1、锅炉房课程设计说明书设计说明设计题目: 市惠民小区供热锅炉房设计第一章热负荷计算1.1 原始资料1.1.1 热负荷及参数1.1.1.1 热负荷参数 表1-1 热负荷参数表采暖热负荷Q1生产热负荷Q2生活热负荷Q3通风热负荷Q49.6MW0MW0MW0MW1.1.1.2热网参数 (1)供回水温度Tg/Th=95/70(2)热网作用半径 R=500m(3)建筑物最大高度H=21m 1.1.2 气象参数 地点：海拔H1= 169.9m ; 室外计算温度Tw= -10平均温度Tpj= -2; 采暖天数N=180天;主导风向及频率:西北，9%; 冬季大气压力=956.8pa;冬季室外平均风速 V=3.8
2、m/s最大冻土深度H2=190cm .1.1.3 燃料种类 表1-2 煤种成分表14.645.827.757.92.692.582.111.1422.10MJ/kg1.1.4 水质资料 表1-3 水质资料表名称符号单位数据总硬度Hme/l4.5碳酸盐硬度me/l4.5非碳酸盐硬度me/l2.00总碱度Ame/l6.32PH值PH7.2溶解固形物mg/l607溶解氧mg/l5.8冬季平均水温t8夏季平均水温t23供水压力PMPa0.41.1.5 气象地质资料名称单位数据海拔高度m25.9冬季采暖室外计算温度-10冬季通风室外计算温度-5采暖期室外平均计算温度-2采暖室计算温度16采暖总天数d18
3、0夏季通风室外计算温度29主导风向西北当地大气压（冬季）Pa102340当地大气压（夏季）Pa100220平均风速（冬季）m/s2.6平均风速（夏季）m/s2.3最高地下水位m土壤冻结深度m0.731.2 设计规及标准1.低压锅炉水质标准GB1576-20012.锅炉污染物排放标准GB13271-20013.热水锅炉监察规程4.供热工程制图规及标准5.锅炉房设计规 GB50041-921.3 热负荷计算1.3.1 计算热负荷热负荷计算公式1：Qjmax =k0 (k1Q1+k2Q2+k3Q3+k4Q4) +k5Q5其中:Qjmax -最大计算热负荷 k0-热水网路损失系数,1.05-1.08.
4、敷设方式为地沟,因此取1.08.k1-采暖热负荷同时使用系数,1.0 k2-生产热负荷同时使用系数, 0 k3-通风热负荷同时使用系数,0 k4-生活热负荷同时使用系数,0 k5-自用热负荷同时使用系数,1.01.2.取1.0.Q1-采暖热负荷6.5MW Q2-生产热负荷0 MW Q3-通风热负荷0 MW Q4-生活热负荷0 MW Q5-自用热负荷,MW. 所以,上式简化为: QmaxK。K1Q1K。K1Q2 KW式中 K。：热水管网损失系数，取值1.15；K1：同时使用系数，采暖取用1那么得到最大热负荷：Qmax1.1519.611.04MW1.3.2 采暖平均热负荷Qpj=(tn-tpj)
5、*Q1/(tn-tw)其中： Qpj-采暖期平均热负荷 tn-采暖期室计算温度取18tpj-采暖期室外平均温度取-9.5tw-采暖期室外温度取-26Q1-采暖热负荷6.5MW代入数值Qpj=7.9MW1.4 锅炉类型及台数的确定本设计主要用于采暖，其介质是热水，供水温度95，回水温度70，且经过计算知最大热负荷为11.04MW，锅炉总容量应大于或等于11.04MW；而计算出平均热负荷为7.9MW,故选用2台14MW的锅炉,总的装机容量为28MW大于锅炉房最大热负荷,而一台单台锅炉的容量又恰好略小于平均热负荷,这样可以使一台锅炉大部分时间在额定负荷下工作,而另一台在最冷时作为高峰锅炉,同时，热负
6、荷小于7.9MW时运行一台锅炉，在大于7.9MW时候运行两台锅炉，这样可以起到调节负荷的目的，从而节约了能源。锅炉型号为SZL-4.2-0.7/95/70-A，参数为：热功率为14MW,排烟温度为156，炉排有效面积：35.2m2，燃料发热量：18757kJ/kg，燃料消耗量：7390kg/h，锅炉效率：80.3，外形尺寸（长*宽*高）：12.48*9.4*12.53，金属重量：15t。第二章水系统计算2.1循环水泵的选择计算2.1.1循环水泵的流量和扬程计算表5-1 循环水泵的流量和扬程计算 序号名称符号单位计算公式或数值来源代入数值数值1总热负荷Qmaxjkw查热负荷计算表得：7020kw
