锅炉设计说明书

碳Car/% 48.51碳Car/% 48.51氧Oar/% 4.21硫Sar/%0.32水分Mar/% 10.6018.09水温12C夏季：99.9MPa夏季：2.2m/s第一章设计说明书1.1、设计工况:1.1.1热介质、参数及热负荷采暖面积为300000廿，采暖总天数为125天，采暖方式为直接取自锅炉的95°C/70°C热水采暖。1.1.2煤质资料II类烟煤(安徽淮北)特性：挥发分Vdef/%26.47氢Har/%2.74氮Nar/%0.84灰分Aar/%32.78低位发热量Qnet,ar/(MJ/kg)1.1.3水质资料总硬度：18.04度钙硬度： 12.81度镁硬度： 5.23度1度二10mgCaO/L溶解氧气： 33.6mg/L城市自来水： 压力0.2MPa1.1.4气象资料冬季采暖室外计算温度：-7.5C大气压力：冬季102.5MPa年主导风向：SSW平均风速：冬季2.7m/s采暖天数125天冰冻线：0.85m1.1.5地质资料地耐力地下水位：-25m第二章热负荷、锅炉类型及台数的确定2.1热负荷的计算某地新建居住小区总建筑面积30万m2,需建一独立锅炉房供热水采暖。小区建筑临街二层为商店、饭店、洗浴等公共建筑，建筑综合热指标为60w/m2，热负荷为18MW。2.2锅炉类型及台数的确定因为热媒为水，供水温度为95°C，回水温度为70°C，经计算热负荷为18MW，本设计决定选用潍坊锅炉厂有限公司生产的单锅筒纵置式燃煤热水锅炉3台，型号为DZL7.0-1.0/95/70-AII，单台锅炉的额定热功率7.0MW，工作压力1.0MPa，供回水温度分别为95C和70C。锅炉的维修保养可在非采暖季进行，故本锅炉房不设置备用锅炉。所选锅炉的具体参数如下:锅炉型号额定热功率(t/h)额定出水压力(MPa)额定出水温度(C)额定进水温度(C)设计效率(%)适应煤种DZL7.0-1.0/95/70-AII71957079.1aI、Am锅炉型号耗煤量(标煤)(Kg/h)受热面积(m2)炉排有效面积(m2)锅炉最大运输重量(t)锅炉运输尺寸(m)(LxWxH)锅炉安装外形尺寸(m)(LxWxH)DZL7.0-1.0/95/70-AII108723011.440.0（上）/44.0（下）8.26x3.3x3.59（上）8.6x3.4x2.5（下）9.3x5.5x6.3其排烟温度为160度，NOX排放量低于400mg/m3。符合相关国家标准。第三章给水和热力系统设计3.1水处理方案的确定3.1.1热水锅炉对给水的水质要求根据《低压锅炉水质标准》规定，对于温度不大于95度的热水锅炉，补给水和循环水的水质要求如下表所示：项目补给水循环水悬浮物mg./L^5总硬度me/L56PH值（25。0N78.5〜10溶解氧mg/L51513.1.2水质处理方案的确定本锅炉房原水的硬度超过给水水质标准，故需进行软化处理。由于热水锅炉不存在水的蒸发，水中盐类浓度不会增加，碱度也不会提高，而且保持一定的碱度还可以对金属壁起到一定的保护作用。据此，决定选用钠离子交换软化法。采用SFFN型固定床离子交换设备。SFFN浮动床软化器系列是固定床水处理设备的一种形式，其运行、再生方向均与逆流再生固定床方向相反，属于逆流再生的一种床形，除具有逆流再生固定床的优点外，而且还有运行流速高，单组设备产水量大，自耗水低，不需顶压系流，再生操作简单等优点，是一种先进的固定床水处理新工艺。本设备配以压力溶盐系统，使溶解盐液净洁度高，因而具有工艺布置紧凑、占地面积少、操作方便等优点。3.1.3除氧方式的选择水质标准规定，给水和供水温度大于95的热水锅炉才需要除氧，本工程给水温度为95，故不需要除氧。3.1.3.1热网循环水量及循环水泵的选择计算见下表：

