锅炉和锅炉房设备课程设计.docx

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锅炉和锅炉房设备课程设计

（一）锅炉型号和台数的选择

（二）水处理设备的选择及计算

（三）给水设备和主要管道的选择计算

（四）送、引风机的选择

（五）运煤除灰的方法的选择

（六）锅炉房工艺布置

（七）设备明细表

（八）锅炉房底层平面图

（九）锅炉房平面及区域图

（十）锅炉房剖面图

（十一）锅炉房水系统图

锅炉及锅炉房设备课程设计

计算说明书

设计题目：

大学生公寓供热锅炉房设计

设计原始资料：

1、热负荷：

生活用水2*10E6kcal/h；

采暖用水1.5*10E6kcal/h；

2、燃料：

烟煤：

Car=46.55%;Har=3.06%;Oar=6.11%;Nar=0.86%;Sar=1.94%;Mar=9.0%;

Aar=32.48%;煤的可燃基挥发分Var=38.5%，使用基低位发热量Qnet,ar=17749kJ/kg；标态下密度：

ρo＝1.34Kg/m³

3、水源：

采用城市自来水，供水压力0.3MPa

PH值

总碱度

2.1mmoL/L

总硬度

3.1mmoL/L

含盐量

278mg/L

碳酸盐硬度

2.1mmoL/L

夏季水温

16℃

非碳酸盐硬度

1.0mg/L

冬季水温

10℃

溶解氧

5.8mg/L

悬浮物、含油量

微量，可忽略

4、气象资料：

采暖期室外采暖、通风计算温度-6，采暖房间室外计算温度6，采暖期总日期数105；冬季主导风向：

东北风

设计内容和计算说明

（一）锅炉型号和台数的选择

1、热负荷计算

（1）计算热负荷：

生活用水2*10E6kcal/h；（2.326MW）

采暖用水1.5*10E6kcal/h；（1.7445MW）

总计算热负荷4.0705MW

（2）平均热负荷：

采暖通风平均热负荷

根据采暖期室外平均温度计算：

=（18-6）*4.0705/（18+6）=2.03525MW式中

——采暖或通风最大热负荷，

；

——采暖房间室内计算温度，℃；

——采暖期采暖或通风室外计算温度，℃；

——采暖房间室外计算温度，℃

2、锅炉型号和台数选择

根据锅炉房热负荷、介质、参数和燃料种类等因素，并考虑到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，选择如下锅炉。

（1）锅炉型号：

DZL（W）W2.8-0.7/95-70-AⅢ（AⅡ）承压热水锅炉

•锅炉参数：

额定发热量2.8MW设计压力0.7MPa

出水温度95℃回水温度70℃热效率80.08%

燃煤量555kg适用煤种Ⅱ、Ⅲ类烟煤

外形尺寸6570*2470*3480

•简介产品：

　　DZL系列水火管锅壳式锅炉是借鉴哈尔滨工业大学教授、专家、研究生以及机械部北京电工研究所工程技术人员的理论分析、试验台试验、锅炉运行实验等廿年的水火管锅炉技术开发成果及经验的基础上，由我天津汇丰锅炉研究所工程技术人员潜心研制的高新技术产品，本系列产品全面提高了DZL锅壳式锅炉安全、节能、环保、降耗等方面的性能，成为集优点于一体的新型系列锅炉产品。

