锅炉及锅炉房设备课程设计毕业论文

课程设计课程设计名称锅炉房工艺与设备课程设计专业班级建筑环境与设备工程1201班学生姓名施智学号201214030107指导教师陈雁课程设计地点32518课程设计时间201614至2016116目录设计任务书3一设计概况7二原始资料721煤质资料722水质资料723最不利用户阻力取值824气象资料8三热负荷、锅炉类型及台数的确定831热负荷计算832锅炉类型及台数的确定8四给水和热力系统设计941水处理方案的确定942热网循环水量及循环水泵的选择计算943热网补给水量及补给水泵1144钠离子交换器的选择计算1145软化水箱体积的确定1246计算锅炉排污量和决定排污系统1247除氧系统的设备设计及选择计算12五送、引风系统的设备选择1351计算送风量和排烟量1352确定送、引风系统及其初步布置14六分水缸的选择1761连接分水缸各管径的确定1962分水缸筒体长度的确定2063分水缸筒体直径的确定2064除尘器的选择计算20七、运煤除灰方法的选择2071计算锅炉房耗煤量和灰渣量2072运煤系统的选择2173除渣系统的选择2174计算煤斗和渣斗的容积2175确定煤场、渣场面积26八、工艺布置26九、总结28十、参考文献与资料28第1章工程概况11设计任务该锅炉房为厂内新建锅炉房，要求向工厂办公区、宿舍区及附属住宅区有关建筑物供95/70热水。整个热网采用补水泵定压系统，系统用户与锅炉房最高相对标高为25米；供热外网共分三个区，采暖面积共78万平米。1办公区（包括所有教师宿舍楼，共31万平米）距锅炉房最远平面距离为1500米。2宿舍区（位于厂内，共2万平米）距锅炉房最远平面距离为700米。3附属住宅区（工厂家属院，共27万平米）距锅炉房最远平面距离为1800米。12燃料资料煤质资料元素分析成分WY885AY2737SY046CY5742HY381NY093OY716可燃基挥发分3848，应用基低位发热量QDWY21350KJ/。查文献，得该厂锅炉房实际使用的是小窑煤矿生产的类烟煤，其煤质与安徽淮南烟煤一致。因此，本设计在锅炉房设备的选择与设计计算时均以淮南烟煤为依据。13水质资料锅炉房用水为城市自来水网，其水质化验结果为H52MMOL/LHR19MMOL/LHFT33MMOL/LA19MMOL/LPH75供水压力为035MPA溶解固形物430MG/L14最不利用户阻力取值为003MPA第2章锅炉的选择21热负荷的计算该锅炉只承担住宅的采暖当无建筑设计热负荷资料时，民用建筑的采暖热负荷，可按式21计算321CH1AQQ式中采暖设计热负荷（W）；1Q采暖热指标（W/M2）查相关规范取70W/M2；HQ采暖建筑物的建筑面积M2。CA根据式21，采暖设计热负荷Q7078000546106W根据原始的热负荷设计资料，主要进行采暖热负荷，考虑管网热损失、漏损系数和同时使用系数后得出最大计算热负荷。锅炉最大计算热负荷1为QKQ10MAX22式中K0管网热损失及漏损系数，见表21，本设计中取108；K1为采暖热负荷同时使用系数，见表22，本设计中取10。表21室外管网热损失及漏损系统K0敷设方式管道种类架空地沟直埋热水管网107110105108102104表22同时使用系数K1、K2、K3、K4、K5项目K1K2K3K4K5推荐值1007090710050810注生活用热负荷同时使用系数采取05，若生活用热和生产用热时间错开，则K40。所以，锅炉最大计算热负荷为1081054658968KW59MW10MAXQ32锅炉类型及台数的确定采暖介质是热水，供水温度95，回水温度70；经计算知最大计算热负荷为59MW，同时考虑到该用户使用附近地区小窑煤矿生产的等具体条件，本设计决定选用燃烧类烟煤的双锅筒横置式链条炉三台,型号为SHL2104/95/70A,单台锅炉的额定热功率为21MW，即2100KW，额定出水压力04MPA；供回水温度分别为95和70。