福建福州市甲工程机械厂燃气锅炉房工艺设计计划书

1 福建福州市 甲工程机械厂燃气锅炉房工艺设计 计划书 1 前言 对于一个采暖系统来说，锅炉是核心中的核心。随着经济的发展，锅炉设备日益广泛应用于现代工业的各个领域，成为我国经济发展的重要热工设备之一。 天然气与煤炭、石油并称目前世界一次能源的三大支柱。天然气的蕴藏量和开采量都很大，其基本成分是甲烷。它除了是廉价的化工原料外，主要作为燃料使用，它不仅作为居民的生活燃料，而且还被用作汽车、船舶、飞机等交通运输工具的燃料。由于天然气热值高，燃烧产物对环境污染少，被认为是优质洁净燃料。 随着世界经济的发展，石油危机的冲击和煤、石油所带来的环境污染问题日益严重，使能源结构逐步发生变化，天然气的消费量急剧增长。天然气用于联合发电、供冷和供热、燃料电池等方面都具有十分诱人的前途，发达国家都在竞相进行应用开发。 以天然气为燃料的燃气锅炉房的废物排放量大大低于燃煤与燃油锅炉房，不积碳，不磨损。而且发燃烧热效率效率高，建设成本低，建设速度快、占地少、人员少、环保性好、运营成本低；另外，燃气锅炉启停速度快，调峰能力强，耗水量少。 2 2 热负荷的确定和锅炉选型 设计的原始资料 热负荷资料 本设计为福建福州市甲机械厂燃气锅炉房设计，小区的最大热负荷为 12t/h， 天然气的资料 天然气的成分 98%； 湿燃气的含量 m 天然气的高热值、低热值及密度 混合气体的热值可以由单一气体的热值根据混合法则按下式计算： 式中 Q 燃气（混合气体）的高热值或低热值， m； 燃气中各可燃成份的高热值或低热值， m； i 燃气中可燃成份的容积成分， %。 查常用燃气成分的性质见下表有： 表 1 查常用燃气热值成分性质表 燃气 热值 3342 9842 101270 93671 133885 5906 93244 87667 123649 3 将数值代入上式并计算 : (3984298+101270367133885100 l (3590698+93244766723649100 燃气的低热值按下式计算： 0 . 8 3 3 0 . 8 3 33 6 1 8 9 . 2 3 3 5 7 5 9 . 9 40 . 8 3 3 0 . 8 3 3 0 . 0 1w d d 所以该燃气在标态下高位发热量为 ： kJ/该燃气在标态下低位发热量为 ： 燃气的干燃气密度按下式计算： 式中i 燃气中各组份的密度， 燃气的湿燃气的密度按下式计算： 0 . 8 3 3()0 . 8 3 3w d d 式中 干燃气密度 ， w 湿燃气密度 ， m； d 水蒸气含量 ， 燃气 ； 水蒸气密度 ， 查常用燃气密度成分的性质见下表有： 表 2 查常用燃气密度成分性质表 代入式中并计算得： w 气象资料 采暖室外计算温度： 5；通风室外计算温度： 10； 燃气密度 3342 i4 采暖期室外平均温度： 8；采暖期室外计算温度： 18； 冬季主导风向：东南风；冬季大气压力： 105 大冻土厚度： 水质资料 总硬度： ；碳酸盐硬度： ； 非碳酸盐硬度： ；总碱度： ； 溶解氧： ； H 值： 含盐量： 607。 锅炉型号和台数的选择 锅炉的最大热负荷 最大计算热负荷是根据生产、生活、采暖、通风需要的热负荷计算出锅炉房最大热负荷，以此作为确定锅炉房最大热负荷，以此作为确定锅炉房规模、总装机容量的依据。本设计的额定热负荷已经给定了， 12t/h，即 设计锅炉热负荷的使用情况如下表。 表 3 锅炉热负荷的使用情况表 使用项目 负荷占的比例（ %） 负荷使用（ t/h） 蒸气压力（ 回水率（ %） 采暖 27 0 通风 23 0 生产 45 0 生活 5 生产平均热负荷 锅炉的平均热负荷 5 式中： 蒸气管网的热损失及锅炉房自用热系数系数，取 供暖热负荷同期使用系数，取 通风热负荷同期使用系数，取 生产热负荷同期使用系数，取 供暖热负荷同期使用系数，取 供暖最大热负荷， t/h； 通风最大热负荷， t/h； 生产最大热负荷， t/h； 生活最大热负荷， t/h。 