7、702070202供水温度tg设计给定95953回水温度th设计给定70704热网循环水量Gt/h860Qmaxj/(tg-th)7020*860/1000*（95-70）241.495计算密度kg/m370的饱和水密度977.86体积流量Q0kg/m3241490/977.8247.07锅炉房部压力H1kpa查4P33得：锅筒式水管锅炉为70150Kpa，取100 Kpa1001008平均比摩阻LPa/m查4P245取4080Pa/m,据循环流量取50Pa/m50509供热半径Rm设计给定50050010局部阻力占沿程阻力系数查1P33得：0.20.3，取0.20.20.211热网供回水干管
8、阻力H2kpa2RL(1+)2*50*500(1+0.2)*0.0016012最不利用户部系统阻力损失H3kpa查1P33得：取40 kpa404013循环水泵扬程HkPaH1+H2+H330+80+10021014扬程HjkpaHj=1.2 H1.2*21025215体积流量Qkg/m3Q=1.1Q0241.49*1.1265.6416循环水泵台数n台选用两台循环水泵，一用一备222.1.2循环水泵设备的选择据P=252kpa,Q=265.64m3/h选择水泵为SLWR系列离心泵200-400（I）。表5-2 循环水泵的参数型号流量(m3/h)扬程m转速r/min电动机功率KWSLWR200
9、-400（I）28054.3145090循环水泵的性能参数和外形尺寸表型号外形尺寸/mm地脚螺栓LHahL2BL1L3n-dSLWR200-400（I）1300860200 4008706504-20因为本设计属于较大型热水系统，有较大的漏水，需要用补水泵补水，故选用补给水泵定压系统，该定压系统有简单可靠、水力工况稳定、便于操作的优点。2.2供回水根管管径的选择 前面已经计算,循环水泵的流量为241.49m3/h,再由供热工程附录9-1 查取d=200mm。供回水管选择相同的管径dn=200mm,其d0s=2196mm。表5-6 管径计算表管段流量(m3/h)流速(m/s)管径(mm)回/供水
10、管265.642.302002.3补给水泵和事故水泵的计算名称符号单位计算公式或数值来源代入数值数值循环水泵流量Qm3/h查表3.1.1265.64补给水泵流量Q1m3/hQ*1%0.01*265.642.6564建筑物高度Pbm设计给定2121补给水泵扬程HmH2OH=1.2(Pb+4)1.2*(21+4)30事故水泵流量Gsm3/h为补给水泵水量的45 倍，取4GP4 *2.656410.6252.4补给水泵和事故水泵设备的选择表3.1.4.1 补水泵性能参数表型号流量/(m3/h)扬程/m电动机功率/kw重量/kgCR8-5012.00342.2502.5除污器的计算和选择项目符号单位计
11、算公式或数值来源代入数据结果循环水泵总水量Gxhm3/h265.64265.64干管管径Dc,jmm查表3.1.3.1200200除污器选取管径Dmm根据提供样本选取R406-2除污器200200因为供回水干管径d=200mm(2196mm),则选R406-2型的卧式直通除污器，公称直径为200mm,公称压力6001200kpa。2.6原水箱和软化水箱的计算3.1.7.1原水箱的选择：本锅炉房设原原水箱一只,水箱的容量按60min补水量计算,其体积为: Vn=(60/60)* 2.6564= 2.6564m33.1.7.2软化水箱的选择： 本锅炉房设原原水箱一只,水箱的容量按40min补水量计
12、算,其体积为: Vn=(40/60)* 2.6564=1.77m3原水箱和补给水箱采用隔板方形开式水箱，两个水箱放在一起，便于安装使用。3.1.7.3原水加压泵的选择: 原水加压泵扬程取为水处理设备工作阻力的1.2倍 原水加压泵流量取为1.2倍正常补水量,即G=1.2*2.6564=3.19 m3/h.根据6选2台IS50-32-250型号的水泵,一用一备。其性能参数见下表:5-12 原水加压泵的性能参数表 型号流量(m3/h)扬程（m)转速r/min功率(KW)效率%汽浊余量m轴功率电动机功率XA32/16B9.831.429001.932.243.51.92.7水处理设备的选择3.1.8.
