最新锅炉房课程设计说明书

设计题目:沈阳市惠民小区供热锅炉房设计第一章热负荷计算1.1原始资料1.1.1热负荷及参数1.1.1.1热负荷参数表1-1热负荷参数表采暖热负荷Q1生产热负荷Q2生活热负荷Q3通风热负荷Q49.6MW0MW0MW0MW1.1.1.2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=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燃料种类表1-2煤种成分表rVyWyAyCyHySyOyNdwyQ14.645.827.757.92.692.582.111.1422.10MJ/kg1.1.4水质资料表1-3水质资料表名称符号单位数据总硬度Hme/l4.5碳酸盐硬度THme/l4.5非碳酸盐硬度FTHme/l2.00总碱度Ame/l6.32PH值PH7.2溶解固形物mg/l607溶解氧mg/l5.8冬季平均水温t℃8夏季平均水温t℃23供水压力PMPa0.41.1.5气象地质资料名称单位数据海拔高度m25.9冬季采暖室外计算温度℃-10冬季通风室外计算温度℃-5采暖期室外平均计算温度℃-2采暖室内计算温度℃16采暖总天数d180夏季通风室外计算温度℃29主导风向西北当地大气压（冬季）Pa102340当地大气压（夏季）Pa100220平均风速（冬季）m/s2.6平均风速（夏季）m/s2.3最高地下水位m土壤冻结深度m0.731.2设计规范及标准1.《低压锅炉水质标准》GB1576-20012.《锅炉污染物排放标准》GB13271-20013.《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》GB50041-921.3热负荷计算1.3.1计算热负荷热负荷计算公式[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,1.0~1.2.取1.0.Q1------采暖热负荷6.5MWQ2------生产热负荷0MWQ3------通风热负荷0MWQ4------生活热负荷0MWQ5------自用热负荷,MW.所以,上式简化为:Qmax＝K。·K1·Q1＋K。·K1·Q2KW式中K。：热水管网损失系数，取值1.15；K1：同时使用系数，采暖取用1那么得到最大热负荷：Qmax＝1.15×1×9.6＝11.04MW1.3.2采暖平均热负荷Qpj=(tn-tpj)*Q1/(tn-tw)其中：Qpj------采暖期平均热负荷tn---------------采暖期室内计算温度取18℃tpj-------采暖期室外平均温度取-9.5℃tw---------------采暖期室外温度取-26℃Q1----------采暖热负荷6.5MW代入数值Qpj=7.9MW1.4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14MW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-4.2-0.7/95/70-AⅡ，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）：12.48*9.4*12.53，金属重量：15t。第二章水系统计算2.1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5-1循环水泵的流量和扬程计算序号名称符号单位计算公式或数值来源代入数值数值1总热负荷Qmaxjkw查热负荷计算表得：7020kw702070202供水温度tgC。设计给定95953回水温度thC。设计给定70704热网循环水量Gt/h860Qmaxj/(tg-th)7020*860/1000*（95-70）241.495计算密度kg/m370C。的饱和水密度977.86体积流量Q0kg/m3/QG241490/977.8247.07锅炉房内部压力H1kpa查[4]P33得：锅筒式水管锅炉为70~150Kpa，取100Kpa1001008平均比摩阻LPa/m查[4]P245取40~80Pa/m,据循环流量取50Pa/m50509供热半径Rm设计给定50050010局部阻力占沿程阻力系数α查[1]P33得：0.2~0.3，取0.20.20.211热网供回水干管阻力H2kpa2RL(1+α)2*50*500(1+0.2)*0.0016012最不利用户内部系统阻力损失H3kpa查[1]P33得：取40kpa404013循环水泵扬程HkPaH1+H2+H330+80+10021014扬程HjkpaHj=1.2H1.2*21025215体积流量Qkg/m3Q=1.1Q0241.49*1.1265.6416循环水泵台数n台选用两台循环水泵，一用一备222.1.2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m转速r/min电动机功率KWSLWR200-400（I）28054.3145090循环水泵的性能参数和外形尺寸表型号外形尺寸/mm地脚螺栓LHahL2BL1L3n-dSLWR200-400（I）13008602004008706504-20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、便于操作的优点。2.2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d0×s=219×6mm。表5-6管径计算表管段流量(m3/h)流速(m/s)管内径(mm)回/供水管265.642.302002.3补给水泵和事故水泵的计算名称符号单位计算公式或数值来源代入数值数值循环水泵流量Qm3/h查表3.1.1265.64补给水泵流量Q1m3/hQ*1%0.01*265.642.6564建筑物高度Pbm设计给定2121补给水泵扬程HmH2OH=1.2(Pb+4)1.2*(21+4)30事故水泵流量Gsm3/h为补给水泵水量的4~5倍，取4GP4*2.656410.6252.4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)扬程/m电动机功率/kw重量/kgCR8-5012.00342.2502.5除污器的计算和选择项目符号单位计算公式或数值来源代入数据结果循环水泵总水量Gxhm3/h265.64265.64干管管径Dc,jmm查表3.1.3.1200200除污器选取管径Dmm根据提供样本选取R406-2除污器200200因为供回水干管径d=200mm(219×6mm),则选R406-2型的卧式直通除污器，公称直径为200mm,公称压力600~1200kpa。2.6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:Vn=(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。3.1.7.3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=1.2*2.6564=3.19m3/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:5-12原水加压泵的性能参数表型号流量(m3/h)扬程（m)转速r/min功率(KW)效率%汽浊余量m轴功率电动机功率XA32/16B9.831.429001.932.243.51.92.7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+2NaR＝CaR2+NaHCO3MgHCO3+2NaR＝MgR2+NaHCO3在锅内受热产生的反应：2NaHCO3＝Na2CO3+CO2+H2ONa2CO3+H2O＝2NaOH+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：⊿B＝0.15ρ（Ca2+）＋0.89ρ（Mg2+）(14)式中：⊿B：软化水的含盐量的增加量（mg/L）；ρ（Ca2+）、ρ（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。项目符号单位计算公式或数值来源代入数据结果给水总硬度Hmmol/L朝阳地区条件3.753.75锅炉水质指标H1mmol/L锅炉要求0.60.6补水量Vm3等于补给水泵流量2.65642.6564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DFS－6V，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项目符号单位计算公式或数值来源代入数据结果1软化周期T1hT/q*(12/H0)7.4/2.0*12/1.726.12再生液浓度n根据[1]P258一般为5%—8%5%5%再生用盐量mkg该设备为4.1kg4.14.1耗水量V1m3m/n/(1000kg/m3)4.1/0.05/10000.082树脂填充量V2L该设备为34L3434最大容量q0g/m3该设备为37g/m33737树脂能处理的硬度总量MmgV2/1000*q0*100012581258周期制水量M0m3跟据实际原水硬度换算7.4*12/1.752.232再生周期T2MinM0/(M/(1.7-0.6)*10-3)52.23/(1258/1.1)*100045.67第三章燃烧设备计算3.1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