北京某燃氣蒸汽鍋爐房設(shè)計說明書

1、哈爾濱商業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文）北京市花園小區(qū)15MW燃氣蒸汽鍋房工藝設(shè)計學 生 姓 名 侯文棟 指 導 教 師 王瑩 陳志峰 專 業(yè) 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 學 院 土木與制冷工程學院 2006年06月10日Graduation Project (Thesis)Harbin University of Commerce15MW Gas Steam Boiler Building Technological Design of Garden Community in Beijing CityStudentHou Wendong SupervisorWang Ying Chen Zhifeng Spe

2、cialtyBuilding Environment and Equipment Engineering SchoolSchool of Civil and Refrigerating Engineering 2006-06-10畢業(yè)設(shè)計（論文）任務書姓名：侯文棟學院：土木與制冷工程學院班級：建環(huán)02-2專業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：北京市花園小區(qū)15MW燃氣蒸汽鍋爐房工藝設(shè)計立題目的和意義：運用所學的專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本理論，結(jié)合工程實際，參考國家有關(guān)的規(guī)范、標準、工程設(shè)計圖集及其它參考資料。獨立完成所要求的設(shè)計任務，同時需求系統(tǒng)的掌握設(shè)計計算步驟、方針、培養(yǎng)學生分析和解決問題

3、的能力為以后的工作奠定基礎(chǔ)。根據(jù)目前我國燃料的使用程度，煤炭仍居首位，但燃油燃氣鍋爐發(fā)展迅速，基于我國鍋爐房建設(shè)現(xiàn)狀，選擇燃氣蒸汽鍋爐房作設(shè)計題目，更接近以后的工作。技術(shù)要求與工作計劃：1. 根據(jù)熱負荷及燃氣資料確定鍋爐房總裝機容量，單臺鍋爐容量和類型。2. 選擇鍋爐配套輔機及鍋爐房主要設(shè)備（1） 按照單機配單爐、高效、低能耗、便于調(diào)節(jié)、工藝布置靈活的原則，確定輔助間、維修間、煙道的大小和位置。（2） 根據(jù)鍋爐房的裝機容量和燃氣總量選擇燃氣系統(tǒng)和調(diào)壓器及其輔助設(shè)備。（3） 依據(jù)燃油燃氣鍋爐房設(shè)計手冊，根據(jù)鍋爐房工藝要求確定鍋爐房整體汽水系統(tǒng)方案。根據(jù)原始水資料和工藝要求確定水處理方案。3. 圖

4、紙量8張1#圖，除熱力系統(tǒng)圖和油路系統(tǒng)圖一律按比例繪制，設(shè)備及附件注明標號，尺寸標注安全一律采用工程字。4張手繪，4張CAD出圖。4. 設(shè)計說明書：按設(shè)計程序編寫，包括方案確定，經(jīng)濟分析。主要設(shè)備見圖和設(shè)計簡圖等全部內(nèi)容。時間安排：3月20日 3月25日進行課題調(diào)研收集資料3月26日 4月01日進行計算及機器設(shè)備選擇4月 2 日 4月08日進行方案選擇、機房面積確定4月 9 日 5月12日進行機房與設(shè)備間的施工圖設(shè)計5月13日 6月11日進行鍋爐房施工圖設(shè)計6月12日 6月18日整理圖紙資料、裝訂上交，各老師傳閱資料6月19日 6月24日答辯指導教師要求： 1、遵守畢業(yè)設(shè)計紀律，保證畢業(yè)設(shè)計時

5、間及工作量。 2、結(jié)合專業(yè)所學知識，收集相關(guān)設(shè)計資料，認真準備。 3、保證設(shè)計方案合理，設(shè)計計算準確，嚴格參照相關(guān)工程設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計。 4、認真繪制施工圖，布局合理，圖面整潔，遵守國家制圖標準。 5、設(shè)計說明書格式規(guī)范，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)準確。（簽字） 年 月 日教研室主任意見：（簽字） 年 月 日院長意見：（簽字） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）審閱評語一、指導教師評語：指導教師簽字：年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）審閱評語二、評閱人評語：評閱人簽字：年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯評語及成績?nèi)⒋疝q委員會評語：四、畢業(yè)設(shè)計（論文）成績：專業(yè)答辯組負責人簽字： 年 月 日五、答辯委員會主任單位： （簽章）

6、 答辯委員會主任職稱： 答辯委員會主任簽字： 年 月 日哈爾濱商業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文）摘 要本設(shè)計的題目是北京花園小區(qū)15MW燃氣蒸汽鍋爐房的設(shè)計，根據(jù)燃油燃氣鍋爐房設(shè)計手冊，說明書主要闡明了燃氣蒸汽鍋爐房的設(shè)計方法設(shè)計原則以及詳細的計算說明過程，說明書包括以下幾個主要部分：緒論、熱負荷的確定和鍋爐選型、蒸汽鍋爐房的水系統(tǒng)、蒸汽鍋爐房的燃氣調(diào)壓系統(tǒng)、鍋爐房布置原則及對其它專業(yè)的要求、鍋爐房的自控及熱工測量。緒論主要介紹了燃氣鍋爐房的發(fā)展前景，熱負荷的確定及鍋爐型號的選擇及鍋爐水系統(tǒng)。這一部分主要說明的是蒸汽鍋爐選型的原則及選擇計算和鍋爐水系統(tǒng)中各輔助設(shè)備的選擇計算及其供水系統(tǒng)水力計算。燃氣調(diào)壓

