．锅炉房平均热负荷的确定t/h其中：采暖（通风）平均热负荷的确定：t/h3．锅炉全年热负荷的确定式中：h1,h2,h3,h4——分别为一年生产工艺、采暖、通风、生活用热小时数。)(4321pjpjpjpjpjQQQQKQ)3(2)3(2QttttQwnpjnpj)(44332211pjpjpjpjQhQhQhQhKD二、锅炉型号及台数的选择1．锅炉型号1）根据热用户的要求及特点确定锅炉型号首先满足供热负荷的需要，选用介质、参数及供热管线的介质压力及温降的考虑2）同一锅炉房内尽可能采用系统类型、容量的锅炉，以利于设计、施工、安装和运行管理（热用户的特殊要求除外）3）对专供采暖的锅炉房宜选用热水锅炉2．燃烧设备1）就近取材，保护环境2）高效、清洁燃烧设备3）能适应热负荷变化，自动化程度高、电耗金属耗量低的设备3．经济性问题1）选用燃烧效率高和热效率高的锅炉2）选用投资和运行管理费用低的锅炉3）选用热负荷调节方便的锅炉4．锅炉台数1）锅炉房锅炉总台数的确定，应按所有锅炉运行在额定蒸发量工作时，能满足最大热负荷为原则来考虑2）同一锅炉房，新建时不宜超过五台，改扩建不宜超过七台3）当热负荷一年中变化较大时，主要以调整运行锅炉台数的方法来适应负荷变化，从而使运行的锅炉接近额定蒸发量下工作5．热备用§15.2锅炉房汽水系统（热力系统）锅炉房汽水系统主要由给水、蒸汽和排污三大系统组成一、锅炉房热力系统图锅炉房的热力系统图是按锅炉房内的汽水系统实有设备绘制的，作为锅炉房内设备和管道布置的依据，也是锅炉房设计、施工与运行的重要文件之一。1）应保证系统运行的安全可靠、调度灵活及局部设备在锅炉运行下检修的可行性；2）应考虑到热力设备投资与运行的经济性二、给水系统给水系统包括：给水箱、给水泵、给水管道、凝结水箱和凝结水泵及阀门等1．给水管道(238页)给水泵进水管：由给水箱或除氧水箱到给水泵的一段管道锅炉给水管：由给水泵到锅炉的一段管道1）给水管道一般分为：单母管和双母管系统（1）单母管系统——适用于一般供热锅炉房的给水系统（2）双母管系统——适用于常年不能间断供热的锅炉房给水系统（3）吸水管道——由给水箱至给水泵的给水管道（4）压水系统——由给水泵至锅炉的给水管道2）给水管道布置安装时，应有一定的坡度(0.003)，坡度方向与水流方向相反。最高处装排气阀，最低处装排水阀。2）采用三台或三台以上的给水泵时：(1)其中一台本停运时，其余两台并联运行的给水泵应满足所有运行锅炉额定蒸发量所需给水量的110%；(2)汽动给水泵其流量应满足所有运行锅炉额定蒸发量所需给水量的40~60%，作为电动给水泵的备用泵；3）给水泵的扬程应根据锅筒安全阀开启压力、省煤器、给水系统压力降、水位差及一定富裕量来确定。3．凝结水泵和软水泵1）凝结水泵一般一开一备，每台泵总流量不应小于每小时回水量的1.2倍；2）当凝结水和软化水混合输送时，总流量应满足所有运行锅炉的额定蒸发量所需的给水量的10%；3）软水泵一开一备，软水泵总流量应满足锅炉房所需软水量的要求。4．给水箱和凝结水箱1）给水箱所需有效容量一般为锅炉房所有运行规律额定蒸发量时所需20~40min的给水量；2）凝结水箱总有效容量一般为20~40min的凝结水回收量；3）软水箱的总有效容量应根据软水设备的设计和运行方式来确定；4）锅炉房的水箱应注意防腐，水温大于50℃时，需保温，保温层外表温度不大于40~50℃三、蒸汽系统蒸汽系统主蒸汽管副蒸汽管1．为了安全，在锅炉主蒸汽管上均应安装两个阀门2．