农村生活垃圾热解焚烧炉设计计算书

设计计算书设计课题；农村生活垃圾热解焚烧炉日期：2008.4.18—2008..

设计计算书一、设计题目：农村生活垃圾热解焚烧炉二、设计概况：三、原始资料：1、水质资料2、气象资料冬季采暖室外计算温度-1℃冬季通风室外计算温度4℃冬季地面水计算温度5℃主导风向偏北风3、用热项目四、热负荷计算及锅炉选型1、热负荷计算（1）空调用热负荷（2）地板辐射采暖（3）淋浴热水系统（4）游泳池循环水加热 ∴总的热负荷为： 278640+22291+45279+826000+241336=1413546千卡/小时=141.4×104kcal/h2、锅炉型号及台数选择根据最大计算热负荷141.4×104kcal/h，本设计选用2台锅炉，型号为CWNS0.92/0.81-95/70。该型号锅炉基本参数如下表锅炉型号CWNS0.92/0.81-95/70炉体发热量10kcal/h80/70供暖散热片℃95/70风机盘管℃65/50卫生热水℃65工作压力MPa0传热面积m240/35水容量L1500/1400机体重量t2.6/2.4燃烧系统控制系统自动控制燃烧系统压力雾化、微正压燃烧点火系统高压点火燃烧检查系统感光电眼电功率Kw1.4电源V220/380燃料消耗重油kg/h88.7/77.6柴油kg/h84.3/73.8天然气Nm3/h100.6/88城市煤气Nm3/h215/188.2辅助系统油管口径DN15冷热水出入口径DN100烟气出口φ350排污口DN80减压水箱mm长x宽x高1000×720×850日用油箱mmφ860×1200CWNS0.92/0.81-95/70型锅炉外形尺寸表(外型图如下)ABCDEHIJKMNOV2020126814355109504801807502001001701080600五、水处理设备计算选型根据原水水质指标，其硬度不符合锅炉给水要求，需进行软化处理。本设计拟采用钠离子交换软化给水。采用低速逆流再生钠离子交换器进行软化。1、锅炉给水量的计算及给水泵的选择（1）给水量的计算查《锅炉习题实验及课程设计》，计算公式为G=KDmax（1+Ppw）t/h；式中K——给水管网漏损系数，取1.03；Dmax——锅炉房蒸发量，t/h；Ppw——锅炉排污率，本设计根据水质计算，取10%。∴给水量为G=1.03×11.67（1+0.10）=13.22t/h（2）给水泵的选择本锅炉房拟选用四台给水泵，其中一台备用。采暖季三台启用，其总流量应大于1.1×13.22t/h，现选用上海东方泵业制造有限公司的普通卧式离心泵，参数如下：型号DFW40-200/2/4流量6.3m3/h扬程50m效率33%电机功率4KW转速2900r/min进水管DN40，出水管DN40(泵外型尺寸见：上海东方泵业制造有限公司出版的《清水单级离心泵系统》P55)2、软化水量的计算锅炉房采暖季的最大给水量即为本锅炉房所需补充的软化水量：Grs==1.03×11.67（1+0.10）=13.22t/h3、钠离子交换器的选择计算（下表）序号名称符号单位计算公式或数据来源数值1软化水量Grst/h先前计算13.222软化速度m/h根据原水H0=4.5me/L183所需交换器截面积F’㎡Grs/=13.22/180.734实际交换器截面积F㎡选用ø1000交换器2台0.7855交换剂层高度hm交换器产品规格26运行时实际软化速度vm/hGrs/F=13.22/0.78516.847交换剂体积Vm3hF=2×0.7851.578交换剂工作能力E0ge/m3732#树脂1100~150011009交换器工作容量EgeVE0=1.57×1100172710运行延续工作时间Th31.911小反洗时间min取用1012小反洗水流速度m/h取用913小反洗耗水量V1m3F=0.785×10×9/601.1814静置时间min交换剂回落、压脂平整，取用415再生剂纯度%工业用盐，取用9516再生剂单耗qg/ge逆流再生9017再生一次所