冬季：。 夏季： 。 2. 采暖平均热负荷 1 1Q t/h 式中： 采暖平均热负荷 ， t/h； 1 采暖系数，按照下面的公式； (则 1 （ 18（ 18 1 1Q t/h。 通风平均热负荷计算方法同上，2（ 18（ 18 2 2Q t/h。 根据热负荷曲线热用户的实际情况 6 5. 锅炉房平均热负荷 t/h ) t/h 锅炉房的年热负荷计算 年热负荷是计算全年燃料耗量的依据，也是技术经济比较的一个根据。采暖、通风、生产、生活全年热负荷可分别用下面公式计算求得： 1D 24 1n 1 2D 8 2n S 3D 83nS 4D 8 4n S 。 式中 2n 分别为采暖、通风天数和全年工作天数； S 每昼夜工作班次。 锅炉房的工作班次取为 3 班工作制，则每昼夜工作班次 S 3，采暖天数 1n 90天，通风天数为 90 天，年工作天数为 306 天则： 1D 24 1n 1 24906998.4 t/y； 2D 8 2n S 89037452 t/y； 3D 83nS 83063t/y； 4D 8 4n S 83063550.8 t/y； 0 0 1 2 3 4()D K D D D D t/y。 锅炉型号和台数选择 根据锅炉房的额定负荷为 12t/h，蒸气压力不高于 饱和蒸气，燃料选用天然气，选用郑州锅炉厂生产的 Q 型的锅炉三台。锅炉参数如下： 7 额定蒸发量： 4 t/h；额定蒸气压力： 额定蒸气温度： 194 ；给水温度： 105 ； 设计效率： 安装外形尺寸： 6091 3326 3551。 3 锅炉水处理设备的选择 给水设备的选择 锅炉给水量的计算 计算公式： 式中： 给水管网漏损率，取 锅炉房额定总蒸发量， t/h； 锅炉的排污率， %，本设计取 详见 算部分）； t/h 锅炉排污量的计算 锅炉排污量通常通过排污率来计算。排污率的大小，可由碱度或含盐量的平衡关系式求出，取其两者的较大者。 按给水的碱度计算排污率： )1( % 式中： 给水的碱度，由水质资料知为 ； 锅水允许碱度， 20 ； a 凝结水回收率，本设计为 50%； 按碱度计算的锅炉排污率为： 8 )1( (1 0 . 5 ) 3 . 5 100%2 0 3 . 5 按给水的碱度计算排污率为： sP )1( % 式中： 给水的盐度，由水质资料知为 607； 锅水允许盐度， 3500 ； a 凝结水回收率，本设计为 80%； sP )1( (1 0 . 5 ) 6 0 7 100%3 5 0 0 6 0 7 故此，锅炉排污率取 给水泵的选择计算 1. 给水泵的容量和台数 给水泵的流量应满足锅炉所有运行锅炉在额定蒸发量时给水量的 的要求；如果锅炉房内设有减温减压装置，还应计入其用水量。由于工业锅炉房负荷一般不均衡，特别是有季节性负荷的锅炉房负荷变化更大，因此给水泵的容量和台数还应该适应全年负荷变化的要求。 2. 备用给水泵 设置备用给水泵是为了保证在停电、正常检修和发生机械故障等情况时下，锅炉仍能得到安全、可靠地供水。因此，设计规范明确规定：锅炉房应设置备用水泵，当任何一台给水泵停止运行时，其余给水泵的总流量应满足所有锅炉额定蒸发量的 3. 给水泵的扬程 给水泵的扬程可以按下式计算： H 1000(P+ P)+2+4 式中： P 锅炉的工作压力， P 安全阀较高始启压力的升高值， 9 省煤气的阻力， 给水管道的阻力， 给水箱最低水位与锅炉水位间液位压差； 附加压力， 50 100 对于压力较低的锅炉，给水泵的扬程也可以用下面的近似公式计算： H 1000P+100 200 由于本锅炉的额定压力为 H 1250+150 1400 用三台电动水泵，其中一台备用。