1、鍋爐房課程設(shè)計(jì) 年 級(jí)： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 完成時(shí)間： 目錄：緒論設(shè)計(jì)目的、題目及設(shè)計(jì)資料3 設(shè)計(jì)目的3 設(shè)計(jì)題目3 設(shè)計(jì)資料31 熱負(fù)荷計(jì)算及鍋爐類(lèi)型和臺(tái)數(shù)的確定 3 1.1熱負(fù)荷計(jì)算 3 1.2鍋爐類(lèi)型和臺(tái)數(shù)的確定42 水處理設(shè)備選擇 4 2.1水處理設(shè)備的生產(chǎn)能力的確定4 2.2軟化方法及設(shè)備選型和臺(tái)數(shù)5 2.3除氧方法及設(shè)備選擇7 2.4鍋爐排污量及排污系統(tǒng)和熱回收方案73 給水設(shè)備 8 3.1決定給水系統(tǒng)擬定系統(tǒng)草圖 8 3.2循環(huán)水泵，補(bǔ)水泵及水箱的選擇 84 送引風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)10 4.1鍋爐送風(fēng)量和排風(fēng)量 10 4.2煙風(fēng)管道斷面尺寸 11 4.3送引風(fēng)管

2、道系統(tǒng)及其布置11 4.4煙道和風(fēng)道阻力 12 4.5煙囪高度及其斷面尺寸12 4.6鍋爐配套的送引風(fēng)機(jī)性能135 運(yùn)煤除灰方法的選擇 14 5.1鍋爐房平均每小時(shí)最大耗煤量，最大晝夜耗煤量及其相應(yīng)的灰煤渣量14 5.2儲(chǔ)煤場(chǎng)面積 15 5.3運(yùn)煤除灰方式及其系統(tǒng)組成 16 5.4灰渣場(chǎng)面積 166 除塵脫硫方式的選擇 17 6.1除塵方式 17 6.2脫硫方式 177 鍋爐房面積的確定 178 鍋爐房工藝布置（見(jiàn)附圖） 9 參考資料 17緒論 設(shè)計(jì)目的：（1）了解鍋爐房工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容、程序和基本原則 （2）學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)計(jì)算方法和步驟 （3）提高簡(jiǎn)單運(yùn)算和規(guī)范制圖的能力設(shè)計(jì)題目：燃煤熱水鍋爐房(Q=

3、14MW,供回水溫度為130/70，額定出水壓力為1.25MPa)設(shè)計(jì)資料燃煤資料：山東泰安良莊煙煤元素分析基碳C基氫H基氧O基氮N基硫S基灰份A基水份M干燥無(wú)灰基揮發(fā)份體積百分?jǐn)?shù)%66.12.22.01.00.421.378應(yīng)用基低位發(fā)熱量：22880KJ/Kg 密度：1.3g/cm3水質(zhì)資料：總硬度：5.3mmol/L 碳酸鹽硬度：5.5mmol/L 非碳酸鹽硬度：0.3mmol/L 總堿度：2.1mmol/L 溶解氧:5.8mg/L PH值:7.0 含鹽量259mg/L氣象資料：供暖室外計(jì)算溫度：=-5 供暖室外平均溫度：=1.1 供暖天數(shù)：120天 冬季室外平均風(fēng)速：1.9m/s 主導(dǎo)

4、風(fēng)向：東北風(fēng) 大氣壓力：97.86KPa1熱負(fù)荷計(jì)算及鍋爐類(lèi)型和臺(tái)數(shù)的確定1.1熱負(fù)荷計(jì)算(1)最大計(jì)算熱負(fù)荷：= = 1.0114000=14000 KW式中：熱水官網(wǎng)的熱損失系數(shù) 取1.0 供暖熱負(fù)荷同期使用系數(shù)，取1 供暖最大熱負(fù)荷，KW(2)供暖平均熱負(fù)荷：=(-)/(-) KW 式中：室外供熱計(jì)算溫度 供暖期室外平均溫度 供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，（取18）=(18-1.1)/(18+5)14000=10286.96KW(3)供暖年耗熱量供暖為全天連續(xù)供暖，則年耗熱量為：=243600n=10286.96243600120=106655201000KJ 1.2鍋爐類(lèi)型及臺(tái)數(shù)的選擇和確定根據(jù)設(shè)