值班采暖和低负荷时一台锅炉运行，最冷时三台运行；正常情况两台运行，无需备用锅炉。四给水和热力系统设计41水处理方案的确定（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，对于供水温度95的热水锅炉，补给水和循环水的水质要求如表所示锅内加药处理锅外化学处理项目给水锅水给水锅水悬浮物（MG/L）总硬度（MMOL/L）PH值（25）溶解氧（MG/L）含油量（MG/L）20672101250670121012（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，故需要进行软化处理。由于热水锅炉不存在水的蒸发，水中盐类的浓度不会增加，碱度也不会提高，而且保持一定的碱度，还可以避免金属壁的腐蚀。据此，决定采用单级钠离子交换软化法，为克服顺流再生软化法盐耗大，出水水质较差的缺点，本设计采用“低速逆流再生”钠离子交换软化系统。42热网循环水量及循环水泵的选择计算序号名称符号单位计算公式或数值来源数值1234567891011121314总热负荷供水温度回水温度热网循环水量锅炉房自用水及安全系循环水泵总流量循环水泵台数每台循环水泵流量锅炉房内部阻力用户系统阻力热网干管实际长度热网供、回干管水阻力循环水泵压头循环水泵选择流量扬程QMAXTGTHGX1KGX0NGXH1H2LH3HZQKW吨/H吨/H台吨/H米水柱米水柱M米水柱米水柱吨/H米水柱计算值给定给定086QMAX/TGTH08658968/9570KGX1112028三台使用其中一台备用GX0/N2231/3一般为513，取值散热器采暖系统12，取给定值1213002L12H1H2H312122455896895702028112231474412218004570810080型号转速功率效率R/MINKWISG80250（I）2900376943热网431补给水量及补给水泵序号名称符号单位计算公式及数值来源数值123456补给率热网补给水量补给水泵流量系统补水点压差补水泵扬程补水泵台数补给水泵的选择型号流量扬程配用电机型号功率转速效率KGWB1GBHJHQHNN吨/H吨/H米米水柱吨/H米水柱KWR/MIN选取（13）003202811GWB1高位水箱安装标高HJHBZB35250525一用一备ISG501603616725285212532329005244钠离子交换器的选择计算软化水量计算锅炉补水量GG3202861T/H热水管网补水量GW4202881T/H水处理设备自耗软水量GZF21771354T/H所需软水量G12GGGWGZ213T/H逆流再生离子交换器选用LNN150型，直径1500MM,软化水量265吨/H,离子交换器运行数据略45软化水箱体积的确定本锅炉房设软化水箱一只，体积按30分钟的补给水量计算，即VRS05GWB14505614513725M3现选用方形开式水箱其尺寸为300020002500MM,公称体积为15M346计算锅炉排污量和决定排污系统本设计采用连续排污与定期排污相结合，根据参考资料2确定连续排污率为2，选型号为DLDC65B除污器，除污管接地沟。五送、引风系统的设备选择51计算送风量和排烟量根据使用的燃料成份计算得出燃料消耗量、送风量和排烟量。（以下计算是按一台锅炉计算）1平均每小时最大耗煤量H/KG61257S/KG34907621859GLAR，NETMXMAXQB燃料消耗量HBJ2理论空气量VK000889（CAR0375SAR）0265HAR00333OAR0088957420375046026538100333716589M3/KG3实际供给空气量VKVK015589884M3/KG式中过量空气系数取154理论烟气量VRO2VCO2VSO2001866（CAR0375SAR）001866（57420375046）107M3/KGVH2O00111HAR00124WAR00161VK0011138100124885001615890627M3/KGVN20079VK00008NAR07958900080934661M3/KGVY0VRO2VN20VH2O0107062746616358M3/KG5实际烟气量VYVY010161（1）VK0635810161055899350M3/KG52确定送、引风系统及其初步布置521送风系统的设计1送风量的设计计算QG1BJVK0TLK273/27310132/BM3/HLL1111067589150127338/27310132/1013398987M3/H式中1风量储备系数，取11；BJ燃料计算消耗量，11067KG/HVK0理论空气量589M3/KGTLK冷空气温度，取380C；B当地大气压力，取10133KPA炉膛出口过量空气系数，取150；L炉膛漏风系数，取010；L因为一台锅炉对应一台鼓风机，所以风量是总风量的1/3，为32996M3/H,根据送风量初选河南省鸿基鼓风机有限公司Y5475C型鼓风机Y5474C型鼓风机性能参数如下机号转速R/MIN全压（PA）流量（M3/H）功率（KW）电机型号5C2900154922655360987075Y132S222）风道断面的确定根据参考文献5采用金属制风道，推荐风速1015M/S，风管断面尺寸按15M/S计算。2M061536290WVF8144D取风道为300MM，所以实际流速为M/S9712304360198FV2风道阻力计算沿程摩擦阻力计算因为风道的阻力主要取决于局部阻力，所以风道的沿程阻力用附加压力来取。局部阻力阻力计算JB1H21JBH式中气体流速M/S气体密度KG/M3，空气密度约为129KG/M3局部阻力系数根据实际风道，计算局部阻力系数1476，带入各值得14761291297216015PA21JBH3风机性能校核根据参考资料2鼓风机压力富裕201013BH2JBH1201601510131013192180PA式中压力储备系数，取1202由此可见，所选风机的风量和风压都有一定余量，该鼓风机选择合适。522引风系统设计1排烟量设计计算QY11BJVY0273TPY27310132B111106763582731622731013210131233303M3/H因为一台锅炉对应一台引风机，所以风量是总风量的1/3，为411101M3/H，根据参考资料2送风量初选河南省鸿基鼓风机有限公司Y5476C型引风机。Y5476C型引风机性能参数如下机号转速R/MIN全压（PA）流量（M3/H）功率（KW）电机型号6C285024523364802015129185Y160L22烟道断面的确定根据参考文献5采用金属制风道，推荐风速1015M/S，风管断面尺寸按15M/S计算2M076153640WVF3D取风道为直径360MM圆形的，所以实际流速为M/S2180436130FV3烟道阻力计算沿程摩擦阻力计算因为风道的阻力只要取决于局部阻力，所以风道的摩擦阻力可不计算。炉膛出口到引风机局部阻力JB1H计算公式类似于鼓风机设计公式根据实际风道，计算局部阻力系数5565561341122246896PA21JBH引风机出口到烟囱的局部阻力，115JB2H115134112229700PA炉膛阻力，取200PAJB3H除尘器阻力,取1200PA烟道阻力为YD1JB2JH3JB4JH4689697002001200196596PA4引风机性能校核根据参考资料2鼓风机压力富裕201013BH2YDH12019659610131013235915PA式中压力储备系数，取1202由此可见，所选风机的风量和风压都有一定余量，该引风机选择合适。523烟囱的计算1烟囱的出口直径（内径）取烟囱出口流速15M/S,则2考虑积灰等因素，取D208M,则烟囱出口实际烟速为1233303（0800188）681M/S2烟囱底部直径（内径）根据参考文献5取烟囱锥度I003，烟囱高度H由书中表8310选取H40M。