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第15章工业锅炉房设计15.1设计原始资料15.2锅炉房规模的确定15.3锅炉房总图设计15.4锅炉房建筑设计15.5锅炉房热能动力设计15.6锅炉房其他专业设计15.7工业锅炉房设计示例§15.1设计原始资料工业锅炉房设计内容：总图设计、建筑设计、结构设计、热能动力设计、电气设计、热控设计、给水排水设计、采暖通风与空调设计等。工业锅炉房设计阶段：方案设计、初步设计和施工图1．方案设计文件1)设计说明：各专业设计说明及投资估算。2)设计图纸：总平面图，建筑设计平、立、剖面图，热能动力设备平面布置图及主要设备表。2．初步设计文件1)设计说明：设计总说明和各专业设计说明2)设计图纸：总平面图，建筑设计平、立、剖面图，热能动力设备平面布置图、剖面图和热力系统图、主要设备及材料表3)工程概算书3．施工图设计文件各专业的施工图、计算书、工程预算书一、热负荷资料1)供热介质、参数(温度和压力)2)生产用热量：小时最大(平均)用热量3)生活用热负荷：数量、使用时间4)采暖、通风、空调的最大热负荷5)各项用热的回水率及其参数6)余热利用情况：小时最大(平均)产热量，参数7)热负荷发展和分期建设情况二、灰渣及燃料资料1)煤的元素分析和工业分析资料2)煤的粘结性、结焦性、灰熔点3)煤的粒度4)燃料的供应和运输方式5)灰渣的综合利用和运输方式6)燃料的低位发热量三、水质资料1)水源及供水参数2)水质全分析资料四、主要设备材料资料1)锅炉设备图样，锅炉价格2)辅助设备主要图样或样本，设备价格3)钢材、保温材料的种类、性能、价格五、锅炉房厂址有关资料1)锅炉房供热范围内的总平面图及地形图2)供热范围周围的交通状况3)工程地质资料：土层类别、性质、地基允许承载力及勘察资料4)水文地质资料：地下水位、地下水特性5)地震资料：地震基本烈度及地区历史地震情况6)施工地点的交通、供电、供水及排水情况六、水文气象资料1)历史上洪水发生的年份，水位及淹没范围、持续时间等。2)气象资料：海拔高度、室外采暖、通风及空调计算温度、采暖期室外平均温度、采暖天数、大气压力、主导风向及最大冻土层深度等。七、其他有关资料1)城市供电、供热、自来水、污水、雨水、通信、供燃气等资料。2)当地的卫生、市容、环保要求。一、锅炉房最大热负荷§15.2锅炉房规模的确定二、锅炉类型选择原则(1)供热介质和参数1)蒸汽锅炉压力和温度：生产工艺和采暖通风空调的需要，并考虑锅炉房内、外管网阻力损失。2)热水锅炉的水温：热用户的要求，供热系统(采用直接供用户或采用热交换间接供用户)方式。3)锅炉型号及规格：同一锅炉房内宜采用同型号、同规格、同参数、同容量的锅炉。当选用不同类型锅炉时，不宜超过两种。(2)燃料种类及特性燃料种类及特性是确定锅炉燃烧设备和燃烧方式的唯一依据。1)燃料应能很好地满足燃烧设备要求，即对燃烧设备的适应性要好。2)燃料对锅炉负荷调节的适应性能要好。3)燃料对消烟除尘效果要好。(3)对锅炉的要求：应有较高的热效率、负荷调节范围宽、适应负荷变化的能力强、基建投资少、运行维护费用低。三、锅炉台数确定原则1)锅炉台数：在额定蒸发量下，能满足锅炉房最大热负荷。根据热负荷的调度、锅炉检修和扩建的可能性确定。一般新建锅炉房以不少于2台、不超过5台为宜。2)锅炉的出力、台数：能适应热负荷变化的需要，应保证锅炉有较高的热效率。3)应考虑热负荷发展的需要：如近期内热负荷有较大增长，可选择较大容量的锅炉。如仅考虑远期热负荷的增长，则可在锅炉房扩建端留有扩建位置，或在总图上留有空地。5)以生产负荷为主或常年供热的锅炉房：应设置一台备用锅炉。以采暖、通风空调为主的锅炉房，一般不设备用锅炉。