八矿地面工业广场采暖设计及汽暖改水暖工程新重点

1、八矿地面工业广场采暖设计及汽暖改水暖工程研究报告第一章 概况河南煤业化工集团鹤煤公司八矿广场工业锅炉房始建 于 1983 年初，随着矿井生产的不断扩大和发展，原来锅炉 房四台旧锅炉运行能力已远不能满足生产和冬季采暖之用。 还有地面建筑设施的不断增加， 现办公室、 车间及职工餐饮、 娱乐场所的采暖距离远且分散，加之两个井口和煤楼运输系 统用汽量较大， 冬季采暖问题仍然较多， 如管路长时间使用、 加之防腐效果不好导致输送管路的“跑、冒、滴、漏”现象 严重。另外，锅炉房内两台 DZL6-1.25-AC.P 型 和 KZL4-13-A 型锅炉已经老化、结构不合理（独鼓风道）、锅炉配风效果 差、热效率低

2、，是我们这次工程项目技术改造的重点。一、供气情况 原八矿冬季供暖都是自备电厂供暖，供气面积为 23560卅，现在需要供热面积为 33827卅，现在自备电厂已经 破产。鉴于以上情况经矿领导研究决定将我矿锅炉进行水暖 优化系统改造，水暖的工作压力要求比较低，因1#、2#、3#锅炉均为 80 年代安装并投入使用，设备老化、效率低无法满足汽暖的要求。原来使用汽暖系统时，虽然这四台锅炉之 间安装连接管，由阀门控制接通和关闭，以防水暖锅炉出现 故障后，可以利用换热器实现供暖。但整个供热系统无回水 管路，事故频频多发，原煤、盐、水损耗严重。还存在一些 问题： 1、气暖热损失大。（因间断送气，及跑、冒、漏、

3、汽量）； 2、室内采暖温差变化大（因间断送气）；3、维护量大； 4、维护费用高； 5、和热水锅炉比安全运转可靠性低； 6、供热半径小； 7、属开放型供热， 与热水锅炉相比能耗大。二、广场工业锅炉房内四台锅炉主要技术参数如下： 1#锅炉1、锅炉名称：卧式快装锅炉2、型号： KZL4-13-A3、额定蒸发量： 4t/h4、额定工作压力： 1.3Mpa5、水压试验压力： 1.63Mpa6、许可工作压力： 0.4Mpa7、饱和蒸气温度：194 C&给水温度：20 C9、炉膛容积： 8.42m210、炉排有效面积： 4.55m211、辐射 / 对流受热面积： 23.4m2/79.6m12、省煤器

4、受热面积： 27.8m213、受热面积（不含省煤气） 133.5m214、设计效率 / 燃料： 80%/烟煤15、炉排种类：链条炉排16、水处理方法：炉外软化 2#锅炉1、锅炉名称：卧式快装锅炉2、型号： DZL6-1.25-AC.P3、额定蒸发量： 6t/h4、额定工作压力： 1.25Mpa5、水压试验压力： 1.63Mpa6、许可工作压力： 0.4Mpa7、饱和蒸气温度：193.3 C&给水温度：20 C9、炉膛容积： 11.2m210、炉排有效面积： 4.68m211、辐射 /对流受热面积： 22.8m2/92.4m12、省煤器受热面积： 43.6m213、受热面积（不含省煤气）

5、 120.5m214、设计效率 / 燃料： 72%/烟煤15、炉排种类：链条炉排 16、水处理方法：钠离子交换器3#锅炉 1、锅炉名称：卧式快装锅炉 2、型号： KZL4-13-A3、额定蒸发量： 4t/h4、额定工作压力： 1.3Mpa5、水压试验压力： 1.63Mpa6、许可工作压力： 0.4Mpa7、饱和蒸气温度：194 C&给水温度：20 C9、炉膛容积： 11.2m210、炉排有效面积： 4.68m211、辐射 /对流受热面积： 22.8m2/92.4m1 2 、省煤器受热面积： 43.6m2 13、受热面积（不含省煤气） 120.5m214、设计效率 / 燃料： 72%/烟