需再生剂量KgEq/1000=1727×90/(1000×0.95)163.618再生液浓度%取用519再生一次稀盐液体积m3/1000=163.6/(1000×0.05)3.2720再生一次耗水量m3近似等于3.2721再生速度m/h低速逆流再生，取用1.822再生时间min60/F=60×3027/0.785×1.813923逆流冲洗时间min低速将再生液全部顶出交换器7524逆流冲洗耗水量m3F/60=1.8×0.785×75/601.7725小正洗时间min取用826小正洗速度m/h取用827小正洗耗水量m3F/60=0.785×8×8/600.8428正洗时间min取用1029正洗速度m/h取用1030正洗耗水量m3F/60=0.785×10×10/601.331再生过程所需总时间min+++++=10+4+139+75+8+1024632再生需用自来水耗量m3++=1.18+0.84+1.33.3233再生需用软水耗量+=3.27+1.775.0434再生一次总耗水量m3+=3.32+5.048.364、再生液（盐液）的配制和贮存设备1）、浓盐液池体积计算本锅炉房钠离子交换器运行周期为29+246/60=33小时，每再生一次需耗盐163.6KG，如按照储存10天的食盐用量计算，则浓盐液（浓度26%）池体积为：4.75m32）、稀盐液池体积计算再生一次所需的稀盐液（浓度5%）的体积为3.27m3，若按有效容积系数0.8计算，稀盐液池体积为4m3。本设计拟用混凝土砌筑一个尺寸为3000×2000×1500盐池，浓、稀盐池各为一半。5、盐液泵的选择盐液泵的作用：其一是将浓盐液提升至稀盐液池；其二是输送稀盐液至离子交换器，过量的部分稀盐液流回稀盐液池进行扰动，使之浓度均匀。盐液泵运转时间短，不需设置备用泵。为防盐液腐蚀，选用102型塑料离心泵一台：流量6t/h，扬程196KPa；电动功率1.7KW，转速2900r/min，进口管径Dg40，出口管径Dg406、原水加压泵的选择有时自来水水压偏低，为了确保再生时所需的反洗水压和软化过程所需克服交换器阻力的水压，特设原水加压泵1台：型号IS65-40-250，流量12m3/h，扬程196KPa，电机Y100L1-4，功率2.2KW，转速1450r/min，进口管径Dg40，出口管径Dg40。六、换热设备计算选型本系统应采用板式换热器将锅炉出水温度交换到空调供暖、地板辐射采暖和游泳池循环水热所要求的出水温度；应采用容积式换热器将锅炉出水温度交换到淋浴热水系统所要求出水温度。1、淋浴热水容积式换热器计算选型本系统选用特富容积式换热器RV-03，设计选型：Qh=960KWtc=5℃tr=60℃贮水容积VeVe==0.5×960×1000/1.163（60-5）=7504(L)式中S=0.5h为贮热时间，查自《建筑给水排水设计规范》GB15-88选取（2）总容积V=1.15Ve=1.15×7504=8630L（3）初选2个单罐容积为Vi=5000（L）的罐，实际贮水容积Ve’=4930×2=9860>V 式中：4930为总容积V=5000L罐的贮水容积（4）计算传热面积=1\*GB3①总传热面积F ==32.5m2 =2\*GB3②单罐传热面积Fi Fi=F/2=32.5/2=16.2m2=3\*GB3③查换热器参数表，-5H中的传热面积BFi’=16.4m2=4\*GB3④实际总换热面积F’为 