鍋爐課程設計說明書---燃氣熱水鍋爐房工藝設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　課程設計任務書——————————————1</p><p>　　設計目的—————————————————2</p><p>　　設計題目—————————————————2</p><p>　　設計資料—————————————————2</p&g

2、t;<p>　　1.熱負荷及其參數(shù)———————————————2</p><p>　　2.燃氣資料——————————————————2</p><p>　　3.水質資料——————————————————2</p><p>　　4.氣象資料——————————————————2 </p><p>　　設計內容——————

3、———————————2</p><p>　　熱負荷計算———————————————————2</p><p>　　鍋爐的類型及臺數(shù)的選擇和確定——————————3</p><p>　　鍋爐水處理系統(tǒng)—————————————————3</p><p>　　燃氣管道系統(tǒng)的計算———————————————5</p><

4、p>　　鍋爐房送風及排煙系統(tǒng)——————————————5</p><p>　　鍋爐房主要設備表————————————————8</p><p>　　參考文獻—————————————————9</p><p><b>　　一、設計目的</b></p><p>　　鍋爐及鍋爐房設備課程設計的目的是使學生了解鍋爐房

5、工藝設計內容、程序和基本原則，學習設計計算方法，提高計算和制圖能力。同時，通過設計鞏固所學的理論知識和實際知識，并利用這些知識解決實際工程問題。</p><p><b>　　二、設計題目</b></p><p>　　燃氣熱水鍋爐房工藝設計</p><p><b>　　三、設計資料</b></p><p&

6、gt;<b>　　熱負荷及其介質參數(shù)</b></p><p>　　供暖熱負荷：7500KW 供暖溫度：95/70℃ 系統(tǒng)工作壓力：1.0Mpa</p><p><b>　　2.燃氣資料</b></p><p>　　應用基低位發(fā)熱量Qnet.ar =34748.9KJ/Nm³；ρ=0.7Kg/m³&l

7、t;/p><p><b>　　水質資料</b></p><p><b>　　原水質資料如下：</b></p><p>　　總硬度：5.3mmol/L；碳酸鹽硬度：5.5mmol/L;非碳酸鹽硬度：0.3mmol/L</p><p>　　總堿度：2.1mmol/L；溶解氧：5.8mg/L;PH值：7.0

8、；含鹽量：259mg/L</p><p><b>　　氣象資料</b></p><p>　　供暖室外計算溫度：t'w=—5℃；供暖室外平均溫度：tpj=1.1℃；供暖天數(shù)：120天</p><p>　　冬季室外平均風速：1.9m/s；主導風向：東北風；大氣壓力：97.86KPa.</p><p><b>

9、;　　四、設計內容</b></p><p><b>　　熱負荷計算</b></p><p>　　(1) 最大計算熱負荷：Qmax=K0K1Q0 KW</p><p>　　K0——熱水管網(wǎng)的熱損失系數(shù)，取1.1</p><p>　　K1——供暖熱負荷同期使用系數(shù)，取1</p>&l

10、t;p>　　Q0——供暖最大熱負荷，KW。</p><p>　　Qmax=1.1×1×7500=8250KW</p><p>　　供暖平均熱負荷：QPj=(tn-tpj)/(tn-t'w)Q0 KW</p><p>　　t'w——室外供暖計算溫度</p><p>　　tpj——供暖期室外平均

11、溫度</p><p>　　tn——供暖室內計算溫度（取18℃）</p><p>　　QPj=（18-1.1）/(18+5)×7500=5510.87KW</p><p><b>　　供暖年耗熱量</b></p><p>　　供暖為全天連續(xù)供暖。年耗熱量為</p><p>　　Qa=QPj

12、×24×3600×n=5510.87×24×3600×120=57136700160 KJ</p><p>　　鍋爐類型及臺數(shù)的選擇和確定</p><p>　　根據(jù)最大計算熱負荷和熱媒參數(shù)，確定鍋爐的容量和進出口水溫，給出鍋爐的型號和主要技術參數(shù)。根據(jù)熱負荷確定鍋爐臺數(shù)，不設備用鍋爐。</p><p>　　

