锅炉课程设计说明书

1、燕山大学课 程 设 计 说 明 书题目： 佳木斯市某住宅小区锅炉设计 学院（系）： 年级专业： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 目 录一、设计题目与原始条件2二、方案设计2三、热负荷计算2四、锅炉型号和台数选择4五、定压及水处理选择4六、给水设备和主要管道的选择计算7七、送引风系统设计9八、运煤除渣方法的选择13九、工艺布置15十、设计总结16十一、参考文献16一 设计题目与原始条件 设计题目：佳木斯市某住宅小区锅炉设计原始条件：1.负荷要求：建筑面积20×10 m2,设计锅炉房。2.煤质资料：煤质为辽宁抚顺A烟煤，煤质成分为=55.82%，=4.95%,=0.51%,

2、=8.77%,=1.04%,=12.20%,=16.71%, =22380kJ/kg，=46.04%。 3.水质资料：K+ Na=10.58mg/l，CL=382mg/l， Ca=39.19mg/l，Mg=21.23mg/l，Fe=0.4 mg/l,NH=1.2mg/l, SO=316 mg/l, CO=20 mg/l, HCO=194 mg/l,溶解氧=3.7 mg/l。 4.气象条件3地名计算用采暖期围护结构冬季室外计算温度t/耗热量指标q/(W/m)采暖设计热指标q/(W/m)天数z/d室外平均温度t/住宅30-45佳木斯180-10.3-24.021.940二 方案设计本设计为锅炉房工

3、艺设计，设计的主要内容包括：冬季采暖负荷的计算，锅炉的选型，水处理设备的选型，风机的选型及其计算，锅炉房内各设备的布置与连接，及水力计算等内容三 热负荷计算 1.最大计算热负荷QmaxQmax=K（K1Q）Q1 采暖最大热负荷，t/h K管网热损失系数（一般常用1.051.08） K1 采暖同时使用系数；Q=q×A=40×20×10 =8MW=8/0.7=11.43 t/h（1 t/h=0.7MW） Qmax=K（K1Q）=1.05×1×8=8.4MW2.平均计算热负荷 Q 采暖热负荷，t/htn 采暖室内计算温度， t采暖期室外平均温度，tw

4、 采暖期采暖室外计算温度，所以= =5.4MW3.锅炉房年热负荷计算锅炉房三班制运行，采暖工作时间为180天，全年热负荷是计算全年燃料消耗量的重要依据采暖的全年热负荷，t/年D0 = K采暖天数S每昼夜工作班数 非工作时保温用热负荷，t/h=8×180×3×5.4=23328MW/年D0 = K=1.05×23328=24494.4 MW/年四 锅炉型号和台数选择（1） 锅炉型号根据热负荷的大小和燃料种类等因素选择锅炉根据文献2选择型号为SZL-5.6-0.7/95/70-AII的锅炉锅炉型号SZL-5.6-0.7/95/70-AII生产厂地天山额定供热

5、量/MW5.6热水出口压力/MPa0.7热水出口温度/95回水温度/70排烟温度/辐射受热面积/对流受热面积/炉膛面积/炉排有效面积/9.05燃料消耗量kg/h1328锅炉效率79.5外形尺寸（长×宽×高）8120×4420×1760金属总重/t34.2五 定压及水处理设备选择锅炉循环水量的计算 t/hQ锅炉额定热负荷，kWk管网散热损失系数，取1.05c管网热水的平均比热容，kJ/(kg)热水供回水温差，=505.6t/h热水管网补水量为505.6×2%=10.112t/h锅炉房用水一般来自城市或厂区供水管网，水质已经过一定的处理。锅炉房水处

6、理的任务通常是软化和除氧，某些情况下也需要除碱或部分盐。1. 确定水处理设备生产能力水处理设备的生产能力G由锅炉补给水量、热水管网补给水量、水处理设备自耗软水和工艺设备生产需要软水量决定：锅炉补给水量，t/h热水管网补给水量，t/h水处理设备自耗水量，t/h工艺设备生产需要的软水量，t/h1.2裕量系数锅炉补给水量： t/hD锅炉房额定蒸发量，t/h设备和管道漏损，可取5锅炉排污率，热水管网补给水量应由供热设计提供，如无法获得，可按照热网循环水量的2计算，当前热水管网实际漏水量普遍偏大，因而，通常取4G=G×4=505.6×4=20.224t/h水处理设备自耗软水一般是用于

7、逆流再生工艺的逆流冲洗过程，其流量可按预选的离子交换器直径估算： t/h逆流冲洗速度，m/h，低速流再生时可取2m/h,有顶压时可取5m/h;F交换器截面积，m，假定取2.5m水的密度，t/m,常温水1t/m=2×2.5×1=5t/h得 t/h2.决定水的软化方法锅炉用水应进行软化处理。碱度高的水有时需要进行除碱处理，通常可根据锅水相对碱度和按碱度计算的锅炉排污率高低来决定。锅水相对碱度=A锅炉补给水碱度，nmol/LS锅炉补给水溶解固体物，mg/L碳酸钠在锅内分解为氢氧化钠的分解率根据低压锅炉水质标准，锅水相对碱度应小于0.2。由于没有给定锅炉补给水溶解固形物的量，所以碱

