锅炉及锅炉房设备课程设计.docx
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锅炉及锅炉房设备课程设计
锅炉及锅炉房设备课程设计
课程设计 课程设计名称：
锅炉房工艺与设备课程设计专业班级：
建筑环境与设备工程1201班学生姓名：
施智 学 号：
201214030107 指导教师：
陈雁 课程设计地点：
32518 课程设计时间：
至 目录 设计任务书..................................................................................................3一.设计概况...................................................7二.原始资料......................................................................................................7 煤质资料...............................................................................................7水质资料...............................................................................................7最不利用户阻力取值...........................................................................8气象资料...............................................................................................8三.热负荷、锅炉类型及台数的确定..............................................................8 热负荷计算...........................................................................................8锅炉类型及台数的确定.......................................................................8四.给水和热力系统设计..................................................................................9 水处理方案的确定...............................................................................9热网循环水量及循环水泵的选择计算...............................................9热网补给水量及补给水泵.................................................................11钠离子交换器的选择计算.................................................................11软化水箱体积的确定.........................................................................12计算锅炉排污量和决定排污系统.....................................................12除氧系统的设备设计及选择计算.....................................................12五.送、引风系统的设备选择........................................................................13 计算送风量和排烟量.........................................................................13确定送、引风系统及其初步布置.....................................................14六.分水缸的选择............................................................................................17 连接分水缸各管径的确定................................19 1/28 分水缸筒体长度的确定..................................20分水缸筒体直径的确定.....................................................................20除尘器的选择计算.............................................................................20七、运煤除灰方法的选择..............................................................................20 计算锅炉房耗煤量和灰渣量............................................................20 运煤系统的选择................................................................................21 除渣系统的选择................................................................................21 计算煤斗和渣斗的容积....................................................................21 确定煤场、渣场面积........................................................................26八、工艺布置..................................................................................................26九、总结..........................................................................................................28十、
锅炉类型及台数的确定 采暖介质是热水，供水温度95℃，回水温度70℃；经计算知最大计算热负荷为：
，同时考虑到该用户使用附近地区小窑煤矿生产的等具体条件，本设计决定选用燃烧Ⅲ类烟煤的双锅筒横置式链条炉三台,型号为/95/70-AⅢ,单台锅炉的额定热功率为，即2100KW，额定出水压力；供回水温度分别为95℃和70℃。
值班采暖和低负荷时一台锅炉运行，最冷时三台运行；正常情况两台运行，无需备用锅炉。
四.给水和热力系统设计 水处理方案的确定 热水锅炉对给水的水质要求 根据《低压锅炉水质标准》规定，对于供水温度≤95℃的热水锅炉，补给水和循环水的水质要求如表所示：
项目悬浮物总硬度PH值溶解氧含油量水质处理方案的确定本锅炉房原水的硬度超过给水水质标准，故需要进行软化处理。
于热水锅炉不存在水的蒸发，水中盐类的浓度不会增加，碱度也不 5/28 锅内加药处理锅外化学处理给水锅水给水≤5锅水——≤20——≤6——≤——≥710~12≤——≤2——≥710~12————≤2—— 会提高，而且保持一定的碱度，还可以避免金属壁的腐蚀。
据此，决定采用单级钠离子交换软化法，为克服顺流再生软化法盐耗大，出水水质较差的缺点，本设计采用“低速逆流再生”钠离子交换软化系统。
热网循环水量及循环水泵的选择计算序号1234567891011121314名 称总热负荷供水温度回水温度热网循环水量符号Qmaxtgth单位KW℃℃计算公式或数值来源计算值给定给定/tg-th=×/95-70吨/hKGx1=×台三台使用其中一台备用数值9570 4122180045Gx1吨/h 锅炉房自用水及安全系K 循环水泵总流量循环水泵台数每台循环水泵流量锅炉房内部阻力用户系统阻力热网干管实际长度热网供、回干管水阻力 循环水泵压头 循环水泵选择流量 扬程 型号Gx0nGx吨/hGx0/n=/3h1米水柱一般为5~13，取值h2米水柱散热器采暖系统1~2，Lm取给定值h3米水柱（~）×=HzQ米水柱（h1+h2+h3）=× 吨/h（12+2+45）= 10080米水柱ISG80-2506/28 转速功率效率r/minkw 29003769%7/28 热网 补给水量及补给水泵 序号123456 名称符号单位计算公式及数数值值来源补给率热网补给水量补给水泵流量系统补水点压差补水泵扬程补水泵台数补给水泵的选择型号流量扬程配用电机型号功率转速效率KGwb1GbHjH QHNN?
