锅炉房课程设计

锅炉房课程设计锅炉房课程设计年级：专业班级：姓名：学号：指导老师：完成时间：锅炉房课程设计第1页目录：绪论——设计目的、题目及设计资料…………………3设计目的………………………………………………3设计题目………………………………………………3设计资料………………………………………………31热负荷计算及锅炉类型和台数的确定………………31.1热负荷计算…………………………………………31.2锅炉类型和台数的确定………………………………42水处理设备选择………………………………………42.1水处理设备的生产能力的确定………………………42.2软化方法及设备选型和台数…………………………52.3除氧方法及设备选择…………………………………72.4锅炉排污量及排污系统和热回收方案…………………73给水设备………………………………………………83.1决定给水系统拟定系统草图…………………………83.2循环水泵，补水泵及水箱的选择……………………84送引风系统设计…………………………………………104.1锅炉送风量和排风量…………………………………104.2烟风管道断面尺寸……………………………………114.3送引风管道系统及其布置………………………………114.4烟道和风道阻力………………………………………124.5烟囱高度及其断面尺寸…………………………………12锅炉房课程设计第2页4.6锅炉配套的送引风机性能………………………………135运煤除灰方法的选择……………………………………145.1锅炉房平均每小时最大耗煤量，最大昼夜耗煤量及其相应的灰煤渣量………………………………………………145.2储煤场面积……………………………………………155.3运煤除灰方式及其系统组成……………………………165.4灰渣场面积……………………………………………166除尘脱硫方式的选择……………………………………176.1除尘方式……………………………………………176.2脱硫方式……………………………………………177锅炉房面积的确定………………………………………178锅炉房工艺布置（见附图）9参考资料…………………………………………………17锅炉房课程设计第3页绪论设计目的：（1）了解锅炉房工艺设计内容、程序和基本原则（2）学习设计计算方法和步骤（3）提高简单运算和规范制图的能力设计题目：燃煤热水锅炉房(Q=14MW,供回水温度为130/70㎡，额定出水压力为1.25MPa)设计资料燃煤资料：山东泰安良庄烟煤元素分析基碳C基氢H基氧O基氮N基硫S基灰份A基水份M干燥无灰基挥发份体积百分数%66.12.22.01.00.421.378应用基低位发热量：22880KJ/Kg密度：1.3g/cm3水质资料：总硬度：5.3mmol/L碳酸盐硬度：5.5mmol/L非碳酸盐硬度：0.3mmol/L总碱度：2.1mmol/L溶解氧:5.8mg/LPH值:7.0含盐量259mg/L气象资料：供暖室外计算温度：wt=-5℃供暖室外平均温度：pt=1.1℃供暖天数：120天冬季室外平均风速：1.9m/s主导风向：东北风大气压力：97.86KPa1热负荷计算及锅炉类型和台数的确定1.1热负荷计算(1)最大计算热负荷：maxQ=0K1KdQ=1.0×1×14000=14000KW锅炉房课程设计第4页式中：0K——热水官网的热损失系数取1.01K——供暖热负荷同期使用系数，取1dQ——供暖最大热负荷，KW(2)供暖平均热负荷：pjQ=(nt-pjt)/(nt-wt)0QKW式中：wt——室外供热计算温度pjt——供暖期室外平均温度nt——供暖室内计算温度，（取18℃）pjQ=(18-1.1)/(18+5)×14000=10286.96KW(3)供暖年耗热量供暖为全天连续供暖，则年耗热量为：aQ=pjQ×24×3600×n=10286.96×24×3600×120=106655201000KJ1.2锅炉类型及台数的选择和确定根据设计资料可知锅炉为热水锅炉，供回水温差60℃所选锅炉型号为QXL14-1.25/130/70-A2锅炉额定功率为14MW，工作压力为1.25MPa，锅炉进出口水温130/70℃，供水管径200mm设计热效率89.5%，最大计算热负荷为14MW，因此选用1台锅炉即可。