总的流量应大于 t/h，现在选用唐山市水泵厂生产的 式多极离心泵三台可以满足使用要求。具体参如下： 型号： 数： 7； 流量： 15 m3/h；扬程： 161m； 电机功率： 数： 2950 r/ 安装尺寸： 1532 170 340；进出水管径： 给水箱的选择 给水箱的作用有两个：一是软化水和凝结水与锅炉给水流量之间的缓冲，二是给水的储备。给水箱进水与出水之间的不平衡程度与多种因素有关，如锅炉的容量，负荷的均衡性，软化水 和凝结水设备特点及其运行方式等。容量较大的锅炉房，波动相对较小。给水储备是保证锅炉安全运行所必需的，其要求与锅炉容量有关。所以，给水箱的容量主要根据锅炉房的容量确定，一般给水箱的总有效容量为所有运行锅炉在额定蒸发量时所需 20 40给水量。 可以按此公式计算： G 30/60 m。 选择上海联展金属制品有限公司生产的 8 的不锈钢组合式水箱一个。其容积为 8 m。其尺寸为： 2000 2000 2000。 由于本设计采用热力除氧（详见 算说明部分），给水箱中水温较高，此时要求水箱最低液面必须高出水泵中心线一定的高度，避免消耗进口叶轮处的水有发生汽化的可能。本设计将水箱高于标高 8m 的除氧平台上。 10 给水系统主要管径确定 根据给水量和规定的流速可确定给水管道的管径，计算如下表： 表 4 给水管道流速推荐及选用直径 管子种类 离心式水泵 给水总管 水泵吸水管 进水管 出水管 水流速度 (m/s) 算结果及选用直径（按 计算） 管段名称 流量 (t/h) 流速 (m/s) 计算直径 (选用直径 (给水总管 0 吸水管 1 离心泵进水管 0 离心泵出水管 0 锅炉房凝结水总回收量的计算 锅炉房凝结水总回收量 锅炉房凝结水总回收量 ，等于生产负荷、采暖、通风、生活回收量 及除氧凝结水回收量 之和。 生产负荷凝结水回收量为： 0% t/h； 采暖负荷凝结水回收量为： 0% t/h； 通风负荷凝结水回收量为： 0% t/h； 。 忽略除氧器顶部排气损失，除氧器凝结水回收量 即为除氧器耗量 。热力喷 11 雾式除氧器工作压力为 氧器水温 105，除氧器热效率为 98%。 根据除氧器进出口介质量和热平衡的关系： 式中 软水焓，在进口温度 13时，； 厂区用户冀求水回水的焓，当给水温度 时，； 进入除氧器蒸气的焓， J/ 除氧器出口水的焓， 440 g； 锅炉软化水量， t/h。 所以， 联立二式解得： t/h。即锅炉房的软化水量为 结水泵的选择 本设计安装二台凝结水泵其中一台备用，凝结水与软化水混合输送。凝结水量等于锅炉软化水量 和凝结回水量 之和，即： 12 则凝结水泵的总流量 凝结水泵的扬程由下式计算： 式中 除氧器工作压力，取 管路系统总阻力，由于管路短、水温低，取 凝结水箱与给水箱之差，取 ； 附加压头，取 50 因此凝结水泵的扬程 选择山西天海泵业华东公司 50R）型多级离心泵 2 台。 流量 Q： 16.2 m；扬程 H： 21.2 数 r： 1450 r/电机功率： 3 结水水箱选择 （ 1）本设计设一个水箱，两个水箱间有水联通，以便切换使用，水箱容积确定，选一个 8 m水箱，主要尺寸为 200020002000。 （ 2）本设计采用开式水箱，将凝结水中的二次蒸气及窜入蒸气直接排入大气。 （ 3）凝结水箱设于 高上，厂区凝结水直接流入水箱，不用额外加压。 （ 4）将凝结水泵放在地面上，而利用安全吸水器吸水。 