名称符号单位计算公式或数值来源数值总热负荷QmaxMW计算值18供水温度Tg°C给定95回水温度Th°C给定70热网循环水量860。 860x18000Gxkg/hmax—t-th 95-70619.2X103锅炉房自用热水及安全系数K选取1.1循环水泵台数N台其中一台备用4每台循环水泵流量G'xokg/hGxo/3—302.72/3227.04X103锅炉房内部阻力h1MPa选取0.15用户系统阻力h2MPa给定0.05热网十管实际长度Lm计算值300局部阻力当量长度LdmaTfL90平均比摩阻RPa/m60热网干管阻力h3MP取值0.023循环水泵所需压头hsMPaR(L+Ld)x10-60.223循水泵选择h1+h2+h3厂家型号长沙东方工业泵厂100R—57260配用电机型号Y200L-2250流量Qm3/h扬程HkPa60功率Nkw2960转速nr/min140进水管直径DN1mm130出水管直径外形尺寸DN2mm以最大外围尺寸为1515X615X613LXBmm准XH序号12345678910111213143.1.3.2热网补给水水量及补水泵的选择见下表:序号名称符号单位计算公式及数值来源数值1补水率K%选取1%2热网补给水量G'wbkg/hKG'xo=0.01x619.2x10361923补给水泵流量Gwbkg/h4xGWb=4x6192247684补给水泵的台数n台一台备用25系统补给水点压力值HbMPa为维持锅炉运行压力选取1.256补给水泵吸水管中的阻力损失HxMPa选取0.027补给水泵压水管中的阻力损失补给水箱最低水HyMPa选取0.038位高出系统补水hKPa-20点的高度9补水泵所需扬程HKPa(HX+Hy+Hb)X1320103+2010补给水泵的选择公司新乡海通泵业有限公司型号DG-25X30流量Qm3/h25扬程HKPa1500功率NkW30底座型号160M转速nr/min2950主.表2外形尺寸 LXBXHmm以最大外围尺寸为准1450X410X4303.1.3.3固定床逆流离子交换器的选择软化水的消耗量按热网系统补给水量确定即为6192kg/h，故选取长沙三色帆环保科技发展有限公司生产的一台三色帆阿图阻系列全自动软水器SSF-ATZ-6型流动床，其技术性能见下表：型号出力(t/h)树脂装量(kg)外形尺寸重量单罐再生盐耗kg/次进出水管径(mm)原水硬度(mmol/l)进水压力范围(MPa)SSF-ATZ-663841860*1550*500120060DN406.440.20 〜0.5由于原水的总硬度为6.44mmol/l<6.5mmol/l，属低硬度水，所以决定选取用逆流再生钠离子交交换器两台，一台备用，软化过的给水能满足锅炉标准，正常运行。3.1.3.4软化水箱的体积确定本锅炉房设软化水箱一只，其体积按40min的补给水量计算，即：Vrs=0.67G‘wb=4.02m3现选用方型开式水箱，其尺寸为1500X2000X1500，其公称体积为4.5m33.1.3.6排污降温池的确定本锅炉为热水锅炉，所以采用定期排污，每周两次，每次五分钟，根据设计要求，