吨/h吨/h米米水柱 吨/h米水柱KWr/min选取3%*×Gwb1高位水箱安装25标高Hj+ΔHb-Zb+（3-5）=25++5=一用一备ISG50-160 2 323290052%8/28 钠离子交换器的选择计算软化水量计算 锅炉补水量Gg=3%*=/h热水管网补水量Gw=4%*=/h 水处理设备自耗软水量Gz=ωFρ=2**1=/h所需软水量G=（Gg+Gw+Gz）=/h 逆流再生离子交换器选用LNN-150型，直径1500mm,软化水量吨/h,离子交换器运行数据略.软化水箱体积的确定 本锅炉房设软化水箱一只，体积按30分钟的补给水量计算，即 Vrs=Gwb1*=**= 现选用方形开式水箱其尺寸为3000×2000×2500mm,公称体积为15m3计算锅炉排污量和决定排污系统 本设计采用连续排污与定期排污相结合，根据参考资料[2]确定连续排污率为2%，选型号为DLDC-65B除污器，除污管接地沟。
五.送、引风系统的设备选择 计算送风量和排烟量 根据使用的燃料成份计算得出燃料消耗量、送风量和排烟量。
1）平均每小时最大耗煤量：
9/28
Bmax?
QQmaxnet，ar?
?
?
?
/s?
/h 22211?
）?
/h100燃料消耗量：
Bj?
?
（1?
2）理论空气量 Vk0=+－ =×（+×）+×－× =/kg3）实际供给空气量 Vk=αVk0=×=/kg 式中α----过量空气系数取4）理论烟气量 VRO2=VCO2+VSO2===/Kg VH2O0=++=×+×+×=/kgVN20=+=×+×=/kg Vy0=VRO2+VN20+VH2O0=++=/Kg 5）实际烟气量 Vy=Vy0+=+××=/kg 10/28 确定送、引风系统及其初步布置送风系统的设计1）送风量的设计计算 Qg=β1×Bj×Vk0×（?
l?
?
-△?
l?
）×（tlk+273）/273×/bm3/h=×××（）×（）/273×/=/h 式中：
β1-----风量储备系数，取； Bj-----燃料计算消耗量，/h Vk0-----理论空气量/kg tlk-----冷空气温度，取-； b----当地大气压力，取; ?
l?
?
-----炉膛出口过量空气系数，取； ?
?
l?
-----炉膛漏风系数，取； 因为一台锅炉对应一台鼓风机，所以风量是总风量的1/3，为/h, 11/28 根据送风量初选河南省鸿基鼓风机有限公司Y5-47-5C型鼓风机 Y5-47-4C型鼓风机性能参数如下：
机号5C转速r/min2900全压流量功率电机型号1549-22655360-98702）风道断面的确定 根据
?
hjb1?
?
?
2?
2=××÷2= 引风机出口到烟囱的局部阻力?
hjb2，?
= =××÷2= 炉膛阻力?
hjb3，取200Pa除尘器阻力,取1200Pa 烟道阻力为?
hyd=?
hjb1+?
hjb2+?
hjb3+?
hjb4 =++200+1200= 4）引风机性能校核 根据参考资料[2]鼓风机压力富裕20% ?
H=?
2×?
hyd×÷B =××÷=式中?
2—压力储备系数，取 此可见，所选风机的风量和风压都有一定余量，该引风机选择合适。
烟囱的计算 1）烟囱的出口直径取烟囱出口流速?
2?
