鍋爐課程設(shè)計(jì)---燃油鍋爐房工藝設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p><b>　?。ㄒ唬?、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是“鍋爐及鍋爐設(shè)備”課程的主要教學(xué)環(huán)節(jié)之一，通過(guò)課程設(shè)計(jì)了解鍋爐房的工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容，程序和基本原則，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)計(jì)算方法和步驟，提高運(yùn)算和制圖能力。</p><p><b>　?。ǘ?、設(shè)

2、計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　燃油鍋爐房工藝設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　（三）、原始資料</b></p><p><b>　　燃油資料：</b></p><p>　　War=0 ，Aar=0.01% ，Car=85.25% ，Har=13.49% ，Oar=0.66%，Sa

3、r=0.25% ，Nar=0.04% ，Qar.net=42915kJ/㎏。</p><p><b>　　水質(zhì)資料：</b></p><p>　　總 硬 度：HO=4.8mmol/L；永久硬度：HF=2.1mmol/L；</p><p>　　暫時(shí)硬度：HT=2.7mmol/L；總 堿 度：AO=2.7mmol/L；</p><

4、;p>　　PH=7.6 ；溶解周形物=268㎎/L。</p><p><b>　　蒸汽負(fù)荷及參數(shù)</b></p><p>　　空調(diào)用汽： D=4.66t/h P=0.6MPa表壓 凝水回收率為40%；</p><p>　　生產(chǎn)用汽： D=2.5t/h P=0.4MPa表壓 無(wú)凝水回收；</p><p&

5、gt;　　生活用汽： D=0.8t/h P=0.3MPa表壓 無(wú)凝水回收；</p><p>　　采暖用汽： D=1.0t/h P=0.3MPa表壓 凝水回收率為40%。</p><p>　　（四）、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求</p><p>　　1、鍋爐型號(hào)及臺(tái)數(shù)選擇：</p><p>　　按冬夏分別計(jì)算出采暖季和非采暖季的計(jì)算熱負(fù)荷

6、，根據(jù)熱負(fù)荷的大小、負(fù)荷特點(diǎn)、參數(shù)和燃料種類(lèi)選擇鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)。</p><p>　　2、水處理設(shè)備的選擇：</p><p>　　（1）決定是否要除堿；</p><p>　　（2）水處理設(shè)備的生產(chǎn)能力的確定；</p><p>　　（3）決定軟化方法，選擇設(shè)備型號(hào)和臺(tái)數(shù)，計(jì)算耗鹽量和耗水量；</p><p><b&

7、gt;　　（4）不考慮除氧。</b></p><p>　　3、給水設(shè)備和主要管道的選擇計(jì)算：</p><p>　?。?）決定給水系統(tǒng)；擬訂系統(tǒng)草圖；</p><p><b>　?。?）選擇給水箱；</b></p><p>　?。?）選擇鹽水池（箱）和鹽水泵；</p><p>　　（4）

8、給水母管和蒸汽母管管徑的計(jì)算和選擇；</p><p>　?。?）分汽缸選擇計(jì)算</p><p><b>　　4、供油系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（1）貯油罐容量確定；</p><p><b>　?。?）油泵選擇；</b></p><p><b>　　（3）

9、油路設(shè)計(jì)。</b></p><p><b>　　5、鍋爐房工藝布置</b></p><p>　　（1）鍋爐房主要設(shè)備布置；</p><p>　?。?）主要汽水管道布置；</p><p>　?。?）繪制布置簡(jiǎn)圖。</p><p><b>　　7、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b>

10、;</p><p>　　說(shuō)明書(shū)按設(shè)計(jì)程序編寫(xiě)，包括設(shè)計(jì)計(jì)算，方案確定，設(shè)備選型及其說(shuō)明。</p><p><b>　　8、圖紙要求</b></p><p>　　（1）熱力系統(tǒng)圖一張（2#圖紙），圖中附有圖例，并標(biāo)出設(shè)備編號(hào)，介質(zhì)流向，主要管道的管徑，管道代號(hào)，各類(lèi)管道附件。</p><p>　　（2）平面布置圖一張，主要