排污量按5%处理。619.2X0.05X0.167=5.16m3,降温池的外形为2X3X13.1.3.7给水管管径的确定自来水管管径的确定：.运行离子交换器的软水流量，计Gr=1.2G祯=1.2X6192=7.4t/h；.煤场、渣场用水量，约1.5t/h；.化验及其他用水量，约1.0t/h；.生活用水量，约1.2t/h；则锅炉房最大用水量G^=7.4+1.5+1.0+1.2=11.1t/h；自来水总管的流量，G0(11.1t/h)考虑，若取管内水速为2m/s。d1=2,：—^o—=0.044m3600k①本设计适当留有余量，选用管径DN50回水管（循环水管）管径的确定本设计采用双母管给水系统。回水管的流量，按采暖季给水量G2（619.2t/h）G考虑，若取管内水速为2m/s。 d2=2「———=0.331m3600k①选用管径DN350O补水管管径的确定补水管的流量，按采暖季给水量G3（6.2t/h）考虑，若取管内水速为6m/s。c，_-G。…d3=2「 0—=0.033m\3600k①选用管径DN40。且在支管上装设调节阀。（1）排污管管径的确定补水管的流量，按采暖季排污水量G4（2.7t/h）考虑，若取管内水速为6m/s。…°:~~G °md4=21,0—=0.02m\3600k①选用管径DN15。且在支管上装设调节阀。第四章通风系统设计及设备选择4.1通风方案的确定锅炉采用机械送风和引风，即平衡通风。在正常运行时，炉内保持20〜40Pa的负压，考虑到动行调节的方便，仍保持单机系统，其配套风机型号如表5—37所列。型号规格风量m3/h风压Pa电机型号电机功率KW转速r/min送风机4-68-No.8D175852158Y180M-418.51450引风机Y5-47-8No.6C154101824Y160M2-21526204.2送风系统设计4.2.1送风量的确定:4.2.1.1理论空气量与烟气量的计算按下式计算:Cy Sy Hy OyVo=1/0.21(1.866——+0.7——+5.55 -0.7 )=4.9m3/Kgk 100 100 100 100 n&Vo=0.01866(Cy+0.375sy)+0.79匕。+0.008Ny+0.111Hy+0.0124Wy+0.0161匕。=5.30m3/KgN式中：Vo——燃料燃烧理论空气需要量，Nm3/kgVo——燃料燃烧理论烟气量，Nm3/kgYCy、Hy、Oy、Ny、Sn、Ay、Wy、Vy。——燃气中各成分的体积含量，%由给定条件可得：Vo=4.9m3/KgVo=5.30m3/Kg4.2.1.2锅炉在额定工况下的空气需要量Vk按下式计算：V=BVo(以〃—△以))+273

kkii273式中：V——冷空气流量，m3/h；B——锅炉在额定负荷下的燃煤耗量，取5283.2kg/ha：——炉膛出口过剩空气系数，取为1.40△a——炉膛的漏风系数，燃气锅炉取为0.1i*——冷空气温度，取30°C则额定工况下的空气需求量匕为：V=BVo(a：：—Aa)七+273kkii273实际送风量计算V=®BVo(a,-Aa)*(t+273)/273*101.3/bkbjklllk^b----风量储备系数，取1.1；Bj__燃料计算消耗量，5283.2kg/h；V：―-理论空气量，4.69m*/Kg；气、---炉膛出口过量空气系数，取1.4；△"_炉膛漏风系数，取0.1；Tik 冷空气温度，取30度；b 当地大气压，90.9kpa.计算Vk=1.1*5283.2*4.90*1.3*1.11*1.0079=45788.3m^lh4.2.1.3鼓风风量V可按下式计算其中：匕——鼓风机风量，m3/h；P——风量富裕系数，对单炉配置的鼓风机取1.1。对集中配置的鼓风机取1.15；Vk——锅炉在额定工况下的空气需要量，m3/h；b——当地的大气压力，毫米汞柱，在北京地区因海拔较低取为760mm汞柱。则V=&V760=1.1x45788.3x760=50367.1m3/hgkgkb 760分别为每台锅炉设置鼓风机，则每台风机的风量为：V'=50367,1=16789m3/hgk 34.3风道断面的确定：采用矩形断面的金属风道，断面尺寸先按风速①为10m/s计算,F=^-=J67^=0.466m23600xo3600x10则选取风道的断面尺寸为800X630mm，实际风速为:Vk—=—^789 =9.25m/s3600xF 3600x0.504主十道的风道计算按照同样的方法，F=-l^=_2357L=0.933m23600xo3600x10实际风速为：w=—^k—= 33578=9.32m/s3600xF3600x1.00则选取风道的断面尺寸为1000X1000mmF=-T^=J236L=1.40m23600xo3600x10实际风速为:o=^^=50367 =8.97m/s3600xF3600x1.56则选取风道的断面尺寸为1250X1250mm4.4风道阻力计算:4.4.1沿程摩擦阻力的计算:按照最不利的风道计算，公式如下:h=V£空pa