5、計(jì)資料可知鍋爐為熱水鍋爐，供回水溫差60 所選鍋爐型號(hào)為QXL14-1.25/130/70-A2 鍋爐額定功率為14MW，工作壓力為1.25MPa，鍋爐進(jìn)出口水溫130/70，供水管徑200mm設(shè)計(jì)熱效率89.5%，最大計(jì)算熱負(fù)荷為14MW，因此選用1臺(tái)鍋爐即可。2水處理設(shè)備選擇2.1水處理設(shè)備的生產(chǎn)能力的確定需要的軟水量：G=1.2（+）=1.2（4.9+7.6+1.5+1.2）18 t/h式中：鍋爐補(bǔ)給水量，t/h 熱水管網(wǎng)補(bǔ)給水量，t/h 水處理設(shè)備自耗軟水量，t/h 工藝生產(chǎn)需要軟水量，t/h 1.2裕量系數(shù)鍋爐補(bǔ)給水量：=（1+）D-4.9t/h式中： D鍋爐房額定蒸發(fā)量，t/h 合

6、格的凝結(jié)水回收量，t/h 設(shè)備和管道漏損，%，可取0.5% 鍋爐排污率，%水處理設(shè)備自耗飲水量：=7.6 t/h式中 ：逆流沖洗速度，m/h(可取4m/h) F交換器截面積， 水的密度，t/2.2軟化方法及設(shè)備選型和臺(tái)數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)參考資料確定選用鍋爐的水質(zhì)要求，檢查任務(wù)書(shū)各處的水質(zhì)要求是否滿足要求。此鍋爐房軟化水量即為補(bǔ)給水量，選擇鈉離子交換軟化設(shè)備并選擇離子交換劑。鍋爐外化學(xué)水處理的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目給水鍋水額定蒸汽壓力MPa11總硬度mmol/L0.03總堿度mmol/L626溶解氧mg/L0.1PH值71012原水質(zhì)資料如下：總硬度：5.3mmol/L 碳酸鹽硬度：5.5mmol/L 非碳酸鹽硬

7、度0.3mmol/L總堿度：2.1mmol/L 溶解氧:5.8mg/L PH值:7.0 含鹽量259mg/L軟化水量Gr=D(1-a)=18.6(1-0.03)=18t/h利用公式鍋水相對(duì)堿度=、B= Kg計(jì)算鍋水相對(duì)堿度和一次再生耗鹽量然后設(shè)備選型。式中：鍋爐補(bǔ)給水堿度，mmol/L 鍋爐補(bǔ)給水溶解固形物，mg/L 碳酸鈉在鍋內(nèi)分解為氫氧化鈉的分解率 交換劑工作交換容量，mol/ F交換器截面積， h交換劑層高度，m 鹽的純度，計(jì)算中可取0.960.98 b再生劑單耗，g/mol由計(jì)算結(jié)果綜合考慮決定軟化水設(shè)備選型：（雙罐系統(tǒng)一用一備）選用鈉離子交換設(shè)備 離子交換機(jī)選用合成樹(shù)脂。選用自動(dòng)軟水