11、剖面圖一張（2#圖紙），設(shè)備的外形按比例繪制，附件用代號(hào)表示，設(shè)備注明編號(hào)，并附有明細(xì)表，煙、風(fēng)管道按比例繪制。</p><p>　　建筑圖僅表明建筑外形，門(mén)窗位置的大小，鍋爐間所有門(mén)的開(kāi)向要標(biāo)出，圖中應(yīng)有方位標(biāo)志。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明</b></p><p>　　、鍋爐型號(hào)及臺(tái)數(shù)選擇</p><p>

12、<b>　　1、負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　其中 、、、——分別為空調(diào)、采暖、生產(chǎn)和生活最大熱負(fù)荷，單位均為t/h；</p><p>　　、、、——分別為空調(diào)、采暖、生產(chǎn)和生活熱負(fù)荷的同時(shí)使用系數(shù)；</p><p>　　——鍋爐自耗熱量和管網(wǎng)熱損失系數(shù)。</p><p><b>　　2、鍋爐選型&l

13、t;/b></p><p>　　因?yàn)?gt;，總負(fù)荷為7.413t/h,根據(jù)（額定蒸發(fā)量），選擇型號(hào)為WNS4型燃油蒸汽鍋爐兩臺(tái)。其技術(shù)參數(shù)表如下：</p><p>　　表1-1 鍋爐主要參數(shù)表</p><p>　?。ǘ?、給水及水處理設(shè)備選擇</p><p><b>　　1、決定是否要除堿</b></p&

14、gt;<p>　　鍋爐用水應(yīng)進(jìn)行軟化處理。堿度高的水有時(shí)需要進(jìn)行除堿處理，通常可根據(jù)鍋水相對(duì)堿度和按堿度計(jì)算的鍋爐排污率高低來(lái)決定。</p><p>　　采用鍋外化學(xué)處理時(shí)，補(bǔ)給水、給水、鍋水中堿度與溶解固形物的沖淡或濃縮可認(rèn)為是同比例的，因此，鍋水相對(duì)堿度可按下式計(jì)算：</p><p>　　式中 ——鍋爐補(bǔ)給水堿度，mmol/L</p><p>　

15、　——鍋爐補(bǔ)給水溶解固形物，mg/L</p><p>　　——碳酸鈉在鍋內(nèi)分解氫氧化鈉的分解率。</p><p>　　表2-1 碳酸鈉在不同工作壓力下的分解率</p><p>　　由表可知查表可知在鍋爐工作壓力為0.98MPa時(shí)=40%，在1.47MPa時(shí)=60%，因此該鍋爐工作壓力為1.0MPa時(shí)，其分解率=40.82%，已知=2.7 mmol/L，=268 m

16、g/L，則=。</p><p>　　根據(jù)《低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，鍋水相對(duì)堿度應(yīng)小于0.2，因此不需考慮除堿處理。</p><p>　　2、水處理設(shè)備生產(chǎn)能力的確定</p><p>　　鍋爐補(bǔ)給水應(yīng)經(jīng)軟化處理，而除氧設(shè)備應(yīng)處理全部鍋爐給水。因?yàn)槟Y(jié)水中雜質(zhì)含量很少，但輸送過(guò)程中可能接觸空氣而使之含氧。</p><p>　　鍋爐補(bǔ)給水量是指鍋爐

17、給水量與合格的凝結(jié)水回收量之差。鍋爐給水量包括蒸發(fā)量、排污量。并考慮設(shè)備和管道漏損。</p><p>　　水處理設(shè)備生產(chǎn)能力G由鍋爐補(bǔ)給水量、熱水管網(wǎng)補(bǔ)給水量、水處理設(shè)備自耗軟水量和工藝生產(chǎn)需要軟水量決定：</p><p>　　式中 ——鍋爐補(bǔ)給水量，t/h；</p><p>　　——熱水管網(wǎng)補(bǔ)給水量，t/h；</p><p>　　——水處

18、理設(shè)備自耗軟水量，t/h；</p><p>　　——工藝生產(chǎn)需要軟水量，t/h；</p><p>　　1.2——裕量系數(shù)。</p><p><b>　　鍋爐補(bǔ)給水量：</b></p><p><b>　　t/h</b></p><p>　　式中 D——鍋爐房額定蒸發(fā)量，t/

