锅炉与锅炉房设备12

第十二章锅炉房工艺设计及汽水系统§12.1锅炉房设计原则和方法

§12.2锅炉房容量及锅炉选择§12.3锅炉房的布置§12.5蒸汽锅炉房的汽水系统返回§12.6热水锅炉房的热力系统锅炉房设计遵循标准

《锅炉房设计规范》《蒸汽锅炉房安全技术监察规程》《热水锅炉安全技术监察规程》《工业锅炉水质标准》《建筑设计防火规范》《锅炉大气污染物排放标准》《工业企业设计卫生标准》

§12.1锅炉房设计原则和方法第十二章一、锅炉房设计的一般原则1．一个正确的设计，必须符合党和国家的方针政策，这也是鉴别、评价设计质量的重要条件。

2.一个正确的设计，必须严格遵守安全规程;充分注意废热、余热的利用，实行综合利用;采取有效措施减轻废气、废水、废渣和噪声对环境影响；3.一个合理的供热锅炉房设计，应根据城市(地区)或工厂企业(单位)的总体规划进行，做到远近结合，以近期为主，并适当为将来生产发展留有余地，以便节约资金和材料，更好地发挥投资的经济效益。§12.1锅炉房设计原则和方法第十二章

二、锅炉房设计程序和方法

锅炉房工艺设计，可按初步设计、技术设计和施工设计这样三个阶段进行，也可按初步设计和施工图设计两个阶段进行；锅炉房初步设计的内容，包括:(1)热负荷计算、锅炉选型及台数的确定;(2)供热系统、热源参数及热力管道系统的确定;(3)供水及凝结回水系统的确定;(4)锅炉给水的处理方案及系统的确定;(5)锅炉排污及热回收系统的确定;§12.1锅炉房设计原则和方法第十二章

(6)烟气净化措施及烟囱高度的确定;(7)燃料消耗量、卸装设施、贮存量及煤场和输送方式的确定;(8)干灰渣量、灰渣的利用、渣场及除灰方式的确定;(9)综合消耗指标(水、电、汽及燃料消耗;(10)图表，图纸；有设备平面布置图、热力系统图和水处理系统图；表格有设备表、主要材料估算表以及经济概算，并按此编制订货清单。

§12.1锅炉房设计原则和方法第十二章

工业锅炉房工艺设计一般可按如下程序进行:(1)调查研究，熟悉生产工艺，了解生产、采暖通风和生活对供热介质的种类、参数和负荷的要求。(2)尽可能详细、全面地搜集与工程设计有关的各项基础资料。(3)拟订设计方案，进行技术经济的分析比较，选定可行的最佳方案。(4)在方案既定、设备落实的基础上，进行设计计算及绘制施工图。§12.2锅炉房容量及锅炉选择第十二章

