锅炉课设.doc

环境与市政工程学院课程设计说明书题目：郑州市某采暖用热水锅炉房工艺设计姓名：莘爱栋学号：200705239专业：建筑环境与设备工程班级:07级2班课程设计成绩栏评阅成绩比例（％）答辩成绩比例（％）总评成绩指导教师签名1.锅炉型号和台数的选择……………………………………………31.1热负荷计算……………………………………………………………31.2锅炉型号和台数选择………………………………………………42.水处理设备的选择及计算……………………………………………42.1确定水处理设备生产能力…………………………………………42.2决定水的软化方法…………………………………………………42.3软化设备选择计算…………………………………………………53.给水设备和主要管道的选择计算…………………………………53.1给水设备的选择计算………………………………………………53.2主要管道的管径计算………………………………………………74.送、引风系统的设计……………………………………………………74.1计算送风量和排烟量………………………………………………74.2决定送引风管道系统及其初步布置……………………………84.3决定风道和烟道断面尺寸…………………………………………84.4决定烟囱的直径……………………………………………………………95.料储运方法的选择………………………………………………105.1计算锅炉房的燃油量………………………………………105.2选择贮油罐与日用油箱……………………………………………106.锅炉房工艺布置………………………………………………………106.1锅炉房建筑…………………………………………………………106.2锅炉房设备布置……………………………………………………116.3风烟管道和主要汽水管道布置…………………………………11《热源与热网》课程设计说明书－热源部分设计题目：某采暖用热水锅炉房工艺设计设计地点：郑州设计目的：在《锅炉及锅炉房设备》课程学习的基础上，运用学过的基础理论和专业知识，结合工程实际，参考国家有关规范、标准、工程设计图集及其它参考资料，独立地完成所要求的锅炉房工艺设计任务。通过课程设计，系统地掌握设计计算步骤、方法，培养学生分析、解决问题的能力，为以后的学习以及毕业设计奠定基础。设计题目：4号题目采暖设计热负荷（MW）4.2管网与用户端总阻力（MPa）0.22循环水泵入口定压（MPa）0.25气象资料:采暖室外设计温度:-5℃采暖室外平均温度1.4℃采暖天数98采暖房间室内计算温度18℃（一）锅炉型号和台数的选择1.热负荷计算(1)计算热负荷对于本题目，只有采暖热负荷的热水锅炉房，锅炉房热负荷计算式简化为：Qmax＝K0K1Q1MWQ1——采暖最大热负荷（热网输送的总负荷），MWK1＝1；K0＝1.12～1.18。取K0＝1.15Q1=4.2MWQmax＝4.83MW(2)平均热负荷Qpj＝K0Q1pjQ1pj=1*)/(QttttwnpjnQ1pj=3.03MWQpj＝3.49MW(3)全年热负荷公式简化为：D0＝K0D1MJ/年29516659.2MJ/年D1——采暖全年热负荷，MJ/年。对于单纯采暖的热水锅炉房，公式（附2－4）简化为：D1＝24n1Q1pj×3600MJ/年25666660.2MJ/年Q1pj——采暖平均热负荷，MW；n1——全年工作天数，按照供热需要确定。98天锅炉房热负荷汇总表负荷类别采暖期(MW)全年热负荷(MJ/年)最大计算热负荷平均热负荷采暖4.833.49295166592.锅炉型号和台数选择(1)选择额定进出水温度95/70℃的热水锅炉。锅炉的额定压力应能承受热网循环水泵出口的最高压力。(2)一般说，锅炉房总热功率越小，选用的锅炉台数也越少。本题目台数选用2～3台，每一台的热功率可以相同，也可以有两种不同热功率的锅炉。全部锅炉热功率的总和等于或者略微大于锅炉房计算热负荷。