则底部直径D1D22IH0820034032M3烟囱阻力计算烟囱沿程摩擦阻力00480031346812518PA28MYCVHI式中沿程摩擦阻力系数，取004烟囱出口阻力2JBYCVH1168113423418PA烟囱出口阻力系数，取11所以烟囱的阻力为51834183936PAYCHJBYCMH4烟囱引力计算一直烟囱内的烟气平均温度，设TPJ162OC，外界空气温度TK38OC所以烟囱的引力为40（129273269200YCKYKPJ273SHT273（）134273435）1869PA式中，标准状态下空气和烟气的密度0KY5引风机性能校核引风机出口至烟囱出口烟道阻力为HYCSYC2HJB973936186915505PA显而易见，所以，引风机出口为正压。本设计由于引风机啊装在2HYCS锅炉房内，施工时应注意引风机出口侧的引导器接头处的严密性，以及锅炉房的卫生条件。六分水缸的选择61连接分水缸各管径的确定锅炉水量G22750T/HD（4G/3600V）分水缸速度V可取0110M/S（1）集中办公区分水管直径G19042T/H取V2M/S得D1为0126M查设计手册得集中办公区分水管直径D1为150MM；（2）宿舍区分水管直径G25833T/H取V2M/S得D2为0102M查设计手册得宿舍区分水管直径D2为125MM；（3）附属住宅区分水管直径G37875T/H取V15M/S得D3为0118M查设计手册得附属住宅区分水管直径D3为125MM；（4）进到分水缸的一根进水管直径G7583T/H，取V2M/S的D为0116M查设计手册D125MMG总22750T/HD总0201M查设计手册D总250MM62分水缸筒体长度的确定按接管数确定，计算如下X1D1120270MMX2D1D2120395MMX3D2D3120370MMX4D3D4120495MMX130X1X2X3X41202H2080MMH查参考资料为150MM63分水缸筒体直径的确定按经验值估算确定筒体直径D等于153倍的接到分水缸的分水缸支管的最大直径。所以筒体直径D22250500MMMAXD64除尘器的选择计算根据锅炉的额定热功率，根据相关参考资料选择除尘型号为XD2运煤除灰系统的确定71计算锅炉房耗煤量和灰渣量锅炉房耗煤量BBMAX12576KG/H13T/H锅炉房灰渣量G39101AR，NETQ4ARQBA式中G每台锅炉的灰渣量，T/H；B锅炉的平均或最大耗煤量，T/H；A煤的工作质灰分，；Q4煤的机械不完全燃烧损失，；QNETAR煤的工作质低位发热量，KJ/KG由煤质资料可知A2737；QNET，AR22211KJ/KG；查表得Q412则锅炉房灰渣量G046T/H72运煤系统的选择对干单层布置的人工加煤的锅炉，一般采用手推车从煤场往锅炉房的炉前运煤。机械加煤的锅炉应采用机械化运煤系统。根据上煤机械的不同，工业锅炉房的机械化运煤系统一般有一下列几种1胶带输送机上煤的运煤系统2多斗提升机上煤的运煤系统，3埋刮板输送机上煤的运煤系统4单斗滑轨输送机上煤的运煤系统，5吊煤罐上煤的运煤系统，6简易小翻斗上煤的运煤系统等。本设计选用运煤方式为多斗上煤机和皮带输送机联合组成的运煤系统。73除渣系统的选择工业锅炉房用到的机械化除灰系统，一般有下列几种1负压气力除灰系统2低压水力除灰系统3机械式除灰系统，其中包括刮板输送、刮斗输送、胶带输送、振动输送和螺旋输送机输送等形式的除灰系统。综合考虑，本设计除渣方式为机械刮板输送方式。74计算煤斗和渣斗的容积锅炉前煤斗容积，储煤量应满足锅炉8H（三班运煤工作制）锅炉额定耗煤量，则炉前煤斗储煤量为12T，容积VM10M3（煤的堆积密度12T/M3）渣斗容积，储渣量应为满足8H（一个班）的储渣量则渣斗储渣量为42T，容积VZ6M3（灰渣的堆积密度为07T/M3）灰渣斗出口与地面或轨面的净距，用汽车运渣时不小于26米。