8、度忽略，不需要除碱。根据文献2，水的软化方法一般采用离子交换软化方法，其效果稳定，易于控制。在文献2中查得，选用无顶压固定床逆流再生钠离子交换器两台，一用一备。逆流再生钠离子交换器LNN-1600/35规格性能表：公称直径/mm工作压力/MPa工作温度/出力/(t/h)工作树脂层高/mm再生耗盐量/kg树脂装载量/L石英砂装填量/kg设备满水负荷/kN16000.65-6035200040040002300140逆流再生钠离子交换器LNN-1600/35结构尺寸表：公称直径HH1H2H3LL1L2L3L4ba1600501214303101901050787535595300155014018

9、010080501254.软化设备选择计算钠离子交换法的再生剂为食盐，再生液的制备一般用溶盐池，池的体积通常为一次再生用盐量；如离子交换器台数较多，需要两台同时再生时，可按两次再生用盐量计算。稀盐溶液池的体积按下式计算： B一次再生用盐量，kg 盐溶液浓度4%8% 盐溶液密度，t/故再生用盐较小时，用贮盐池。贮盐池体积由下式计算：A每昼夜用盐量，t ；n贮盐天数，取12天；盐的密度，可取0.86t/。故，长×宽×高：2.23m×2m×1.5m 5.除氧设备选择计算热力除氧是使用最广泛的除氧方法，其工作可靠稳定，根据文献2选用全补给水热力除氧器，水箱性能及

10、规格如下表；规格/(t/h)工作压力/MPa工作温度/进水压力/MPa进水温度/水箱有效容积/水压试验压力/MPa设备净重/kg400.021040.15-0.220250.27945除氧器及水箱外形尺寸规格/(t/h)LBHLba40598121306214105012127230六 给水设备和主要管道的选择与计算给水设备是指锅炉房给水系统中各种水泵和水箱，它与锅炉的安全运行有着密切的关系。1. 决定给水系统给水系统由给水设备，连接管道和附件等组成。2. 给水泵的选择（1） 给水泵的容量和台数给水泵的流量应该满足锅炉所有运行锅炉在额定蒸发量时给水量的1.1倍的要求， t/h；（2）给水泵根据

11、文献2选用IS型单级单吸离心泵3台，二用一备，性能表如下： 型 号 流量Q扬程H/m转速n/(r/min)功率N/kW效率（%）气蚀余量/mL/s轴功率电动机功率IS200-150-315400111.132145042.555823.5IS200-150-315离心泵的外形尺寸表如下：泵型号 外形尺寸/mm电动机LL1L2L3HH1BB1型号功率/kwIS200-150-315194018203201200865465660600250M-455设置备用给水泵是为了保证在停电，正常维修和发生机械故障等情况下，锅炉仍能安全、可靠地供水。为了保证能够给水泵安全、正常工作，所选择的给水泵还应适应最

12、高给水温度的要求。（3）给水泵的扬程给水泵的扬程对于压力较低的锅炉，给水泵的扬程可用下式近似计算： H=1000P+100200 kPa（P为锅炉的工作压力）即100米水柱的扬程 3. 给水箱的选择（1）给水箱的容积和个数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的在额定蒸发量时所需2040分钟的给水量，对于小容量的锅炉房，给水箱的有效容积可适当增大。 采用热力除氧和真空除氧时，除氧器和给水箱由制造厂配套提供。根据热力除氧设备选择容积为25m的水箱,4m×2.5m×2.5m（2）给水箱的安装高度给水箱的安装高度应不小于下式计算的给水泵的最小灌

13、注高度。 使用温度下水的饱和压力，； 给水箱液面压力，； 吸水管道阻力，； 富裕量,可取； 使用压力下水的密度, ； 重力加速度,； 泵的允许汽蚀余量，。由泵的样本给出的允许汽蚀余量=3.5m=4m4.补给水泵的选择根据软化水量和文献【1】选择IS型单级单吸离心泵2台，两用一备，性能表如下： 型 号 流量Q扬程H/m转速n/(r/min)功率N/kW效率（%）气蚀余量/mL/s轴功率电动机功率IS100-65-315308.33 3414505.4411512.0IS100-65-315离心泵的外形尺寸表如下：泵型号 外形尺寸/mm电动机LL1L2L3HH1BB1型号功率/kwIS100-65

14、-315179518203201200655375730670280S-2755.系统主要管道管径的确定（1） 循环水主干管管径确定由上可知：总管G=505.6t/h若取管内流速为2m/s，则每台锅炉的循环水管的管径为：299mm 取循环水进出总管管径为300mm（2） 水泵至锅炉循环水管管径水泵至锅炉循环水管道为单管制，根据锅炉循环水量：G=252.8t/h若取管内流速为1.5m/s，244mm取水泵至锅炉循环水管管径为250mm七 送引风系统设计1. 计算送风量和排烟量（1）送风量计算对于烟煤理论空气量可按下式进行计算， 其中，计算得：=5.9每台锅炉每小时有效吸热量： kJ/h锅炉实际消