7、系統(tǒng)主要闡述了燃氣系統(tǒng)的選擇及調(diào)壓器的選擇計算和燃氣管路的水力計算。第七章說明了鍋爐房的布置原則及對其它專業(yè)的要求。鍋爐房的自控及熱工測量主要是介紹了熱工測試方法及自控的方法。最后簡略敘述了鍋爐的經(jīng)濟技術(shù)分析。關(guān)鍵詞：燃氣鍋爐；鍋爐房；熱負荷；水力計算IAbstractThis work is the 15MW gas steam boiler building technological design of garden community in Beijing. According to “the manual design of fuel boiler building”, this p

8、aper mainly clarified the design method design principle and the detailed calculation process of the gas steam boiler building. This paper included several main parts as follows: the introduction, the definition of thermal load and the selection of boiler types, the water and steam system of the gas

9、 boiler, the gas pressure regulator system of the steam boiler building, the principle of boiler building layout and the requirement of other majors, the automatic control and the thermal characteristics measure of the boiler building. The introduction mainly describes the prospective of the gas boi

10、ler building, the settlement of thermal load and the choice of the boiler and water system of the boiler. This part mainly discusses the choice principle and calculation of gas boiler and the selection and calculation of the each standby equipment of boiler water system. The hydraulic calculation of

11、 water supply system is also considered. The gas pressure regulator system mainly introduces the selection of the gas-fired system and the selection of regulator calculation and the hydraulic calculation of the gas-fired pipeline. The seventh chapter mainly introduces the principle of boiler buildin

12、g layout and the requirement of other majors mainly introduces. The auto control and the thermal characteristics measure of the boiler building mainly introduce the thermal characteristics test method and auto control method. The last part shortly describes the economic technique analysis of the boi

13、ler.Key Words： gas boiler；boiler building；thermal load；hydraulic calculationII目 錄摘 要IAbstractII1 緒 論11.1 燃油燃氣鍋爐房發(fā)展概況11.1.1 國外燃油燃氣鍋爐進入國內(nèi)市場的情況11.1.2 國內(nèi)燃油燃氣鍋爐生產(chǎn)狀況11.2 燃氣資源開發(fā)和燃氣鍋爐的發(fā)展前景11.2.1 燃氣資源開發(fā)11.2.2 燃氣鍋爐房設(shè)計前景12 熱負荷的確定和鍋爐選型32.1 設(shè)計的原始資料32.1.1 熱負荷資料32.1.2 天然氣的資料32.1.3 氣象資料32.1.4 水質(zhì)資料32.2 鍋爐型號和臺數(shù)的選擇32.

14、2.1 鍋爐的最大熱負荷32.2.2 鍋爐的平均熱負荷42.2.3 鍋爐房的年熱負荷計算42.2.4 鍋爐型號和臺數(shù)選擇53 鍋爐水處理設(shè)備的選擇63.1 給水設(shè)備的選擇63.1.1 鍋爐給水量的計算63.1.2 鍋爐排污量的計算63.1.3 給水泵的選擇計算73.2 鍋爐軟化水設(shè)備的選擇83.2.1 軟水器的選擇83.2.2 軟水箱的選擇83.3 鍋爐除氧設(shè)備的選擇93.3.1 除氧設(shè)備選擇計算93.3.2 除氧泵的選擇93.4 鍋爐排污設(shè)備的選擇計算103.4.1 鍋爐的排污系統(tǒng)103.4.2 排污擴容器選擇計算103.4.3 降溫池的選擇113.5 汽水系統(tǒng)主要管道管徑的確定113.6

15、分氣缸的選用123.6.1 分氣缸的直徑的確定123.6.2 分氣缸筒體結(jié)構(gòu)尺寸的確定123.7 閥門的選擇134 鍋爐房燃氣系統(tǒng)144.1 鍋爐房燃氣耗氣量計算144.2 燃氣管道供氣系統(tǒng)144.2.1 供氣管道進口裝置設(shè)計的基本要求144.2.2 鍋爐燃氣系統(tǒng)供應系統(tǒng)164.3 燃氣管道供氣壓力確定164.3.1 城市燃氣管道壓力分類164.3.2 供氣壓力的確定174.4 燃氣管道敷設(shè)原則及連接方法174.4.1 管道的敷設(shè)原則174.4.2 管道的連接方法215 燃氣調(diào)壓系統(tǒng)225.1 概論225.2 調(diào)壓系統(tǒng)分類及選擇225.2.1 幾種調(diào)壓系統(tǒng)225.2.2 調(diào)壓系統(tǒng)方案確定原則2

16、35.2.3 調(diào)壓系統(tǒng)的選擇235.3 調(diào)壓系統(tǒng)工藝流程和附件配置235.4 調(diào)壓系統(tǒng)設(shè)備、儀表和附件選擇245.4.1 凈化設(shè)備的配置245.4.2 調(diào)壓器的選擇計算245.4.3 安全閥的選擇計算265.5 調(diào)壓系統(tǒng)旁通管道、吹掃管、放散管及壓縮空氣管道的設(shè)置285.5.1 旁通管285.5.2 吹掃管和放散管285.5.3 壓縮空氣及其管道286 燃氣管道水力計算306.1 燃氣管道管徑計算306.1.1 燃氣管道的直徑306.2.2 天然氣管道的水力計算校核317 鍋爐房的布置347.1 鍋爐房布置的一般原則347.2 鍋爐房組成及工藝設(shè)備布置要求347.3 調(diào)壓站的布置367.4 燃