•产地：

天津汇丰节能设备有限公司

（2）锅炉台数：

根据总热负荷和锅炉的额定发热量，考虑输送过程中稳定和压力的损失，选用2台相同型号的锅炉可以满足生活用水和采暖用水的同时需要。

考虑到只在冬季需要采暖供水，一台锅炉的额定发热量可以满足除供暖外的其它生活供水。

（3）备用锅炉：

设1台（缓建）

（二）水处理设备的选择及计算

锅炉房用水来自城市供水管网，水质已经过一定的处理。

锅炉房水处理的任务是软化和除氧。

1、确定水处理设备生产能力

流量G1=3600Q/4187*（Tg-Th）=175t/h

锅炉补给水

=（

）G1=175*（0.5%+5%）=9.625t/h

式中

——设备和管道漏损，％，可取0.5％；

——锅炉排污率，％。

暂取5%

水处理设备自耗软水量（水处理设备选用FN系列钠离子交换器，交换器截面积为0.812*3.665）

=2*（0.812*3.665）*1=5.95t/s

G=1.2（

）=1.2*（9.625+5.95）=18.7t/s

式中

——逆流冲洗速度，

，低流速再生时可取

，有顶压时可取

；

——交换器截面积，

；

——水的密度，

，常温水

≈1

。

2、软化设备选择计算：

采用离子交换法（离子交换树脂）处理，根据处理水量（补给水量）计算决定交换器的型号、台数和自耗水量。

选用一台FN系列钠离子交换器（济宁海洋水处理设备有限公司）

参数：

HC-800型混合离子交换器，产水量15～25

/h外形尺寸612*3492设备重量1944kg

工作压力<0.6MPa工作温度5～40℃

3、除氧设备选择计算：

全自动常温过滤式除氧器

⑴除氧器特点

·1、常温运行，无需加热，克服了热力除氧、真空除氧须加热、耗能的缺点；

·2、占地面积小，安装简单，克服了热力、真空除氧须高位安装的不便；

·3、控制方式有手动型和自动型两种，便于不同用户选择。

·4、自控型采用特别设计的进口液压传动控制系统，灵敏度故障率低、可靠性强。

·5、出水水质确保达到GB1576-2001国家标准，即出水水质指标含氧量≤0.05mg/L。

⑷技术指标：

　·1、进水水质：

软化水或除盐水

　·2、进水压力：

0.2MPa-0.6MPa

　·3、工作温度:

5℃-50℃

　·4、填料高度:

1200mm

补给水除氧选用一台TB-20型全自动常温过滤式除氧器

参数：

处理水量20t/h除氧罐900*2900进出口径50海绵铁重量1300kg设备荷载2300kg

（三）给水设备和主要管道的选择计算

1、决定给水系统

给水泵每台锅炉单独配置备用给水泵和每台锅炉的给水管道连接，确保供水。

2、给水泵的选择

根据锅炉厂数据

（1）给水泵的容量和台数

给水泵选用ISZ100-80-160型号功率P=15kw台数为3台，其中一台为备用锅炉给水。

（2）备用水泵

设置备用给水泵使是为了保证在停电、正常检修和发生机械故障等情况下，锅炉仍能得到安全、可靠地供水。

为此，设计规范和监察规程都明确规定：

锅炉房应设置备用给水泵，当任何一台给水泵停止运行时，其余给水泵的总流量应满足所有锅炉额定蒸发量的1.1倍给水量。

选用型号ISZ100-80-160给水泵2台

（3）给水泵的扬程

～

=1000*0.7+150=850

=85m

3、给水箱的选择

给水箱的容积和个数

流量按所有运行锅炉额定供水量的40％来选择

18.7*40%=7.48

选用2个5

给水箱

4、其它水泵和水箱的选择

（1）原水加压泵

市政管网供水压力可以满足水处理设备和其他用水设备的要求，不需要设置加压泵。

（2）循环水泵

（3）软化水箱

5、主要管道和阀门的选择

给水管道采用单管，管道的直径根据输送的介质按推荐流速计算（附录表6），然后选择管子规格（附录表7）。

6、换热器的选择

生活用水水温要求在45℃，锅炉出水不满足要求，需要安装换热器对生活供水进行对流换热，根据流量，选两台无锡市锡山雪浪化工设备厂生产I6,I16T80-1.0/1600-18型螺旋板式换热器。