mcd2沿程摩擦阻力系数，取0.03（教材表8-1）；风道长度见布置图，L1=16m,L2=10,L3=15m.ddi---风道截面的当量直径，2abd= a+b气流的速D1=0.705,d2=1.000,d3=1.250气流的速w1=9.25m,w2=9.33m,w3=8.97p0——冷空气的密度，取1.293kg/m3273 273空气密度p=po$；；73=1.293x20；273=1.165kg/m3lk:.Nh=h1+h2+h3=34+15+17=66pamc4.4.2局部阻力的计算（如设计图纸给出各个部件形式与弯头个数）4.4.2.1风机出口扩散管的局部阻力计算:根据教材表8-13（风机出口扩散管的阻力系数表）F2/F1查的匚1=0.22,°1=0.25,。1=0.18所以：

7pu2 1.165X102h—2= 2 =58Pa•-Ah刮=&气1=（0.22+0.25+0.18）X52=33.8Pa4.4.2.2送风管道上的弯头的局部阻力计算：根据教材表8-14（转弯阻力系数表）公式8-24g=Kj2BCczy 转弯的原始阻力系数；K 考虑管壁粗糙度影响的系数；B 与弯头角度有关的系数，当转弯位90°时取1；C 考虑弯头截面形状的系数，截面为圆形或正方形是取1。对于没有圆曲边的急转弯，Kc取1.4。zy所以c=1.4%=5*2*CP32/2=2*1.4*L165『A=364Pa4.4.2.4风管进入锅炉的突然扩大阻力计算：根据教材表8-11（截面突然变化时的局部阻力系数表）f小/f大取0.01C取1.11.165x9.252Ah,二CP32/2=1.1* 2 =51Pa风道总阻力H总=Ah +Ah, + Ah +h+Ah,+Ahb5=66+33.8+364+51=514.8Pa查锅炉应用技术参数，按煤层及炉排阻力为1000Pa、风道阻力为514.8Pa估算，则送风机所需风压为H=PEAh，k+273x^0^=1.1x1514.8yf2 t矿+273b30+273X20+27310190.9=1914.6pa.6其中，&为送风机压头储备系数，取1.1；t为送风机设计条件下的空气温度，有风机样本查值为200C。

