鍋爐房設計說明書

1、 一 設計題目與原始條件設計題目：長春市某住宅小區(qū)鍋爐工藝設計原始條件：1.負荷要求：建筑面積1910 m2,設計鍋爐房。2.煤質(zhì)資料：煤質(zhì)為遼寧撫順A煙煤，煤質(zhì)成分為=55.82%，=4.95%,=0.51%,=8.77%,=1.04%,=12.20%,=16.71%, =22380kJ/kg，=46.04%。 3.水質(zhì)資料：K+ Na=10.58mg/l，CL=382mg/l， Ca=39.19mg/l，Mg=21.23mg/l，F(xiàn)e=0.4 mg/l,NH=1.2mg/l, SO=316 mg/l, CO=20 mg/l, HCO=194 mg/l,溶解氧=3.7 mg/l。 4.氣象條

2、件3地名計算用采暖期圍護結(jié)構(gòu)冬季室外計算溫度t/耗熱量指標q/(W/m)采暖設計熱指標q/(W/m)天數(shù)z/d室外平均溫度t/t=16t=18長春170-8.3-2321.739.141.3二 方案設計三 熱負荷計算 1.最大計算熱負荷QmaxQmax=K（K1Q）Q1 采暖最大熱負荷，MW K管網(wǎng)熱損失系數(shù)（一般常用1.051.08） K1 采暖同時使用系數(shù)； Q=qA=41.31910=7.847MW Qmax=K（K1Q）=1.1517.847=9.03MW2.平均計算熱負荷 Q 采暖熱負荷，t/htn 采暖室內(nèi)計算溫度， t采暖期室外平均溫度，tw 采暖期采暖室外計算溫度，所以= =5

3、.03MW3.鍋爐房年熱負荷計算鍋爐房三班制運行，采暖工作時間為170天，全年熱負荷是計算全年燃料消耗量的重要依據(jù)采暖的全年熱負荷，MW/年采暖天數(shù)S每晝夜工作班數(shù) 非工作時保溫用熱負荷，MW/h=817035.03=2.0510MW MJ/年四 鍋爐型號和臺數(shù)選擇（1） 鍋爐型號根據(jù)熱負荷的大小和燃料種類等因素選擇鍋爐，根據(jù)文獻2選擇型號為QXG-360-7/115/70-AIII的鍋爐鍋爐型號QXG-360-7/115/70-AIII生產(chǎn)廠地杭州額定供熱量/MW4.2熱水出口壓力/MPa0.7熱水出口溫度/115回水溫度/70排煙溫度/175輻射受熱面積/30對流受熱面積/166.7爐膛面

4、積/18.3爐排有效面積/8.66燃料消耗量kg/h723.3鍋爐效率77.07外形尺寸（長寬高）812044204760金屬總重/t34.2五 定壓及水處理設備選擇1. 膨脹容積的計算 m3水的體積膨脹系數(shù)，取0.0006水溫的溫度變化范圍，25系統(tǒng)總的水容量，m3膨脹容積為：=0.00062530=0.45m3鍋爐循環(huán)水量的計算 t/hQ鍋爐額定熱負荷，kWk管網(wǎng)散熱損失系數(shù)，取1.05c管網(wǎng)熱水的平均比熱容，kJ/(kg)熱水供回水溫差，=456t/h鍋爐房用水一般來自城市或廠區(qū)供水管網(wǎng)，水質(zhì)已經(jīng)過一定的處理。鍋爐房水處理的任務通常是軟化和除氧，某些情況下也需要除堿或部分鹽。1. 確定水

5、處理設備生產(chǎn)能力水處理設備的生產(chǎn)能力G由鍋爐補給水量、熱水管網(wǎng)補給水量、水處理設備自耗軟水和工藝設備生產(chǎn)需要軟水量決定：鍋爐補給水量，t/h熱水管網(wǎng)補給水量，t/h水處理設備自耗水量，t/h工藝設備生產(chǎn)需要的軟水量，t/h1.2裕量系數(shù)鍋爐補給水量： t/hD鍋爐房額定蒸發(fā)量，t/h設備和管道漏損，可取5鍋爐排污率，熱水管網(wǎng)補給水量應由供熱設計提供，如無法獲得，可按照熱網(wǎng)循環(huán)水量的2計算，當前熱水管網(wǎng)實際漏水量普遍偏大，因而，通常取4G=G4=4564=18.24t/h水處理設備自耗軟水一般是用于逆流再生工藝的逆流沖洗過程，其流量可按預選的離子交換器直徑估算： t/h逆流沖洗速度，m/h，低速