F’=2Fi’=2*16.4=32.8m2>32.5m2（5）确定选型：RV-03-5H型罐2个单罐传热面积为16.4m22、板式换热器计算选型板式换热器利用清华3E暖通论坛的在线计算工具进行计算：（1）地板辐射采暖用的换热器为：产品名称板式换热器生产厂商北京市华都换热设备厂产品型号BR0.35Ⅰ换热器的一次水流量(t／h)：1.8094换热器的二次水流量(t／h)：1.0052一次水流程数：1二次水流程数：1换热器的一次水流速(m／s)：0.3866换热器的二次水流速(m／s)：0.2148换热器的计算传热系数(w／m2℃)：2926.3184实际传热面积(m2):0.3500换热片总片数(片)：3实际换热量(kw)：0.0000一次水实际出口水温:70二次水实际出口水温：50一次水阻力损失(MPa)：0.0000二次水阻力损失(MPa)：0.0000传热系数迭代次数：2传热量迭代次数：0（2）空调供暖用的换热器为：产品名称板式换热器生产厂商北京市华都换热设备厂产品型号`BR0.5Ⅰ换热器的一次水流量(t／h)：14.1012换热器的二次水流量(t／h)：6.4097一次水流程数：1二次水流程数：1换热器的一次水流速(m／s)：0.8704换热器的二次水流速(m／s)：0.3957换热器的计算传热系数(w／m2℃)：3307.0387实际传热面积(m2):2.5000换热片总片数(片)：7实际换热量(kw)：0.0000一次水实际出口水温:70二次水实际出口水温：60一次水阻力损失(MPa)：0.0000二次水阻力损失(MPa)：0.0000传热系数迭代次数：2传热量迭代次数：0（4）游泳池循环水用热的换热器：产品名称板式换热器生产厂商北京市京海换热设备厂产品型号FBR03换热器的一次水流量(t／h)：9.6526换热器的二次水流量(t／h)：10.9689一次水流程数：1二次水流程数：1换热器的一次水流速(m／s)：0.8674换热器的二次水流速(m／s)：0.4928换热器的计算传热系数(w／m2℃)：3854.6688实际传热面积(m2):0.9540换热片总片数(片)：5实际换热量(kw)：0.0000一次水实际出口水温:70二次水实际出口水温：27一次水阻力损失(MPa)：0.0000二次水阻力损失(MPa)：0.0000传热系数迭代次数：2传热量迭代次数：0七、水系统计算1、空调热水循环泵由上选的板式换热器得流量G=6.4097t／h查《供热工程》第三版P333附录9-1得：管径：DN70流速：0.48m/s比摩阻：r=54.6Pa/m 空调热水循环的最不利环路长：l=200M ∴泵的扬程为：H=rl=54.6×200×1.2=13104Pa=13.1m泵型号：DFW50-100/2/1.1（其规格参数查：上海东方泵业制造有限公司出版的《清水单级离心泵系统》P56）其一次侧流量G=14.1012t/h查《供热工程》第三版P333附录9-1得： 管径为DN80暖热水循环泵由上选的板式换热器得流量G=1.0052t／h查《供热工程》第三版P333附录9-1得： 管径：DN32流速：0.34m/s比摩阻：r=73.1Pa/m 空调热水循环的最不利环路长：l=350M ∴泵的扬程为：rl=73.1×350×1.2=30702Pa=30.7m泵型号：DFW40-160-2/2.2（其规格参数查：上海东方泵业制造有限公司出版的《清水单级离心泵系统》P55）其一次侧流量G=1.8094t/h查《供热工程》第三版P333附录9-1得： 管径为DN40泳池热水循环由上选的板式换热器得流量G=10.9689t／h查《供热工程》第三版P333附录9-1得： 管径：DN80流速：0.6m/s比摩阻：r=68.6Pa/m其一次侧流量G=9.6526t/h查《供热工程》第三版P333附录9-1得： 管径为DN80八、排烟系统计算根据宗大锅炉排气系统设计施工中：锅炉排气量为每燃烧1万大卡的燃料，排出18Nm3气体。本系统锅炉使用燃料为：柴油其燃值为：10200kcal/kg ∴每小时排出的气体量为： Vyz=84.3kg/h×10200kcal/kg=859860kcal/h=859860×18/10000=1548Nm3/h根据《锅炉及锅炉房设备》P212 烟囱出口内径 mw2=10m/s∴d2=0.0188=0.234m 烟囱底部（进口直径）d1为： d1=d2+2iHyz =0.234+2×0.03×6.68=0.635m锅炉排风管道的路线为：从锅炉延伸到日用油箱间，经过烟道向上伸出屋顶（相对标高4.0M）