17、油燃氣鍋爐房工藝對其它專業(yè)設(shè)計要求377.4.1 總圖運輸專業(yè)377.4.2 建筑專業(yè)387.4.3 結(jié)構(gòu)專業(yè)397.4.4 電氣專業(yè)397.4.5 熱控專業(yè)407.4.6 給排水專業(yè)417.4.7 環(huán)保專業(yè)418 鍋爐房的熱工測試及自動控制428.1 概述428.2 熱工測試與控制的基本要求428.2.1 熱工測試428.2.2 鍋爐房的熱工控制429 鍋爐人員的編制4410 技術(shù)經(jīng)濟分析4510.1 概述4510.2 鍋爐主要設(shè)備價格表4510.3 鍋爐設(shè)備安裝費用表4610.4 鍋爐設(shè)備安裝費用表4710.5 鍋爐房的社會效益分析47結(jié)論49參考文獻50致謝51附錄52鍋爐樣本52軟化設(shè)

18、備樣本53除氧設(shè)備樣本54除氧泵56給水泵57調(diào)壓器58擴容排污器59 哈爾濱商業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文）1 緒 論1.1 燃油燃氣鍋爐房發(fā)展概況隨著我國改革開放的不斷深化，全國各地經(jīng)濟建設(shè)的迅速的發(fā)展，城市高層民用建筑的快速崛起，國家對環(huán)境保護工作提出更高要求，油氣資源的大力開發(fā)，燃油燃氣鍋爐應用逐年上升，燃油燃氣鍋爐房建設(shè)進入新的發(fā)展時期。1.1.1 國外燃油燃氣鍋爐進入國內(nèi)市場的情況國外及港澳臺企業(yè)紛紛來內(nèi)地興建合資、獨資企業(yè)，推動我國經(jīng)濟的繁榮和發(fā)展。這些合資、獨資企業(yè)鍋爐房一般采用進口鍋爐，由此國外燃油燃氣鍋爐大量進入國內(nèi)市場。目前已有德國、美國、英國、日本、瑞士、意大利、韓國等七個國家

19、20余個廠家的燃油燃氣鍋爐產(chǎn)品在國內(nèi)使用。1.1.2 國內(nèi)燃油燃氣鍋爐生產(chǎn)狀況國內(nèi)早期生產(chǎn)燃油燃氣鍋爐的廠家由上海鍋爐廠、天津鍋爐廠、廣州鍋爐廠、重慶鍋爐廠、金牛股份有限公司、湖南湘潭鍋爐廠等，目前已有50多家鍋爐廠可以生產(chǎn)品種規(guī)格齊全的燃油燃氣鍋爐了。燃油燃氣的關(guān)鍵部件是燃燒器，目前國內(nèi)生產(chǎn)的燃油燃氣鍋爐所配用的燃燒器大多是進口的燃燒器。1.2 燃氣資源開發(fā)和燃氣鍋爐的發(fā)展前景1.2.1 燃氣資源開發(fā)80年代以來天然氣開發(fā)成為世界上產(chǎn)量增長最快的能源，我國開發(fā)和使用天然氣已經(jīng)成為能源使用決策部門的重要課題。我國南海天然氣資源非常豐富，已探明儲量2×1011 m3；東海天然氣資源豐富

20、，正在開采的平湖氣田儲量為1010m3；陜甘寧長慶氣田面積4200m3天然氣儲量達2.4×1011 m3；總之我國的天然氣的總儲量還是相當豐富的。1.2.2 燃氣鍋爐房設(shè)計前景工業(yè)和民用鍋爐使用天然氣，不僅能很好地解決鍋爐排煙污染環(huán)境的問題，而且在經(jīng)濟上也是可行的。使用天然氣比使用目前市場上的液化石油氣和重油制氣，成本要低。“九五”計劃期間，我國將在東南沿海建設(shè)液化天然氣接收站，進口液化天然氣，改變能源不足和環(huán)境污染的問題。我國使用天然氣的前景十分廣闊。因此，鍋爐制造廠可以設(shè)計高效、無污染、安全可靠的新型多品種燃氣鍋爐，以適應市場的需求。國內(nèi)一些大中城市，例如北京、上海、西安等，面臨

21、燃料供應改變，燃煤鍋爐房需要改造。改造方案有鍋爐更新和鍋爐改造兩種，需要設(shè)計單位和鍋爐廠密切配合才能圓滿的完成。因此，燃氣鍋爐房設(shè)計前景美好，任務繁重。2 熱負荷的確定和鍋爐選型2.1 設(shè)計的原始資料2.1.1 熱負荷資料本設(shè)計為北京市花園小區(qū)采暖供熱鍋爐房設(shè)計，小區(qū)的最大熱負荷為15MW。2.1.2 天然氣的資料CH4=98%；C3H6=0.4%；C3H8=0.3%；C4H10=0.3%；N2=1.0%標態(tài)下低位發(fā)熱量： Qydw =36533 kJ/m32.1.3 氣象資料海拔=31.2m室外計算溫度tw= -9采暖天數(shù)=149天冬季主導風向：西北風大氣壓力=1.02×105 P