6、流再生時可取2m/h,有頂壓時可取5m/h;F交換器截面積，m，假定取2.5m水的密度，t/m,常溫水1t/m=22.51=5t/h得 t/h2.決定水的軟化方法鍋爐用水應進行軟化處理。堿度高的水有時需要進行除堿處理，通?？筛鶕?jù)鍋水相對堿度和按堿度計算的鍋爐排污率高低來決定。鍋水相對堿度=A鍋爐補給水堿度，nmol/LS鍋爐補給水溶解固體物，mg/L碳酸鈉在鍋內(nèi)分解為氫氧化鈉的分解率根據(jù)低壓鍋爐水質(zhì)標準，鍋水相對堿度應小于0.2。由于沒有給定鍋爐補給水溶解固形物的量，所以堿度忽略，不需要除堿。根據(jù)文獻2，水的軟化方法一般采用離子交換軟化方法，其效果穩(wěn)定，易于控制。在文獻2中查得，選用無頂壓固定

7、床逆流再生鈉離子交換器兩臺，一用一備。逆流再生鈉離子交換器LNN-1600/35規(guī)格性能表：公稱直徑/mm工作壓力/MPa工作溫度/出力/(t/h)工作樹脂層高/mm再生耗鹽量/kg樹脂裝載量/L石英砂裝填量/kg設備滿水負荷/kN16000.65-6035200040040002300140逆流再生鈉離子交換器LNN-1600/35結(jié)構(gòu)尺寸表：公稱直徑HH1H2H3LL1L2L3L4ba1600501213903101901050787535595300155014018010080501254.軟化設備選擇計算鈉離子交換法的再生劑為食鹽，再生液的制備一般用溶鹽池，池的體積通常為一次再生用鹽

8、量；如離子交換器臺數(shù)較多，需要兩臺同時再生時，可按兩次再生用鹽量計算。稀鹽溶液池的體積按下式計算： B一次再生用鹽量，kg 鹽溶液濃度4%8% 鹽溶液密度，t/故再生用鹽較小時，用貯鹽池。貯鹽池體積由下式計算：A每晝夜用鹽量，t ；n貯鹽天數(shù)，去12天；鹽的密度，可取0.86t/。故，長寬高：2.3m2m1.5m 5.除氧設備選擇計算熱力除氧是使用最廣泛的除氧方法，其工作可靠穩(wěn)定，根據(jù)文獻2選用全補給水熱力除氧器，水箱性能及規(guī)格如下表；規(guī)格/(t/h)工作壓力/MPa工作溫度/進水壓力/MPa進水溫度/水箱有效容積/水壓試驗壓力/MPa設備凈重/kg400.021040.15-0.220250

9、.27945六 給水設備和主要管道的選擇與計算給水設備是指鍋爐房給水系統(tǒng)中各種水泵和水箱，它與鍋爐的安全運行有著密切的關(guān)系。1. 決定給水系統(tǒng)2. 給水泵的選擇（1） 給水泵的容量和臺數(shù)給水泵的流量應該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， t/h；（2）給水泵根據(jù)文獻2選用IS型單級單吸離心泵4臺，三用一備，性能表如下： 型 號 流量Q揚程H/m轉(zhuǎn)速n/(r/min)功率N/kW效率（%）氣蝕余量/mL/s軸功率電動機功率IS125-100-31520055.6125290090.8110754.5IS125-100-315離心泵的外形尺寸表如下：泵型號 外形尺寸/mm電