6、煤 15、炉排种类：链条炉排16、水处理方法：炉外软化4#锅炉1、锅炉名称：双锅筒纵置式链条炉排组装水管锅炉2、型号：SZL6-1.25A n3、额定蒸发量： 6t/h4、 额定工作压力： 1.25Mpa5、 额定蒸汽温度：193 C6、冷空气温度：20 C7、蒸汽湿度： <3%&排烟湿度：165 C9、 水压试验压力： 1.65Mpa10、给水温度：60 C11、炉排有效面积： 8.44m212、设计热效率： 81.7%13、辐射受热面积： 22.8m21 4 、省煤器受热面积： 54.5m215、设计煤种：n类烟煤15、炉排种类：链条炉排16、水处理方法：炉外软化三、鉴于以上

7、问题，八矿组织技术人员深入现场、分析 研究，并且在时间短、任务重和没有专业水暖技术指导的情 况下，仅参考工业锅炉房设计手册、锅炉操作安全技 术等文献，综合八矿地面工业广场实际情况，对八矿地面 工业广场采暖设计及汽暖改水暖工程研究报告进行设计和 改造。第二章 采暖系统改造方案一、锅炉改造的必要性通过对整个工程现场深入细致地考察后，发现原有的供 暖系统因使用时间较长，加之防腐效果不好，管道已严重腐 蚀，回水都直接排入了下水道中，造成能源的白白浪费。如 果将蒸汽供暖改为热水供暖，则是节约能源的一项重要措 施。同时，八矿的汽暖锅炉因运行多年，安全系数也大大降 低。所以，将汽暖锅炉改装为水暖锅炉，无论从

8、经济上还是 从技术上都是必要的。二、锅炉本体改造方案1、锅炉改造原因与理由原因：现八矿广场工业锅炉房有四台锅炉， 其中 1#、2#、 3#锅炉均为 80 年代安装并投入运行的设备，由于长达 20 多 年的不间断运行而使设备主要零部件老化、产热效率低、耗 煤量大和维护成本高等问题； 4#锅炉是 2008 年 12 月份安装 并投入使用的设备，通过近一年来的安全使用，该锅炉运行 性能良好、产热效率高，能够保证我矿两个井口（立井、斜 井口）、煤楼和福利楼的正常供暖使用，但不能解决矿井大 面积的供暖问题。鉴于以上情况，我们根据企业节能降耗创 效发展的远景目标， 八矿决定对 1#、2#蒸汽锅炉改造为热水

9、 锅炉。理由：一、热水锅炉的容积比蒸汽锅炉大许多倍，且热 水系统有很大的蓄热量，且供热平稳，能迅速适应外界温度 变化的要求；二、热能利用率高，节约燃料，蒸汽采暖系统 有凝结水和二次蒸发损失，管道散热、泄漏损失和锅炉排污 热损失。而热水锅炉温度比蒸汽低，可以比蒸汽锅炉节约燃 料 30% 40%；三、蒸汽采暖需要有大量的疏水器、减压阀、 凝结水泵及补给水设备，蒸汽管道容易泄漏，因此，日常维 修费用大，热水锅炉比蒸汽锅炉的维修费用低30%；四、热 水锅炉供暖半径大，可以较长距离输送，热损失小。与环境 温度差小，易保温。2、蒸汽锅炉改热水锅炉技术方案（1）保持原有蒸汽锅炉外型及位置不变，只去掉了水 位

10、计。（2）对原锅炉的出气管路和锅筒内部部分进行了改动。（3）增加了出、回水分水器各一套。（4）增设了一 套高效智能换热机组 ，型号： SHQT600-1.6-24-2B（5）对矿部分室内外管网系统及散热片进行了安装和 改造。3、热水锅炉系统的设计 八矿热水锅炉系统设计（见附图）三、室外热力管网改造方案1、根据八矿工业广场各办公室、车间的供暖实际布置， 需要分为四路热力管路。一路供：机修厂、采掘办公楼、通风办公楼、运销办公 楼、南办公楼、门岗；二路供：机运队、灯房、男澡堂楼、调度室；三路供：运输区、机电办公楼、供应办公楼、行政办公楼、鸿运办公楼、工会办公楼、综合办公楼；四路供：支护车间、煤楼、煤

11、场、木场。2、分路技术参数如下：一路室外管路 150mm长度110m100mm长度150m75mm长度105m,合计长度365m；二路室外管路 150mm长度100m100mm长度100m,合计长度 200m；三路室外管路 150mm长度150m；100mm长度250m；75mm长度130m,合计长度530m；四路室外管路 100mm长度160m,75mm长度100m,合计长度 260m。第三章 主要设备技术参数一、1#(KZL4-1.3-A )快装蒸汽锅炉,改为热水锅炉后：1 、额定热功率 2.8MW2、额定出水压力 0.8MPa3、热效率 76%4、额定出口水温 95C5、回水温度：70