一、锅炉房容量的确定锅炉房设计容量宜根据热负荷曲线或热平衡系统图，并计入管道热损失、锅炉房自用热量和可供利用余热进行计算确定。

§12.2锅炉房容量及锅炉选择

第十二章

1．锅炉房最大热负荷的确定

t/h式中：——分别为生产工艺、采暖、通风、生活用热负荷，t/h；

K——供热管网热损失及锅炉自用汽的利用系数，K=1.1~1.2，取1.05；

K1——生产工艺用热负荷的利用系数，一般取K1=0.7~0.9；

K2,K3——为采暖、通风用热负荷的利用系数，取K2=1.0,K3=0.7~1.0；

K4——日常生活用热负荷的利用系数，取K4=0.5。第十二章

2．锅炉房平均热负荷的确定

t/h其中：采暖（通风）平均热负荷的确定：

t/h式中：tn——采暖房间室内计算温度，oC；

tw——采暖期采暖或通风室外计算温度，oC；

tpj——采暖房间室外平均温度，oC；§12.2锅炉房容量及锅炉选择

3．锅炉全年热负荷的确定

式中：h1,h2,h3,h4——分别为一年生产工艺、采暖、通风、生活用热小时数。§12.2锅炉房容量及锅炉选择

二、锅炉供热介质和参数的选择

锅炉供热介质的选择，应根据供热方式、介质的需要量和供热系统等因素确定。

采暖通风：以热水为供热介质;生产用汽：以蒸汽作为供热介质;同时供生产用汽及采暖通风和生活用热：经技术经济比较后，可选用蒸汽或蒸汽与热水作为介质。

第十二章§12.2锅炉房容量及锅炉选择

第十二章

三、锅炉型号及台数的选择1．锅炉型号1）根据热用户的要求及特点确定锅炉型号首先满足供热负荷的需要，选用介质、参数及供热管线的介质压力及温降的考虑2）同一锅炉房内尽可能采用系统类型、容量的锅炉，以利于设计、施工、安装和运行管理（热用户的特殊要求除外）3）对专供采暖的锅炉房宜选用热水锅炉2．燃烧设备1）就近取材，保护环境2）

高效、清洁燃烧设备3）能适应热负荷变化，自动化程度高、电耗金属耗量低的设备§12.2锅炉房容量及锅炉选择

第十二章

3．经济性问题1）

选用燃烧效率高和热效率高的锅炉2）

选用投资和运行管理费用低的锅炉3）

选用热负荷调节方便的锅炉4．锅炉台数1）

锅炉房锅炉总台数的确定，应按所有锅炉运行在额定蒸发量工作时，能满足最大热负荷为原则来考虑2）同一锅炉房，新建时不宜超过五台，改扩建不宜超过七台3）当热负荷一年中变化较大时，主要以调整运行锅炉台数的方法来适应负荷变化，从而使运行的锅炉接近额定蒸发量下工作5．热备用§12.2锅炉房容量及锅炉选择

第十二章

锅炉房的布置，通常是指锅炉房与所在区域内其他建筑物、构筑物以及堆场之间的布置、锅炉房的建筑形式及其内部各使用场地、房间的布局和锅炉房设备及管道的工艺布置三个方面。

一、锅炉房的区域布1.锅炉房应建在靠近热负荷比较集中的区域

2.锅炉房应临近运输干线，便于燃料贮运和灰渣排除

3.锅炉房的位置应有利于减少烟尘和有害气体对居住区和主要环境保护区的影响

4.锅炉房应有利于自然通风和采光

5.锅炉房区域布置，应尽量缩短流程和管线。

§12.3锅炉房的布置

§12.3锅炉房布置第十二章

二、锅炉房的建筑1．锅炉房的建筑布置应符合锅炉房工艺布置的要求，同时应照顾到土建工程中通用的模楼2．锅炉房应根据锅炉的容量，类型，燃烧和除灰渣方式来决定采用单层或多层布置。①小容量和组装的燃煤锅炉以及燃油，燃气锅炉宜采用单层布置；②蒸发量较大，采用机械化运煤、除渣的散装燃煤锅炉宜采用双层布置。3．锅炉房建筑要求①

屋顶结构的荷重<0.9kPa，以整片为宜；§12.3锅炉房布置第十二章

②

为了保证锅炉房工作人员的出入，或当紧急状况时，便于迅速离开现场，锅炉房的各层出入口不应少于2个，楼层上的出入口，应有通向地面的安全梯。③

锅炉房通向室外的门应向外开启，锅炉房内工作间或生活间直接通向锅炉间的门应向锅炉间内开启。4.平面布置和结构设计应考虑扩建的可能性。其附属间应布置在固定端，取样分析、锅内加药装置一般应布置在固定端，上煤栈桥应布置在固定端，检修设备吊装孔应开设在锅炉房大门附近5.锅炉房地平标高（室内）至少比室外地平高出150mm；烟囱中心距锅炉房后墙中心线一般不小于10m；若无引风机、除尘器可为6~8m。§12.3锅炉房布置第十二章