结水系统主要管径确定 根据选定流速法确定凝结水管径如下： 表 5 凝结水管道流速推荐及选用直径 13 管子种类 凝结水泵吸水管 凝结水泵吸水管 自流凝结水管 水流速度 (m/s) 算结果及选用直径（按 计算） 管段名称 流量 (t/h) 流速 (m/s) 计算直径 (选用直径 (凝结水泵吸水管 1 凝结水泵出水管 0 自流凝结水管 1 水处理系统的选择 本锅炉原水的总硬度和含氧量均超过给水水质要求，故需要进行软化和除氧处理。采暖锅炉水处理的主要任务：降低水中 含量（即软化），为防止锅炉结垢；减少水中的溶解气体（即除氧），防止锅炉受热面的腐蚀。对于大多数供热锅炉来说，补给水预先处理后再进入锅炉，称锅外水处理。对于小容量的供热锅炉，处理在汽锅内部进行，则称锅内水处理。本设计采用锅外水处理。 （ 1） 水处理原理 由于热水锅炉不存在水的蒸发，水中盐类浓度不会增加，碱度也不会变化，而且保持一定的碱度对金属壁有一定的保护作用。据此，决定采用钠离子交换软化法，即原水通过 换剂时，水中的 交换剂中的 替代，使易结垢的钙镁化合物变成不易结污垢的易溶性钠盐而 使水软化。交换剂转变成 后，可以用钠盐溶液还原再变成 交换剂而重新使用。 （ 2） 水处理设备选择及系统 钠离子交换设备种类很多，有固定床、流动床、浮动床和移动床等，其中后三者适用于原水水质稳定，软化水压力变化不大且不间断运行。固定床钠离子交换器则无上述要求，是工业锅炉常用的水处理设备。固定床钠离子交换方式可以分为顺流再生和逆流再生两种，相对于顺流再生，逆流再生具有对原水硬度适应广泛、出水质量好、再生盐耗低（ 20%）、水耗低（ 30 40%）的优点，所以广泛采用。 14 固定床逆流再生钠离子交换器的再生液自下而 上运动，再生置换时离子交换器不发生紊乱是保证逆流再生效果的关键。为此，应控制再生液和置换水的流速、再生液的浓度及不同的顶压方式。 钠离子交换剂是强酸性阳离子交换树脂（型号 001 7）和磺化煤，树脂交换容量大，交换速度快，但价格比较比较高；而磺化煤的交换容量小，速度慢，但价格低，综合技术经济性考虑，采用 001 7 型树脂。 钠离子交换软化系统一般为单级和双级。当原水硬度 8l 时，经单级钠离子交换后，可以作为锅炉给水。本 设计中水的总硬度为 5l 8l，所以采用单级系统。 综上所述，本设计水处理方案采取固定床逆流再生单级钠离子交换器。 水处理系统的选择 表 6 固定床钠离子交换器计算指标 序号 指标名称 单级或双级第一级 双级第二级 固定床顺流再生 固定床逆流再生 固定床逆流再生 树脂 树脂 树脂 1 运行 软化速度 m/h 20 30 20 30 60 2 小反洗 流速 m/h 5 10 时间 3 5 3 反洗 流速 m/h 15 15 15 时间 5 15 15 4 再生 再生剂耗量 g/00 120 80 100 400 质量分数 % 5 8 5 8 5 8 流速 m/h 4 6 2 5 4 6 5 置换 流速 m/h 同再生流速 15 时间 算确定 6 小正洗 流速 m/h 10 15 时间 5 10 7 正洗 流速 m/h 15 20 15 20 15 20 每 1m交换剂耗水量 m/m 3 6 3 6 2 6 8 每 1m交换剂耗水量 m (800 1000) (800 1000) (800 1000) 固定床逆流再生再生的反洗系指大反洗。当再生剂耗量逐渐上升或出水质量逐渐下降时，要考虑进行一次大反洗。一般运行运行 10 20 个周期要进行一次大反洗。 