锅炉房设计(参考).doc

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目　录

第１章　工程概况 2

1.1　目的 2

1.2　设计题目 2

1.3　设计概况 2

1.4　原始资料 2

第2章锅炉型号及台数的确定 4

2.1　热负荷计算 4

2.2　锅炉型号及台数的选择 4

第3章循环水泵的确定 5

3.1　锅炉循环水量的计算 5

3.2　循环水泵扬程的计算 5

3.3　循环水泵的选择 5

第4章　定压及水处理设备的选择 6

4.1　系统水容量的计算 6

4.2　膨胀容积的计算 6

4.3　系统补水量的计算 6

4.4　补水泵及定压装置的选择 6

4.5软化水设备及软化水箱的选择 7

第5章　燃气及排烟系统 8

5.1　烟气量的计算 8

5.3　燃气及天然气泄露报警装置 8

第6章　锅炉系统水力计算及主要管道的确定 10

第7章　热工控制和测量仪表 11

第8章　锅炉房的布置 11

第9章　课程总结 12

参考文献 13

第１章　工程概况

1.1　目的

《锅炉及锅炉房设备》课程设计是本课程的主要教学环节之一。

通过本次设计了解锅炉房工艺设计内容、程序和基本原则；学习设计计算方法和步骤；提高运算和制图能力。

同时，通过课程设计巩固所学的理论知识和实际知识，并学习运用这些知识解决工程问题。

1.2　设计题目

热水锅炉系统工艺设计

1.3　设计概况

该热水锅炉房所供给的热用户位于石家庄市某小区，为一独立锅炉房的设计，供热面积约为118500m2,热用户所采用的取暖设备均为散热器，锅炉房只供给热用户采暖热水。

1.4　原始资料

（一）燃料资料

本小区选用燃煤热水锅炉，采用山西大同煤，该煤的地位发热量为25120-27120kj每千克【锅炉房实用设计手册】

（二）热负荷

本工程采用设计面积为118500㎡。

根据《城市热力网设计规范》规定：

当无建筑物设计热负荷资料时，民用建筑的采暖、通风、空调及生活热水热负荷，可按下列方法计算。

表1-1采暖热指标推荐值qh（W/㎡）

建筑物类型

住宅

未采取节能措施

58-64

采取节能措施

40-45

注：

1表中数值适用于我国东北、华北、西北地区；

2热指标中已包括约5%的管网热损失。

本设计qh值取42（W/㎡）。

（三）水质资料

（1）给水总硬度=0.08mmol/L；

（2）给水含氧量≤0.1mg/L；

（3）给水PH值=6（25℃）；

（4）锅水总碱度=50mmol/L；

（5）锅水总含盐量=5400mmol/L

（四）气象资料

根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012），石家庄市气象参数如下：

冬季室外计算干球温度=-6.2℃

采暖天数=120天

主导风向=CNNE

大气压力=101720Pa；

第2章锅炉型号及台数的确定

2.1　热负荷计算

设计面积为118500㎡，采暖热指标为42w/㎡。

采暖热负荷

Qh=qh·Ac·10-3

式中：

Qh——采暖设计热负荷（kw）

qh——采暖热指标（w/㎡）

Ac——采暖建筑物的建筑面积（㎡）

Qh=118500×43×10-3=5095kw

2.2　锅炉型号及台数的选择

根据实际所需的热负荷、所需热水参数和供应燃料品种，选用两台燃煤热水锅炉，锅炉房热水供回温度为75/50℃。

【5】2-64

QXl2.8热水锅炉的技术参数：

shl

型号：

qsl2.8-0.7/75/50-AII

额定热功率：

2.8MW

额定出水压力：

0.7MPa

供、回水温度：

75/50℃

炉排有效面积；4.8m²

锅炉热效率；79.6％

外形尺寸；7×4×4.9M

第3章循环水泵的确定

3.1　锅炉循环水量的计算

锅炉循环水量计算：

G=0.86kQ/cΔtt/h（4-1）

式中Q------锅炉额定热负荷,kW；

k------管网散热损失系数，取1.05；

------管网热水的平均比热容，KJ/（Kg·℃）；

----热水供回水温差，℃。

锅炉房循环水量为：

G=0.86kQ/cΔt=0.86×1.05×5095/1×（75-50）=184.03t/h

3.2　循环水泵扬程的计算

水泵扬程：

H≥【H1+h2+H3】×1.2　（4-2）　　　　　　　

式中H1——锅炉房阻力损失mH20

H2——供回水官网损失mh20

H3—最不利用户内部阻力损失mh20

富裕系数区1.2、、、、、、h1h2h3取18

循环水泵扬程为21.6m【流体力学泵与风机】

3.3　循环水泵的选择

循环水泵台数的选择,选择三台循环水泵其中一台备用。

循环水泵的技术参数：

型号：

SLW100—160A

