毕业设计（论文）-大庆市某供热锅炉房工艺系统设计.doc

xxx学院本科生毕业设计（论文）I摘要综合运用学过的有关专业知识，依据锅炉房设计规范GB50041-92完成了大庆市某供热锅炉房工艺系统设计。在设计过程中，考虑到当地的气候条件及地形等多方面因素，同时也兼顾了经济、节能、环保等诸方面。本次计计算部分主要由以下四大部分组成：1.锅炉房容量的确定与锅炉的选择。本设计选择4台锅炉，不设备用锅炉；2.锅炉给水系统设计与设备的选择。确定水处理方案，选择软化水设备、除氧设备等；3.锅炉通风排烟系统设计与设备的选择。其中包括风、烟道阻力计算，风机、除尘器的选择等，选设备时考虑了环境污染等因素；4.锅炉房运煤、除灰渣系统设计与设备的选择。其中涉及到煤场与输煤系统的设计、除灰渣方案的确定等。绘图部分包括：1锅炉房热力系统图；2锅炉房平面布置图；3锅炉房剖面图；4锅炉房运煤、除渣系统图。此外，还专门研究了提高锅炉运行效率的技术途径。关键词：供热锅炉房；工艺设计；经济节能；运行安全。xxx学院本科生毕业设计（论文）II目录第1章绪论.11.1锅炉概述.11.2原始资料.5第2章锅炉房容量的确定及锅炉的选择.62.1锅炉房容量的确定.62.2锅炉的选择.8第3章锅炉房给水系统设计与主要设备的选择计算.103.1概述.103.2钠离子交换水处理.103.3锅炉除氧设备的选择.133.4软化水箱和除氧水箱的选择.143.5补给水泵的选择.143.6循环水泵的选择.153.7排污量的计算.163.8再生液的制备与盐液池的设计.173.9盐液泵的选择.183.10除污器的选择.183.11锅炉房热力系统管道管径的设计与计算.193.12热力系统管道的保温与涂色.193.13集水器和分水器的选择.20第4章锅炉房通风系统设计与主要设备的选择计算.214.1概述.214.2燃料特性及煤燃烧的空气量和烟气量的确定.214.3风烟道流速及截面尺寸的确定.234.4烟囱的设计与计算.244.5风烟道阻力的计算.264.6鼓风机、引风机的选择与计算.324.7除尘器的选择与计算.34第5章运煤除灰渣系统设计与设备的选择计算.37xxx学院本科生毕业设计（论文）III5.1煤场的设计与计算.375.2运煤系统设备的选择.375.3灰渣量的计算.405.4除灰渣方案与设备的选择.40第6章专题研究提高锅炉运行效率的技术途径.436.1采用均匀分层燃烧技术.436.2采用微机控制与变频调速技术.436.3采用硅酸铝材料对炉墙保温减少散热损失.446.4针对用户的具体煤种，设计优化拱型.446.5加强锅炉房管理，提高锅炉运行热效率.44参考文献.45xxx学院本科生毕业设计（论文）1第1章绪论1.1锅炉概述锅炉是一个国家工业生产的心脏，它是一种承受一定温度和压力的特殊的能量转换设备，目前我国锅炉的拥有量已超过四十多万吨（含采暖锅炉），年耗煤量达三亿余吨，多少年来，他们在各自的岗位上默默无闻辛勤的作者贡献。工业锅炉从开始到现在已有三百多年的历史。远在时期世纪六十年代，第一台铜制球形锅炉压力仅为9.8119.62kpa，随着工业生产的发展，工业锅炉也在不断的改进，从小型，中型到达性，从未压低压倒中压，从铆接结构到焊接结构，从手工焦煤到机械化自动化燃烧等。主要是循着提高压力，降低煤耗，减轻劳动强度，节省刚才以及改善无人的方向发展。下面介绍一下我国现有的锅炉类型：1、手烧炉近年来由于环保和节能的要求，很多手烧炉品种在逐渐淘汰。