置换时间按置换水量（一般为交换剂体积的 1 倍计算）除以置换水流量（交换器面 积置换流速），即 t， 上表摘自燃油燃气锅炉及锅炉房设计 3，表 5 顶压）各项指标计算数据汇总 表 7 常用逆流再生钠离子交换器（无顶压）各项指标计算数据汇总 序号 指标名称 离子交换器直径 500 500 500 500 500 500 树脂 树脂 树脂 树脂 树脂 树脂 1 钠离子交换 剂 交换层高度 m 2 2 2 交换层装载量 35 528 1256 2827 5024 7856 压层高度 m 层装载量 1 70 126 283 502 786 交换剂总装载量 66 598 1382 3110 5526 8642 2 交换剂工作交换容量 台 265 596 1413 3181 5652 8838 3 小反洗 流速 m/h 10 10 10 10 10 10 时间 5 5 5 5 5 耗水量 m 再生 再生剂单耗 16 00% 再生剂总耗 18 生液质量分数 % 7 7 7 7 7 7 再生流量 m/次 生流速 m/h 2 时间 5 55 74 74 74 74 5 置换 流速 m/h 2 间 5 48 耗水量 m 小正洗 流速 m/h 10 时间 耗水量 m 正洗 流速 m/h 15 20 每 1m交换剂耗水量 m/m 4 耗水量 m 再生软化水耗量 m 再生清水总耗量 m 表摘自燃油燃气锅炉及锅炉房设计 3，表 5 本工艺的蜗壳式燃气湿背式三回程锅炉对给水和炉水的水质要求如下： 给水总硬度 ；给水悬浮物 5 ； 给水含氧量 0.1 ；炉水总碱度 20； 给水 7；炉水溶解固形物 200 200 100 以燃气射流不会合并。 （ 8）按 燃气燃烧与应用式 6计算燃气所需的压力 取 g ： 2 2221 1 1 1 1 0 2 . 7 6 0 . 7 3 8 5 8 4 6 5 . 3 4 72 0 . 9 4 0 . 7 2 a 6 通风系统的设备的选择计 算 送风系统的介绍 计算锅炉在额定负荷下通风系统的流动阻力，其目的是为选用送、引风机和合理布置风、烟道提供依据。 为了保证锅炉的正常燃烧，必须保证有足够的空气进入炉膛，并及时排出锅炉中的燃烧产物 烟气，这就要求空气和烟气分别沿着风烟道以一定的流速流动。在本设计中采用平衡通风方式，利用炉膛内蜗壳燃烧器的吸风作用，把风送人炉膛，使风道在正压下工作。利用引风机克服全部烟道、受热面、除尘设备的阻力，使烟道和炉膛在负压下工作。由此，本设计只需做锅炉的引风设计。 平衡通风既能有效地送风和排烟，又能使炉膛和烟道处于合理的负压之下，锅炉房的安全和卫生条件较好，漏风量较小，因而是目前燃气锅炉采用得最为普遍的通风方式。 热器、省煤器等及烟道中的阻力，在计算各段阻力时流速温度取平均值。本设计中由于采用高质无污染的气源作为燃料，并且通过炉膛锅炉管束的热交换，有效地降低了锅炉出口的烟温（详见热平衡计算）因此，本设计采用直接排温的方式，节省了过热器、省煤器等附件。 烟气在通道内流动时，任意两截面的总压降是由流动水平阻力、速度损失、和自生通风力 三部分组成。流动水平阻力包括介质沿壁面流动产生的沿程摩擦阻力，介质横向冲刷管束的阻力及由于通道截面和方向变化所引起的局部阻力。 52 风烟道设计要点和结构布置要点 风烟道设计要点 A、风烟道应力求平直畅通、附件少、气密性好； B、金属管道钢板厚度按下列数值选用：冷风管一般采用 2 3风管和烟道一般采用 3 4 C、金属矩形风烟管道应配置足够的加强肋或加强杆，以保证其强度和刚度的要求； D、砖砌烟道内衬当烟气温度 4000C 时，可用 100#机砖砌筑； E、烟道拱顶一般采用大圆弧和半圆弧拱顶两种形式； F、烟道底的砌法一般采用双层砖，下垫灰渣层。砖的长度方向应与气流方向平行，以减少阻力； G、为考虑烟道出灰，烟道宽度不应小于 度不小于 应配制足够的清灰入孔。 H、应尽量采用地上烟道，水平烟道应避免逆坡，接至烟囱的水平总管的向上坡度一般采用 3%以上； I、热风管和烟管的结构应考虑膨胀的补偿。 J、静压力为正压的烟道，必须使系统气密，不漏烟。 风烟道设计结构布置要点 A、尽可能采用圆形风烟管道。