流量：

93.5m3/h

扬程：

28m

效率：

74%

温度：

0~80℃

转速：

2900r/min

电机功率：

11kw

【锅炉房实用设计手册】6-23

第4章　定压及水处理设备的选择

4.1　系统水容量的计算

Va=Q·VC·10-3m3（5-1）

式中：

VC————每供1kw热量水容量（L/kw）

Va=5095×（4+13.6）×10-3=89.7m3【建筑给水排水】p131

4.2　膨胀容积的计算

Ve=αΔtVa

式中：

α————水的单位体积膨胀系数，取0.0006

Δt————水波动的范围，25℃

Va————系统总的水容量，m3

膨胀容积为

Ve=αΔtVa=0.0006×25×89.7＝1.35m3

4.3　系统补水量的计算

根据【锅炉房与锅炉房设备】p363热水系统的补水量一般根据系统的正常补水和事故补水确定，并宜为正常补水的4~5倍。

系统的小时泄漏量，宜为系统总的水容量的1%。

V=1%×Va=0.897m3（4-3）

4.4　补水泵及定压装置的选择

补水泵的扬程

H≥（H1+50kpa）×1.2=18+5=27.6mh2o

式中：

H1——补水点压力

补水泵的流量大约为补水量的4到5倍，即4.485m3/h

由【锅炉房实用设计手册】6-5 选用两台is65-40-315补水泵，一台备用.

补水泵技术参数：

电机功率：

4kw

流量：

7.5m3/h

扬程：

32.3m

效率：

37％

转速：

n=1450r/min

水箱容积的计算；

当75-50°时供暖系统V＝0.034Vc

V——膨胀水箱的有效容积L

Vc——系统内的水容量，L

根据以上要求及系统的膨胀容积量,所选

膨胀水箱的技术参数：

4.5软化水设备及软化水箱的选择

根据自来水的水质资料，以及补水量选用单阀单路NSS1-2/10全自动软化水装置一台，其出水量为6m3/h，为不间断供水。

经软化后出水硬度0.03mmol/L，符合《工业锅炉水质标准GB1576-2001》总硬度0.6mmol/L的要求。

【锅炉房实用设计手册】5-55

全自动软化水装置的技术参数：

型号：

NSS2-6/18

出水流量：

2m3/h

出水硬度：

0.03mmol/L

电源：

3W

再生总需时间：

104min

选用外形外形尺寸为1500×1000×2000不锈钢软化水箱一个，实际容积为3m3。

。

第5章水汽系统管径的确定

根据【锅炉房实用设计手册】

G=0.86kq/△t

G=0.86×1.05×2×5095/1×25=368m³/h

若取管内流速为1。

5m²/h，则每台循环水管管径由下式计算；【锅炉实用设计手册】

Dn=18.8根号里面g/v

=294.5

Dn=管道内径，mm

G=工作状态下的体积流量，m³/h

V=工作状态下流速，m/s

循环水进出总管管径取294×6mm

水泵至锅炉循环水管管径

水泵至锅炉循环水管管道为单管制，根据锅炉循环水量；

G=0.86kq/△t=0.86×1.05×5095/1×25=184m³/h，若取管内流速为1.5m/s，则每台循环水管管径可有下式计算；

Dn=18.8根号里面g/v

=208。

2

水泵至锅炉循环水管管径区208×4mm

第5章　燃气及排烟系统

5.1　烟气量的计算根据【锅炉及锅炉房设备】

理论烟气量：

Vy0=0.248Qnet,ar/1000+0.77=0.248×26120/1000＋0.77＝7.24m3/kg

理论空气量：

Vk0=0.251Qnet,ar/1000+0.278=0.251×26120/1000+0.278=6.83m3/kg

实际空气量：

Vk=6.83×1.3=8.88

过量空气：

Vk-Vk0=8.88-6.83=2.05

实际烟气量：

Vy=Vy0+2.05=9.29m³/kg

5.2　烟囱

烟囱直径的计算（出口内径d2）可按下式计算：

d2=[BjnVy（υ2+273）/3600×273×0.785×w2]1/2

可得d2=0.3m

两台锅炉公用同一烟囱烟道及烟囱均采用不锈钢保温预制产品。

烟囱内径为00mm通锅炉出口，烟囱直接排至室外，高度为出屋面2m。

按锅炉房设计规程，燃气锅炉烟道应设置泄爆装置。

5.3　燃气及天然气泄露报警装置

在进气总管上装有自动切断阀，设置在专门的天然气切断阀间内，自动切断阀采用自动关闭、现场人工开启型。

切断信号来自于控制室的泄漏警报装置，连接报警装置的探头安装在锅炉房内燃气易泄露处。

探头供选用4个。

一旦燃气泄漏浓度打到爆炸下线LET的1/4时报警，持续1min后通过自动切断阀，迅速切断供气，并同时启动连锁的排风系统（排风系统由暖通专业设计）将室内的泄漏气体排至室外，以确保锅炉安全运行。