2水处理设备选择2.1水处理设备的生产能力的确定需要的软水量：G=1.2（+++）=1.2×（4.9+7.6+1.5+1.2）≈18t/h式中：——锅炉补给水量，t/hbglGbrwGzhGgyGbglG锅炉房课程设计第5页——热水管网补给水量，t/h——水处理设备自耗软水量，t/h——工艺生产需要软水量，t/h1.2——裕量系数锅炉补给水量：bGgi=（1+100pwP）D-nG≈4.9t/h式中：D——锅炉房额定蒸发量，t/h——合格的凝结水回收量，t/h——设备和管道漏损，%，可取0.5%——锅炉排污率，%水处理设备自耗饮水量：=≈7.6t/h式中：——逆流冲洗速度，m/h(可取4m/h)F——交换器截面积，㎡——水的密度，t/2.2软化方法及设备选型和台数根据设计参考资料确定选用锅炉的水质要求，检查任务书各处的水质要求是否满足要求。此锅炉房软化水量即为补给水量，选择钠离子交换软化设备并选择离子交换剂。锅炉外化学水处理的水质标准项目给水锅水额定蒸汽压力MPa≦1≦1brwGzhGgyGnGpwPzhGF3m锅炉房课程设计第6页总硬度mmol/L≦0.03总碱度mmol/L6~26溶解氧mg/L≦0.1PH值≧710~12原水质资料如下：总硬度：5.3mmol/L碳酸盐硬度：5.5mmol/L非碳酸盐硬度0.3mmol/L总碱度：2.1mmol/L溶解氧:5.8mg/LPH值:7.0含盐量259mg/L软化水量Gr=D(1-a)=18.6×(1-0.03)=18t/h利用公式锅水相对碱度=bglbSAgl、B=yFE1000hb0Kg计算锅水相对碱度和一次再生耗盐量然后设备选型。式中：bAgl—锅炉补给水碱度，mmol/LbSgl—锅炉补给水溶解固形物，mg/L—碳酸钠在锅内分解为氢氧化钠的分解率0E—交换剂工作交换容量，mol/3mF—交换器截面积，㎡h—交换剂层高度，my—盐的纯度，计算中可取0.96~0.98b—再生剂单耗，g/mol由计算结果综合考虑决定软化水设备选型：（双罐系统一用一备）选用钠离子交换设备离子交换机选用合成树脂。选用自动软水器PDF1—JK200—400×2锅炉房课程设计第7页设备性能参数：软化水量16—20t/h出水硬度≦0.03mmol/L2.3除氧方法及设备选择除氧方法：热力除氧利用公式qD=)(h212hhhGq）（+yDKg/h计算然后设备选型。式中：G—除氧水量，1h—进除氧器水的焓，KJ/Kg2h—出除氧器水的焓，KJ/Kgqh—进除氧器蒸汽的焓，KJ/Kg—除氧器热效率，一般取0.96~0.98yD—余汽量，Kg/h,可按每吨除氧水1~3Kg计算由计算结果综合考虑决定除氧设备选型：旋膜式除氧器CYD—20设备性能：出水20t/h水箱容积4.5工作温度104℃工作压力0.02MPa2.4锅炉排污量及排污系统和热回收方案锅炉排污量的大小，和给水的品质直接有关。给水的碱度及含盐量越大，锅炉所需要的排污量愈多。锅炉排污的指标用排污率表示，排污率即排污水量(Q污)占锅炉蒸发量(Q汽)的百分数。K＝Q污／Q汽×100％因此排污量Q污=K×Q汽=2.87t/h排污系统：在锅炉本体范围内设置排污短管，排污阀及锅筒内部排污3m锅炉房课程设计第8页导管等。排污时，排污阀承受高温液体的冲刷及污垢的磨损，停止排污后将逐渐冷到室温。热回收方案：在排烟口合适位置设置高效换热器，将烟气废热收集再利用，冷水被废气加热后再打到锅炉里进一步加热循环，这样可达到经济节能的效果。3给水设备3.1决定给水系统拟定系统草图（见附图）给水系统由给水设备、连接管道和附件等组成。