如为矩形，应尽量采用正方形。砖砌烟道，考虑到烟道底积灰，拱高为宽度宽度的 2 3 倍； B、在接近风机入口处，不应布置弯头； C、风机出口处风烟 转变方向应与风机转子旋转方向一致； D、尽量采用缓弯头或内外侧均成弧形的急弯头。 风烟道设计流速选择 表 23 风烟管道中流速选用表 名称 风速 烟速 砖或混凝土制 4 8 6 8 金属制 10 15 10 15 53 引风系统设计 排烟量设计计算 引风机处的温度按下式计算： ( ) / ( ) (1 . 0 8 2 3 4 0 . 0 5 3 0 ) / (1 . 0 8 0 . 0 5 ) 2 2 4y f p j p j l k p 引风机处的烟气量： 0 ( ) / 2 7 3 ( 2 7 3 ) 1 . 7 /y f p j k p y p V B m s 其中 331 1 . 4 9 / m N m初选 风机，风压 961量 7270 m3/h，配用电机型号 口截直径 450口尺寸 35050 道布置及其断面尺寸的确定 锅炉至引风机的烟道全部采用金属制作，其布置方式下图所示。 图 4 烟道系统草图 本设计管段共分为四段（见下表）。 表 24 烟道分段表 管段 说明 材料 备注 管段一 锅炉出口到引风机入口段的渐扩管 金属 管段二截面为圆形 54 管段二 由渐扩管出口到引风机入口 金属 管段二截面为圆形 管段三 引风机出口与支烟道之间的渐扩管 金属 管段二截面为矩形 管段四 支烟道到总烟道 砖 管段四截面为上半段半圆下半段矩形。 1）锅炉出口烟速确定。由锅炉出口引出的圆形烟管，断面尺寸为锅炉出口尺： 400面积 速 m/s。 2）渐扩管出口烟速确定。小头断面同上，大头断面等于引风机入口，断面积为：速 m/s。 3）引风机出口与砖烟道之间的阶梯形扩散管（凌锥形），小头断面尺寸与引风机出口相同， 350350断面积 速 m/s。 4）单台锅炉的分支烟道的确定。取烟速为 6m/s，则断面积： F 4 烟道宽度 400烟道上部半截面面积： F ） 2/2)2/2 以： H (F 4 )/ (高度 550断面积 F + 4 速： m/s。 5）总烟道确定（三台锅炉的合流总烟道）。已知总烟气量 33m/s。首先选取烟速为 10 m/s，计算出断面积为6F 0 烟道宽 500算出烟道上部半圆截面积 F 所以 H（ m，取高度 1100断面积 速： m/s。 炉外烟道阻力计算 锅炉烟气系统的阻力，包括炉膛负压，即从炉膛开始沿烟气流动方向顺序把各受热面烟道和烟囱等部分阻力分别计算出来。计算时其流速及烟温等均取平均值，为了简化计算，烟道各处漏风和温降都忽略不计。其次，引风机的圆形短管的阻力也忽略不计。下表列出外烟道各部分计算内容。 1） 锅炉出口至引风机阻力 表 25 锅炉出口至引风机阻力计算 55 序号 名称 符号 单位 计算公式或数值来源 结果 1 900 弯管阻力（ 2 个） 900 弯管阻力系数 90 根据选择的材料取值 压头 a v s， 2240C， 查 锅炉及锅炉房设备 4 图 87 2 个 900 弯管阻力 a 2 90 h 27 摩擦阻力 烟气温度 y 热力计算 224 烟道截面 F 1 气速度 Vy m/s 道长度 L m 几何尺寸 量直径 m d 0. 