4.3引风系统设计烟气量的计算VO=0.01866(Cy+0.375sy)+0.79匕。+0.008Ny+0.111Hy+0.0124Wy+0.0161匕。=5.30m3/KgNV=BVo(以〃—△以)L+273=5283x5.30x(1.1-0.05)30+273=37292m3/hy i/273 273引风机风量按下式计算:引风机风量，m引风机风量，ms/h对单炉配置的引风机，取为1.1,对单炉配置的引风机，取为1.1,对于集中配置的引风Py——引风机风量富裕系数机取为1.25V——锅炉在额定负荷下的排烟量，ms/h。据燃烧和热力计算资料，锅炉排烟量：V=PV760=1.15x37292x迎=41021m3/hyyyyb 760分别设置引风机，则每台风机的风量为：vgk4.3.1烟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钢筋混凝土制作，其布置方式如平面布置图所示;4.3.2烟道阻力计算4.3.2.1锅炉内部正压：△h「20Pa；锅炉本体阻力：Ah=1000Pa管段中的空气流速为：本设计管段流速为8m/sF=13674=0.475m3600*8规格800*630查的烟气的密度为0.8kg/mspw2 0.8x82动压头为：Ah= = =25.6Pad1 2 2管段的沿程阻力：查表8-1 入=0.05Ahmc= P—2Ahmc-0.05"一2对-30.9Pad出2 0.7044.3.2.3.弯头处的局部阻力为：查教材表8-14的匚=0.3Nhjb=Q•hy-0.3x25.6x3-23.04Pa4.3.2.7引风机出口压力损失取参数值为170pa则自风机入口全烟囱出口的总阻力为：Ah2-30.9+23.04+170-223.9Pa4.4烟囱设计：采用机械通风时，烟囱高度按GB384-83《锅炉烟尘排放标准》选定，应选取的烟囱高度为40米。4.4.1烟囱出口和底部直径的计算选取烟囱的出口烟速为3=10m/s，而总的烟气量\＞为41021m3/h则烟囱的出口直径为：d2-0.0188"^-0.0188j4^-1.20m本设计取： d2=1.2m取锥度为i=0.02，则烟囱的底部直径为：d「1.2+2X0.02X40=2.8m4.4.2烟囱阻力计算采用机械通风，认为烟道和烟囱中的冷却不考虑，所以烟囱的出口烟气温度就认为是排烟温度，即160°C。41021V 一…41021°2—3600•F—3600x0.785x1.22"°」*/'2动压头：hy-0.81皇｝-40.6Paa.烟囱的沿程阻力Ahm=*• —。.。5x40.6=12.6Payz 8i 2 8x0.02

b.烟囱口阻力（动压损失）△由="hy=13.9Pa式中Z——烟囱出口阻力系数，取1.1△h於=1.1x40.6=44.66Pa..・烟烟囱阻力：Ah=加+加=44.66+13.9=58.56Payzyzyz4.4.3烟囱引力计算：己知烟囱内烟气平均温度，v孩、=160°C；外界空气温度取为30°C，标准状态下空气和烟气密度为p°=1.293kg/m3,po=1.34kg/m3所以烟囱引力为k y273V脂(po273+t

k4.4.4273V脂(po273+t

k4.4.4锅炉本体的阻力-po )=40x9.81(1.293 -1.34 )=125.57Pa按锅炉制造厂提供资料取Aha700Pay273+1 273+30 273+160按锅炉制造厂提供资料取Aha700Pa4.4.6除尘器阻力本锅炉房采用XS-4B型双旋风除尘器，当烟气量为13674m3/h，阻力损失706Pa。则引风机出口全烟囱出口烟道总阻力为：£Ah=30.9+23.4+223.9+700+58.56+706=1742.76Pa由此可见£Ah>Syz，所以引风机出口为正压。本设计由于引风机安装在锅房内，施工时应注意引风机出口侧的烟道及其接头处的严密性，以改善锅炉房内的卫生条件。4.5锅炉烟道总阻力：因烟气的密度和空气差别不大，且北京的海拔较低，故忽略两者的影响，则烟道流动的总阻力为：h=£Ah+S=1742.76-125.57=1617.19Pa

第五章燃料供应及灰渣清除系统本锅炉房因耗煤量较大大，拟采用机械化方式，即用机械上煤系统。5.1燃料供应系统5.1.1锅炉房最大小时耗煤量和年耗煤量计算己知燃料煤的低位发热量Q低=18。9。町面可计算在额定负荷下的燃煤耗量:5.1.1.1锅炉房最大小时耗煤量B11087*3*29308180901087*3*2930818090=5283kg/h5.1.1.2锅炉房年耗煤量B2B=5283*24*365/1000=46281t/a5.1.1.3运煤系统运输能力的确定最大运煤量为P'=KMB/1000t/h式中：K——考虑锅炉房将来发展的系数，取1；M——运输不平衡系统，一般采取1.2；=1x1.2*5283/1000=6.3