天然气泄漏报警装置选用一台型号为4802C的可燃气体检测系统。

另在切断阀前及感官末端接放散管，并在放散管上装设取样管。

燃气体检测系统的技术参数：

型号：

4802C

测量范围：

0~100%LEL

报警点：

25%LEL

报警方式：

独立光报警、公共声报警

响应时间：

12

第6章水气系统的水力计算及主要管径的确定

水管水力计算表

序号

负荷（kW）

流量（m^3/h）

管径

管长（m）

ν（m/s）

R（Pa/m）

△Py（Pa）

ξ

动压（Pa）

△Pj（Pa）

△Py+△Pj（Pa）

1

629.5925

22.3

DN80

17

1.217

226.717

3854.185

9

719.324

6473.917

10328.102

2

629.5925

22.3

DN80

17

1.217

226.717

3854.185

9

719.324

6473.917

10328.102

3

314.7963

11.15

DN70

5.5

0.853

139.365

766.507

3.5

353.193

1236.177

2002.684

4

314.7963

11.15

DN70

5.5

0.853

139.365

766.507

3.5

353.193

1236.177

2002.684

5

28.2328

1

DN25

7.7

0.485

153.255

1180.064

5.5

114.299

628.646

1808.71

6

50.5933

1.792

DN32

5

0.496

110.568

552.842

3.5

119.418

417.963

970.805

7

50.8191

1.8

DN32

8

0.498

111.534

892.269

11

120.487

1325.354

2217.623

8

5.6466

0.2

DN15

9

0.285

112.561

1013.05

20

39.485

789.707

1802.757

第7章　热工控制和测量仪表

锅炉由它带来的控制柜进行控制，能显示锅炉运行是谁的压力、温度及燃气压力等多数，具有全部自动运行功能，。

如具有火焰自动调节、炉膛自动吹扫和火焰、风压自动检测功能以及出水压力高低自动检测功能；循环水温超过设定值后的自动待机和温度降低后的自动启动等功能。

具有多项安全连锁功能，如水泵、风机过载；点火失败、异常熄火、风机无风、燃气压力过低过高、排烟温度过高、循环水断水等故障连锁保护功能；循环水温度超过（低于）设定值后的自动待机（自动启动）等功能，以确保锅炉的安全正常运行。

第8章　锅炉房的布置

锅炉房位于公用联合站房的端头，为单层建筑。

公用联合站房由锅炉房、空压站、水泵房、备用掺有发电机房等组成。

锅炉房与其他站房用防爆墙隔开。

锅炉房的泄爆面积不小于锅炉间面积的10%。

锅炉间和公用站房跨距为15m，宽为14m，屋架下弦标高为6.00m。

锅炉房由锅炉间和辅助间组成，辅助间包括水处理间、天然气切断阀间和控制室组成。

锅炉间的占地面积为15m×14m=210m2。

第9章　课程总结

在老师的悉心指导下顺利完成了本次的课程设计—锅炉及锅炉房设备，这是我们必须经历的实践教学环节。

通过此次课程设计训练，我在锅炉理论知识、认识实习的基础上，综合专业及工程制图等理论知识，了解了锅炉房设计的大体过程，增长了处理实际问题的能力，强化了工程意识的训练，对于以后的学习认知有了很大帮助。

参考文献

[1]杨生茂主编.暖卫及煤气设备材料分册[M].北京.中国计划出版社.1999.

[2]何天祺主编.供暖通风与空气调节[M].重庆.重庆大学出版社.2002.

[3]中国建筑学会暖通空调委员会,中国建筑工业.暖通空调新技术[M].北京.中国建筑工业出版社.1999.

[4]辽宁省建设厅编.暖、卫、燃气、通风空调建筑设备分项工艺标[M].北京.中国建筑工业出版社.2001.

[5]向迪主编.建筑电气·给排水·暖通·空调设备安装工程[M].北京.光明日报出版社.2002

[6]锅炉房常用设备手册　机械工业出版社.

[7]05系列建筑标准设计图集　（DBJT03-22-2005）.

[8]锅炉房设计规范（GB50041—2008）.中国计划出版社.

[9]CJJ34-2010城镇供热管网设计规范