一、锅炉房位置的选择1)靠近热负荷中心，供热半径小；2)地势较低地段，便于凝结水自流回收；3)便于燃料和灰渣的运输与存放，并使人流和燃料、灰渣车流分开；(锅炉房总平面图)4)应有较好的朝向，以利于自然通风和采光；5)地质条件较好。§15.3锅炉房总图设计6)全年运行的锅炉房宜位于全年最小频率风向的上风侧；季节性运行的锅炉房宜位于该季节主导（盛行）风向的下风侧。7)工厂燃煤锅炉房和煤气发生站宜布置在同一区域。8)应考虑远期规划，并留有扩建余地。9)锅炉房一般应为独立建筑；严禁设在人员密集场所和重要部门的上面、下面、贴邻和主要通道两旁。10)燃气密度大于空气的燃气锅炉，不得布置在地下室或半地下内。二、总平面图设计1．锅炉房各建筑物、构筑物和场地的布置充分利用地形，使挖方和填方量最小，排水良好，防止水流入地下室和管沟。2．锅炉房、煤场、灰渣场、油罐区、燃气调压站之间及其他建筑物构筑物之间的间距按现行国家标准GBJ16-1987《建筑设计防火规范》、GBZ1-2002《工业企业设计卫生标准》的有关规定执行。3．运煤系统的布置利用地形，使提升高度小，运输距离短，煤场、灰场宜位于全年最小频率风向的上风侧。4．环境景观设计和绿化设计创造优美的厂容、厂貌和良好生产环境。5．单台蒸汽锅炉额定蒸发量D≥35t/h、单台热水锅炉额定热功率Q＞29MW的锅炉房及煤场，其周围应设有环形道路。6．贮煤场(1)贮煤量的确定1)火车和船舶运煤：15-25天锅炉房最大耗煤量2)汽车运煤：5-10天锅炉房最大耗煤量(2)锅炉房最大耗煤量(3)贮煤场面积各符号定义7．灰渣场(1)灰渣贮存量的确定灰渣场：3-5昼夜锅炉房最大排灰渣量；灰渣斗、灰渣池：1-2昼夜锅炉房最大排灰渣。(2)锅炉房每小时最大排灰渣量(3)灰渣场面积一、锅炉房建筑平面布置锅炉房组成：主厂房、辅助间、生活间和附属建构物。主厂房：锅炉间、风机间、除尘间、煤仓间、仪表控制间、工作油箱间等。辅助间：水处理间、水泵水箱间、除氧间、化验室、检修间、贮藏室等。生活间：办公室、值班室、休息室、更衣室、浴室、厕所等。附属建构筑物：煤场、干煤棚、破碎机房、输煤栈桥、灰渣场、灰渣斗、灰渣池、渣浆泵房、灰渣沟、烟囱、油罐区、油泵房、燃气调压站等。§15.4锅炉房建筑设计二、典型锅炉房建筑形式1．小型工业锅炉房下图为单台2~4t／h燃煤蒸汽锅炉(1.4~2.8MW燃煤热水锅炉房)建筑形式示意图。锅炉间为单层厂房，左端贴邻单层辅助间，后部贴邻风机、除尘设备间。炉前设置封闭的上煤平台和固定小煤斗，可采用简易带式输送机、埋刮板输送机、单斗提升机等输煤设备上煤。2．中型工业锅炉房下图为单台6-10t／h燃煤蒸锅炉(4.2-7.0MW燃煤热水锅炉)的锅炉房建筑示意图。锅炉间为单层厂房，炉前设煤仓间，左端设二层辅助间，后部设风机间。3．大型工业锅炉房下图为10t／h及以上燃煤蒸汽锅炉(7MW及以上燃煤热水锅炉)的锅炉房建筑示意图。锅炉间为二层厂房，炉前设煤仓间，左端设三层辅助间，后部设风机间，炉前操作层外挑控制室。一、锅炉房设备平面布置应确保设备安装、运行操作、维护检修时安全、方便；并使风、烟流程短，锅炉房面积和体积紧凑。1．独立建筑的锅炉房锅炉房平面尺寸：据设备布置确定，锅炉房的柱距、跨距应符合建筑模数。(cad1图)操作地点和通道净空高度：不小于2m，并应满足起吊设备的操作要求。在锅筒、省煤器及其他发热部位的上方，当不需要操作和通行时，其净空高度可为0.7m。(cad2图)§15.5锅炉房热能动力设计锅炉与建筑物之间的净距：应满足操作检修和布置辅助设施的需要，并应符合下列规定：1)炉前净距（cad1图）•1-4t/h蒸汽锅炉(0.7-2.8MW热水锅炉)：≮3.0m•6-20t/h蒸汽锅炉(4.2-14MW热水锅炉)：≮4.0m•35-65t/h蒸汽锅炉(29-58MW热水锅炉)：≮5.0m•当需在炉前更换锅管时，炉前净距应满足操作要求。