12、C二、2#(DZL6-1.25-AC.P )蒸汽锅炉，改为热水锅炉后：1、额定热功率 4.2MW2、额定出水压力 0.8MPa3、热效率 80%4、额定出口水温 95C5、回水温度：70 C三、双纹管换热器：1、型号： SHQT600-1.6-24-2B1台汽- 水换热、采暖型、换热量 3.6MW2、技术参数被加热水70-95 C,流量123.5t/h;蒸汽温度200C,压力0.2-0.3MPa ;四、循环泵1 、型号： DFG125-500B/4/452台(一用一备： 选用 1450R/min 低转速 4 级水泵噪音 <80 分贝)2、技术参数： Q=139t/hH=62m P=45K

13、W扬程： 62m循环流量： 139m3/h五、补水泵 2 台一用一备）1、型号： DFG65-200A/2/5.5 2 台 （一用一备）2、技术参数： Q=20t/h H=48m P=5.5KW扬程： 48m流量： 20m3/h六、分水器、集水器采用 450*2800mm成品产品。预留219管口 1个，预留219管口 5个（于外网管道连接配套）七、自动控制：采用国际上最新技术的 PID 调节器、调节阀及电子保护 技术的全自动电气控制设备。该控制系统实现对换热机组供 水恒温控制，压补水泵自动定，对机组进行自动控制、限定 作用、保护及启动。1 、采用西门子电动调节阀实现供水温度恒温控制，达到节 能

14、舒适的效果，同时具有白天 / 夜晚两种供热模式即设定两 种供水温度，节能效果明显。2、西门子电动调节执行机构（SKC62具备断电保护功能， 当断电时能自动切断蒸汽，以防止二次水超温。3、循环泵三角形降压启动。4、补水泵采用电接点压力表自动补水。八、管道配管、阀门安装1、所有钢管采用无缝钢管 阀门采用 J41H-16 型号。第四章 水暖锅炉的技术特点及应用条件1、安全性高。与汽暖锅炉比较，水暖锅炉用水温度较低，且水的汽化 形成水垢的可能性小，对水质要求较低。受压元件工作温度 较低，基本上不会发生水垢过厚而烧坏过热面的现象。 同时， 由于无蒸汽产生，一般锅水都处于未饱和状态，锅水的温度 低于常温下

15、的沸点（高温水暖锅炉除外）。所以，一旦锅炉 发生了事故，危害也不如汽暖锅炉严重。2、节煤燃料。水暖锅炉与汽暖锅炉比较，其根本区别在水暖锅炉不是 产生蒸汽，进出锅炉的介质都是热水。热水的温度比烟气温 度低得多，热阻低、水垢薄，提高了传热效率。从有关资料 看，与相同容量的汽暖锅炉比较，水暖锅炉可节省燃料 20% 以上，尤其是用于区域采暖的水暖锅炉效率更高，能节省大 量燃料。3、运作操作方便。与汽暖锅炉相比， 因锅内充满水， 自然不需要监视水位， 不需要水位表，正常运作时压力比较稳定，司炉人员比较容 易掌握操作技术。4、减少排污损失，提高节能效果。汽暖锅炉的排污率比水暖锅炉高很多。 一台 2t/h

16、、工作 压力 0.6Mpa 的汽暖锅炉与水暖锅炉相比较，前者浪费燃料 1%以上。5、减少管道系统、疏水器及管道漏汽，避免资源浪费。 在汽暖系统中，管道系统、疏水器及管道漏汽不会影响 锅炉正常工作，一般不为人们所重视，造成很大浪费。而热 水采暖系统一般不允许跑冒滴漏，否则会影响正常工作，迫 使人们及时维修。6、采暖温度舒适。 热水采暖室内温度较舒适，而蒸汽采暖室内温度高低不 均衡，而且空气干燥，不舒适。7、便于集中供热。 热水采暖特别是高温水，供热半径大，有利于城市集中 供热。第五章 经济效益分析水暖应用带来的的经济效益1、省水价值 Q:(水资源费和排污费 P=2元/吨)Q 1= ( q x P