13、根據(jù)設計資料可知鍋爐為熱水鍋爐，供回水溫差25℃。</p><p>　　所選鍋爐型號為WNS5.6-1.0/95/70-Q 鍋爐額定功率為5.6MW，工作壓力1.0MP，鍋爐進出口水溫95/70℃。供回水管徑200mm。設計熱效率89.5%。最大計算熱負荷為8250MW，因此選用2臺鍋爐。</p><p><b>　　鍋爐水處理系統(tǒng)</b></p>&l

14、t;p>　　熱網(wǎng)水量和水泵的選擇</p><p>　　熱網(wǎng)循環(huán)水量為Gxh=KQ/(CΔt),富裕系數(shù)K取1.1。鍋爐房內部阻力可取50~130KPa，用戶系統(tǒng)阻力可取10~20KPa,熱網(wǎng)供回水干管阻力取200~300kpa,水泵揚程為各阻力的和并取20%的富裕度。循環(huán)水泵的臺數(shù)根據(jù)所計算的循環(huán)水量和揚程選取，并設一臺備用。熱網(wǎng)補給水量通常為循環(huán)水泵水量的3~5%。并取10%的富裕度。系統(tǒng)最高點標高為30

15、0kpa ，水泵揚程為系統(tǒng)最高點標高+（30~50）Kpa。選擇補給水泵型號和臺數(shù)，應有一臺備用。</p><p>　　Gxh=1.1×5.6/（4.187×25）=212 t/h</p><p>　　循環(huán)水泵臺數(shù)的選擇，為控制方便，以一臺鍋爐配一臺泵的形式，故選擇3臺立式循環(huán)水泵，其中一臺備用。</p><p>　　∴鍋爐循環(huán)水量為212t

16、/h</p><p>　　循環(huán)水泵揚程H=（90+15+250)×1.2=426Kpa。</p><p>　　循環(huán)水泵的技術參數(shù)：</p><p>　　型號：TP250-490/4</p><p>　　流量：~250m³/h</p><p><b>　　揚程：490KPa</b>

17、;</p><p><b>　　溫度：0~140℃</b></p><p>　　轉速：1480r/min</p><p><b>　　電機功率：55KW</b></p><p>　　Gbg=4%Gxhα=0.04*212*1.1=9.3t/h</p><p>　　補水泵揚程H

18、=300+40=340Kpa</p><p><b>　　補水泵的技術參數(shù)：</b></p><p>　　型號：QS(R)15-40/2-3</p><p>　　流量：~15m³/h</p><p><b>　　揚程：400KPa</b></p><p><b

19、>　　溫度：0~140℃</b></p><p>　　轉速：1480r/min</p><p><b>　　電機功率：3KW</b></p><p>　　軟化水處理設備的選擇</p><p>　　根據(jù)設計參考資料確定選用鍋爐的水質要求，檢查任務書各處的水質要求是否滿足要求。此鍋爐房軟化水量即為補給水量，

20、選擇鈉離子交換軟化設備并選擇離子交換劑。</p><p>　　鍋爐外化學水處理的水質標準</p><p><b>　　原水質資料如下：</b></p><p>　　總硬度：5.3mmol/L；碳酸鹽硬度：5.5mmol/L;非碳酸鹽硬度：0.3mmol/L</p><p>　　總堿度：2.1mmol/L；溶解氧：5.8m

21、g/L;PH值：7.0；含鹽量：259mg/L</p><p>　　軟化水量Gr=D·（1-α）=18.6×（1-0.03）=18t/h</p><p>　　選擇鈉離子交換設備離子交換劑選用合成樹脂。</p><p>　　選用自動軟水器 PDF1-JK200-400×2</p><p>　　軟化水量16~20