2)锅炉侧面和后面的通道净距(cad1图)•1-4t/h蒸汽锅炉(0.7-2.8MW热水锅):≮O.8m•6-20t/h蒸汽锅炉(4.2-14MW热水锅炉):≮1.5m•35-65t/h蒸汽锅炉(29-58MW热水锅):≮1.8m•当需要吹灰、拨火、除渣等操作和安装或检修螺旋除渣机时，通道净距应满足操作要求。3)辅机设备通道净距•送风、引风机，水泵等设备之间的净距和与墙之间的通道尺寸：应满足设备操作和检修的需要，且≮0.8m。(cad图)•水处理间主要操作通道的净距：≮1.5m。•离子交换器、连续排污膨胀器、除氧水箱等设备的突出部分之间的净距：一般≮1.5m；与墙之间通道尺寸：≮0.8m。•分汽缸、分水缸、集水缸等设备前应有操作和检修位置，其通道宽度：≮1.2m。2．设置在多层或高层建筑物内的锅炉房(1)设在多层或高层建筑半地下室或第一层1)蒸汽锅炉De≯10t／h，Pe≯1．6MPa；热水锅炉t″e≯95℃。2)蒸汽锅炉必须有超压联锁保护和低水位联锁保护，热水锅炉必须有超温报警装置。3)锅炉安全附件、报警装置和联锁保护装置要定期维护和试验，以保证其灵敏、可靠。4)必须有安全疏散通道。5)燃油或燃气锅炉，必须设置可靠的点火程序控制和熄火保护装置。6)锅炉间建筑结构应有防爆措施。7)半地下室内的锅炉，不允许燃用液化石油气或大于空气密度的燃气。(2)设在多层或高层建筑的地下室、楼层或顶层1)蒸汽锅炉De≯4t／h，Pe≯1．6MPa；热水锅炉Qe≯7MW。2)必须是燃油、燃气或电热锅炉。3)设在地下室内，应采取强制通风措施。4)设在地下室内，不允许燃用液化石油气或大于空气密度的燃气。3．锅炉露天或半露天布置安装在炎热地区，锅炉可采用露天或半露天布置。锅炉房设计、安装，应满足下列要求：1)应要求锅炉厂提供露天或半露天布置的锅炉。2)测量控制仪表和管道阀门、附件应有防雨、防风、防冻和防腐蚀等措施。3)应保证运行、操作安全，检修、维护方便。4)设置控制室，将锅炉低地位水位计、温度计、压力表、流量计等测量、控制仪表集中控制。5)风机、水箱、除氧装置、加热装置、除尘装置、蓄热器、水处理装置等辅助设备和测量仪表露天布置时，应有防雨、防风、防冻、防腐蚀和防噪声等措施。6)居住区内的锅炉房，风机不宜露天布置。二、锅炉房热力系统图热力系统：锅炉给水、蒸汽、排污系统。cad图热力系统图绘出：各种管道与设备的连接，操作与安全附件，如截止阀、闸阀、蝶阀、调节阀、减压阀、安全阀、单向阀、水位调节器、疏水装置、流量计等。热力系统图标明：管径(对无缝钢管D159×4.5)、管内工作介质流向、设备编号、图例等。一、结构设计锅炉范围内的所有房屋建筑的结构设计，设备基础设计，烟囱、烟道、地沟、水池、原煤斗、灰渣斗等构筑物设计。二、电气设计供电设计，室内、外照明设计，通信设计、局部照明设计、事故照明设计、安全照明设计、避雷和防静电设计§15.6锅炉房其他专业设计三、热控设计对锅炉运行中的有关参数：如锅筒水位、过热蒸汽压力、过热蒸汽温度、饱和蒸汽压力、炉膛负压、烟气含氧量等，进行检测和控制，使其保持在允许范围内变化。热控水平与锅炉房规模、锅炉类型、热力系统的特点和运行方式有关。四、运煤、除灰渣设计运煤和除灰渣设备布置及工艺流程设计。五、给水排水设计锅炉房给水系统、锅炉房排水系统、室内外消防系统设计等。六、暖通空调设计采暖设计：化验室、控制室、值班室、办公室、水处理间、泵房及生活用房。通风设计：锅炉间、凝结水箱间、除氧间、除灰间、油泵间、酸库及酸计量间等。炎热地区集中控制室空调设计。局部排风和除尘设计：转运处卸料点、破碎筛选处和干式机械除灰渣处等。七、技术经济专业设计锅炉房投资估算、概算和预算及经济分析。燃煤锅炉房设计：锅炉房总平面图z-tu热力系统图glfx-1锅炉平面布置图glfpmt-1锅炉剖面布置图glfpoumt-2§15.7工业锅炉房设计示例