19、h；</p><p>　　——合格的凝結(jié)水回收量，t/h；</p><p>　　——設(shè)備和管道漏損，%可取0.5%；</p><p>　　——鍋爐排污率，%。</p><p>　　假設(shè)排污率=8%，則給水量：8.043t/h。</p><p>　　驗(yàn)算：==10.75%，誤差在3%以?xún)?nèi)。</p><

20、p><b>　　其中。且</b></p><p><b>　　=。</b></p><p>　　熱網(wǎng)循環(huán)水量：=0.161t/h。</p><p>　　水處理設(shè)備自耗軟水一般是用于逆流再生工藝的逆流沖洗過(guò)程，其流量可按預(yù)選的離子交換器直徑估算：</p><p><b>　　t/h&l

21、t;/b></p><p>　　式中 ——逆流沖洗速度，m/s,低流速再生時(shí)取2 m/s，有頂壓時(shí)取5 m/s；</p><p>　　F——交換器截面積，㎡</p><p>　　——水的密度，，常溫水≈1。</p><p>　　取=2 m/s，假設(shè)交換器的直徑為1000mm，則：</p><p><b

22、>　　。</b></p><p><b>　　可知 。</b></p><p>　　工藝生產(chǎn)需用軟水量因提供的資料中未指出即取0。</p><p>　　3、決定軟化方法，選擇設(shè)備型號(hào)和臺(tái)數(shù)，計(jì)算耗鹽量和耗水量</p><p>　　鍋爐用水應(yīng)進(jìn)行軟化處理。堿度高的水有時(shí)需要進(jìn)行除堿處理，通?？筛鶕?jù)相對(duì)堿

23、度和按堿度計(jì)算的鍋爐排污率高低來(lái)決定。由計(jì)算結(jié)果可知不需要進(jìn)行除堿處理。</p><p>　　水軟化方法一般采用離子交換軟化法，其效果穩(wěn)定，易于控制。當(dāng)需要除堿時(shí)，一般考慮氫——鈉離子交換法。石灰預(yù)處理的系統(tǒng)復(fù)雜，操作要求也高，處理水量較小的場(chǎng)合不宜采用。銨——鈉離子交換法處理的水使蒸汽帶氨，對(duì)于黃銅或其他銅合金設(shè)備有受氨腐蝕的危險(xiǎn)時(shí)、或用汽部門(mén)不允許蒸汽含氨時(shí)，不宜采用。綜合上述，本次設(shè)計(jì)采用鈉離子交換法進(jìn)行水

24、的軟化。</p><p>　　離子交換器的直徑預(yù)選Ф=1000mm,填料高度 h=2000mm。</p><p>　　選用2臺(tái)離子交換器，填料為樹(shù)脂，其交換能力=1300mol/m³。</p><p>　　其工作容量 E=V=。</p><p>　　t/h ，初取 。</p><p>　　， 取R=750m

25、m。</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　其交換時(shí)間 。</b></p><p><b>　　一次耗鹽量 。</b></p><p><b>　　鹽液池體積 。</b></p><p>　　鹽泵選

26、擇 。 </p><p><b>　　4、不考慮除氧</b></p><p>　?。ㄈ⒔o水設(shè)備和主要管道的選擇計(jì)算</p><p>　　1、決定給水系統(tǒng)；擬定系統(tǒng)草圖</p><p>　　給水系統(tǒng)由給水設(shè)備，連接管道和附件組成。該設(shè)計(jì)采用凝結(jié)水箱和軟水箱合二為一的方法，給水泵集中設(shè)置，通過(guò)母管向各臺(tái)鍋爐供水，給

27、水泵由鍋爐自備。系統(tǒng)草圖見(jiàn)圖紙。</p><p><b>　　2、選擇給水箱</b></p><p>　　給水箱的作用有兩個(gè)：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(chǔ)備。給水儲(chǔ)備是保證鍋爐安全運(yùn)行所必需的，其要求與鍋爐房容量有關(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(yùn)行鍋爐在額定蒸發(fā)量時(shí)所需20~40min的給水量。&