10、動機LL1L2L3HH1BB1型號功率/kwIS125-100-315200018203201200715400800740315S-2110設置備用給水泵是為了保證在停電，正常維修和發(fā)生機械故障等情況下，鍋爐仍能安全、可靠地供水。為了保證能夠給水泵安全、正常工作，所選擇的給水泵還應適應最高給水溫度的要求。（3）給水泵的揚程給水泵的揚程對于壓力較低的鍋爐，給水泵的揚程可用下式近似計算： H=1000P+100-200 kPa即110米水柱的揚程 3. 給水箱的選擇（1）給水箱的容積和個數(shù)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的在額定蒸發(fā)量時所需2040分鐘的

11、給水量，對于小容量的鍋爐房，給水箱的有效容積可適當增大。 采用熱力除氧和真空除氧時，除氧器和給水箱由制造廠配套提供。根據(jù)熱力除氧設備選擇容積為25m的水箱,4m2.5m2.5m（2）給水箱的安裝高度給水箱的安裝高度應不小于下式計算的給水泵的最小灌注高度。 使用溫度下水的飽和壓力，； 給水箱液面壓力，； 吸水管道阻力，； 富裕量,可??； 使用壓力下水的密度, ； 重力加速度,； 泵的允許汽蝕余量，。由泵的樣本給出的允許汽蝕余量=4.5m=5m4.補給水泵的選擇根據(jù)軟化水量和文獻【1】選擇IS型單級單吸離心泵2臺，兩用一備，性能表如下： 型 號 流量Q揚程H/m轉(zhuǎn)速n/(r/min)功率N/kW效

12、率（%）氣蝕余量/mL/s軸功率電動機功率IS100-65-315308.33 3414505.4411512.0IS100-65-315離心泵的外形尺寸表如下：泵型號 外形尺寸/mm電動機LL1L2L3HH1BB1型號功率/kwIS100-65-315179518203201200655375730670280S-2755.系統(tǒng)主要管道管徑的確定（1） 循環(huán)水主干管管徑確定由上可知：總管G=456t/h若去管內(nèi)流速為2m/s，則每臺鍋爐的循環(huán)水管的管徑為：284mm循環(huán)水進出總管管徑為284mm（2） 水泵至鍋爐循環(huán)水管管徑水泵至鍋爐循環(huán)水管道為單管制，根據(jù)鍋爐循環(huán)水量：G=152t/h若取

13、管內(nèi)流速為1.5m/s，189mm水泵至鍋爐循環(huán)水管管徑為189mm五 送引風系統(tǒng)設計1. 計算送風量和排煙量（1）送風量計算對于煙煤理論空氣量可按下式進行計算， 其中，計算得：=5.9每臺鍋爐每小時有效吸熱量： kJ/h鍋爐實際消耗燃料量： /h計算燃料消耗量為： /h根據(jù)文獻1，因用的是煙煤，故選擇812，這里取10。選用的送風機和引風機應能保證供熱鍋爐在既定工作條件下，滿足鍋爐全負荷運行時對煙、風流量和壓頭的需要，為了安全起見，在選擇送、引風機時應該考慮有一定的裕度，送引風機性能裕量系數(shù)列于下表：設備或工況裕量系數(shù)風量裕量系數(shù)壓頭裕量系數(shù)送風機1.11.2引風機1.11.2帶尖峰負荷時1

14、.031.05一個直入爐膛的過量空氣系數(shù)去，在計算修正富裕度后，每臺鍋爐的送風機的風量可按下式進行計算： 風量裕量系數(shù) 這里取1.1；直爐膛入口空氣過量系數(shù) 這里取1.22；計算燃料消耗量 ；煙煤理論空氣用量 ；送風溫度 。所以送風機的風量： 根據(jù)文獻2根據(jù)風量選9-19型離心鼓風機，一臺鍋爐一臺鼓風機，共3臺，性能參數(shù)如下：機 號轉(zhuǎn)速/（r/min）全壓/Pa(mm)流量/() 電動機型號功率/kW8D14503401(347)7144Y160-415(2) 排煙量計算對于煙煤理論煙氣量可按下式進行計算： 得： 除塵器的漏風系數(shù)，引風機入口處的過量空氣系數(shù)和排煙溫度，取風量裕量系數(shù)=1.1，