双层炉排是以水冷炉管作为上层炉排，下层再有固定炉排。燃煤加在上层炉排上。水冷炉管的间隙一般在25-35毫米，大块煤在上层炉排燃烧，细屑和小块煤漏到下层炉排燃烧。上层炉排的烟气流动是自上而下，这样高温烟气冲刷下层的燃煤，而下层炉排底下没有鼓风，细屑不易扬起，通风靠尾部的引风。这样的燃烧即可提高燃烧效率又可降低烟尘。2、链条炉我国目前生产的链条炉共有五个系列：卧式内燃链条炉（WNL），卧式快装水火管链条炉（KZL或DZL），单锅筒纵置式链条炉（DZL），双锅筒纵置式链条炉（SZL），双锅筒横置式链条炉（SHL）。A、卧式内燃链条炉卧式内燃链条炉结构紧凑，外形尺寸较小。燃烧室即炉胆没有砖墙，所以无漏风问题。锅壳外部绝热条件好散热损失小。比卧式外燃较为安全。主要适用于类烟煤邓优质烟煤，但由于炉胆尺寸限制，炉拱布置有困难，煤种适应性差。卧式内燃型锅炉最理想的燃料是油、气燃料。用这些燃料炉胆的形状和火焰xxx学院本科生毕业设计（论文）2形状能一致。B、水火管式快装链条炉和单锅筒纵置式链条炉水火管式快装炉的结构是在卧式外燃回火管炉基础上加装水冷发展而成的。这种炉型结构紧凑，制造方便，能整装出厂。水火管炉的炉膛高度比卧式内燃炉的炉膛高度要高，能布置前、后拱，煤种适应性比内燃型好，但比水管型并。由于水火管炉锅筒底部经受高温火焰辅射热和烟气冲刷，传热强度高，如锅筒内部稍有结垢或排污不当，很容易导致锅炉过超温发生鼓包。C、双锅筒纵置式链条炉双锅筒纵置式是一种成熟炉型，无论国内、国外中、小容量自然循环水管锅炉用这种型式的很多。主要是有利于系列化设计。当锅炉容量变化时，可变动锅筒长度和拉加受热面，宽度方向只需作小的变动。由于锅筒的放长，上汽包的汽水蒸发截面也随之增大，有利于保证蒸汽品质。D、双锅筒横置式链条炉双横锅筒链条炉是一个十分成熟的炉型，无论从运行，维护，出力，效率等都能达到设计要求。只是金属耗量较大，外形尺寸亦大。双锅筒横置式炉型在较大容量的工业锅炉产品中是合适的炉型，但要组装化，采用膜式水冷壁并缩小外形尺寸。3、往复炉目前，我国往复炉排锅炉炉型有四个系列。卧式快装水火管往复炉（KZW），单锅筒纵置式往复炉（DZW），双锅筒纵置式往复炉（SZW）和双锅筒横置式往复炉（SHW）。在四种炉型中，卧式快装水火管炉型和单锅筒纵置式水管锅炉目前偏于中小容量方面，而双锅筒纵置式和双锅筒横置式水管炉型偏重于容量较大些人方面其蒸汽压力大部分是7至13表压，饱和蒸汽。4、抛煤机倒转炉排炉抛煤机倒转炉排锅炉存在的主要问题是烟尘排放量高。抛煤机械倒转炉排锅炉在35吨/时容量级上有一定的优越性。主要是当煤种挥发分、灰发有变化时，以及负荷波动较大时，抛煤机倒转炉排有较好的适应性。国内的抛煤机炉上由于二次风和飞煤回燃装置使用效果差，致使烟气中排尘严重。5、沸腾炉国内生产的沸腾炉型式主要是双锅筒横置式炉型。xxx学院本科生毕业设计（论文）3对沸腾炉选型首先考虑是燃煤品种，当所要燃煤为发热值低于3500大卡/公斤的烟煤、褐煤和挥发分较低的无烟煤时在操作水平有一定基础的条件下，可以选用沸腾炉。此时，烟法排放浓度必须控制在600毫克/标米3内。燃煤颗粒度亦是要注意的问题，粉状细屑太多影响效率，大块过多不易流化。6、煤粉炉煤粉炉在工业锅炉中容量在0吨/时及以下容量中使用的不多，仅在中南地区煤质次的地方尚有一定数量用户。在两广地区还需要煤粉-甘蔗渣两用锅炉。这种时候，大部分采用双锅筒横置式。