13、1水软化设备的选择水的钠离子交换软化法，就是原水通过钠离子交换剂时，水中的Ca2+、Mg2+被交换剂中的Na+所代替，使易结垢的钙镁化合物转变为不形成水垢的易溶性钠化合物而使水得到软化。钠离子交换剂的分子式用NaR 表示，则其反应式如下：碳酸盐硬度：CaHCO3+2NaRCaR2+NaHCO3MgHCO3+2NaRMgR2+NaHCO3在锅受热产生的反应：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2ONa2CO3 +H2O2NaOH+CO2由以上反应式可见，通过钠离子交换后的软化水，原水中的碳酸盐硬度变成碳酸氢钠,即水的碱度不变，由于Na+的摩尔质量比21Ca2+和21Mg2+的摩尔质量大，所以软
14、化水的含盐量（与溶解固形物近似相等）比原水略有提高，软化水的含盐量的增加量（B）按下式计算：B0.15（Ca2+）0.89（Mg2+） (14)式中：B：软化水的含盐量的增加量（mg/L）；（Ca2+）、（Mg2+）：原水中Ca2+、Mg2+的质量浓度（mg/L）；3.1.8.2水软化设备的选择。项目符号单位计算公式或数值来源代入数据结果给水总硬度Hmmol/L地区条件3.753.75锅炉水质指标H1mmol/L锅炉要求0.60.6补水量Vm3等于补给水泵流量2.65642.6564于系统只对补给水进行软化处理，软化设备需根据补水量、原水总硬度来选择，可选全自动设备或普通设备，本系统采用全自动
15、软水器设备。由于供暖系统在供暖期必须连续运行，因此要求软水器在再生期间也可以连续产软水，因此软水器选择流量型全自动软水器，就此选取北京绿洲得瀚环境保护中心出品的DFS 系列双罐型自动软水器，其具体型号为DFS6V，运行方式为双罐同时运行，交替再生。 全自动软水器计算表序号项目符号单位计算公式或数值来源代入数据结果1软化周期T1hT/q*(12/H0)7.4/2.0*12/1.726.12再生液浓度n根据1P258 一般为5%8%5%5%再生用盐量mkg该设备为4.1kg4.14.1耗水量V1m3m/n/(1000kg/m3)4.1/0.05/10000.082树脂填充量V2L该设备为34L34
16、34最大容量q0g/m3该设备为37g/m33737树脂能处理的硬度总量MmgV2/1000*q0*100012581258周期制水量M0m3跟据实际原水硬度换算7.4*12/1.752.232再生周期T2MinM0/(M/(1.7-0.6)*10-3)52.23/(1258/1.1)*100045.67第三章燃烧设备计算3.1燃烧设备选择本设计选用煤种其Ay=29.03,Vy=39.1,Qydw=16860kJ/kg。考虑到往复推饲炉排排炉煤种适应性广、机械化上煤除渣等优点。因此选往复推饲炉排炉合适。锅炉型号选择原则：在热负荷和燃料确定后，即可综合考虑下列因素，进行锅炉类型的选择。1、应能满
17、足供热介质和参数的要求： 蒸汽锅炉的压力和温度，根据生产工艺和采暖通风的需要，考虑管网及锅炉房部阻力损失，结合蒸汽锅炉型谱来确定。为方便设计、安装、运行和维护，同一锅炉房宜采用同型号、相同介质的锅炉。当选用不同类型锅炉时，不宜超过两种。所选用的锅炉应有较高的热效率和较低的基建投资、运行管理费用，并能经济而有效地适应热负荷的变化。锅炉台数的确定原则：锅炉台数应按所有运行锅炉在额定蒸发量工作时，能满足锅炉房最大计算热负荷的原则来确定。应有较高的热效率，并应使锅炉的出力、台数和其它性能均能有效地适应热负荷变化的需要。热负荷大小及其发展趋势与选择锅炉容量、台数有极大关系。热负荷大者，单台锅炉容量应较大
18、。如近期热负荷可能有较大增长者，也可选择较大容量的锅炉，将发展负荷考虑进去。如仅考虑远期热负荷的增长，则可在锅炉 房的发展端留有安装扩建锅炉的富裕位置，或在总图上留有空地。锅炉台数应根据热负荷的调度、锅炉的检修和扩建的可能性确定。一般不少于两台，不超过五台。扩建和改建时，总台数一般不超过七台。以生产负荷为主或常年供热的锅炉房，可以设置一台备用锅炉。以采暖通风和生活热负荷为主的锅炉房，一般不设备用锅炉3.2过量空气系数的计算序号锅炉受热面入口空气过量系数漏风系数出口空气过量系数1鼓风机1.422冷风道1.42每10米长钢制风道0.01（假定风道20m）1.43炉膛1.40.11.54锅炉管束1.