22、t/h 出水硬度≤０.０３mmol/L 雙罐系統(tǒng)一用一備。 </p><p><b>　　除氧設備的選擇</b></p><p>　　確定除氧方式，確定除氧設備的型號和技術參數(shù)。</p><p><b>　　采用熱力除氧方式</b></p><p>　　選用旋膜式除氧器 CYD-20</

23、p><p>　　出力20t/h 水箱容積4.5m³工作溫度104℃ 工作壓力0.02MPa </p><p><b>　　燃氣管道系統(tǒng)的計算</b></p><p><b>　　熱水鍋爐燃氣消耗量</b></p><p>　　BZ=KQ/ηQnet.ar m³/h</p&g

24、t;<p>　　K為富裕度取1.2 </p><p>　　Q為熱水鍋爐額定熱負荷。</p><p>　　BZ=1.2×5.6/(0.895×34748.9)=778m³/h</p><p><b>　　燃氣流量</b></p><p>　　燃氣中壓管網(wǎng)的絕對壓力P=025MP

25、a，溫度為20℃，燃氣在設計狀態(tài)下的流量為</p><p>　　Bs=BZ(P0×T）/(T0×P)</p><p>　　T－常溫下燃氣的熱力學溫度；</p><p>　　P－燃氣的設計絕對壓力；</p><p>　　P0－標態(tài)下的壓力值，為0.1MPa；</p><p>　　T0－標態(tài)下的熱力學溫

26、度值，為273.15K</p><p>　　BZ－標態(tài)下的燃氣的計算流量。</p><p>　　∴Bs=778×0.1×293.15/(0.25×273.15)=334m³/h</p><p><b>　　燃氣管道直徑的確定</b></p><p>　　d=18.8√Bs/w

27、 mm</p><p><b>　　W取20m/s</b></p><p><b>　　∴d=76.8mm</b></p><p>　　鍋爐房送風及排煙系統(tǒng)</p><p>　　對鍋爐房所需送風量進行計算并選擇送風機，對系統(tǒng)中排出的煙氣量進行計算并選擇引風機，并確定煙囪。</p>

28、<p><b>　　⑴送風量</b></p><p><b>　?、倮碚摽諝庑枰?lt;/b></p><p>　　V0=1/21(0.5H2+∑(m+n/4)CmHn)</p><p>　　=1/21（0.5×1.759+2×92.02+3.5×1.71+5×0.483+6.

29、5×0.0586）</p><p>　　=193.7004/21=9.2m³干空氣/m³干燃氣</p><p><b>　?、趯嶋H空氣需要量</b></p><p><b>　　V=V0·α</b></p><p><b>　　α取1.2</b

30、></p><p>　　∴V=9.2×1.2=11m³干空氣/m³干燃氣 即為送風量</p><p><b>　　⑵煙氣量計算</b></p><p><b>　?、倮碚摕煔饬坑嬎?lt;/b></p><p>　　VRO2=VCO2=0.01(CO2+∑mCmH

31、n)</p><p>　　=0.01（3.79+92.02+2×1.71+3×0.483+4×0.0586）=1.009 m³/m³干燃氣</p><p><b>　　水蒸氣體積</b></p><p>　　VH2O=0.01(H2 +∑n/2CmHn+120(dg+V0da))</p&

32、gt;<p>　　=0.01（1.759+2×92.02+3×1.71+4×0.483+5×0.0586+120×（0.0125+9.2×0.01））</p><p>　　=2.057 m³/m³干燃氣</p><p><b>　　氮氣體積</b></p>&

33、lt;p>　　VN2=0.79V0+0.01N2</p><p>　　=0.79×9.2+0.01×0.18=7.27 m³/m³干燃氣</p><p><b>　　理論煙氣總體積</b></p><p>　　Vf0=VRO2+VH2O+VN2</p><p>　　=1.0