8、器 PDF1JK2004002設(shè)備性能參數(shù)： 軟化水量1620t/h 出水硬度0.03mmol/L 2.3除氧方法及設(shè)備選擇除氧方法：熱力除氧利用公式=+ Kg/h計(jì)算然后設(shè)備選型。式中：G除氧水量， 進(jìn)除氧器水的焓，KJ/Kg 出除氧器水的焓，KJ/Kg 進(jìn)除氧器蒸汽的焓，KJ/Kg 除氧器熱效率，一般取0.960.98 余汽量，Kg/h,可按每噸除氧水13Kg計(jì)算由計(jì)算結(jié)果綜合考慮決定除氧設(shè)備選型：旋膜式除氧器CYD20設(shè)備性能： 出水20t/h 水箱容積4.5 工作溫度104 工作壓力0.02MPa 2.4鍋爐排污量及排污系統(tǒng)和熱回收方案鍋爐排污量的大小，和給水的品質(zhì)直接有關(guān)。給水的堿度

9、及含鹽量越大，鍋爐所需要的排污量愈多。鍋爐排污的指標(biāo)用排污率表示，排污率即排污水量(Q污)占鍋爐蒸發(fā)量(Q汽)的百分?jǐn)?shù)。KQ污Q汽100因此排污量Q污=KQ汽=2.87t/h排污系統(tǒng)：在鍋爐本體范圍內(nèi)設(shè)置排污短管，排污閥及鍋筒內(nèi)部排污導(dǎo)管等。排污時(shí)，排污閥承受高溫液體的沖刷及污垢的磨損，停止排污后將逐漸冷到室溫。熱回收方案：在排煙口合適位置設(shè)置高效換熱器，將煙氣廢熱收集再利用，冷水被廢氣加熱后再打到鍋爐里進(jìn)一步加熱循環(huán)，這樣可達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)能的效果。3 給水設(shè)備 3.1決定給水系統(tǒng)擬定系統(tǒng)草圖（見(jiàn)附圖） 給水系統(tǒng)由給水設(shè)備、連接管道和附件等組成。有除氧水箱，為保證除氧器的正常運(yùn)行，應(yīng)同時(shí)設(shè)置凝結(jié)水

10、箱（凝結(jié)水箱與給水箱合設(shè)）系統(tǒng)草圖（見(jiàn)附圖） 3.2給水泵及給水箱的選擇給水泵的揚(yáng)程：H=1000（P+P）+ =1400 KPa 換算成H=140m式中：P鍋爐工作壓力，MPa P安全閥較高始起壓力比工作壓力的升高值，MPa 省煤器的阻力，KPa 給水管道的阻力，KPa 給水箱最低水位與鍋爐水位間液位壓差，KPa 附加壓力，50100KPa給水泵的選擇：給水泵的數(shù)量應(yīng)滿足鍋爐所有運(yùn)行鍋爐在額定蒸發(fā)量時(shí)給水量的1.1倍的要求。綜合考慮季節(jié)性負(fù)荷，選擇型號(hào)為DG2530*6的給水泵，選與之相匹配的電機(jī)型號(hào)為Y200L1-2給水泵性能參數(shù)為：流量25/h, 揚(yáng)程180m, (三昌泵業(yè))選擇臺(tái)數(shù)：2

11、臺(tái)，一用一備。給水箱的容積和個(gè)數(shù)：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2040min的給水量。綜合考慮，選擇帶有隔板的方形水箱，容積為10。給水箱的安裝高度：=+-=7.8m式中：當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?，Pa 給水箱液面壓力，Pa 吸水管道阻力，Pa 富裕量，可取30005000Pa 使用溫度下水的密度，Kg/ g重力加速度，m/ 泵吸入口處流速，m/s 修正的泵允許吸水高度，m凝結(jié)水泵的選擇：凝結(jié)水泵采用電動(dòng)離心泵，設(shè)兩臺(tái)（一用一備），凝結(jié)水泵流量應(yīng)不小于1.2倍最大小時(shí)凝結(jié)水回收量；當(dāng)全部鍋爐補(bǔ)給水進(jìn)入凝結(jié)水箱時(shí)，凝結(jié)水泵流量應(yīng)滿足所有運(yùn)行鍋爐額定蒸發(fā)量時(shí)所需水量的1.1倍。凝結(jié)水