有除氧水箱，为保证除氧器的正常运行，应同时设置凝结水箱（凝结水箱与给水箱合设）系统草图（见附图）3.2给水泵及给水箱的选择给水泵的扬程：H=1000（P+P）+1H+2H+3H+4H=1400KPa换算成H=140m式中：P—锅炉工作压力，MPaP—安全阀较高始起压力比工作压力的升高值，MPa1H—省煤器的阻力，KPa2H—给水管道的阻力，KPa3H—给水箱最低水位与锅炉水位间液位压差，KPa4H—附加压力，50~100KPa给水泵的选择：给水泵的数量应满足锅炉所有运行锅炉在额定蒸发量时给水量的1.1倍的要求。综合考虑季节性负荷，选择型号为DG25—30*6的给水泵，选与之相匹配的电机型号为Y200L1-2锅炉房课程设计第9页给水泵性能参数为：流量253m/h,扬程180m,(三昌泵业)选择台数：2台，一用一备。给水箱的容积和个数：一般给水箱的总有效容量为所有运行锅炉在额定蒸发量时所需20~40min的给水量。综合考虑，选择带有隔板的方形水箱，容积为103m。给水箱的安装高度：mingsH=gHhPPfgsa+g221-'sH=7.8m式中：aP—当地大气压力，PagsP—给水箱液面压力，Pah—吸水管道阻力，PafH—富裕量，可取3000~5000Pa—使用温度下水的密度，Kg/3mg—重力加速度，m/2s1—泵吸入口处流速，m/s'sH—修正的泵允许吸水高度，m凝结水泵的选择：凝结水泵采用电动离心泵，设两台（一用一备），凝结水泵流量应不小于1.2倍最大小时凝结水回收量；当全部锅炉补给水进入凝结水箱时，凝结水泵流量应满足所有运行锅炉额定蒸发量时所需水量的1.1倍。凝结水泵的扬程：nH=zyP+1H+2H+3H=840KPa锅炉房课程设计第10页换算成H=84m式中：zyP—除氧器要求的进水压力，KPa1H—管道阻力，KPa2H—凝结水箱最低水位与给水箱或除氧器入口处标高差相应压力，KPa3H—附加压头，可取50KPa选择型号为DG25—20*5的凝结水泵,设置2台，一用一备。综合考虑，将凝结水箱的安装高度设置为5米。其他水泵;至于原水加压泵和地下室排水泵视装置运行情况而设定，设置原则，一用一备。4送引风系统设计4.1锅炉送风量和排烟量送风量理论空气需要量=21.01×1.3（0.661/12+0.022/4-0.02/16+0.01/14+0.004/32）×22.4×10^3=8343.8/烟煤实际空气需要量：V=0V*aa取1.2V=8343.8×1.2=10012.57/烟煤即为送风量理论排烟量：0V3m3m3m3m锅炉房课程设计第11页2coV=(0.661×1.3/12)×22.4×10^3=1064.03/烟煤oV2h=(0.022×1.3/2)×22.4×10^3=320.32/烟煤2oNV=(0.01×1.3/14）×22.4×10^3=20.8/烟煤2soV=(0.004×1.3/32)×22.4×10^3=3.64/烟煤理论总排烟量：V=1064.03+320.32+20.8+3.64=1408.79/烟煤过剩气体体积：2oV=0.79×0V=7909.93/烟煤实际排烟量：V=7909.93+1408.79=9318.72/烟煤4.2烟风管道断面尺寸常用风烟道流速选用表材料风速（m/s）烟速（m/s）砖或混凝土制4~86~8金属制10~1510~15选用金属制管道。风速取12m/s烟速取12m/s由Q=AV有(10012.57/1300)×(14000/22880)=3.14××12/4风管道直径d=0.742m由Q=AV有(9318.72/1300)×(14000/22880)=3.14××12/4烟管道直径d=0.682m4.3送引风管道系统及其布置锅炉的送风机、引风机宜单炉配置。当需要集中配置时，每台锅炉的3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m3m2d2d锅炉房课程设计第12页风、烟道与总风、烟道