22、a最大凍土厚度=85cm2.1.4 水質(zhì)資料總硬度H=2.9 me/L總堿度A=1.9 me/L非碳酸鹽硬度 HF=1.0 me/L含鹽量S=300 mg/LPH值= 7.062.2 鍋爐型號和臺數(shù)的選擇2.2.1 鍋爐的最大熱負荷最大計算熱負荷是根據(jù)生產(chǎn)、生活、采暖、通風需要的熱負荷計算出鍋爐房最大熱負荷，以此作為確定鍋爐房最大熱負荷，以此作為確定鍋爐房規(guī)模、總裝機容量的依據(jù)。本設(shè)計的最大熱負荷已經(jīng)給定了，=15MW，即=21.4t/h。2.2.2 鍋爐的平均熱負荷1. 采暖平均熱負荷 =t/h （2-1）注：見鍋爐習題實驗及課程設(shè)計P154式中： 采暖平均熱負荷 ，t/h； 采暖系數(shù)，按照

23、下面的公式 = (-) / (-) （2-2）注：見鍋爐習題實驗及課程設(shè)計P154則（18+5.6）/（18+9）=0.64= 0.64×15=9.6 MW2. , , 的計算方法和的計算方法一樣，計算= 0；= 0； = 0。3. 鍋爐房平均熱負荷 =（+） t/h （2-3）注：見鍋爐習題實驗及課程設(shè)計P154= 1.05×9.6=10.1MW2.2.3 鍋爐房的年熱負荷計算年熱負荷是計算全年燃料耗量的依據(jù)，也是技術(shù)經(jīng)濟比較的一個根據(jù)。全年熱負荷可根據(jù)平均熱負荷和全年使用小時數(shù)按照下列公式計算： =（+）1+/ （2-4）注：見鍋爐習題實驗及課程設(shè)計P154式中：、分別

24、為采暖、通風、生產(chǎn)、生活全年熱負荷， t/h； /自用熱系數(shù)。 采暖、通風、生產(chǎn)、生活全年熱負荷可分別用下面公式計算求得： = 8+（3-S） （2-5） = 8S （2-6） =8S （2-7） =8S （2-8）注：（2-5）至（2-8）見鍋爐習題實驗及課程設(shè)計P154式中 分別為采暖、通風天數(shù)和全年工作天數(shù)； S每晝夜工作班次； 非工作班時保溫用熱負荷 ，t/h；可按照室內(nèi)溫度 = 5帶入公式（2-1）、（2-2）中求得：= (-) / (-)=(5+5.6)/(5+9)=0.76=0.76×15=11.36MW鍋爐房的工作班次取為3班工作制，則每晝夜工作班次S=3，采暖天數(shù)=

25、149天，則：= 0；= 0； = 0；2.2.4 鍋爐型號和臺數(shù)選擇根據(jù)鍋爐房最大計算熱負荷為21.4t/h，蒸汽壓力不高于1.6MPa的飽和蒸汽，燃料選用天然氣，考慮到備用率的問題，我們選用山東駿馬石油設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的WNS10-1.6型的鍋爐三臺。可以滿足備用率的要求，本設(shè)計的備用率為40%。最大負荷時三臺鍋爐同時運行，低負荷時可以兩臺同時運行或者一臺運行。如此，鍋爐房的最大容量為30t/h。3 鍋爐水處理設(shè)備的選擇3.1 給水設(shè)備的選擇3.1.1 鍋爐給水量的計算計算公式：G=K（1+Ppw）t/h （3-1）注：見鍋爐習題實驗及課程設(shè)計P139式中： K給水管網(wǎng)漏損系數(shù)，取1.

26、03； Gmax鍋爐房蒸發(fā)量，t/h； Ppw鍋爐的排污率，%，本設(shè)計取10%； G= K（1+Ppw）=1.03×21.4（1+0.1）=24.2 t/h3.1.2 鍋爐排污量的計算鍋爐排污量通常通過排污率來計算。排污率的大小，可由堿度或含鹽量的平衡關(guān)系式求出，取其兩者的較大者。按給水的堿度計算排污率：% （3-2）注：見鍋爐習題實驗及課程設(shè)計P140式中：給水的堿度，由水質(zhì)資料知為1.9me/L； 鍋水允許堿度，22 me/L； a 凝結(jié)水回收率，本設(shè)計為0；按堿度計算的鍋爐排污率為：=9.4%按給水的堿度計算排污率為：=%式中：給水的鹽度，由水質(zhì)資料知為300 mg/L； 鍋水