28、lt;/p><p>　　本設(shè)計(jì)只設(shè)置一個(gè)的給水箱。其外形尺寸為2m×2m×1m。</p><p>　　給水泵由鍋爐自帶型號(hào)等參數(shù)。</p><p>　　3、選擇鹽水池和鹽水泵</p><p>　　由上面可求得鹽液池體積 。</p><p><b>　　鹽泵選擇 。</b>&l

29、t;/p><p>　　4、給水母管和蒸汽母管管徑的計(jì)算與選擇</p><p>　　表3-1 給水管內(nèi)的常用流速</p><p>　　根據(jù)附表可知鍋爐給水給水總管，其推薦流速是1.5~3m/s；因?yàn)榭偨o水量為8.043t/h,取流速為2m/s,由，可得R=18.9mm。</p><p>　　又根據(jù)教材附錄4-7（常用鋼管規(guī)格及質(zhì)量表），選用DN32

30、的無(wú)縫鋼管。</p><p>　　每臺(tái)鍋爐的額定蒸發(fā)量是4t/h,取蒸汽流速為30m/s,因此取外徑為100mm,壁厚為4mm的無(wú)縫鋼管。</p><p><b>　　5、分氣缸選擇計(jì)算</b></p><p>　　多管供汽時(shí)采用分氣缸。根據(jù)壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定的要求，分氣缸的直徑應(yīng)按接最大接管的直徑確定，即筒體開(kāi)孔最大直徑應(yīng)不超過(guò)筒體內(nèi)徑的一半。

31、分氣缸兩端均采用橢球型封頭。分氣缸由專(zhuān)業(yè)廠家制造。分氣缸長(zhǎng)度決定于接管的多少，相鄰管間應(yīng)符合結(jié)構(gòu)要求和便于閥門(mén)的安裝及檢修。分汽缸的間距取360mm。</p><p>　　表3-2 分汽罐接管間距</p><p><b>　　、送引風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、計(jì)算空氣量和煙氣量</p><p>　　液體燃

32、料理論空氣由下式計(jì)算</p><p><b>　　則實(shí)際空氣量</b></p><p>　　對(duì)于液體燃料，煙氣量計(jì)算按公式</p><p>　　根據(jù)鍋爐的技術(shù)參數(shù)，每臺(tái)鍋爐的燃料（液化石油氣）消耗量為112kg/h，則每小時(shí)所需的空氣是和每小時(shí)煙氣排放量分別為：</p><p>　　2、決定煙、風(fēng)管道截面尺寸</p

33、><p>　　表4-1 常用風(fēng)煙管道流速選用表（附表5-1）</p><p>　　由上表可知風(fēng)管道的風(fēng)速在4~8m/s，煙氣管道的速度為6~8m。取風(fēng)速5 m/s，煙速為7 m/s，則煙風(fēng)管道截面積尺寸分別為</p><p>　　3、確定送引風(fēng)系統(tǒng)及其布置</p><p>　　送引風(fēng)系統(tǒng)及其布置詳見(jiàn)圖紙。</p><p>

34、　　4、確定煙囪高度和斷面尺寸</p><p>　　表4-2 鍋爐房煙囪最低允許高度</p><p>　　查附表5-2（教材表8-6）可知煙囪最低高度設(shè)為35米。</p><p><b>　　煙囪直徑按正式計(jì)算</b></p><p>　　式中 ——通過(guò)煙囪的總煙氣量，；</p><p>　　n

35、——利用同一煙囪的同時(shí)運(yùn)行的鍋爐臺(tái)數(shù)；</p><p>　　——煙囪出口煙氣速度，m/s，查教材表8-7選取8m/s。</p><p><b>　　則 。</b></p><p>　?。ㄎ澹⒐┯拖到y(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　儲(chǔ)油罐分為室內(nèi)儲(chǔ)油罐和室外儲(chǔ)油罐。室外儲(chǔ)油罐一般大于10~15立方米，一般為鍋爐耗油量的兩倍；室

36、內(nèi)儲(chǔ)油罐一般小于1立方米。油管道的流速控制在0.2 m/s以?xún)?nèi)，管材采用紫銅管焊接而成。供油系統(tǒng)是鍋爐自帶的，所以無(wú)需設(shè)計(jì)。</p><p>　　（六）、鍋爐房工藝布置</p><p><b>　　詳見(jiàn)圖紙。</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1．吳味隆等，鍋