燃煤锅炉房工艺设计

井冈山大学本科生课程设计书题目：某小区燃煤锅炉房工艺设计学生姓名：刘志文学号：111614027专业：建筑环境与设备工程班级：2011建环班指导教师：黄文先目录设计概况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2原始资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2第一章锅炉型号容量和台数的确定第一节热负荷计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4第二节锅炉型号容量和台数的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5第二章循环水泵及补水泵流程和杨程第一节循环水泵杨程的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7第二节补水泵的选择膨胀容积计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8第三章水处理设备的选择第一节确定水处理设备的生产能力„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10第二节决定水的软化方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11第三节软化设备选择计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12第四节除氧设备选择计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13第五节锅炉排污量和决定排污系统„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14第四章锅炉房主要工艺管道设计计算和布置第一节主要管道和阀门的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16第二节风烟管道和主要汽水管道布置„„„„„„„„„„„„„„„„„„17第五章送引风及烟囱烟道设计第一节计算送风量和排风量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18第二节决定送引风管道系统及其初步设计„„„„„„„„„„„„„„„„19第三节决定风道和烟道断面尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20第四节决定烟囱高度和直径„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21第六章核算送引风机第一节送风机性能校核„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„22第二节引风系统校核„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„22第七章除污器及其他辅助设备的选择第一节除污器的选用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„24第二节其他辅助设备„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27参考资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„28设计概况本设计为一燃煤锅炉房工业设计，为某小区采暖提供热水的热水锅炉房，采暖方式为季节性用水。其供水温度为95℃，回水温度为70℃，采暖负荷为9.6MW。锅炉房采用单层布置，其建筑面积为1676m2。同时整个设计要求设备选型准确合理、工艺流程布置顺畅、经济技术合理、燃料消耗低、初投资小。根据锅炉房设计的基本要求和规范进行热负荷计算、设备选型和工艺布置。课程设计是《锅炉及锅炉房设备》课程学习之后的一次重要实践，本课程设计是建筑环境与设备工程专业的主要教学环节之一，通过课程设计了解锅炉房工艺设计内容、程序和基本原则，学习设计的基本方法和步骤，提高运算水平，提高分析和解决实际问题的能力。