17、x h x d x n) -Q 失=(6 x 2x 24x 30 x 2) -200 x 2=16880 元式中: q- 锅炉蒸发量。单位:t/hP- 国家征收的水资源费和排污费。h- 冬季锅炉每天运转时间。单位:hd- 冬季锅炉运转天数。( 1 个月)n- 冬季蒸汽锅炉运转台数。单位:台Q失一冬季水暖锅炉损耗水量一个月按200吨计。2、省电价值 Q2( 1 )水暖锅炉每天耗电量:(KWh)Q水d=( N引x t引)+ ( N鼓x t鼓)+( N循x t循)+(N炉x t炉)=(37x 12) +( 5.5 x 12) +( 15x 24) +(1.1 x12)=883.2( KWh)冬季耗电

18、量:( KWh)Q 水 D= Q 水 dx d=883.2 x 30=26496 ( KWh)Q水d-水暖锅炉每天耗电量，单位KWh。N引一引风机电机功率，单位：KWt 引- 引风机每天工作时间，单位：小时。N鼓鼓风机电机功率，单位：KWt 鼓 鼓风机每天工作时间，单位：小时。N循-循环水泵电机功率，单位：KWT 循- 循环水泵每天工作时间，单位：小时。N炉-炉排运转电机功率，单位： KWt 炉- 炉排运转每天工作时间，单位：小时。(2)气暖锅炉每天耗电量： ( KWh)Q气 d= (N 引 x t 引)+ ( N 引 i x t 引 1)+ ( N 鼓 x t 鼓)+ ( N 鼓 i x t

19、鼓 1)+( N炉 x t 炉)x 2=( 37x 24) +( 37x 24) +( 5.5 x 24) +( 7.5 x 24) +( 1.1x 24)x 2=2140.8( KWh)冬季耗电量：( KWh)Q 气 D= Q 气 dx d=2140.8 x 30=64224( KWh)Q气d气暖锅炉每天耗电量，单位KWh。N引一3#引风机电机功率，单位：KWt 引 3#引风机每天工作时间，单位：小时。N引i4#引风机电机功率，单位：KWt 引 14#引风机每天工作时间，单位：小时。N鼓3#鼓风机电机功率，单位：KWt 鼓 3#鼓风机每天工作时间，单位：小时。N鼓1-4#鼓风机电机功率，单位

20、：KWt 鼓 1 4#鼓风机每天工作时间，单位：小时N炉-3#、4#炉排运转电机功率，单位：KWt 炉 - 3#、 4#炉排运转每天工作时间，单位：小时。（ 3）一个月省电总价值 Q2：Q2= （Q气d- Q水d）x电量单价（0.58元/KWh）=（64224-26496 ） X 0.58=37728 X 0.58=21882.24 （元）3、省盐价值 Q3： （工业盐单价 0.90 元/公斤）锅炉房 2008 年冬季汽暖一个月用盐 17t ， 2009 年冬季水 暖一个月用盐 13.2t省盐价值： Q3=（ 17-13.2 ）X 0.90 X 1000 =3420（元）4、省煤价值 Q:（

21、2008年冬季煤的单价 W=750元/吨）（1） 2008年冬季气暖一个月耗煤量（吨）M气:经统计为： 720（含 1 个井口及澡堂用煤），经计算除去1个井口和澡堂用煤量，实际采暖耗煤量为M气实=360吨。（2） 2009年水暖一个月耗煤量（吨）M水实=120吨省煤总价值Q4= （ M气实-M 水实）x W=（360-120 ） X 750= 180000 （元）5、与 2008 年冬季相比， 一个月节省维修材料费及配件费用 共计 Q5=2000 元。结论：与 2008 年冬季相比一个月节省总价值Q：Q= Q1+ Q2 +Q3 +Q4+ Q5=16880+21882.24+3420+18000

22、0+2000=224182.24 （元）=22.4 万元 根据一个多月水暖运行情况得出如下结论：1 、水暖与气暖相比，省水。2、水暖与气暖相比，省电。3、水暖与气暖相比，省盐。4、水暖与气暖相比，省煤。5、水暖与气暖相比，省设备维修费及材料配件费。6、水暖与气暖相比，室内温差变化不大，采暖效果好。第六章 结论原来汽暖时，八矿采暖面积为 23560ml，现在八矿水暖， 采暖面积为33827吭 比原来增加10267卅。汽暖时，锅炉因 连续运转，经常烧坏设备，造成锅炉运行成本增加，现改为 水暖后，烧坏设备现象明显减少，减少了材料费支出。通过一个多月的运行，供热由汽暖改为水暖后，提高了 供热标准，保证了矿区办公楼和车间平房取暖质量，达到了 节煤、节电、节水、节盐