15、一臺鍋爐配一臺引風機，選3臺，則每臺引風機所需流量可按下式進行計算： = =9063 根據(jù)文獻2排風量初選Y5-47-12型離心引風機，其主要性能參數(shù)如下表所示：機號轉(zhuǎn)速/全壓/流量/效率/%電動機型號功率/No6C28503354902279.0Y160L-218.52 確定煙和風管道斷面尺寸根據(jù)文獻2風管和煙管內(nèi)推薦流速如下表所示材料名稱風速（）煙速（）磚或混凝土金屬制風道和煙道一般為鋼板焊接而成，所以可選擇流速m/s，得：=0.21m2煙道的高度和寬度之比通常取1.2：1，則煙道尺寸取0.42m0.5m3 確定煙囪高度和尺寸（1）確定煙囪的高度在機械通風時，煙囪的高度都應根據(jù)排出煙氣中所

16、含的有害物質(zhì)：SO2、NO2、飛灰等的擴散條件來確定，使附近的環(huán)境處于允許的污染程度之下。因此，煙囪的高度的確定，應符合現(xiàn)行國家標準工業(yè)“三廢”排放試行標準、工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準、鍋爐大氣污染物排放標準和大氣環(huán)境質(zhì)量標準等規(guī)定。根據(jù)文獻2可查的煙囪最低允許高度，如下表所示：鍋爐房總?cè)萘?1-22-44-1010-2020-400.70.7-1.41.4-2.82.8-77-1414-28煙囪最低允許高度202530354045在本設計中鍋爐的總?cè)萘繛?4.2MW，最低高度40m,而鍋爐煙囪周圍半徑200m距離內(nèi)沒有建筑物，所以選擇煙囪的高度選擇40m。（2）煙囪直徑的計算 煙囪的直徑可按下式進

17、行計算 通過煙囪的總煙氣量，m3；煙囪出口煙氣流速,m/s，這里取15。根據(jù)文獻2可查得煙囪出口處煙氣流速的推薦值，其值如下表所示通風方式運行負荷全負荷時最小負荷時機械通風10-204-5自然通風6-102.5-3設計時滿足冬季負荷要求，所以通過煙囪的總煙量： 所以煙囪底部直徑 煙囪坡度，通常取0.02-0.03，這里取0.025；煙囪高度。得： 。八 運煤除渣方法的選擇1.計算鍋爐房的耗煤量及相應的灰渣量已知 MJ/kg，鍋爐熱效率 為了運煤除灰設備選擇計算的需要，應分別計算鍋爐房平均小時最大耗煤量、最大晝夜耗煤量、全年耗煤量及相應的灰渣量。平均小時最大耗煤量最大晝夜耗煤量： t/d S生產(chǎn)

18、班次，這里取3班；全年耗煤量：根據(jù)文獻【3】P334可查得相應每小時最大灰渣量的計算公式為： B鍋爐的平均或最大耗煤量,t/h ； Aar煤的收到基灰分，%； q4固體不完全燃燒熱損失； Qnet，ar煤的收到基低位發(fā)熱量，kJ/kg。所以，最大灰渣量：2.決定貯煤場的面積燃料的廠外運輸，不管是火車還是汽車都可能因氣候、燃料源等各種條件影響而短時中斷；貯煤場的面積大小，根據(jù)煤源的遠近、運輸方法及其可靠性等因素按文獻公式計算： B鍋爐房平均小時最大耗煤量，； 鍋爐每晝夜運行時間，24h； 煤的儲備時間，7d； 考慮煤堆過道占用面積的系數(shù)，取1.5； 煤堆高度，取2m； 煤的堆積密度取0.9 t/ 堆角系數(shù)，取0.8。故，貯煤場的面積為 3.決定灰渣場的面積貯渣量一般為3-5天鍋爐房最大晝夜灰渣量?；以囊暶芏瓤扇?.6-0.9t/,渣堆高度應便于卸渣。根據(jù)文獻灰渣場的按下式計算： 式中：鍋爐房平均小時最大灰渣量，t/h；鍋爐每晝夜運行時間，24h；灰渣的儲備時間，4d；考慮灰渣堆過道占用面積的系數(shù)，取1.5；灰渣堆高度取2m；灰渣的堆積密度，取0.9t