19、50.11.65烟道1.6每10米长钢制烟道0.01(假设烟道长20m)1626除尘器1.620.11.727引风机17201.723.3理论空气量计算名称符号单位计算公式或数值来源代入数值数值低位发热值QydwkJ/kg原始资料给定1686016860冷空气温度tlk设计给定2020冷空气焓值(CH)kKJ/Nm3查烟气焓温表2626燃烧所需理论空气量VkoNm3/kg由煤质资料得Cy Sy Hy Oy0.0889(Cy+0.375 Sy)+0.265Hy-0.0333O y0.0889(46.55+0.3751.94)+0.2653.06-0.03336.114.5空气过量系数1.42鼓风
20、机进口空气过量系数1.421.42实际空气量VNm3/kg* Vko1.42*4.56.393.4热效率的计算名称符号单位计算公式带入数值数值冷空气理论热焓IlkokJ/kg(CH)k Vko264.5117排烟温度py先假定，后校核180180过量空气系数查表2-3-21.721.72排烟焓IpykJ/kgIyo +（-1）Iko1318.2+(1.72-1)2404.812010.8固体不完全燃烧热损失q4查2表1-17推饲炉1010气体不完全燃烧热损失q3查 2表1-17推饲炉1.01.0排烟热损失q20.*(py+a)tpy-py tlk)(1- q4/100 )（2010.8-1.7
21、2*125.06）/17690(100-10)9.2散热损失q5查2表1-182.92.9灰渣物理热损失q60.8*560*32.48/176900.8锅炉总热损失qq2 + q3 +q4 +q5 +q69.2+1.0+10.0+2.9+0.823.9锅炉热效率100-q100-23.976.13.5通风方案的确定本锅炉房采用平衡通风系统，既鼓、引风机均有，这样既能保证炉膛负压，从而保证锅炉房经济卫生；又能不致使负压太大，是漏风系数比较小，从而运行上比较经济。3.5.1最大燃煤量的计算名称符号单位计算公式带入数值数值单台最大燃煤量BjKg/hq*3600/(q*)*7.02*103*3600/
22、 1686080.3%)1866单台实际最大燃煤量BjjKg/hBjj(1-q4/100)1866*(1-10%)16793.5.2鼓引风机的选择3.5.2鼓风机、引风机的选择计算表名称符号单位计算公式或数值来源代入数值数值1当地大气压bkPa市气象资料得95.6895.682鼓风机风量Qgm3/h1.1*Bjj Vko*(273+tk)/273*101325/b1.1*1.42*1866*4.5*(273+20)/273*101.325/95.68 53263燃烧设备阻力HlPa查2P32取600800，由于负荷受热面多8008004冷风道阻力H2Pa查2P32取2040，取30，设风道长为
23、20m6006005鼓风机入口管道阻力H3Pa查2P32得，取2080，取6060606送风道阻力HkPaHl +H2+H3800+600+6014607鼓风机风压HkPa1.2*Hk*(273+tk)/(273+20)*101.325/95.681.2*1460*(273+20)/273*101.325/95.6818018燃料系数b查2表1-220.080.089排烟容积Vym3/kg(py+b)*Vk0(1.6+0.08) *4.58.0810引风机风量Qym3/h1.1*Bjj Vy*(273+180)/273*(101.325/95.68)1.1*1866*8.08*(273+180
24、)/273*101.325/95.689552.211锅炉本体阻力HbtPa查2P32得：取12001500，由于锅炉负荷大，因此取12001200120012烟道阻力HydPa查2P32得：取2040 Pa/M，取20pa/m烟道长取20米400 40013除尘器阻力HccPa除尘器的阻力1200-1400Pa，取1300Pa1300130014烟道总阻力HyPaHbt +Hcc +Hyd1200+400+1300290015引风机风压HyPa1.2*Hy*(273+tp)/(273+200)*(101.325/95.68)1.2*2900*(273+180)/473*(101325/956
25、8)32033.5.3除尘器的选择计算原始排尘浓度C1mg/m3查1表8-1得：取180018001800市区最大允许烟尘浓度C2mg/m3查1表8-2得,100100100除尘效率%100（C1- C2）/ C1100(1800-100) /180094.4烟气量Vm3/h等于引风机风量9552.29552.23.54烟囱的选择计算1烟囱高度Hycm查2表8-6得：锅炉房总装机容量为8.4MW，因此取3535352烟气流速m/s查2表10-7得：机械通风，全风负荷，并考虑扩建可能性，不取上限10103烟道温降oC查2P212：由公式计算得铁皮烟道约2 /m2*20404烟囱的温降oC查2P212：由小型砖烟囱计算公式得约0.15 /m0.15*355.25