参数：

公称换热面积18m2通道间距80mm计算换热面积82.0m2处理量63.5m3/h接管公称直径150

（四）送、引风机的选择

根据工业锅炉产品技术条件的规定，送风机、引风机和除尘器都在“工业锅炉成套供应范围”之内，已由锅炉厂配套供应，实际条件并没有特别要求，不必变更。

选用送风机为G6-45-11NO.6.3A功率P=5.5kw

引风机为Y6-41-11NO.7.1C功率P=15kw

除尘器为XD-4

1、算送风量和排烟量

根据提供燃料中各可燃元素含量计算送风量

C=555*46.55%=258.3525所需氧气量为482.258

产生482.258

二氧化碳

H=555*3.06%=16.983所需氧气量为94.25565

产生188.5113

水蒸气

S=555*1.94%=10.767所需氧气量为7.5369

产生7.5369

二氧化硫

所需空气量为

（482.258+94.25565+7.5369）/21%=3142.75

产生烟气量为

（482.258+188.5113+7.5369）+3142.75/79%=4656.47

2、决定送引风管道系统及其初步布置

3、决定风道和烟道断面尺寸

风道和烟道断面尺寸按推荐流速计算。

选择烟道口宽度为0.6m烟道口高度为1.1m。

烟道设计考虑清除积灰的方便。

接至烟囱的砖烟道断面尺寸和烟囱的烟道口一致。

烟道上设置清灰口，其面积为600×800mm。

4、决定烟囱高度和直径

采用机械通风时，烟囱高度按GB3481-83《锅炉烟尘排放标准》选定烟囱高度为30m，出口直径为0.8m。

顶部壁厚为240mm，外壁坡度采用2.5％，底部直径为2.3m，烟囱底部总壁厚为780mm。

（五）运煤除灰的方法的选择

1、计算锅炉房的耗煤量和灰渣量

锅炉每小时最大灰渣量

C=B（Aar/100+q4*Qnet,ar/100*32866）t/h

=555*（32.48/100+10*17749/100*32866）

=210kg/h

锅炉运行时，部分灰渣会被烟气带走，锅炉下部排出灰渣量仅占总灰渣量的一定百分数，取80%,得

C1=210*80%=168kg

2、决定驻煤场面积

F=BTMN/H

=0.555*24*5*1.6/2*1.34*0.7=56.8

锅炉每昼夜运行时间12h煤堆高度为3m

煤的储备天数为3天

3、决定灰渣场面积

F=BTMN/H

=0.168*24*2*1.5/2*0.7*0.7=12

灰渣堆高度2m堆积天数2天

4、决定运煤除灰渣的方式

运煤采用带式输送机，所有运煤系统均装设煤的计量装置，设置破碎、磁选和筛选设备。

运煤系统每台锅炉均要配置，

设置路前贮煤斗。

除灰渣设备用马丁式除渣机，除灰渣系统用单路运输，不设置备用设备。

（六）锅炉房工艺布置

锅炉房工艺布置的内容包括工艺设备及管道、燃料储运和水、烟、灰渣排放设施的布置，布置满足各种设备的工作安全可靠，运行管理和安装检修便利，同时还节省用地用材，提高建设和运行的经济性。

（附以布置平面区域图）

1．锅炉房建筑

（1）锅炉房的组成

锅炉房包括设置锅炉的锅炉间，设置给水、水处理、送引风、运煤除灰等辅助设备的辅助间，化验室以及值班、厕所等生活用房,换热设备、热水循环泵和补给泵等设备也统一布置在锅炉房内。

（2）锅炉房建筑安全要求

锅炉房采用三级耐火等级建筑，出于安全方面的考虑，采用轻型屋顶。

锅炉房地面应整无台阶。

为防止积水，底层地面出室外地面10公分。

（3）锅炉房建筑布置形式

锅炉房作单层布置，布置给水设备、水处理设备和换热设备的辅助间和化验室设置在锅炉房的南端。

锅炉房内的化验室布置在采光好、噪声和振动影响小的部位。

为了降低锅炉间的噪声，送风机和引风机一起布置在风机间内。

风机间紧贴锅炉间后墙。

2．锅炉房设备布置

（1）锅炉布置

锅炉采用单层布置，锅炉的炉前是主要操作面，锅炉前端至锅炉房前墙的净距离要考虑操作条件，贮煤斗或运煤设备的布置，净距离为5m。

在炉侧设置拨火门，炉排的漏煤和烟道灰也从炉侧清除。

炉墙和侧墙之间净距大于3m，中心线至相邻两建筑纵向轴线等距。

炉后端至锅炉间后墙的间距为2m。

锅炉最高操作平台至屋架之间的净高不小于2m。

（2辅助设备布置

引风机布置在风机间内,离子交换器通常布置在底层，并和盐溶池、盐泵和盐液过滤器以工艺流程合理地布置在一起。

水泵间的上方有安装、检修时搬运和吊装条件。

3．风烟管道和主要汽水管道布置

各种管道及其附件的布置都使其工作安全可靠、操作和安装检修便利。

三台DZL（W）W2.8-0.7/95-70-AⅢ（AⅡ）锅炉房设备表

序号

名称

型号规格

数量

备注

锅炉

送风机

引风机

除尘器

二次风机

给水泵

循环水泵

钠离子交换器

软水水箱

除氧器

除氧水箱

电动葫芦

砖烟囱

DZL（W）W2.8-0.7/95-70-AⅢ（AⅡ）

G6-45-11NO.6.3A功率P=5.5kw

Y6-41-11NO.7.1C功率P=15kw

XD-4

ISZ100-80-160

HC-800水量15～25

/h压力<0.6MPa

TB-20处理水量20t/h

上口径0.8m高30m

缓建1台

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