1、07锅炉及锅炉房设备课程设计指导书1锅炉及锅炉房设备课程设计任务书及指导书华东交通大学建筑环境与设备工程专业2009年12月28日设计任务书一、 目的 课程设计是锅炉及锅炉房设备课程的主要教学环节之一。通过课程设计了解锅炉房工艺设计内容、程序和基本原则；学习设计计算方法和步骤；提高运算和制图能力。同时，通过设计巩固所学的理论知识，学习综合运用这些知识解决实际工程问题。 二、 设计题目1、某大型商城供热锅炉房设计。（燃料可选用燃煤和燃气）2、某度假村供热锅炉房设计。（燃料只选用燃气）3、某高校供热锅炉房设计。（燃料可选用燃煤和燃气）三、 原始资料1、燃料资料、水质资料、热负荷资料：按分组情况查相
2、应附录数据。2、气象资料:根据设计者建筑物所在地查气象资料手册。四、 设计内容1、锅炉型号及台数选择2、水处理设备选择及计算3、（1）蒸汽锅炉：给水设备和主要管道的选择计算（要装除氧装置的，设备选型在该系统中完成）。 （2）热水锅炉：供、回水设备和主要管道的选择计算（包括热交换站设备的选择计算；（必须装除氧装置）。）4、送引风系统设计（燃煤这部分设计应出烟道的局部详图）5、燃气调压站设计（仅燃气的做）6、锅炉房工艺布置7、 绘图：（1）锅炉房烟、风、汽、水管及设备平面布置图和剖面图 （1-2张） （2）热力系统流程图及主要材料和设备明细表 （1张） 8. 编写设计说明书五、 设计要求1、设计说
3、书及设计图纸均用手工书写和绘制，设计说明书按学校统一的格式要求编写，方案说明简洁扼要，条理清楚，计算正确，字迹工整、清晰。说明书由封面、目录、正文、设计心得、参考资料和封底组成。2、图纸绘制应符合制图标准，图线清晰、规范，尺寸标注正确、完整，图幅根据实际情况由设计者本人确定（要求采用的制图比例为1：50），图签采用统一格式。上交的图纸为用铅笔绘制的白图纸。3、本课程设计时间为一周半（2010年元月6日至14日），要求在20周星期三（元月13日）上午9:00时之前交给指导教师并进行答辩，逾期不收，改由下一学年跟班重做，。建筑环境与设备工程教研室2009. 12. 28附录：1、燃煤资料： 烟煤I
4、I(1)烟 煤II（2）Vr （%）2647358Wy （%）10669Ay （%）32782688Cy （%）4851562Hy （%）2743.59Oy （%）421455Ny （%）084151Sy （%）032037Qydw （KJ/kg）1809020900燃气资料：天燃气(1)油田伴生气（2）天然气（3）CH4（%）98.080.174.0CmHn（%）0.42.4C2H6（%）0.6C3H8（%）0.33.8C4H10（%）0.32.3C2H6（%）7.4N2(%)1.00.67.5CO2(%)3.417.8标态下的密度（kg/m3）0.74350.9709标态下低位热值（KJ/
5、m3）365334357236157管网供气压力为中压A。2、水质资料组别燃煤1、燃煤2燃气1燃气2燃气3总硬度Ho mmol/l2.052.84.32.74.11暂硬HT mmol/l1.82.43.42.03.55永硬HFT mmol/l0.250.40.90.70.56总碱度 Ao mmol/l1.82.43.42.03.55PH7.07.17.47.07.6溶解固形物mg/l3、蒸汽供热耗热情况分为两类，即采暖以及生活。参数及分组如下：（燃煤1、） （燃煤20 （1）采暖用汽（最大）蒸汽压力(MPa)用汽量(t/h)（2）生活用汽（最大）蒸汽压力(MPa)用汽量(t/h)0.4480.