40 摩擦阻力系数 燃油燃气及锅炉房设计表 6擦阻力 a L 67/ 圆形扩散管 面积比 d 力系数 燃油燃气及锅炉房设计表 6扩管阻力 a 引风机入口处转动挡板阻力 动压头 a 同上 67 挡板全开时阻力系数 取值 板阻力 a 锅炉出口至引风机总阻力 a ） 引风机出口至烟囱阻力 表 26 引风机出口至烟囱阻力计算 序号 名称 符号 单位 计算公式或数值来源 结 56 果 1 引风机出口阶梯形扩散管 烟气温度 给定 224 烟气流速 vy m/s 压头 a 查 锅炉及锅炉房设备 4 图 8断面截面积 f 4B 4 断面截面积 F 面已算 散角 度 /2) (2/L (2/全冲击系数 锅炉及锅炉房设备 4图 8面改变系数 f/F 锅炉及锅炉房设备 4 图 8形扩散管阻力系数 形扩散管阻力 a 分支砖烟道急转弯阻力（ 2 个 450） 烟气流速 w m/s 压头 a 查 锅炉及锅炉房设备 4 图 8始阻力系数与粗糙影响系数乘积 K r/b 0，查 锅炉及锅炉房设备4 图 8度系数 B 450， 查 锅炉及锅炉房设备 4 图8面形状系数 C a/b 1000/220 锅炉及锅炉房设备 4 图 50 急转弯阻力系数 45 K BC 50 急转弯阻力 a 2 45h d 2 分支烟道摩擦阻力 通道长度 L m 几何尺寸 7 57 当量直径 m 4F/U 4+擦阻力系数 燃油燃气及锅炉房设计表 6 以，引风机出口为微正压。本设计由于引风机装在锅炉房内，施工时应注意引风机出口侧的引导机器接头处的严密性，以及锅 炉房的卫生条件。 65 7 锅炉房燃气系统 锅炉房燃气耗气量计算 锅炉燃气消耗量可按下式求得： B ( ) ( ) b q g s b h g i i w r i m3/h 式中 B 锅炉燃气消耗量（标态） m3/h； D 锅炉总的蒸发量， kg/h； 饱和蒸气的焓，2785.7 kJ/ 105下锅炉给水的焓，441.1 kJ/ 饱和水的焓， r 气化潜热， r 1978.8 kJ/ 锅炉排污率， W 蒸气带水率，取 W 4%； 锅炉效率， 燃气的应用基低位发热量， kJ/ B 1 2 0 0 0 ( 2 7 8 5 . 7 4 4 1 . 1 0 . 0 4 1 9 7 8 . 8 ) 0 . 1 0 6 ( 8 0 6 . 9 4 4 1 . 1 ) 0 . 9 0 8 3 5 7 5 9 . 9 4 h 锅炉房总的燃气消耗量为 h。 燃气管道供气系统 锅炉房供气系统，一般由供气管道进口装置、锅炉房内配管系统以及吹扫放散管等组成。 66 供气管道进口装置设计的基本要求 1. 供气管道进口装置设计要求 由调压站至锅炉房燃气管道一般均用单管供气，本设计采用单管管道敷设方式。 当调压装置进气压力在 上、而调压比又比较大时，可能产生很大的噪声，为了避免噪声沿管道传到锅炉房，调压装置后宜有 10 15m 的一段管道采取埋地敷设。由于本设计的进气压力为 以不采 用埋地敷设。但由于其它方面原因还是采用埋地敷设。 由锅炉房外部引入的燃气总管，在进口处应装设总关闭阀，按燃气流动方向，阀前应装放散管，并在放散管上装设取样口，阀后应装吹扫管接头。 2. 锅炉房内燃气配管系统设计要求 为了保证锅炉安全可靠的运行，要求供气管路上安装的附件连接要严密可靠，能承受最高使用压力。 管道及附件不得装设在高温或者有危险的地方。 在通向每台锅炉的支管上，应装有关闭阀和快速切断阀、流量调节阀和压力阀。 在支管至燃烧器前的配管上应装设关断阀、阀后串联两只切断阀，并应在两阀之间设置放散管。靠近燃 烧器的一只安全切断电磁阀的安装位置至燃烧器的间距尽量缩短，以减少管段内燃气渗入炉膛的数量。 3. 吹扫放散管道系统设计 吹扫方案应根据用户的实际情况确定，可以考虑设置专用的惰性气体吹扫管道用氮气、二氧化碳或蒸气进行吹扫；也可以不设专用吹扫管道而在燃气管道上设置吹扫点，在系统投入运行前用燃气进行吹扫，停运检修时用压缩空气进行吹扫。吹扫点应布置在下列部位： (1)锅炉房进气管总关断阀的后面。 (2)在燃气管道系统以阀门隔开的管段上需要考虑分段吹扫的适当地点。 