12、泵的揚(yáng)程：=+=840KPa 換算成H=84m式中：除氧器要求的進(jìn)水壓力，KPa 管道阻力，KPa 凝結(jié)水箱最低水位與給水箱或除氧器入口處標(biāo)高差相應(yīng) 壓力，KPa 附加壓頭，可取50KPa選擇型號(hào)為DG2520*5的凝結(jié)水泵,設(shè)置2臺(tái)，一用一備。綜合考慮，將凝結(jié)水箱的安裝高度設(shè)置為5米。其他水泵; 至于原水加壓泵和地下室排水泵視裝置運(yùn)行情況而設(shè)定，設(shè)置原則，一用一備。4 送引風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1鍋爐送風(fēng)量和排煙量 送風(fēng)量 理論空氣需要量 =1.3（0.661/12+0.022/4-0.02/16+0.01/14+0.004/32）22.4103=8343.8/煙煤 實(shí)際空氣需要量： V=*a a

13、取1.2 V=8343.81.2=10012.57/煙煤 即為送風(fēng)量 理論排煙量： =(0.6611.3/12)22.4103=1064.03/煙煤 =(0.0221.3/2)22.4103=320.32 /煙煤 =(0.011.3/14 ）22.4103=20.8 /煙煤 =(0.0041.3/32)22.4103=3.64 /煙煤 理論總排煙量：V=1064.03+320.32+20.8+3.64=1408.79 /煙煤過(guò)剩氣體體積： =0.79=7909.93 /煙煤實(shí)際排煙量： V=7909.93+1408.79=9318.72 /煙煤 4.2煙風(fēng)管道斷面尺寸常用風(fēng)煙道流速選用表材料風(fēng)

14、速（m/s）煙速（m/s）磚或混凝土制4868金屬制10151015選用金屬制管道。風(fēng)速取12 m/s 煙速取12m/s由Q=AV有(10012.57/1300)(14000/22880)=3.1412/4風(fēng)管道直徑d=0.742m由Q=AV有(9318.72/1300)(14000/22880)=3.1412/4煙管道直徑d=0.682m 4.3送引風(fēng)管道系統(tǒng)及其布置鍋爐的送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)宜單爐配置。當(dāng)需要集中配置時(shí)，每臺(tái)鍋爐的風(fēng)、煙道與總風(fēng)、煙道連接處，應(yīng)設(shè)置密封性好的風(fēng)、煙道閘門(mén)。單爐配置風(fēng)機(jī)時(shí)，層燃爐風(fēng)量的富裕量宜為10%，風(fēng)壓的富裕量宜為20%.集中配置風(fēng)機(jī)時(shí)，送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)均不應(yīng)少于

15、2臺(tái)，其中各有一臺(tái)備用，并應(yīng)使風(fēng)機(jī)能夠并聯(lián)運(yùn)行，并聯(lián)運(yùn)行后的風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓富裕量和單爐配置時(shí)相同 4.4煙道和風(fēng)道阻力：煙道阻力:=+-=198.8Pa式中：平衡通風(fēng)時(shí)爐膛出口處必須保持的負(fù)壓 修正后煙道總的水平阻力，Pa 其中，=u)+Pa風(fēng)道阻力:=-=268.4Pa式中：空氣進(jìn)口處爐膛真空度，其值可由以下公式求得： =+0.95Hg Pa 煙道計(jì)算中爐膛出口處真空，一般=20Pa H由空氣進(jìn)口到爐膛出口中心間垂直距離，m 4.5煙囪高度及斷面尺寸 每個(gè)新建鍋爐房只能設(shè)一個(gè)煙囪。鍋爐房煙囪高度應(yīng)根據(jù)鍋爐房總?cè)莘e，按下表規(guī)定執(zhí)行。鍋爐房煙囪最低允許高度鍋爐房總?cè)萘縈W0.70.71.41.