6、3330.450.332注：生活用汽冷凝水回收率40%，采暖系统凝水回收率为65%。4、热水采暖的供水/回水温度为950C /700C，用户侧供/回水温为600C /500C采暖面积：131260m2，供回水最长管道800m，（燃气1）采暖面积：87798m2，供回水最长管道1000m，（燃气2）采暖面积：102228 m2，供回水最长管道750m（燃气3）附分组表：一组采用（图1：燃煤1蒸汽锅炉对应参数）袁方凌、李珣、梁晓光、李钊，王洋、王继涛、赖琴 黎小青 刘丽霞 方洁 金鹤森 王伟二组采用 图1燃气1热水锅炉对应参数）王灯 李伟光 黄江 杨江明 廖勇 余文建 黄淑群、江蕾、蔡云霄、陈文圭
7、、柏俊、周巍三组（图2：燃气2热水锅炉对应参数）吴洪智 白东平 夏雪辉 罗佑 章凯 曾俊龙 廖文君、李武望、钟小明、潘叶浓、刘慧莲、颜聪聪四组采用图2（燃煤2蒸汽锅炉对应参数）周红婷 胡莹 顾丛汇 黄俊飞 谢金标 余煜潇张昱、余仁刚、曾建辉、李吉辉、张建、宋海伦 五组采用（图3：燃气3热水锅炉对应参数）王瑞强 董阳阳 张智清 李忠福 秋池胡鹏飞、刘敏、江平、晏安冬、李敏、蔡沛君设计指导书一、确定原始资料 （一）、热负荷； （二）、燃料； （三）、水源； （四）、气象资料： （五）、其它资料。二、设计方法和步骤（一）锅炉型号及台数选择1、最大计算热负荷：根据各项原始热负荷，考虑同时使用系数、锅炉
8、房自用蒸汽和管网热损失系数后得出。2、锅炉供热介质和参数的选择：应满足用户要求，同时还应输送过程中温度和压力的损失。当用户用汽压力不同时，一般按较高压力选择，用汽压力较低的可通过减压阀降压。3、 锅炉型号及台数选择：根据计算热负荷的大小、负荷特点、参数和燃料种类等条件选择锅炉型号和台数，并考虑负荷变化和锅炉房发展的需要。锅炉房中一般宜选用型号相同的锅炉，便于布置、运行和检修。在某些特殊条件下，也可采用不同型号的锅炉，但锅炉的燃烧设备宜相同。选用锅炉的台数应考虑对负荷变化的适应性、备用性和运行的经济性以及检修和扩建的可能性。一般不设备用锅炉，检修可利用非采暖季或生产设备正常大修期间进行。但对生产
9、中不允许中断供热或因减少供热会引起重大生产事故或经济损失时，可设置备用锅炉。（二）水处理设备选择及计算1、 水处理设备的生产能力的确定锅炉补给水应经软化处理。锅炉补给水量等于锅炉给水量与凝结水回收量之差。锅炉给水量包括蒸发量、排污量。并应考虑设备和管道漏损。软化设备生产能力由锅炉补给水量、生产工艺需要软水量和水处理设备自耗水量决定。2、 决定软化方法，并选择设备型号和台数，计算药剂消耗量根据所选锅炉对给水和锅水的水质要求，选定软化方法，一般采用阳离子交换软化法，根据水质特点，可用一级或二级处理。对碱度高的水有时还需要除碱处理（判定是否除碱可根据锅水相对碱度或按碱度计算的排污率高低来决定）。采用
10、阳离子交换软化法时，计算并决定交换器的型号和台数，根据所采用的还原方法，选择相应的设备。注意：决定设备型号时应考虑还原周期。小型锅炉房，还原次数不宜太频繁（管理人员和技术水平难以满足要求）；较大容量的锅炉房，还原周期则不宜过长，以免设备过大，增加投资。离子交换器的台数应满足连续供水的要求，一般不少于两台。或软水箱或给水箱应有足够的容积，以保证设备还原时锅炉给水的需要。3、 决定除氧方法及设备选择计算4、计算锅炉排污量，并拟定排污系统和热回收方案。（三）给水设备和主要管道的选择计算1、决定给水系统，并拟定系统草图。2、选择给水泵和给水箱 给水泵的容量应满足锅炉房所有运行锅炉额定负荷给水量的要求，