27、允許鹽度，3500 mg/L； a 凝結(jié)水回收率，本設(shè)計為0；=9.3%故此，鍋爐排污率取10%。3.1.3 給水泵的選擇計算1. 給水泵的容量和臺數(shù)給水泵的流量應滿足鍋爐所有運行鍋爐在額定蒸發(fā)量時給水量的1.1倍的要求；如果鍋爐房內(nèi)設(shè)有減溫減壓裝置，還應計入其用水量。由于工業(yè)鍋爐房負荷一般不均衡，特別是有季節(jié)性負荷的鍋爐房負荷變化更大，因此給水泵的容量和臺數(shù)還應該適應全年負荷變化的要求。2. 備用給水泵設(shè)置備用給水泵是為了保證在停電、正常檢修和發(fā)生機械故障等情況時下，鍋爐仍能得到安全、可靠地供水。因此，設(shè)計規(guī)范明確規(guī)定：鍋爐房應設(shè)置備用水泵，當任何一臺給水泵停止運行時，其余給水泵的總流量應滿

28、足所有鍋爐額定蒸發(fā)量的1.1倍給水量。3. 給水泵的揚程給水泵的揚程可以按下式計算：H=1000(P+P)+H1+H2+H3+H4 kPa （3-3）注：鍋爐習題實驗及課程設(shè)計P121 式中： P鍋爐的工作壓力，MPa； P安全閥較高始啟壓力的升高值，MPa； H1省煤氣的阻力，kPa； H2給水管道的阻力，kPa； H3給水箱最低水位與鍋爐水位間液位壓差； H4附加壓力，50100 kPa；對于壓力較低的鍋爐，給水泵的揚程也可以用下面的近似公式計算：H=1000P+100200kPa由于本鍋爐的額定壓力為1.6MPa，H=1600+150=1750 kPa；我們選用四臺電動水泵，其中一臺備用

29、。總的流量應大于1.1×24.2t/h，現(xiàn)在選用唐山市水泵廠生產(chǎn)的DL12-25立式多極離心泵四臺可以滿足使用要求。型號：DL12-25流量：12.5m3揚程：200 m電機功率：12.61 kW轉(zhuǎn)數(shù)：2950 r/min安裝尺寸：1667×170×340進水管徑：DN50 ；出水管徑：DN503.2 鍋爐軟化水設(shè)備的選擇3.2.1 軟水器的選擇全自動水處理設(shè)備具有無人操作、工作可靠、結(jié)果簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、出水可靠的特點。操作人員無需開關(guān)任何閥門，僅需按確定時間向鹽液箱投入定量的在生用食鹽即可 。由于本設(shè)計沒有凝結(jié)水的回收，所以軟化水量和鍋爐的給水量基本

30、相同為24.2t/h?？紤]到燃氣鍋爐的自動化程度比較高，本設(shè)計采用全自動軟水器來軟化鍋爐的給水。根據(jù)給水量24.2 t/h，我們選用大慶海榮寧威機械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的HRST-30型號的全自動軟水器一套。其技術(shù)參數(shù)如下：額定水量：30 t/h進出口徑：DN80樹脂量： 2400L安裝尺寸：4200×1500×27003.2.2 軟水箱的選擇給水箱的作用有兩個：一是軟化水和凝結(jié)水與鍋爐給水流量之間的緩沖，二是給水的儲備。給水箱進水與出水之間的不平衡程度與多種因素有關(guān)，如鍋爐的容量，負荷的均衡性，軟化水和凝結(jié)水設(shè)備特點及其運行方式等。容量較大的鍋爐房，波動相對較小。給水儲備是保

31、證鍋爐安全運行所必需的，其要求與鍋爐容量有關(guān)。所以，給水箱的容量主要根據(jù)鍋爐房的容量確定，一般給水箱的總有效容量為所有運行鍋爐在額定蒸發(fā)量時所需2040min的給水量?？梢园创斯接嬎悖?G=30/60×24.2=12.1 m3我們選擇上海聯(lián)展金屬制品有限公司生產(chǎn)的STF16的玻璃缸水箱一個。其容積為16 m3。其尺寸為：4000×2000×2000 3.3 鍋爐除氧設(shè)備的選擇3.3.1 除氧設(shè)備選擇計算水質(zhì)標準規(guī)定，額定蒸發(fā)量大于2t/h的蒸汽鍋爐的給水和供水溫度大于95的熱水鍋爐的循環(huán)水要進行除氧處理。除氧的方法常用熱力除氧、真空除氧、和化學藥劑除氧，其它除氧

32、方法使用的不多。熱力除氧是使用最廣泛的一種除氧方法，其工作可靠、效果穩(wěn)定，出水含氧量小于0.05mg/L。本設(shè)計就采用熱力除氧的方法。我們選擇江蘇慶華環(huán)保有限公司生產(chǎn)的MDRY-30型旋膜式熱力除氧器。其技術(shù)參數(shù)如下：額定出力：30 t/h水箱有效容積為：15 m3工作溫度：104 工作壓力：0.02 MPa安裝尺寸：7016×4866×1816 熱力除氧的耗氣量按下面的公式計算：=+ （3-4）注：見鍋爐習題實驗及課程設(shè)計P119 式中： 除氧水量，kg/h； 進除氧器水焓，kJ/kg； 出除氧器水焓，kJ/kg； 進除氧器蒸汽的焓，kJ/kg； 除氧器的熱效率，一般取0