三、锅炉房工艺布置1．锅炉布置基本尺寸要求1）炉前①

蒸汽锅炉1~4t/h、热水锅炉0.7~2.8MW不宜小于3.0m;②

蒸汽锅炉6~20t/h、热水锅炉4.2~14MW不宜小于4.0m;③

蒸汽锅炉35~65t/h，热水锅炉29~58MW不宜小于5.0m；④

当需在炉前更换锅管时，炉前净距应能满足操作要求。对6~65t/h的蒸汽锅炉，4.2~58MW的热水锅炉，当炉前设置仪表控制室时，锅炉前端至仪表控制室的净距可为3m2）炉间——锅炉侧面和后面的通道净距：蒸汽锅炉1~4t/h，热水锅炉0.7~2.8MW不宜小于0.8m;§12.3锅炉房布置第十二章

蒸汽锅炉6~20t/h，热水锅炉4.2~14MW不宜小于1.5m;

蒸汽锅炉35~65t/h、热水锅炉29~58MW不宜小于1.8m。3）操作地点和通道的净空高度不应小于2m，并应满足起吊设备操作高度的要求。在锅筒，省煤器及其它发热部位上方，当不需操作和通行时，其净空高度可缩小为0.7m。2．辅助设备的布置1）

送风机、引风机和水泵等设备2）机械过滤器、离子交换器、连排扩容器、除氧水箱等大设备3）分汽缸、水箱等3．油、气、煤粉等室燃炉均应设置有利于泄压位置的防暴门4．平台、楼梯§12.5蒸汽锅炉房的汽水系统第十二章

锅炉房汽水系统主要由给水、蒸汽和排污三大系统组成一、给水系统给水系统包括：给水箱、给水泵、给水管道、凝结水箱和凝结水泵及阀门等1．给水管道给水泵进水管：由给水箱或除氧水箱到给水泵的一段管道锅炉给水管：由给水泵到锅炉的一段管道1）给水管道一般分为：单母管和双母管系统（1）单母管系统——适用于一般供热锅炉房的给水系统（2）双母管系统——适用于常年不能间断供热的锅炉房给水系统（3）吸水管道——由给水箱至给水泵的给水管道（4）压水系统——由给水泵至锅炉的给水管道第十二章

2）给水管道布置安装时，应有一定的坡度(0.003)，坡度方向与水流方向相反。最高处装排气阀，最低处装排水阀。3）每台锅炉给水管上应装调节阀，手动调节阀应设置于便于操作处4）在给水泵的出口管至止回阀之间，应设置再循环管，以保证离心式给水泵在锅炉低负荷运行时有足够的水量通过水泵5）给水管道流速§12.5蒸汽锅炉房的汽水系统第十二章

2．给水泵常用的有：电动(离心式)给水泵、汽动(往复式)给水泵、蒸汽注水器等1）在母管制给水系统中，采用两台给水泵时，每台泵的流量应满足所有运行锅炉的额定蒸发量所需的给水量的110%2）采用三台或三台以上的给水泵时：§12.5蒸汽锅炉房的汽水系统(1)

其中一台本停运时，其余两台并联运行的给水泵应满足所有运行锅炉额定蒸发量所需给水量的110%；(2)

汽动给水泵其流量应满足所有运行锅炉额定蒸发量所需给水量的40~60%，作为电动给水泵的备用泵；第十二章

3）给水泵的扬程应根据锅筒安全阀开启压力、省煤器、给水系统压力降、水位差及一定富裕量来确定。

3．凝结水泵、软水泵和中间水泵1）凝结水泵一般一开一备，每台泵总流量不应小于每小时回水量的1.2倍；

2）当凝结水和软化水混合输送时，总流量应满足所有运行锅炉的额定蒸发量所需的给水量的10%；3）软水泵一开一备，软水泵总流量应满足锅炉房所需软水量的要求。§12.5蒸汽锅炉房的汽水系统第十二章

