供热工程课程设计-锅炉房及供热工程室外管网设计(编辑修改稿)

供热工程课程设计-锅炉房及供热工程室外管网设计(编辑修改稿)内容摘要：

、给水、锅水中碱度与溶解固形物的冲淡或浓缩可认为是同比例的。 在采用亚硫酸钠除氧时，溶解固形物中还应计入相应值。 XXXX 大学土木建筑学院课程设计 第 7 页 共 37 页 根据《低压锅炉水质标准》规定，锅水的相对碱度应小于 ，若不符合规定，应考虑除碱处理。 设计规范规定，锅炉蒸汽压力小于或等于 时，排污率不应 大 于 10%，压力大于 时，则排污率不应大于 5%。 水的软化方法一般采用离子交 换软化法，其效果稳定，易于控制。 当需要除碱时，一般考虑氢 —— 钠离子交换法。 石灰预处理的系统较复杂，操作要求比较高，处理水量较小场合不宜采用。 本设计采用了 两台 JK2004002 全自动组合式离子交换器。 4 汽水系统的设计 给水管管径的确定 （ 1）锅炉房最大用水量及自来水总管管径的计算 锅炉房最大用水量包括以下几项 : ① 引风机及给水泵的冷却水流量，约为 ； ② 煤厂、渣厂用水量，约为 ； ③ 化验及其它用水量，约为 ； ④ 生活用水量，约为 1t/h； ⑤ 锅炉房给水量， ； 则锅炉房最大用水量为（ ++++1） =给水管内径的计算公式： Gdn  （式 41） 式中 ： G—管内介质的质量流量， t/h ω—推荐流速， m/s（在设计中选用推荐流速为 ） 可得给水管道内径 mmdn . 5 . 1 ， 由此， 自来水总管 选择 镀锌 焊接 钢 管 的管 材。 （ 2） 给水管内径的计算公式： 内径 Gdn  mm 式中： G— 管内介质的质量流量， t/h ω — 推荐流速， m/s（在设计中选用推荐流速为 2m/s） 可得给水管道内径 mmdn ， XXXX 大学土木建筑学院课程设计 第 8 页 共 37 页 由此，给水 箱出水管 选择 Ф57 mm 的 无缝 钢管。 给水母管管径确定与给水箱出水总管相同，即 Ф57。 进入锅炉的给水支管与锅炉 本体 的给水管管径相同， 即 Ф383mm无缝钢管 ，且在每一支管上 装设调节阀。 蒸汽系统主要管道直径的确定 蒸汽管道 内径 的计算公式： mmwGvd n  （式 42） 式中 ： G——管内介质的质量流量， t/h ω——推荐流速， m/s（在设计中选用推荐流速为 30m/s） ν——管内介质的比容， m3/Kg（由手册查得 ν= m3/Kg） （ 1）蒸汽母管管径 为便于操作以及确保检修的安全，每台锅炉的蒸汽母管直接接入分汽缸，其直径为1334mm；在每台锅炉出口和 分汽缸入口分别装有闸阀和截止阀。 （ 2）生产用蒸汽管管径 生产用汽管的蒸汽流量  11 DKG oz = t/h，生产用汽压力为 ，比容 kgmv / 3。 蒸汽流流速取 30 m/s，则： mmwGvd n  决定选取管径 Ф 159 无缝钢管 （ 3）采暖用蒸汽管管径 采暖用汽管流量  22 DKG oz = t/h，蒸汽压力为 流速 按 35 m/s计算， mmwGvdn 0735 6 06 94  决定选取管径 Ф 219 6mm 无缝钢管。 （ 4）生活用蒸汽管管径 蒸汽流量  33 DKG oz =，蒸汽压力为 ， 流速 按 30m/s 计算，mmwGvd n 6 0 6 9 9 4  决定选用管径为 Ф 76。 XXXX 大学土木建筑学院课程设计 第 9 页 共 37 页 分汽缸的 选用 （ 1） 分气缸直径的确定 已知采暖 期最大 计算热 负荷 htD / ax1  ，蒸汽压 力 P= ，比容kgm / 3 ，若蒸汽在分汽缸中流速  取用 15 m/s，则分汽缸所需直径为 mmwGvd n  本设计拟采用 Ф 377 9mm 的无缝钢管作为分汽缸的筒体 （ 2） 分汽缸筒体长度的确定 分汽缸筒体长度取决于接管管径、数目和结构强度，同时还应顾及接管上阀门的启闭操作的便利。 