33、.960.98；余氣量，kg/h，可按每噸除氧水13kg計算3.3.2 除氧泵的選擇市政管網(wǎng)的供水壓力需要克服軟水器、軟水箱、熱力除氧器以及管路等阻力，考慮到市政管網(wǎng)的壓力的不足，我們在軟水箱的后面設(shè)置兩個泵來彌補市政管網(wǎng)的壓力不足，我們選用廣州昌寧機電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的型立式水泵兩臺，其中一臺備用。水泵的技術(shù)參數(shù)如下：型號：50LG2420×2流量：30 m3揚程：36 m電機功率：5.5 kW 轉(zhuǎn)數(shù)：2950 r/min安裝尺寸：445×360×9873.4 鍋爐排污設(shè)備的選擇計算3.4.1 鍋爐的排污系統(tǒng)本設(shè)計所選用的鍋爐有排污裝置，為了節(jié)能設(shè)計中選用了連續(xù)

34、排污過容器一臺，以回收部分排污水的熱量。擴容器產(chǎn)生的二次蒸汽直接給排污降溫池，鍋爐的定期排污引入排污降溫池，冷卻至40以下再排入下水道。3.4.2 排污擴容器選擇計算在排污過容器中，由于壓力降低而汽化所形成的二次蒸汽量可按下式計算： = kg /h （3-5）注：見鍋爐習題實驗及課程設(shè)計P160式中：進入過容器的排污水量，近似取用鍋爐排污量，= 2360kg/h； 鍋爐工作下壓力飽和水的焓，P= 1.6MPa，= 858.6kJ/kg； 擴容器工作壓力下飽和水的焓，取用1表壓，=762 kJ/kg； 擴容器壓力下飽和水蒸汽的焓，=2792.2 kJ/kg； 二次蒸汽的干度，本設(shè)計取0.98；

35、排污管損失系數(shù)，本設(shè)計取0.97；所以： = 87.6 kg /h；擴容器所需容積： V= m3 （3-6）注：見鍋爐習題實驗及課程設(shè)計P160式中： K容積富裕系數(shù)，本設(shè)計取1.4 v二次蒸汽比容其值為 0.9018 m3/kg 擴容器中，單位容積的蒸汽分離強度，設(shè)計取600 m3/ m3·h所以： V= =0.184 m3根據(jù)計算所需過容器容積，本設(shè)計選濟南張夏換熱設(shè)備有限公司生產(chǎn)的LP-0.75 其技術(shù)參數(shù)如下：容積：0.75 m3設(shè)計壓力：0.3 MPa介質(zhì)：蒸汽重量：650kg3.4.3 降溫池的選擇根據(jù)所選擇的排污擴容器的大小來選擇，由于LP-0.75的容積為0.75 m

36、3；所以我們選擇一個容積為1 m3的玻璃鋼水箱即可。3.5 汽水系統(tǒng)主要管道管徑的確定1 . 市政給水管徑的確定市政給水的總流量，即為鍋爐房最大用水水量，故鍋爐房最大小時用水量約為24.2t。根據(jù)管內(nèi)推薦水速為2 m/s，由下式可進行計算： = 2 mm （3-7）注：見鍋爐習題實驗及課程設(shè)計P160式中：供水管徑，mm； G0供水管中的水流量，t/h； w管內(nèi)推薦流速，取2.0 m/s；= 2= 65.4因此，本設(shè)計選用管徑 DN80可完全滿足使用要求。2. 軟化設(shè)備和除氧設(shè)備各管徑的確定本設(shè)計采用的是全自動的軟化和熱力除氧設(shè)備，軟化設(shè)備的進口口徑為DN80。除氧設(shè)備進口直徑DN80。3.

37、水泵的管徑的確定水泵的管徑與其所在的管道的直徑一致，其中除氧泵的進出口直徑為DN80，而給水泵的直徑為DN50，詳細的情況見圖紙（熱力系統(tǒng)圖）。4. 蒸汽母管的管徑可按下式計算： = mm （3-8）注：見鍋爐習題實驗及課程設(shè)計P161式中：蒸汽管徑，mm； G管內(nèi)蒸汽的質(zhì)量流量，t/h； w管內(nèi)蒸汽的流速，m/s；本設(shè)計推薦流速為25m/s； v管內(nèi)蒸汽的比容，m3/kg；查工程熱力學附錄的v=0.12368 m3/kg。 = =594.5=193 mm故本設(shè)計總的蒸汽管管徑取可滿足使用要求；至用戶的蒸汽總管的管徑也取為DN200。3.6 分氣缸的選用3.6.1 分氣缸的直徑的確定因為最大計

38、算熱負荷= 21.4t /h ，蒸汽壓力 P =1.6MPa 。比容 =0.12368 m3/kg ，根據(jù)鍋爐習題實驗及課程設(shè)計P241表6所推薦的蒸汽流速，我們?nèi)∮?=10 m /s。由（3-6）可計算得： = =594.5=305.85 mm本設(shè)計擬采用熱軋無縫鋼管DN300。 3.6.2 分氣缸筒體結(jié)構(gòu)尺寸的確定分汽缸筒體取決于接管管徑、數(shù)目和結(jié)構(gòu)強度。同時還應顧及接管上閥門的啟閉操作的便利。本設(shè)計的分汽缸筒體上，除接有一根來自鍋爐的進汽管和供蒸汽還接有鍋爐房自用蒸汽管，備用管接頭，壓力表接管以及疏水等等。分汽缸筒體結(jié)構(gòu)和管孔布置如圖3-1：圖3-1 分水器的尺寸圖3.7 閥門的選擇閥門