锅炉房内连接相同参数锅炉的蒸汽管，宜采用单母管，对常年不间断供热的锅炉房，宜采用双母管3．在蒸汽管道的最高点处需装放空气阀，在低处应装疏水器或放水阀4．分汽缸的设置应按用汽需要和管理方便的原则进行5.分汽缸可根据蒸汽压力、流量、连接管的直径及数量等要求进行设计四、排污系统连续排污和定期排污。1．定期排污是周期性的，排污时间短，故利用余热价值较小，一般是将它引入排污降温池中与冷水混合后再排入下水道。锅炉下级箱设置定期排污管道及排污阀门，阀门应串联装设两只（闸阀、截止阀），其中一只作为开关阀(全开或全关)，另一只作为调节阀。2．连续排污水的热量，应尽量予以利用,在锅炉出口处的连续排污管上，应装设节流阀。在锅炉出口和连续排污扩容器进口处，应各设一个切断阀。连续排污扩容器应装安全阀。2～4台锅炉宜合设一台连续排污扩容器。§15.3锅炉房布置一、锅炉房位置的选择1．锅炉房位置力求布置在供热比较集中的地区；2．锅炉房位置力求布置在便于燃料的储运和灰渣的排放的地区3．应有利于环境保护4．应符合《工业企业设计卫生标准》，建筑设计防火规范等5．锅炉房的位置应根据远期规划，在扩建端宜留有余地；6．区域锅炉房位置的选择，除应符合上述规定外，尚应根据区域的供热规划，城市发展规划以及交通和环保等因素确定。二、锅炉房工艺布置1．锅炉布置基本尺寸要求1）炉前①蒸汽锅炉1~4t/h、热水锅炉0.7~2.8MW不宜小于3.0m;②蒸汽锅炉6~20t/h、热水锅炉4.2~14MW不宜小于4.0m;③蒸汽锅炉35~65t/h，热水锅炉29~58MW不宜小于5.0m；④当需在炉前更换锅管时，炉前净距应能满足操作要求。对6~65t/h的蒸汽锅炉，4.2~58MW的热水锅炉，当炉前设置仪表控制室时，锅炉前端至仪表控制室的净距可为3m2）炉间——锅炉侧面和后面的通道净距：蒸汽锅炉1~4t/h，热水锅炉0.7~2.8MW不宜小于0.8m;蒸汽锅炉6~20t/h，热水锅炉4.2~14MW不宜小于1.5m;蒸汽锅炉35~65t/h、热水锅炉29~58MW不宜小于1.8m。3）操作地点和通道的净空高度不应小于2m，并应满足起吊设备操作高度的要求。在锅筒，省煤器及其它发热部位的上方，当不需操作和通行时，其净空高度可缩小为0.7m。2．辅助设备的布置1）送风机、引风机和水泵等设备2）机械过滤器、离子交换器、连排扩容器、除氧水箱等大设备3）分汽缸、水箱等3．油、气、煤粉等室燃炉均应设置有利于泄压位置的防暴门4．平台、楼梯三、锅炉房的建筑1．锅炉房的建筑布置应符合锅炉房工艺布置的要求，同时应照顾到土建工程中通用的模楼。2．锅炉房应根据锅炉的容量，类型，燃烧和除灰渣方式来决定采用单层或多层布置。①小容量和组装的燃煤锅炉以及燃油，燃气锅炉宜采用单层布置；②蒸发量较大，采用机械化运煤、除渣的散装燃煤锅炉宜采用双层布置。3．锅炉房建筑要求①屋顶结构的荷重0.9kPa，以整片为宜；②为了保证锅炉房工作人员的出入，或当紧急状况时，便于迅速离开现场，锅炉房的各层出入口不应少于2个，楼层上的出入口，应有通向地面的安全梯。③锅炉房通向室外的门应向外开启，锅炉房内工作间或生活间直接通向锅炉间的门应向锅炉间内开启。4.平面布置和结构设计应考虑扩建的可能性。其附属间应布置在固定端，取样分析、锅内加药装置一般应布置在固定端，上煤栈桥应布置在固定端，检修设备吊装孔应开设在锅炉房大门附近5.锅炉房地平标高（室内）至少比室外地平高出150mm；烟囱中心距锅炉房后墙中心线一般不小于10m；若无引风机、除尘器可为6~8m。四、锅炉房布置举例