本设计的分汽缸筒体上，除接有三根来自锅炉的进汽管 （ Ф 133 4）和供生产（ Ф 133 4）、采暖（ Ф 219 6）以及生活（ Ф 76 ）用汽的输出管外，还 接有锅炉房字用蒸汽管（ Ф 57 ）、备用管接头（ Ф 108 4）、压力表接管（ Ф 25 3）以及疏水管等。 分汽缸筒体结构和管孔布置如下图。 筒体由 Ф 377 9 无缝钢管制作，长度为 2820mm。 5 送引风系统的设计 根据工业锅炉产品技术条件的规定，送风机、引风机和除尘器都在 ―工业锅炉成套供应范围 ‖之内，应由锅炉厂配套供应，如实际条件没有特别要求，不必变更。 在课程设计中送引风机系统的要求主要是确定送引风机连接系统，决定风烟管道和烟囱尺寸，进行设备和管道布置。 如有实际需要，还应核对配套风机性能。 关于锅炉热效率、排 烟温度、锅炉本体烟风阻力和锅炉本体各烟道的过量空气系数，均引用锅炉厂产品计算书中的数据。 根据使用燃料的成分计算得出燃料耗量、送风量、排烟量。 锅炉燃料消耗量的计算 锅炉燃料消耗量的计算公式为： 1 00)()(, n e targspwpwgsq Q iiDiiDB kg/h （式 51） 查表可得 ： iq=； igs=84kJ/kg； ipw=。 可得： 1 0 0802 1 3 5 0 )845 6 0 6(%) 7 8 4(  B =（ t/h） ∴每台锅炉的 燃煤消耗量为。 而计算燃料消耗量为： XXXX 大学土木建筑学院课程设计 第 10 页 共 37 页 htqBBj /7 6 0 )100101()1001( 4  ∴每台锅炉的计算燃煤消耗量为 kg/h。 理论空气量和理论烟气量 (1)根据 理论空气量的 公式 ： arararark OHSCV )(  （式 52） 可得出 1kg 收到基燃料完全燃烧所需要的理论空气量为 )( kV = m3/kg 由此可得一台锅炉的所需的理论空气量为 = /h (2)当一只燃料的收到基低位发热量时，单位质量的燃料理论烟气量可由经验公式计算 对于烟煤 经验公式如下： 0 0 02 4 ,0  ne tary QV （式 53） 可得单位质量烟煤的理论空气量 0yV 1 3 5  = m3/kg 由此可得一台锅炉产生的理论烟气量为 = 送风机、引风机的选择计算 选用的送风机和引风机应能保证供热锅炉在既定的工作条件下，满足锅炉全负荷运行时对烟、风流量和丫头的需要。 为安全起见，在选择送、引风机时应考虑有一定的富裕度，送、引风机性能裕度系数列于下表 51 中。 表 51 送引风机性能裕度系数 设备或工况 裕量系数 风量裕量系数 β1 压头裕量系数 β2 送风机 引风机 带尖峰负荷时 (1)送风机的选择计 算 已知炉膛入口的空气过量系 数 l ，在计算修正和裕度后，每台锅炉的送风机的风量为： XXXX 大学土木建筑学院课程设计 第 11 页 共 37 页 hmbtVBV lkokjlsf/ 3 0 41 0 1 3 2 51 0 1 3 2 52 7 32 7 8 1 0 1 3 2 52 7 32 7 331  （式 54） 其中， 1 为 送风机流量储备系数，取。 因缺空气阻力计算资料，如按煤层以及炉排阻力为 784Pa、风道阻力为 98Pa 估算，则送风机所需压力为： PabtthHsflksf 0 5 81 0 1 3 2 51 0 1 3 2 52 7 320 2 7 320)987 8 4(1 0 1 3 2 52 7 32 7 32  （式 55） 其中， 2 为 送风机压头储备 系数 2 取 ， sft 为送 风机设计条件下的空气温度，由风机样本查知为 20℃。 