原始资料热负荷资料表1山东淄博P贫煤表2所用水质资料表3气象及地质资料表4第一章锅炉型号容量和台数的确定第一节热负荷计算热负荷计算的目的是要求出锅炉房的计算热负荷、平均热负荷和全年热负荷，作为锅炉设备选择的依据,此处因设计规定，可不需考虑全年热负荷。第二节锅炉型号容量和台数的确定1.锅炉型号容量和台数的确定锅炉型号和台数根据锅炉房热负荷、介质、参数和燃料种类等因素选择，并应考虑技术经济方面的合理性，使锅炉房在冬、夏季均能达到经济可靠运行，根据公式（1-2）可知，其最大容量也应为10.752MW。(1)锅炉台数选用锅炉的台数应考虑对负荷变化和意外事故的适应性，建设和运行的经济性。根据《锅炉房设计规范》规定：当锅炉房内最大一台锅炉检修时，其余锅炉应能满足工艺连续生产所需的热负荷和采暖通风及生活用热所允许的最低热负荷。锅炉房的锅炉台数一般不宜少于两台；当选用一台锅炉能满足热负荷和检修需要时，也可只装置一台。对于新建锅炉房，锅炉台数不宜超过五台；扩建和改建时，最多不宜超过七台。国外有关文献认为，新建锅炉房内装设锅炉的最佳台数为三台。根据《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定“运行的锅炉每两年应进行一次停炉内外部检验，新锅炉运行的头两年及实际运行时间超过10年的锅炉。每年应进行一次内外部检验”。在上述计划检修或临时事故停炉时，允许减少供汽的锅炉房可不设备用锅炉；减少供热可能导致人身事故和重大经济损失时，应设置备用锅炉。因此，我们在这里选用最佳台数三台，其中一台备用。(2)锅炉型号的确定根据计算热负荷的大小和燃料特性决寇锅炉型号，并考虑负荷变化和锅炉房发展的需要。选用锅炉的总容量必须满足计算负荷的要求，即选用锅炉的额定容量之和不应小于锅炉房计算热负荷，以保证用汽的需要。但也不应使选用锅炉的总容量超过计算负荷太多而造成浪费。锅炉的容量还应适应锅炉房负荷变化的需要，特别是某些季节性锅炉房，要力免锅炉长期在低负荷下运行，锅炉房中宜选用相同型号的锅炉，以便于布置、运行和检修。因此，每台锅炉的额定功率为10.752/2=5.376，在这里我们取5.4。2.锅炉机组的选择即WNS5.4-1.0-95/70-P型锅炉，锅炉的总额定功率为10.8MV，热水供回水温度为95℃/70℃。采暖季节，可用三台锅炉，非采暖季节，只需投入一台即可，其他两台备用。WNS3.6-1.0-95/70-P热水锅炉的技术参数：型号：WNS5.4-1.0-95/70-P额定热功率：5.4MV额定出水压力：1.0Mpa供回水温度：95℃/70℃锅炉燃料：山东淄博贫煤风机功率：6.5KW第二章循环水泵及补水泵型号流量及杨程第一节循环水泵扬程的选择采用热水锅炉的锅炉房，应进行循环水泵、补给水泵、补给水箱等设备的选择。循环水泵与锅炉的连接方式可采用集中式供水的循环系统，也可采用每台锅炉配备单独循环泵的单元式循环系统。前一种系统比较简单，后一种系统便于运行和调节，对大型热水锅炉更为有利。热水锅炉房的循环系统与设备的选择应保证热水锅炉安全运行和便于调节。热水锅炉，特别是强制循环热水锅炉，应保证锅炉的最小循环水量，以满足受热面管内最小流速的要求；同时，通过锅炉的循环水量也不能过分增加，以免压力损失增加太多。系统回水从锅炉尾部进入的热水锅炉，当回水温度较低时容易引起锅炉低温受热面的腐蚀和积灰，当燃料含硫量高时更为严重，为此，根据具体条件规定进锅炉的最低水温。为解决上述问题，对于单泵循环系统，可在循环泵进口的回水管与锅炉出口的供水管之间装设旁通管及调节阀，对于双泵循环系统，在锅炉进出口之间加装锅炉循环泵（再循环泵），并在系统循环泵出口的回水管与锅炉出口的供水管之间装设旁通管及调节阀。再循环泵及旁通管的流量可根据水平衡和热平衡的原理进行计算。采用双泵循环系统可以按照锅炉要求，以不变的进口或出口温度运行，而热网则根据自身调节的需要确定供水和回水温度。第二节补水泵的选择膨胀容积计算3.补水泵的选择系统内的水，当为热水或冷热两用时，应采用软化水，当软化水压力不能接供入水箱时，应另设水泵补水，补水泵的自动补水量可按系统循环水量的1％考虑，事故补水按系统循环水量的3％考虑，直接补入循环水泵的入口处，补水泵的扬程应按补水点与系统最高点的高差加上3～5mH2O的富裕量考虑。根据补水水量和与扬程，根据参考文献[8]选择上海凯泉KQW系列第四代单机卧式离心泵3台，型号为KQW65/140-3/2。