选择锅炉型号WNS2.8—1.0/95/70/—Y(Q)生产厂家—天津盛安锅炉容器有限公司台数—2设计效率92%排烟温度180℃*方案分析：因为锅炉的最大热负荷为4.83MW平均热负荷为3.49MW选用两台2.8MW的锅炉既可以满足最大热负荷的要求。又可以在事故时在锅炉开足马力的时候能够提供2.8MW的负荷。满足大多数用户的要求。（二）水处理设备的选择及计算参考锅炉教材P405第8行～P409倒数第12行。补充说明如下：根据所选锅炉的型号和所给的水质，对照GB1576－2008《工业锅炉水质》（以下简称“水质标准”）中热水锅炉的要求（该标准热水锅炉部分内容见下页表），决定水处理的方式。天然水作为补给水时都要先经过过滤，自来水有些可以不过滤。然后，热水锅炉一般软化即可，单台热功率大于等于7.0MW的还要除氧。1.确定水处理设备生产能力对于本题目，公式（附2－8）简化为：所需软化水量：G＝1.2（Gbrw＋Gzh）t/hGzh是水处理系统的自耗水量，本题目中可按Gbrw的10～15％计算。取为12%Gbrw取网循环水量的2%热网环水量xhG=0.86Qmax//C∆txhG=166.2t/hGbrw=3.32t/hGzh=0.40t/hG=1.2(3.32+0.40)=4.46t/h2.决定水的软化方法热水锅炉不考虑相对碱度。在热水锅炉的水处理方法选择中不考虑排污问题.在实际工作中，原水水质较好，所需软化水量不大时，一般可选用全自动组合式离子交换器。如选全自动组合式交换器，选用一台能连续出水的即可。设计地点悬浮物(mg/L)总硬度(mmol/L)总碱度(mmol/L)溶解固形物(mg/L)PH冬季水温（℃）郑州1.25.083.1430075原水水质资料：市政给水（自来水），供水压力：0.3MPa最高地下水位：-6m根据自来水的水质资料选用ZRJ-4型自动软水器其出水量为3.0—5.0t/h经软化后出水硬度小于0.015mmol/L符合≦/0.60mmol/L的水质要求。、技术参数如下：型号：ZRJ-4软化水量：3.0—5.0t/h出水硬度：≦0.015mmol/L3.软化设备选择计算4.除氧设备选择计算热水锅炉单台热功率大于等于7.0MW的，补给水才要除氧，在7.0MW以下的可以不除氧。故不考虑除氧5.关于排污热水锅炉正常运行中一般不排污，只在热网的水质变得很脏时才排污。本课程设计不考虑排污（三）给水设备和主要管道的选择计算1.循环水泵扬程的计算H=H1+H2+H3H1—锅炉房阻力损失，取100KPa;H2—供回水管网阻力损失H3—最不利用户内部阻力损失H2+H3总和为0.22MPH=H1+H2+H3=0.32MP每台锅炉流量G’=0.86Q//C∆t=96.32t/h2.循环水泵的选择循环水泵台数的选择为便于控制以一台锅炉配一台泵的形式，故选用3台循环水泵其中一台备用。循环水泵的技术参数：型号：IS100-65-200流量：100m3/h扬程：50m电机功率22kw转速：2900r/min补给水泵的选取热水系统的补水量一般根据系统正常补水和事故补水确定并宜为正常补水的4—5倍，系统的小时泄露量宜为系统总的水容积的1%.按照60min的补水量补水。故bG=166.2×1%×4=6.65t/h=6.65m3/h静水压线为循环水泵入口定压（MPa）0.25MP技术参数如下：型号：IS65-40-315流量7.5m3/h扬程32.3m转速1450r/min配用电机4kw型号112M—4补给水箱的选取：按照40min的补水按6.65*2/3=4.43m3。