39、通過改變其流量面積的大小，從而控制流體流量、壓力和流向，各種閥門都有各自的特點：閘閥具有流動阻力小、啟閉較省力、便于安裝的特點，適用于全開全關(guān)的場合，主要用于水泵的進口、水箱進口、自來水管道和公稱直徑大于200mm的各種場合；截止閥具有結(jié)構(gòu)簡單制造維修方便、密封性好壽命長，阻力較大等特點。止回閥主要應用于要求介質(zhì)單向流動的場合。閥門的選用如下：1. 在水泵的進口和出口處所設(shè)置的閥門分別是：水泵進口處安裝截止閥，出口處安裝截至閥和止回閥。2. 管道的其它部分一般都安裝截至閥，因其密封性好。3. 在鍋爐排污管上應安裝快速排污閥。4. 在集水缸下的網(wǎng)路回速水管上應安裝手動調(diào)節(jié)閥。4 鍋爐房燃氣系統(tǒng)4

40、.1 鍋爐房燃氣耗氣量計算鍋爐燃氣消耗量可按下式求得： B = m3/h （4-1）注：燃油燃氣鍋爐房設(shè)計手冊P385式中 B鍋爐燃氣消耗量（標態(tài)）m3/h D鍋爐總的蒸發(fā)量，kg/h； 蒸汽的比焓，kJ/kg； 鍋爐給水的比焓，kJ/kg； 鍋爐效率，%； 燃氣的應用基低位發(fā)熱量，kJ/kg； K富裕系數(shù)，一般取K=1.21.3。 B=2202.5 m3 /h鍋爐房總的燃氣消耗量為2202.5 m3 /h。4.2 燃氣管道供氣系統(tǒng)鍋爐房供氣系統(tǒng)，一般由供氣管道進口裝置、鍋爐房內(nèi)配管系統(tǒng)以及吹掃放散管等組成。4.2.1 供氣管道進口裝置設(shè)計的基本要求1. 供氣管道進口裝置設(shè)計要求由調(diào)壓站至鍋爐

41、房燃氣管道一般均用單管供氣，本設(shè)計采用單管管道敷設(shè)方式。當調(diào)壓裝置進氣壓力在0.3MPa以上、而調(diào)壓比又比較大時，可能產(chǎn)生很大的噪聲，為了避免噪聲沿管道傳到鍋爐房，調(diào)壓裝置后宜有1015m的一段管道采取埋地敷設(shè)。由于本設(shè)計的進氣壓力為0.08MPa，可以不采用埋地敷設(shè)。但由于其它方面原因我們還是采用埋地敷設(shè)。由鍋爐房外部引入的燃氣總管，在進口處應裝設(shè)總關(guān)閉閥，按燃氣流動方向，閥前應裝放散管，并在放散管上裝設(shè)取樣口，閥后應裝吹掃管接頭。2. 鍋爐房內(nèi)燃氣配管系統(tǒng)設(shè)計要求為了保證鍋爐安全可靠的運行，要求供氣管路上安裝的附件連接要嚴密可靠，能承受最高使用壓力。管道及附件不得裝設(shè)在高溫或者有危險的地方

42、。在通向每臺鍋爐的支管上，應裝有關(guān)閉閥和快速切斷閥、流量調(diào)節(jié)閥和壓力閥。在支管至燃燒器前的配管上應裝設(shè)關(guān)斷閥、閥后串聯(lián)兩只切斷閥，并應在兩閥之間設(shè)置放散管。靠近燃燒器的一只安全切斷電磁閥的安裝位置至燃燒器的間距盡量縮短，以減少管段內(nèi)燃氣滲入爐膛的數(shù)量。3. 吹掃放散管道系統(tǒng)設(shè)計吹掃方案應根據(jù)用戶的實際情況確定，可以考慮設(shè)置專用的惰性氣體吹掃管道用氮氣、二氧化碳或蒸汽進行吹掃；也可以不設(shè)專用吹掃管道而在燃氣管道上設(shè)置吹掃點，在系統(tǒng)投入運行前用燃氣進行吹掃，停運檢修時用壓縮空氣進行吹掃。吹掃點應布置在下列部位：(1)鍋爐房進氣管總關(guān)斷閥的后面。(2)在燃氣管道系統(tǒng)以閥門隔開的管段上需要考慮分段吹掃

43、的適當?shù)攸c。燃氣系統(tǒng)在下列部位應設(shè)置放散管道：(1)鍋爐房進氣管總切斷閥的前面（順氣流方向）；(2)燃氣干管的末端，管道，設(shè)備的最高點；(3)燃燒器前兩切斷閥之間的管段；(4)系統(tǒng)中其它需要考慮放散的適當?shù)攸c。放散管可根據(jù)具體布置情況分別引至室外或集中引至室外，放散管出口安裝在適當?shù)奈恢?，使放散出去的氣體不致被吸入室內(nèi)或通風裝置內(nèi)，放散管出口應高出屋脊2 m以下。放散管的管徑根據(jù)吹掃管道的容積和吹掃時間確定，一般按吹掃時間為 15 30min。排氣量為吹掃段容積的1020倍作為放散管管徑的計算依據(jù)，表4-1和表4-2列舉了鍋爐房內(nèi)燃氣管道系統(tǒng)和廠區(qū)燃氣管道系統(tǒng)的放散管管徑參考數(shù)據(jù)。廠區(qū)燃氣系統(tǒng)