11、并计入裕量。给水泵应设置备用。当任何一台给水泵停止运行时，其余给水泵的总流量应能满足所有运行锅炉在额定蒸发量时所需给水量的110%。给水泵的扬程应根据安全阀开启压力、省煤器、给水管道阻力和给水系统水位差，并计入一定裕度来确定。给水箱的容量根据锅炉房的容量确定，一般给水箱的容量为所有运行锅炉在额定蒸发量时所需20-40分钟的给水量。给水箱的数量一般为一个，常年不间断共热的锅炉房，应设置两个或一隔为二。给水箱通常用钢板制作。给水温度较高的给水箱，安装高度必须满足给水泵灌注压头（正水头）的要求，以防发生汽蚀和影响正常给水。低温除氧水箱的安装高度，应使最低水位高于给水泵进口，以免轴封等处漏入空气。4、
12、 选择凝结水泵和凝结水箱凝结水泵采用电动泵，一般为两台，其中一台备用。凝结水箱的容积按凝结水量选择，有软化水进入时，应考虑总水量。由于凝结水箱的工作并不直接影响锅炉工作的安全性，并且可以间歇运行，因此，安装高度的要求不像给水箱那样严格。5、 计算并选定给水母管、蒸汽母管管径及分汽缸直径 给水母管可采用单管或双管，视锅炉型式、容量、供汽要求等条件而定。常年不间断供热的锅炉房应采用双母管，每根管流量均为锅炉房额定负荷时的给水量。单母管集中蒸汽系统一般用于多台容量较大的锅炉（单台蒸发量为6.5吨/时、10吨/时、20吨/时）的主蒸汽系统上。分汽缸集中蒸汽系统适用于容量较小的锅炉（单台蒸发量为2吨/时
13、、4吨/时、6.5吨/时）的单台或多台锅炉，也可用于10吨/时、20吨/时的单台锅炉。目前，中小锅炉房一般采用这种系统。但对工作压力不同的锅炉，其蒸汽母管必须各自分开，不能合用一根蒸汽总管或一只分汽缸。管道和分汽缸的直径按推荐流速选择。注意：分汽缸下部应设疏水管，凝水经疏水器引入凝结水箱。（四）送引风系统设计 锅炉产品出厂时，一般都配套供应送风机、引风机和除尘器。本设计主要是确定送引风连接系统，决定烟风道和烟囱尺寸，并核对配套风机的性能。1、 计算锅炉送风量和排烟量计算锅炉耗煤（气）量、送风量和排烟量。对负压运行锅炉，应考虑的烟道和除尘器（如燃煤）等处的漏风。2、 决定烟、风管道断面尺寸烟风管
14、道一般用钢板制作，室外部分也可用砖烟道。钢板管道可用矩形或圆形，断面尺寸按推荐流速计算确定。决定烟道断面尺寸时，应考虑方便清除积灰。烟道或风道类别冷风道烟道或热风道自然通风流速（m/s）机械通风吸入段流速（m/s）机械通风压出段流速（m/s）自然通风流速（m/s）机械通风流速（m/s）砖砌或混凝土管道35688103568金属管道812101581010153、 决定送引风管道系统及其布置先进行锅炉、送引风机和除尘器(燃煤锅炉)的初步布置，然后决定连接管道和烟囱的布置及所采用的部件（如进风口、闸门、吸气箱、弯头和三通等），并绘制布置简图。4、 计算烟、风道阻力参考设计手册或教材中的计算方法。5
15、、 决定烟囱高度，并计算烟囱的断面、引力和阻力机械通风时，烟囱高度按国家颁发的卫生标准或排放标准决定。烟囱出口断面按推荐流速计算，对新建锅炉房，考虑发展的可能，选用流速时应留有余地。烟囱底部断面，与结构设计有关，计算阻力时可按常用坡度及高度计算。注意：对安装了多台燃煤锅炉的锅炉房，只允许装一个烟囱。6、 核对锅炉配套的风机性能，或重新选择风机计算送风和引风总阻力，得出要求的风机压头和流量，核对制造厂配套风机性能是否满足要求。如果风机压头不足，应检查管道选用的流速是否偏高，并予以调整，如配套风机确实难以满足要求，则应更换风机。（五）运煤除灰方法的选择（本设计不做）1、计算锅炉最大小时耗煤量、最大
16、昼夜耗煤量及相应的灰渣量。2、计算储煤场面积。3、决定运煤除灰方法及系统组成。4、决定灰渣场面积或灰渣斗容积。（六）锅炉房燃气系统的设计（燃气小组做）1、燃气调压间（站）的设计要求（1）应设置在靠外墙的单层建筑物内，与相邻房间用无门窗和洞口的防火墙隔开，建筑耐火等级达到要求。（2）调压装置进气压力不大于0.2MPa，调压装置与用气设备的净距不小于3m.2、锅炉房燃气管道系统的设计要求（1）锅炉房燃气管道一般采用单母管。常年不间断运行的锅炉房，宜采用双母管。（2）锅炉房燃气管道入口处应装总切断阀（电磁阀）。每台锅炉的燃气干管上应装关闭阀和快速切断阀，每个燃烧器前的供气支管上，应装设手动关闭阀，该