选取方形开式水箱电动泵类别台数水泵电动机进口管径(mm)出口管径(mm)外形尺寸长×宽×高(mm)型号流量(m3/h)扬程(KPa)转数(r/min)型号功率(KW)循环水泵3IS100-65-200100502900221410*540*515补给水泵2IS65-40-3157.532.31450112M-441125*490*540水箱类别个数型号公称容积(m3)有效容积(m3)水箱(或筒体)尺寸(mm)圆形水箱总高(mm)标准图号及页次长×宽(或内径)高补给水箱1方形开式水箱5.05.22400*16001500膨胀容积的计算eV=a∆taVa—水的单位体积膨胀系数取0.0006∆t—水温波动范围，25℃aV—系统总的水容量3m膨胀容积为eV=∆taV=2.493m/h选择圆形膨胀水箱技术参数如下：公称容积0.33m有效容积0.333m筒体内径0D800mm高度800mm水箱总高度970mm参见锅炉房实用设计手册（第二版）P3347.主要管道和阀门的选择1锅炉房循环水进出总管的管径总管的流量为166.2t/h即约为166.2m3/h取管内流速为1.5m/s则循环水管的管径可由下式确定d=18.8vG=18.85.12.166=197.9mmd—管道内径，mmG—工作状态下的体积流量m3/h；v—工作状态下的流量。循环水进出总管管径取外径219壁厚为6的钢管219*6水泵至锅炉循环水管管径d'=18.8vG'=5.11.83×18.8=140mmDN125取140×4.5外径140mm壁厚4.5mm同理补水泵至锅炉的管径为38*3（四）送引风系统的设计1.计算送风量和排烟量每一台锅炉每小时最大燃油量计算式：glarnetglQQB,8106.3Qgl——每一台锅炉的额定热功率，MW；Qnet,ar——燃料油的收到基低位发热量，kJ/kg；ηgl——锅炉热效率（取百分数的分子计算），％。B=2.55×210kg/h锅炉房每小时最大燃油量计算式：glarnetQQB,max8106.3kg/hQmax——锅炉房计算热负荷，MW；B=4.40×210kg/h当几台锅炉的热效率不相等时，对各台锅炉进行负荷（Qmax）分配，分别计算各台锅炉的燃油量，然后把各台锅炉的燃油量加起来就是锅炉房的燃油量。本课程设计由于选用的是两台相同的锅炉故不必进行分配。(2)送风量计算收到基成分（％）CarHarOarNarSarAarMar85.5513.490.660.040.250.01020℃密度：888kg/m3收到基低位发热量Qnet,ar=42915KJ/Kg理论空气量V0k＝0.0889（Car＋0.375Sar）＋0.265Har－0.0333OarNm3/KgV0k＝0.0889（85.55+0.375×0.25）+0.265×13.49-0.0333×0.66=11.17m3/Kg对燃油炉，过量空气系数α取1.1，实际空气量Vk＝αV0kNm3/KgVk＝12.28Nm3/Kg因为燃油锅炉q4＝0，所以Bj＝B，则有每一台锅炉的送风量：Vsf＝BVkNm3/h由于每台锅炉的送风机都是独立配备的，所以此处的燃油量必须是每一台锅炉的数值：glarnetglQQB,8106.3kg/h其中，Qgl是每一台锅炉的额定热功率，MW。Vsf＝255×12.28=3131.4Nm3/h选用的鼓风机：型号：9-26N04.5A性能：5008m3/hH=4481Pa(3)排烟量计算RO2体积VRO2＝0.01866(Car＋0.375Sar)Nm3/KgVRO2＝0.01866（85.55+0.375×0.25）=1.60Nm3/Kg理论氮气体积V0N2＝0.79V0k＋0.008NarNm3/KgV0N2＝0.79×11.17+0.008×0.04=8.82Nm3/Kg理论水蒸汽体积V0H2O＝0.111Har＋0.0124Mar＋0.0161V0kNm3/KgV0H2O＝0.111×13.49+0.0124×0＋0.0161×11.17=1.68Nm3/Kg理论烟气量V0y＝VRO2＋V0N2＋V0H2ONm3/KgV0y＝1.60＋8.82＋1.68=12.1Nm3/Kg实际烟气量Vy＝V0y＋1.0161(α－1)V0kNm3/KgVy＝12.1＋1.0161（1.1－1）=12.2Nm3/Kg每一台