燃气系统在下列部位应设置放散管道： (1)锅炉房进气 管总切断阀的前面（顺气流方向）； (2)燃气干管的末端，管道，设备的最高点； (3)燃烧器前两切断阀之间的管段； 67 (4)系统中其它需要考虑放散的适当地点。 放散管可根据具体布置情况分别引至室外或集中引至室外，放散管出口安装在适当的位置，使放散出去的气体不致被吸入室内或通风装置内，放散管出口应高出屋脊2 m 以下。 放散管的管径根据吹扫管道的容积和吹扫时间确定，一般按吹扫时间为 15 30气量为吹扫段容积的 10 20 倍作为放散管管径的计算依据，表 4表4举了锅炉房内燃气管道系统和厂区燃气管道系统的放散管管径参考数据。 表 32 厂区燃气系统放散管直径选用表 距离/m 燃气管道直径 /离/m 燃气管道直径 /0100 125 250 300350 400500 50100 125250 300 350 400 500 20 50 100 200 40 40 40 50 50 65 80 125 80 100 150 200 100 100 150 200 300 400 500 1000 65 65 80 100 150 200 200 200 250 300 300 300 250 300 300 300 表 33 锅炉房燃气系统放散管直径选用表 （ 4 燃气管径 /5 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 放散管直径 /5 32 40 50 65 80 锅炉燃气系统供应系统 本设计采用强制鼓风供气系统，强制鼓风供气系统是随着燃气锅炉技术的发展，供气系统的设计在不断改进，近几年出现的一些燃气锅炉，自动控制和自动保护程度较高，实行程序控制，要求供气系统配备相应的自控装置和报警设施，因此，工程系统的设计也在向自控方向发展，我国设计的一些燃气锅炉房中，供气系统已在不同程度上采用了一些自动切断、自动控制自动报警装置。 强制鼓风供气系统，装有自力式压力调节阀和流量调节阀，能保持进气压力和燃气流量的稳定，在燃烧器前的配管系统上装有安全切断电磁阀，电磁阀与风机、锅炉熄火保护装置、燃气和空气压力 检测装置等连锁动作，当鼓风机、引风机发生故障（停 68 电或机械故障），燃气压力或空气压力出现了异常、燃膛熄火等情况发生时，能迅速切断气源。 牵制鼓风供气系统能在较低压力下工作，由于装有机械鼓风设备，调节方便，可在较大范围内改变负荷而燃烧相当稳定。因此，这种系统在大中型采暖和生产的燃气锅炉房中经常被采用。 燃气管道供气压力确定 城市燃气管道压力分类 城市燃气管道按其所输送的燃气压力不同，分为以下五类： 低压管道（ p 次中压管道 A：（ p 中压管道 B：（ p 次高压管道 A：（ p 高压管道 B：（ p 在燃气锅炉房供气系统中，宜采用次中压、低压供气系统；不宜采用高压供气系统。本设计采用次中压管道。 供气压力的确定 燃气锅炉房供气压力主要是根据锅炉类型及其燃烧器对燃气压力的要求确定。当锅炉类型及燃烧器的形式已确定时，供气压力可按下式确定： P P 式中： P 锅炉房燃气进口压力， 燃烧器前所需要的燃气压力 P 管道阻力损失， 本设计燃气锅炉房的进口压力 P 为 69 燃气管道敷设原则及连接方法 管道的敷设原则 燃气管道可以分为埋地敷设和架空敷设两中。厂外管道一般均采用埋地敷设，厂内管道根据具体情况可以用架空敷设或埋地敷设。 1. 厂区管道敷设 厂区管道敷设要求及注意事项： （ 1） 厂区埋地敷设的燃气管道与建筑物、构筑物以及其它地下管道的最小水平距离应符合表 4规定。埋地燃气管道与建筑物、构筑物或其它相邻管道交叉时 ，交叉点的最小垂直距离应符合表 4规定。 （ 2） 寒冷地区埋地敷设的燃气管道，应埋设在冰冻线以下。 （ 3） 燃气管道需要考虑排水时，应装设排水器。燃气管道的排水坡度。顺气流方向一般不