7、油、气炉锅炉按燃料区分可分为煤沪、油炉和气炉。油炉是一种以油（重油或轻油）为燃料的锅炉。气炉是一种以可燃气体（天然气、高炉煤气和焦炉煤气等）为燃料的锅炉。油作为一种液体燃料易于贮存，便于输送，发热量高，燃烧迅速，易调节。在燃烧时，能与空气均匀地混合，从而能达到完全燃烧，使得热效率大大提高。另外，燃料油灰分少，燃烧后没有炉灰，有利于环境保护，炉膛和锅炉房也能够保持清洁。气体燃料作为一种清洁能源同样具有无公害，燃烧易调节，燃料的发热值易控制等特点。另外，使用气体燃料不需要储存场所，也不需要雾化装置。与煤炉相比，油、气炉的自动化程度高，司炉工的劳动强度大大降低，安全可靠性也相应提高，需要停炉时，燃料供给可瞬时切断，使热损失降到最低限度。当然，油、气炉除有上述优点外，也有它们的缺点。油容易着火，煤气泄露易使人中毒，若管理使用不当，油、气容易引起火灾和爆炸事故。另外，燃油含有硫份，燃烧后对锅炉尾部容易产生腐蚀。因此，我们必须掌握油、气炉的特性。万万不能掉以轻心，确保油、气炉的安全运行。燃油锅炉现有卧式内燃锅壳式，、单锅筒纵置式水管锅炉、双锅筒纵置式水管锅炉和双锅筒横置式水管四种炉型结构。卧式内燃（WNS）系列有0.25吨/时、0.5吨/时、1吨/时、2吨/时、3吨/时、4吨/时、6个容量等级。水管式有2吨/时、6（6.5）吨/时、10吨/时、20吨/时，四个容量等级。蒸汽压力有7、10、13、25表大气压4档。燃油锅炉的特点是效率比煤炉高，在80%以上。卧式外燃炉胆形燃烧室很适宜于燃油。燃气锅炉主要有2吨/时、4吨/时、10吨/时3个容量级。xxx学院本科生毕业设计（论文）4油炉的选型比煤炉稍容易，主要是油的品质没有燃煤复杂。国内燃油喷燃器有机械压力雾化、低压空气雾化、转杯式、蒸汽雾化四种。在工业锅炉产品中以压力雾化最成熟。从炉型上说，容量在4吨/时及以下的卧式内燃锅壳锅炉的炉型较合适。容量在6吨/时及以上品种以双锅筒纵置式水管锅炉为宜。容量在20吨/时一级的以双锅筒横置式水管炉为宜。8、热水锅炉热水锅炉目前在产品品种上还是短缺的，生产品种主要有：A、单纵锅筒水火管式热水锅炉。有强制循环和自然循环两种。目前运行的多半为水火管快装蒸汽锅炉改装的热水锅炉。B、带有锅筒的水管式强制循环热水锅炉。一般由下集箱和下锅筒进水，上锅筒出水。现有产品为250万大卡/时、1200万大卡/时，燃煤热水锅炉，2500万大卡/时也已完成设计。C、带有锅筒的水管式自然循环热水锅炉。现有250、360、400、1200、2500万大卡/时燃煤热水锅炉和1200万大卡/时燃油热水锅炉。D、无锅筒水管式强制循环热水锅炉。现有产品为200、250、360、400、600万大卡/时燃煤热水锅炉和1200万大卡/时燃油热水锅炉。E、带有锅筒的汽水两用炉。这种锅炉的特点既能供汽又能供热水。现有产品为120、250、300万大卡/时燃煤热水锅炉。目前热水锅炉水循环方式有两种，一种为自然循环，另一种为强制循环。强制循环热水锅炉从水循环角度看，安全可靠性较好，但是在容量不太大的热水锅炉中自然循环设计得好亦能达到安全运行要求，而且更能适应较差的运行条件，应付突然停电的能力也较强，循规蹈矩环泵功率较小，但自然循环热水锅炉耗钢量大。立式锅壳锅炉、铸铁式热水锅炉、卧式内燃型锅壳锅炉、水火管锅炉等型式比较适用于较小的容量范围。水管式结构对大、小容量热水锅炉都合适。无论采用哪一种型式都要做到水循环设计合理以保证安全运行，不能因为热水锅炉压力低就考虑简单。