15m/s,则 考虑积灰等因素，取d2=,则烟囱出口实际烟速为 =÷2=/s 2）烟囱底部直径 15/28 根据
3.机械式除灰系统，其中包括刮板输送、刮斗输送、胶带输送、振动输送和螺旋输送机输送等形式的除灰系统。
综合考虑，本设计除渣方式为机械刮板输送方式。
计算煤斗和渣斗的容积 锅炉前煤斗容积，储煤量应满足锅炉8h锅炉额 3 定耗煤量，则炉前煤斗储煤量为12t，容积Vm=10m 渣斗容积，储渣量应为满足8h的储渣量 则渣斗储渣量为，容积Vz=6m灰渣斗出口与地面或轨面的净距，用汽车运渣时不小于米。
选择运煤、除渣设备运煤设备选择 1）多斗式提升机型号：
PL350 2）筛分设备：
单轴振动筛其运动轨迹为圆，具有结构简单、运动平稳、效率高，透筛性好、工作可靠、维修方便等特点。
根据耗煤量选用DD918型单轴振动筛 3）称重设备：
选用ICS-10型微机皮带秤ICS微机皮带秤适用于对各种粉粒、块状物料进行连续动态称重，是理想的新型智能化高精度计量设备。
4）磁选设备：
选用JK-506550型电磁辊式磁选机 型电磁辊式磁选机具有分离可靠、结构简单、运转稳定、轻便灵活等特点。
可在输送机中部或头部卸料前白动从被输送的散状物料中分离出铁磁性杂物，并弃铁胶带弃到指定地点。
5）传送带及其相关设备的选用输煤系统输送量Q= 3 3 24?
B?
K t/ht式中Q----运煤系统的输送量，t/h； 20/28 B----锅炉房发展后的最冷月份昼夜平均耗煤量，t/h； K----运输不平衡系数，一般为； t----运煤系统每昼夜工作时间，h。
一班运行时，一般≯7h；两班运行时，一般≯14h；三班运行时，一般≯20h；计算可知B=/h。
运行方式为三班制，则可取t=16h则输煤系统输送量Q=t/ha.输送带 输送带既是牵引件，又是承载件。
常用的输送带有普通型橡胶带和塑料带两种。
普通型橡胶带覆盖胶（橡胶）和多层帆布制成，张力主要帆布层承受。
普通型橡胶带的帆布径向扯断强力为56公斤/厘米一层。
覆盖胶的厚度取决于物料的特性，运送煤时一般选用上胶3毫米，下胶毫米，运送煤渣时一般选用上胶毫米，下胶毫米。
橡胶带接头推荐采用硫化接头，其接头强度可达橡胶带本身强度的85~90%。
用卡子连接时，接头强度只有橡胶带本身强度的35~40%，它只适合于检修时间要求短的场合。
橡胶带的安全系数m值见表：
塑料带在耐磨和耐腐方面优于橡胶带，但在弹性和对气候的适应性方面不如橡胶带。
塑料带有多层芯和整芯两种。
多层芯塑料带和普通垫橡胶带相似，其帆布径向扯断强力也为56公斤/厘米一层。
整芯塑料带成本低质量好，整芯厚度目前有4毫米和5毫米两种。
整芯塑料采用塑化接头时，安全系数m=9；机械接头时，强度大大降低，应取安全系数m=18。
因此，整芯塑料带采用塑化接头极为必要。
整芯塑料带的有关参数见下表：
21/28 综上比较，输送带选用普通型橡胶带。
输送带宽度选定：
B=650mm；长度：
L=29mb.传动滚筒 传动滚筒是铸铁铸成或钢板焊成，分为光面和胶面两种，胶面滚筒表面包有一层橡胶，增加了滚筒和胶带之间的摩擦力。
在功率不大，环境湿度小的情况下，可采用光面滚筒;在功率大，环境潮湿和易打滑的情况下，应采用胶面滚筒。
传动滚筒的直径取决干输送带的宽度及其挠性，各种带宽的传动滚筒直径见下表：
选用传动滚筒直径D=500mm；c.托辊 托辊采用槽型托辊，其间距取上托辊，下托辊3m。
受料处一般取上托辊间距的1/2~1/3。
凸弧段托辊间距可取水平段上托辊间距的1/2，或按四等份布置该处的托辊。
头部滚筒轴线到第一组槽形托辊的间距可取为上托辊间距的1~倍。
尾部滚筒到第一组托辊的间距不小于上托辊间距，如果布置需要，此间距也可适当缩小。
d.拉紧装置 拉紧装置分螺旋式、车式和垂直式三种。