所以，选用 T4721 型送风机，规格： 风量： 6860 m3/h； 风压： 1150 Pa； 电机： Y112M4； 功率： 4 KW； 转速： 1450r/min。 （ 2） 引风机的选择计算 计及除尘器的漏风系数△ a= 后，引风机入口处的 过量空气系数 py 和排烟温 度 200py ℃ ，取流量储备系 数 1 =，则引风机所需流量为： hmbVVBVpyokpyoyjyf/ 7 8 51 0 1 3 2 51 0 1 3 2 52 7 32 7 32 0 0])(0 1 6 [ 8 1 0 1 3 2 52 7 32 7 3])1(0 1 6 [31 （式 56） 本设计选用 Y547 型 No6C 引风机，规格如下： 流量： 12390 m3/h 风压： 2400Pa 电机型号： Y160M22 功率： 15kW 转速： 2620r/min XXXX 大学土木建筑学院课程设计 第 12 页 共 37 页 烟囱的高度与直径的设计计算 烟囱的高度计算 在自然 通风和机械通风时，烟囱的高度都应根据排出烟气中所含的有害物质 —SONO飞灰等的扩散条件来确定，使附近的环境处于允许的污染程度之下。 因此，烟囱的高度的确定，应符合现行国家标准《工业 ―三废 ‖排放试行标准》、《工业企业设计卫生标准》、《锅炉大气污染物排放标准》和《大气环境质量标准》等规定。 机械通风式，烟风道阻力由送引风机克服。 因此，烟囱的作用主要不是迎来产生引力，而是将烟气排放到足够高的高空，使之符合环境保护的要求。 每个新建 的 锅炉 厂 只能设一个烟囱。 燃煤、燃油（燃轻质柴油、煤油除外）锅炉 房烟囱高度应根据锅炉房总容量，按表 52 规定执行。 表 52 锅炉房烟囱最低允许高度 锅炉房总容量 t/h 1 12 24 410 1020 2040 MW 714 1428 烟囱最低允许高度 m 20 25 30 35 40 45 在本设计中 锅炉 的总容量为 4t/h，且新建的锅炉烟囱周围半径 200m 距离内没有建筑物，所以选择烟囱的高度为 40m。 烟囱的直径计算 烟囱的直径计算公式可按下式进行计算 22 wVd yz （式 57） 式中 ： yzV —通过烟囱的总烟气量， m3/h 2w —烟囱出口烟气流速 ,m/s 烟囱的出口流速按下表 53 选用 表 53 烟囱出口处烟气流速 通风方式 运行负荷 全负荷时 最小负荷时 机械通风 1020 45 自然通风 610 设计时应根据冬、夏季负荷分别计算，如符合相差悬殊，则应首先满足冬季负荷要求。 kgmVVVkyyz /)(0 1 6 )1(0 1 6 300   XXXX 大学土木建筑学院课程设计 第 13 页 共 37 页 所以： md 15 1 9 1  烟囱底部直径： yziHdd 221  （ 式 58） 式中： i— 烟囱锥度，通常取 ，本设计取 ， 可得： d1=+2 40=。 6 运煤、除渣和除尘设备的选择 锅炉房耗煤量的计算与运煤方式的选择 供热锅炉燃用的煤，一般是由火车、汽车或船舶把煤运来。 而后用人工或机械的方法将煤卸到锅炉房附件的储煤场，再通过各种机械设备把煤运到锅炉房。 运煤系统是从卸煤开始，经煤场处理、输送破碎、筛选、磁选、计量直至将煤运输到炉前煤仓供锅炉燃用。 本锅炉房运煤系统按三班制设计。 因耗煤量不大，拟采用半机械化方式，即用电动葫芦吊煤罐上煤，吊煤罐的有效容积为 hm/3。 灰渣连续排出，用人工手推车定期送至渣场。 运煤系统的 最大运输能力的确定 按三班制作业设计，最。