4．给水箱、凝结水箱、软化水箱和中间水箱

1）给水箱所需有效容量一般为锅炉房所有运行规律额定蒸发量时所需20~40min的给水量；2）凝结水箱总有效容量一般为20~40min的凝结水回收量；3）软水箱的总有效容量应根据软水设备的设计和运行方式来确定；4）锅炉房的水箱应注意防腐，水温大于50℃时，需保温，保温层外表温度不大于40~50℃§12.5蒸汽锅炉房的汽水系统5.给水箱的高度使给水泵有足够的灌注头或称正水头(即水箱最低液面与给水泵进口中心线的高差)。给水泵的灌注头不应小于给水泵进水口处水的汽化压力和给水箱的工作压力之差、给水泵的汽蚀余量、给水泵进水管的压力损失和采用3～5kPa的富裕量的总和。

第十二章

二、蒸汽系统蒸汽系统主蒸汽管副蒸汽管1．

为了安全，在锅炉主蒸汽管上均应安装两个阀门2．

锅炉房内连接相同参数锅炉的蒸汽管，宜采用单母管，对常年不间断供热的锅炉房，宜采用双母管3．在蒸汽管道的最高点处需装放空气阀，在低处应装疏水器或放水阀4．分汽缸的设置应按用汽需要和管理方便的原则进行5.分汽缸可根据蒸汽压力、流量、连接管的直径及数量等要求进行设计§12.5蒸汽锅炉房的汽水系统第十二章

三、排污系统连续排污和定期排污。1．定期排污是周期性的，排污时间短，故利用余热价值较小，一般是将它引入排污降温池中与冷水混合后再排入下水道。锅炉下级箱设置定期排污管道及排污阀门，阀门应串联装设两只（闸阀、截止阀），其中一只作为开关阀(全开或全关)，另一只作为调节阀。2．连续排污水的热量，应尽量予以利用,在锅炉出口处的连续排污管上，应装设节流阀。在锅炉出口和连续排污扩容器进口处，应各设一个切断阀。连续排污扩容器应装安全阀。2～4台锅炉宜合设一台连续排污扩容器。§12.5蒸汽锅炉房的汽水系统第十二章

排污膨胀器中，由于压力降低而汽化所形成的蒸汽量：§12.5蒸汽锅炉房的汽水系统排污膨胀器的容积

第十二章

一、锅炉房热力系统图锅炉房的热力系统图是按锅炉房内的汽水系统实有设备绘制的，作为锅炉房内设备和管道布置的依据，也是锅炉房设计、施工与运行的重要文件之一。1）应保证系统运行的安全可靠、调度灵活及局部设备在锅炉运行下检修的可行性；2）应考虑到热力设备投资与运行的经济性§12.6热水锅炉房的热力系统

二、确定热水锅炉房的热力系统时，应考虑因素:

1.出口压力不应小于最高供水温度加20℃相应的饱和压力，以防止锅炉有汽化的危险。2.应有防止或减轻因热水系统的循环水泵突然停运后造成锅水汽化和水击的措施。

第十二章

§12.6热水锅炉房的热力系统

3.采用集中质调时，循环水泵的选择应符合下列要求:(1)循环水泵的流量应按锅炉进出水的设计温差、各用户的耗热量和管网损失等因素决定。(2)循环水泵的扬程不应小于下列各项之和:1)热水锅炉或热交换站中设备及其管道的压力降;2)热网供、回水干管的压力降;3)最不利的用户内部系统的压力降。

(3)循环水泵不应少于两台，当其中一台停止运行时，其余水泵的总流量应满足最大循环水量的需要。(4)并联运行的循环水泵，应选择特性曲线比较平缓的泵型，而且宜相同或近似；

第十二章

§12.6热水锅炉房的热力系统

4.采取分阶段改变流量调节时，应选用流量、扬程不同的循环水5.热水系统的小时泄漏量，由系统规模、供水温度等条件确定，宜为系统水容量的1%。6.补给水泵的选择应符合下列要求:(1)补给水泵的流量，应等于热水系统正常补给水量和事故补给水量之和，并宜为正常补给水量的4～5倍。一般按热水系统(包括锅炉、管道和用热设备)实际总水容量的4%～5%计算。(2)补给水泵的扬程，不应小于补水点压力(一般按水压图确定)另加30～50kPa的富裕量。(3