22/28 螺旋式拉紧装置适用于长度较短（C80米）、功率较小的输送机上，按机长的1%选取拉紧行程，其拉紧行程有S=500毫米和S=800毫米两种。
螺旋式拉紧装置的适用功率范围和许用张紧力（即上下两条输送带张力之和）见下表（表内功率范围是带速V=2米/秒，采用光面传动滚筒时的情况。
不同带速下的适用功率应按比例增减，带速愈高，适用功率就愈大）。
车式拉紧装置和垂直式拉紧装置适应于输送机长度较长，功率较大的情况。
车式拉紧装置结构简单可靠，但在输送机尾部占地面积较大。
垂直式拉紧装置的优点是利用了输送机走廊的空间，便于布置;共缺点是改向滚筒多，而且物料容易掉人输送带与拉紧滚筒之间而损坏输送带，特别是输送潮湿或粘性较大的物料时，于清扫不净，这种现象更为严重。
综上所述，选用螺旋式拉紧装置，拉程S=800mm；e.清扫器 清扫器采用弹簧清扫器和空段清扫器两种。
弹簧清扫器装于头部滚筒处，用以清扫卸料后仍粘附在输送带工作面上的物料。
空段清扫器装于尾部滚筒前，用以清扫输送带非工作面的物料；f.卸料装置 卸料装置采用犁式卸料器或卸料车。
除渣设备选择 选用GZJ25型刮渣机。
该机是一种在敞开的矩形断面沟槽内，借助于运动着的刮板链条，将物料沿导轨刮走。
可用于输送煤、灰渣、小块物料。
该机能干式排渣、也 23/28 能湿式排渣，可水平输送、也可倾斜向上输送。
倾角α=20°；运行速度v=/s；运送能力Q=/h 技术性能与参数：
刮板宽度B=250mm；刮板高度h=115mm；板链节距t=200mm；刮板间距T=400mm；允许拉力P≤14700N；运行速度v=/s；沟槽宽度B=450mm；倾斜角度α=20°；最大输送距离Lmax=40m；电动机功率N=3kw。
确定煤场、渣场面积煤场面积估算F= BTMNH?
?
式中F----煤场面积，m2，；B----锅炉房的平均小时最大耗煤量，t/h；T----锅炉每昼夜运行时间，h;M----煤的储备天数，d；N----考虑煤堆过道占用面积的系数，一般取~；H----煤堆高度，m；γ----煤的堆积比重，t/m3;φ----堆角系数，一般取~计算可知，B=/h。
经选定或根据经验值可得，采用铲斗车堆煤时，H=3m；T=24h；汽车运煤的话储煤天数M=7d；N=；φ=则煤场面积F=130m2渣场面积估算 于采用了灰渣斗，其总贮存量一般宜为1~2昼夜的锅炉房最大灰渣排放量，锅炉房灰渣量G=/h堆积密度ρ=/m3，则一到两个昼夜的灰渣总体积约为30m3，可估算面积F=20—35m2 24/28
八、工艺布置 锅炉房主要设备表 序号12设备名称热水锅炉送风机型号及规格/95/70-AⅢY5-47-5C型，风量/h，风压，电机Y132S2-2，功率Y5-47-6C型，风量/h，风压，电机Y160L-2，功率XND-4/XPX-4LNN-150型ISG50-160流量/h，扬程32m，电机功率3KW，转速2900r/min3000×2000×2500mmISG80-250DLDC-65B除污器,/h数量333456789引风机除尘器钠离子交换器补水泵软化水箱循环水泵卧式直通除污器3312141九、小结 通过这次课程设计，让我更加深刻了解课本知识，和以往对知识的疏 忽得以补充，在设计过程中遇到一些模糊的公式和专业用语，比如说经济 刮板运输机及皮带运输的选择，在选择选择刮板皮带运输选型时,在使用手册时，有的数据很难查出，但是这些问题经过这次设计，都一一得以解决，我相信这本书中还有很多我为搞清楚的问题，但是这次的课程设计给我相当的基础知识，为我以后工作打下了严实的基础。
25/28 十.
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