17、阀后再串联装设两个电磁阀。（3）燃气管道宜采用无缝钢管焊接。管道与设备、阀件、仪表等的连接宜采用法兰连接。（4）锅炉房的燃气管道宜架空敷设。当架空有困难时，可埋地敷设或布置在专用管沟内。但对燃气比重大于空气的燃气管道不得敷设在管沟内。3、燃气管道的放散管、取样口和吹扫口的要求（1）放散管、取样口和吹扫口的数量和位置应能满足将管道内的燃气吹净的要求。（2）放散管应引至室外，其排出口应高出锅炉房屋脊2m以上，与门窗之间的距离不应小于3.5 米。放散管管径按下表选用。燃气管管径（DN）DN25 DN50DN65 DN80DN100DN125 DN150DN200 DN250DN300 DN350放散
18、管管径（DN）DN25DN32DN40DN50DN65DN80（七）锅炉房工艺布置1、 锅炉和辅助车间布置的尺寸要求 （1）锅炉操作地点和通道净空高度不应小于2m,并应满足设备操作高度的要求。 （2）锅炉与建筑物之间的净距，应满足操作、检修和布置辅助设施的需要(如表)。锅炉容量炉前净距（m）锅炉两侧和后部通道净距（m）蒸汽锅炉（t/h）热水锅炉（MW）140.72.83.0(2.5)1.2(1.2)6204.2144.0(3.0)1.5(1.5)（3）辅助设备操作通道的净距不宜小于0.8米，水处理主要操作通道取得净距不应小于1.5米，所有通道均应适应检修的需要。（4）炎热地区的锅炉间操作层，可
19、采用半敞开布置或在其前墙开门。2、锅炉房及辅助间的设置要求（1）对于产生高噪声的机电设备宜分别集中布置在隔音的房间内。（2）热力除氧设备和真空除氧设备间的布置高度，应保证锅炉给水泵有足够的进水压头，防止发生汽蚀。（3）独立建筑的燃气锅炉房应设燃气调压间和计量间，燃气调压间与相邻房间的隔墙应为无门窗洞口的防火墙。（八）、施工图的绘制1、热力系统图绘出设备的关系，各种管道工艺流程及附件（包括阀门、仪表等），按专业制图规定标注设备、附件的符号及设备名称或设备编号，并标注管径、介质流向等。2、设备、管道平面和剖面图（1）绘出建筑物的墙、门、窗、楼梯、平台等位置；注明房间名称、建筑轴线、尺寸、标高等；（
20、2）绘出设备安装位置及编号；（3）表示出汽、水、风、烟、气等管道系统平、剖面安装位置，要求汽、水、气管道画单线，风、烟管道画双线，并注明管道阀门、附件等安装位置。3、设备及主要材料表、图例等 列出设备、附件表，列出设计所采用的图例、符号说明等。4、如果设备部分比较复杂时，可绘制局部放大图或单独绘制设备平、剖面布置图。（九）编写设计说明书 说明书按设计程序编写，包括方案确定、设计计算、设备选择和设计简图等全部内容；计算部分可用表格形式。三、设计时间安排表时间内容时间内容第一、三天锅炉型号及台数选择、水处理设备选择计算、汽、水系统管道的选择计算第八、九天答辩第四、五天烟、风系统计算、画锅炉房布置草
21、图第六七天平面图绘制、热力系统图绘制四、参考资料 1.锅炉房实用设计手册（第二版），机械工业出版社，20032燃油（气）锅炉房工程设计施工图集，中国建筑标准设计研究所，20023.陆耀庆，实用供热空调设计手册，中国建筑工业出版社，20084全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调动力，中国计划出版社，20035.刘新旺，锅炉房工艺与设备(上、下册)，科学出版社，20026.奚士光，锅炉与锅炉房设备(第四版），中国建筑出版社，20057.燃油燃气锅炉房设计手册，机械工业出版社，19988.与设计有关的各类产品样本9.网易暖通 10.清华3e网 11.美国采暖、制冷和空调工程师学会http:/www.ashrae.org/12.暖通在线 建筑环境与设备工程教研室2009.12.28