34、09+2.057+7.27=10.336 m³/m³干燃氣</p><p><b>　　實際煙氣量計算</b></p><p>　　VRO2=1.009 m³/m³干燃氣</p><p><b>　　水蒸氣體積</b></p><p>　　VH2O=0.0

35、1(H2 +∑n/2CmHn+120(dg+αV0da))</p><p>　　=0.01（1.759+2×92.02+3×1.71+4×0.483+5×0.0586+120×（0.0125+1.2×9.2×0.01））</p><p>　　=2.079 m³/m³干燃氣</p>&l

36、t;p><b>　　氮氣體積</b></p><p>　　VN2=0.79αV0+0.01N2</p><p>　　=0.79×1.2×9.2+0.01×0.18=8.72 m³/m³干燃氣</p><p><b>　　過剩氧體積</b></p>&l

37、t;p>　　VO2=0.21（α-1）V0</p><p>　　=0.21（1.2-1）×9.2=0.3864 m³/m³干燃氣</p><p><b>　　實際煙氣總體積</b></p><p>　　Vf=VO2+VN2+VH2O+VRO2</p><p>　　=0.3864+8.

38、72+2.079+1.009=12.19 m³/m³干燃氣</p><p><b>　?、撬鸵L機的選擇</b></p><p>　　選用的送風機和引風機應能保證供熱鍋爐在既定的工作條件下，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、引風機時應考慮有一定的富裕度，送、引風機性能裕量系數(shù)見下表</p><

39、;p>　　送、引風機性能裕量系數(shù)</p><p>　　本鍋爐采用正壓通風，在煙風系統(tǒng)中只裝設送風機，送風機為鍋爐自帶配套設施。</p><p><b>　?、葻焽璧挠嬎?lt;/b></p><p><b>　　煙囪高度的計算</b></p><p>　　本鍋爐為機械通風。機械通風時，煙風道阻力由送

40、、引風機克服。因此，煙囪的主要作用不是用來生產引力，而是將煙氣排放到足夠高的高空，使之符合環(huán)境保護的要求。</p><p>　　每個新建鍋爐房只能設一個煙囪。鍋爐房煙囪高度應根據(jù)鍋爐房總容量，按下表規(guī)定執(zhí)行。</p><p>　　鍋爐房煙囪最低允許高度</p><p>　　新建鍋爐煙囪周圍半徑200m距離內有建筑物時，煙囪應高出最高建筑物3m以上。</p>

41、;<p>　　鍋爐房總容量大于28MW（40t/h），時，其煙囪高度應按環(huán)境影響評價要求確定，但不得低于45米。</p><p>　　根據(jù)鍋爐參數(shù)選擇煙囪高度：鍋爐房總容量為11.2MW，因此選用煙囪高度不得低于40米。</p><p>　　最終確定煙囪高度為43米。</p><p><b>　　煙囪直徑的確定</b></p

42、><p>　　d2=0.0188√ （Vyz/ω2） m</p><p>　　式中Vyz——通過煙囪的總煙氣量，m³/h</p><p>　　n——利用同一煙囪的同時運行的鍋爐臺數(shù)</p><p>　　ω2——煙囪出口煙氣流速，m/s，按下表選用。</p><p>　　煙囪出口處煙氣流速（m/s）</p&

43、gt;<p>　　Vyz=2*BZ*Vf=2*778*12.79=18967.64 m³/h</p><p>　　∴d2=0.36m </p><p><b>　　鍋爐房主要設備表</b></p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　⑴燃油燃氣

44、鍋爐房設計：姜湘山。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2003</p><p>　?、迫加腿細忮仩t：趙欽新，惠世恩。西安：西安交通大學出版社，2000</p><p>　?、侨加腿細忮仩t房設計手冊：燃油燃氣鍋爐房設計手冊編寫組。北京：機械工業(yè)出版社。</p><p>　?、儒仩t及鍋爐房設備：奚士光。北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002</p><p>