44、放散管直徑選用表 （4-1）距離/m燃氣管道直徑/mm距離/m燃氣管道直徑/mm5010012525030035040050050100125250300350400500205010020040404050506580125801001502001001001502003004005001000656580100150200200200250300300300250300300300鍋爐房燃氣系統(tǒng)放散管直徑選用表 （4-2）燃氣管徑/mm25 506580100125150200250300350放散管直徑/mm2532405065804.2.2 鍋爐燃氣系統(tǒng)供應系統(tǒng)本設(shè)計采用強制鼓風供氣系

45、統(tǒng)，強制鼓風供氣系統(tǒng)是隨著燃氣鍋爐技術(shù)的發(fā)展，供氣系統(tǒng)的設(shè)計在不斷改進，近幾年出現(xiàn)的一些燃氣鍋爐，自動控制和自動保護程度較高，實行程序控制，要求供氣系統(tǒng)配備相應的自控裝置和報警設(shè)施，因此，工程系統(tǒng)的設(shè)計也在向自控方向發(fā)展，我國設(shè)計的一些燃氣鍋爐房中，供氣系統(tǒng)已在不同程度上采用了一些自動切斷、自動控制自動報警裝置。強制鼓風供氣系統(tǒng)，裝有自力式壓力調(diào)節(jié)閥和流量調(diào)節(jié)閥，能保持進氣壓力和燃氣流量的穩(wěn)定，在燃燒器前的配管系統(tǒng)上裝有安全切斷電磁閥，電磁閥與風機、鍋爐熄火保護裝置、燃氣和空氣壓力檢測裝置等連鎖動作，當鼓風機、引風機發(fā)生故障（停電或機械故障），燃氣壓力或空氣壓力出現(xiàn)了異常、燃膛熄火等情況發(fā)生時

46、，能迅速切斷氣源。牽制鼓風供氣系統(tǒng)能在較低壓力下工作，由于裝有機械鼓風設(shè)備，調(diào)節(jié)方便，可在較大范圍內(nèi)改變負荷而燃燒相當穩(wěn)定。因此，這種系統(tǒng)在大中型采暖和生產(chǎn)的燃氣鍋爐房中經(jīng)常被采用。4.3 燃氣管道供氣壓力確定4.3.1 城市燃氣管道壓力分類城市燃氣管道按其所輸送的燃氣壓力不同，分為以下五類：低壓管道（p0.005MPa）；次中壓管道A：（0.005 MPap0.2 MPa）；中壓管道B：（0.2 MPap0.4 MPa）；次高壓管道A：（0.4 MPap0.8 MPa）；高壓管道B：（0.8 MPap1.6 MPa）；在燃氣鍋爐房供氣系統(tǒng)中，宜采用次中壓、低壓供氣系統(tǒng)；不宜采用高壓供氣系統(tǒng)。

47、本設(shè)計采用次中壓管道。4.3.2 供氣壓力的確定燃氣鍋爐房供氣壓力主要是根據(jù)鍋爐類型及其燃燒器對燃氣壓力的要求確定。當鍋爐類型及燃燒器的形式已確定時，供氣壓力可按下式確定： P=Pr+P （4-2）注：燃油燃氣鍋爐房設(shè)計手冊P390式中： P鍋爐房燃氣進口壓力，Pa； Pr燃燒器前所需要的燃氣壓力Pa；P管道阻力損失，Pa；本設(shè)計燃氣鍋爐房的進口壓力P為0.08MPa。4.4 燃氣管道敷設(shè)原則及連接方法4.4.1 管道的敷設(shè)原則燃氣管道可以分為埋地敷設(shè)和架空敷設(shè)兩中。廠外管道一般均采用埋地敷設(shè)，廠內(nèi)管道根據(jù)具體情況可以用架空敷設(shè)或埋地敷設(shè)。1. 廠區(qū)管道敷設(shè)廠區(qū)管道敷設(shè)要求及注意事項：（1）

48、廠區(qū)埋地敷設(shè)的燃氣管道與建筑物、構(gòu)筑物以及其它地下管道的最小水平距離應符合表4-3的規(guī)定。埋地燃氣管道與建筑物、構(gòu)筑物或其它相鄰管道交叉時，交叉點的最小垂直距離應符合表4-4的規(guī)定。（2） 寒冷地區(qū)埋地敷設(shè)的燃氣管道，應埋設(shè)在冰凍線以下。（3） 燃氣管道需要考慮排水時，應裝設(shè)排水器。燃氣管道的排水坡度。順氣流方向一般不應小于0.003；逆氣流方向一般不應小于0.005。（4） 埋地敷設(shè)的燃氣管道不得與其它管道或電纜同溝敷設(shè)，并不得敷設(shè)在下列場： 永久性建筑物、構(gòu)筑物的基礎(chǔ)下； 無法檢修或不宜檢修燃氣管道的區(qū)域； 堆積易燃、易爆材料和具有腐蝕性液體的場地下面； 各種動力機械設(shè)備的下面。 地下燃氣管道與建筑物、構(gòu)筑物或相鄰管道的水