16、42.82.877141428煙囪最低允許高度m202530354045新建鍋爐煙囪周?chē)霃?00m距離內(nèi)有建筑物時(shí)，煙囪應(yīng)高出最高建筑物3m以上，鍋爐房總?cè)莘e大于28MW時(shí)，其煙囪高度應(yīng)按環(huán)境影響評(píng)價(jià)要求確定，但不得低于45米根據(jù)鍋爐參數(shù)選擇煙囪高度：鍋爐房總?cè)莘e為14MW，因此選用煙囪高度不得低于40米，最終確定煙囪高度43米。煙囪直徑的確定：=0.0188 m式中通過(guò)煙囪的總煙氣量，/h n利用同一煙囪的同時(shí)運(yùn)行的鍋爐臺(tái)數(shù) 煙囪出口煙氣流速，m/s,按下表選用煙囪出口處煙氣流速（m/s）通風(fēng)方式全負(fù)荷時(shí)最小負(fù)荷機(jī)械通風(fēng)102045自然通風(fēng)6102.53=2=277812.79=18967

17、.64 /h因此=0.92m 4.6與鍋爐配套的送引風(fēng)機(jī)性能引風(fēng)機(jī)計(jì)算流量額定負(fù)荷時(shí)的空氣流量=*101325/b=3931 /h流量?jī)?chǔ)備系數(shù)取1.1b取當(dāng)?shù)貧鈮褐蹈鶕?jù)流量和全壓來(lái)確定選用的引風(fēng)機(jī)型號(hào)所選用的引風(fēng)機(jī)型號(hào)為：468NO4.5A其性能參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速 r/min : 1450全壓 Pa : 461667流量 /h : 28955242電動(dòng)機(jī)型號(hào) ： Y90S4電動(dòng)機(jī)功率KW ： 1.15 運(yùn)煤除灰方法的選擇 5.1平均小時(shí)最大耗煤量：= 1.67 t/h式中：鍋爐房自耗熱量、官網(wǎng)熱損失和除氧用熱系數(shù) 生產(chǎn)和生活平均熱負(fù)荷、供暖和通風(fēng)最大熱負(fù)荷 之和，t/h; 鍋爐工作壓力下蒸汽的焓，

18、KJ/Kg 給水的焓，KJ/Kg 鍋爐排污量，t/h 排污水的焓，KJ/Kg 鍋爐輸入熱量，KJ/Kg 鍋爐的運(yùn)行效率（用小數(shù)表示）最大晝夜耗煤量：=8S+8（3-S）= 38.88 t/d式中：S生產(chǎn)班次 平均小時(shí)最大耗煤量，t/h 非工作班時(shí)的耗煤量t/h平均小時(shí)最大耗煤量對(duì)應(yīng)的灰渣量: C=B（+）= 1.15 t/h式中：B鍋爐的平均或最大耗煤量，t/h 煤的收到基基灰分，% 固體不完全燃燒熱損失，% 煤的收到基低位發(fā)熱量，KJ/Kg 32866煤的發(fā)熱量，KJ/Kg由平均小時(shí)最大耗煤量對(duì)應(yīng)的灰渣量可估算最大晝夜耗煤量對(duì)應(yīng)的灰渣量: =26.83 t/d 5.2儲(chǔ)煤場(chǎng)的面積：F=196.3式中：B鍋爐房的平均每小時(shí)最大耗煤量，t/h T鍋爐每晝夜運(yùn)行時(shí)間,h M煤的儲(chǔ)備天數(shù),d N考慮煤堆過(guò)道占用面積系數(shù)，一般取1.51.6 H煤堆高度,m 煤的堆積密度t/ 堆角系數(shù)，一般取0.60.8綜合考慮：取煤堆高度為2.5米，儲(chǔ)存天數(shù)為4天，鍋爐每晝夜運(yùn)行時(shí)間為24h,煤的堆積密度0.7t/ 5.3運(yùn)煤除灰方式及其系統(tǒng)組成運(yùn)煤系統(tǒng)輸