15、耗燃料量： /h计算燃料消耗量为： /h根据文献1，因用的是烟煤，故选择812，这里取10。选用的送风机和引风机应能保证供热锅炉在既定工作条件下，满足锅炉全负荷运行时对烟、风流量和压头的需要，为了安全起见，在选择送、引风机时应该考虑有一定的裕度，送引风机性能裕量系数列于下表：设备或工况裕量系数风量裕量系数压头裕量系数送风机1.11.2引风机1.11.2带尖峰负荷时1.031.05一个直入炉膛的过量空气系数去，在计算修正富裕度后，每台锅炉的送风机的风量可按下式进行计算： 风量裕量系数 这里取1.1；直炉膛入口空气过量系数 这里取1.22；计算燃料消耗量 ；烟煤理论空气用量 ；送风温度 。所以送风

16、机的风量： 根据文献2根据风量选9-19型离心鼓风机，一台锅炉一台鼓风机，共2台，性能参数如下：机 号转速/（r/min）全压/Pa(mm)流量/() 电动机型号功率/kW10D14505664(578)12451Y200L-430(2) 排烟量计算对于烟煤理论烟气量可按下式进行计算： 得： 所以选用XD型多管旋风除尘器，除尘器的漏风系数，引风机入口处的过量空气系数和排烟温度，取风量裕量系数=1.1，一台锅炉配一台引风机，选3台，则每台引风机所需流量可按下式进行计算： = =23532根据文献2排风量初选Y5-47-12型离心引风机，其主要性能参数如下表所示：机号转速/全压/流量/效率/%电动

17、机型号功率/No8C202024522373380.6Y200L-4302 确定烟和风管道断面尺寸根据文献2风管和烟管内推荐流速如下表所示材料名称风速（）烟速（）砖或混凝土金属制根据参考文献5采用金属制风道，推荐风速=1015m/s，风管断面尺寸按=12m/s计算得：=0.54m2，所以风道尺寸为0.675*0.8。3 确定烟囱高度和尺寸（1）确定烟囱的高度在机械通风时，烟囱的高度都应根据排出烟气中所含的有害物质：SO2、NO2、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

18、放标准和大气环境质量标准等规定。根据文献2可查的烟囱最低允许高度，如下表所示：锅炉房总容量<11-22-44-1010-2020-40<0.70.7-1.41.4-2.82.8-77-1414-28烟囱最低允许高度202530354045在本设计中锅炉的总容量为2×5.6MW，最低高度40m,而锅炉烟囱周围半径200m距离内没有建筑物，所以选择烟囱的高度选择40m。（2）烟囱直径的计算 烟囱的直径可按下式进行计算 通过烟囱的总烟气量，m3；烟囱出口烟气流速,m/s，这里取15。根据文献2可查得烟囱出口处烟气流速的推荐值，其值如下表所示通风方式运行负荷全负荷时最小负荷时机械

19、通风10-204-5自然通风6-102.5-3设计时满足冬季负荷要求，所以通过烟囱的总烟量： 所以烟囱底部直径 烟囱坡度，通常取0.02-0.03，这里取0.025；烟囱高度。得： 。八 运煤除渣方法的选择1.计算锅炉房的耗煤量及相应的灰渣量已知 MJ/kg，锅炉热效率 为了运煤除灰设备选择计算的需要，应分别计算锅炉房平均小时最大耗煤量、最大昼夜耗煤量、全年耗煤量及相应的灰渣量。平均小时最大耗煤量最大昼夜耗煤量： t/d S生产班次，这里取3班；全年耗煤量：根据文献【3】P334可查得相应每小时最大灰渣量的计算公式为： B锅炉的平均或最大耗煤量,t/h ； Aar煤的收到基灰分，%； q4固体

20、不完全燃烧热损失； Qnet，ar煤的收到基低位发热量，kJ/kg。所以，最大灰渣量：2.决定贮煤场的面积燃料的厂外运输，不管是火车还是汽车都可能因气候、燃料源等各种条件影响而短时中断；贮煤场的面积大小，根据煤源的远近、运输方法及其可靠性等因素按文献公式计算： B锅炉房平均小时最大耗煤量，； 锅炉每昼夜运行时间，24h； 煤的储备时间，7d； 考虑煤堆过道占用面积的系数，取1.5； 煤堆高度，取2m； 煤的堆积密度取0.9 t/ 堆角系数，取0.8。故，贮煤场的面积为 3.决定灰渣场的面积贮渣量一般为3-5天锅炉房最大昼夜灰渣量。灰渣的视密度可取0.6-0.9t/,渣堆高度应便于卸渣。根据文献灰渣场的按下式计算： 式中：锅炉房平均小时最大灰渣量，t/h；锅炉每昼夜运行时间，24h；灰渣的