落地膨胀水箱的技术参数：第三章水处理设备的选择锅炉房用水一般来自城市或厂区供水管网，水质已经过一定的处理。锅炉房水处理的任务通常是软化和除氧，某些情况下也需要除碱或部分除盐。第一节确定水处理设备生产能力锅炉补给水应经软化处理，而除氧设备应处理全部锅炉给水。因为凝结水中很少，但输送过程中可能接触空气而使之含氧。锅炉补给水量是指锅炉给水量与合格的凝结水回收量之差。锅炉给水量包括蒸量、排污量，并应考虑设备和管道漏损。水处理设备生产能力G由锅炉补给水量、热水管网补给水量、处理设备自耗软水量和工艺生产需要软水量决定:第二节决定水的软化方法锅炉用水应进行软化处理。碱度高的水有时需要进行除碱处理，通常可根据锅水相对碱度和按碱度计算的锅炉排污率高低来决定。采用锅外化学处理时，补给水、给水、锅水中碱度与溶解固形物的冲淡或浓缩可认为是同比例的，因此，锅水相对碱度可按下式计算。第三节软化设备选择计算采用离子交换法处理时，根据处理水量计算决定交换器的型号、台数、工作周期再生剂消起量和自耗水量，并决定再生溶液制备方法，选定相应设备。当采用其他方法处理时，应进行主要设备选择计算和药剂消耗量计算。离子交换器的处理水量按运行水流速计算，采用磺化煤为交换剂时，运行流速一般为10～20m/h,采用离子交换树脂时一般为15～25m/h，硬度较高的原水取用较小的流速。离子交换器的台数一般不少于两台，每昼夜再生次数为1～2次。离子交换工艺通常采用固定床逆流再生，以节省再生剂；但对于硬度较低的原水(2me/L)，也可采用顺流再生，设备简单，操作方便。离子交换剂可采用磺化煤或离子交换树脂，其交换容量磺化煤为250～300ge/m3，001型树脂为800～1000ge/m3。根据参考资料[3]进水总硬度≤365mg/L时，可采用固定床逆流再生离子交换器；采用固定床逆流再生离子交换器，应选择两台，一台再生备用，根据选用型号为LNN-1200/35的无顶压固定床逆流再生离子交换器。LNN-1200/35的无顶压固定床逆流再生离子交换器型号规格性能表第四节除氧设备选择计算水质标准规定，额定蒸发量大于2t/h的蒸汽锅炉（燃煤锅壳锅炉除外）的给水和供水温度大于95℃的热水锅炉的循环水要进行除氧处理。除氧方法常用热力除氧、真空除氧和化学药剂除氧，其他除氧方法使用不多。热力除氧是使用最广泛的一种除氧方法，其工作可靠、效果稳定，出水含氧量低于0.05mg/L。热力除氧器由制造厂成套供应，当前产品出有6、10、20、40、70t/h等种，配套水箱体积约为半小时除氧水量。大气式热力除氧器工作压力0.02MPa,工作温度104～105℃，进汽压力0.1～0.3MPa,进水压力0.15～0.2Mpa,进水温度对于喷雾式除氧器为不低于40℃。1.除氧器选择本设计采用热力除氧的方法。我们选择江苏庆华环保有限公司生产的MDRY-30型旋膜式热力除氧器。第五节锅炉排污量和决定排污系统锅炉排污量按碱度和溶解固形物分别计算,以较大值控制排污.锅炉排污率按教材§10-9中有关公式计算,但应注意补给水与给水的区别、给水碱度和溶解固形物的计算方法。对有连续排污的锅炉，应考虑连续排污水热量的利用。如果采用连续排污膨胀器，应经计算选定其型号。排污膨胀器的二次蒸汽量和膨胀器体积的计算见教材§12-2。膨胀器后的高温排水，也可通过换热器加热软化水以利用其热量，但换热器的选择计算不要求进行。额定蒸发量大于或等于lt/h的锅炉应有锅水取样装置。取样冷却器一般每台锅炉单独设置，以免窜水影响水样的代表性。如采用热力除氧器，也应有除氧水取样冷却器。所有排污水都应进入排污减温池，冷却至40℃以下排入下水道。本设计采用连续排污与定期排污相结合，根据参考资料[7]确定连续排污率为2%。第四章锅炉房主要工艺管道设计计算第一节主要管道和阀门的选择1.主要管道主要管道要求选定的主要管道是从给水箱至锅炉的给水管道和从锅炉至分汽缸（不设置分汽缸时,至主要用汽设备或锅炉房出口）的蒸汽管道。管道直径根据输送的介质按推荐流速计算,然后选择管子规格。当输送介质压力大于lMPa,温度大于200℃时，应采用无缝钢管；不超过上述范围时，可采用无缝钢管或水煤气输送管。采用丝扣连接时只限于水煤气输送管。给水管道一般采用单管,常年不间断供热的锅炉房应采用双母管，且每条管道的流量都是额定蒸发量时的给水量。锅炉至分汽缸的蒸汽管道，可以每台锅炉直接接至分汽缸，也可以通过蒸汽母管与分汽缸连接。前者多用于