选择运煤、除渣设备（包括磁选、筛分等）41运煤设备选择1多斗式提升机型号PL3502）筛分设备单轴振动筛其运动轨迹为圆，具有结构简单、运动平稳、效率高，透筛性好、工作可靠、维修方便等特点。根据耗煤量选用DD918型单轴振动筛3）称重设备选用ICS10型微机皮带秤（单机式悬臂秤架）ICS微机皮带秤适用于对各种粉粒、块状物料进行连续动态称重，是理想的新型智能化高精度计量设备。4）磁选设备选用JK506550型电磁辊式磁选机型电磁辊式磁选机具有分离可靠、结构简单、运转稳定、轻便灵活等特点。可在输送机中部或头部卸料前白动从被输送的散状物料中分离出铁磁性杂物，并由弃铁胶带弃到指定地点。5传送带及其相关设备的选用输煤系统输送量QT/HTKB24式中Q运煤系统的输送量，T/H；B锅炉房发展后的最冷月份昼夜平均耗煤量，T/H；K运输不平衡系数，一般为12；T运煤系统每昼夜工作时间，H。一班运行时，一般7H；两班运行时，一般14H；三班运行时，一般20H；由计算可知B13T/H。运行方式为三班制，则可取T16H则输煤系统输送量Q234T/HA输送带输送带既是牵引件，又是承载件。常用的输送带有普通型橡胶带和塑料带两种。普通型橡胶带由覆盖胶橡胶和多层帆布制成，张力主要由帆布层承受。普通型橡胶带的帆布径向扯断强力为56公斤/厘米一层。覆盖胶的厚度取决于物料的特性，运送煤时一般选用上胶3毫米，下胶15毫米，运送煤渣时一般选用上胶45毫米，下胶15毫米。橡胶带接头推荐采用硫化接头，其接头强度可达橡胶带本身强度的8590。用卡子连接时，接头强度只有橡胶带本身强度的3540，它只适合于检修时间要求短的场合。橡胶带的安全系数M值见表塑料带在耐磨和耐腐方面优于橡胶带，但在弹性和对气候的适应性方面不如橡胶带。塑料带有多层芯和整芯两种。多层芯塑料带和普通垫橡胶带相似，其帆布径向扯断强力也为56公斤/厘米一层。整芯塑料带成本低质量好，整芯厚度目前有4毫米和5毫米两种。整芯塑料采用塑化接头时，安全系数M9；机械接头时，强度大大降低，应取安全系数M18。因此，整芯塑料带采用塑化接头极为必要。整芯塑料带的有关参数见下表综上比较，输送带选用普通型橡胶带。输送带宽度选定B650MM；长度L29MB传动滚筒传动滚筒是由铸铁铸成或钢板焊成，分为光面和胶面两种，胶面滚筒表面包有一层橡胶，增加了滚筒和胶带之间的摩擦力。在功率不大，环境湿度小的情况下，可采用光面滚筒在功率大，环境潮湿和易打滑的情况下，应采用胶面滚筒。传动滚筒的直径取决干输送带的宽度及其挠性，各种带宽的传动滚筒直径见下表选用传动滚筒直径D500MM；C托辊托辊采用槽型托辊，其间距取上托辊12M，下托辊3M。受料处一般取上托辊间距的1/21/3。凸弧段托辊间距可取水平段上托辊间距的1/2，或按四等份布置该处的托辊。头部滚筒轴线到第一组槽形托辊的间距可取为上托辊间距的113倍。尾部滚筒到第一组托辊的间距不小于上托辊间距，如果布置需要，此间距也可适当缩小。D拉紧装置拉紧装置分螺旋式、车式和垂直式三种。螺旋式拉紧装置适用于长度较短C80米、功率较小的输送机上，按机长的1选取拉紧行程，其拉紧行程有S500毫米和S800毫米两种。螺旋式拉紧装置的适用功率范围和许用张紧力即上下两条输送带张力之和见下表表内功率范围是带速V2米/秒，采用光面传动滚筒时的情况。不同带速下的适用功率应按比例增减，带速愈高，适用功率就愈大。车式拉紧装置和垂直式拉紧装置适应于输送机长度较长，功率较大的情况。车式拉紧装置结构简单可靠，但在输送机尾部占地面积较大。垂直式拉紧装置的优点是利用了输送机走廊的空间，便于布置共缺点是改向滚筒多，而且物料容易掉人输送带与拉紧滚筒之间而损坏输送带，特别是输送潮湿或粘性较大的物料时，由于清扫不净，这种现象更为严重。综上所述，选用螺旋式拉紧装置，拉程S800MM；E清扫器清扫器采用弹簧清扫器和空段清扫器两种。弹簧清扫器装于头部滚筒处，用以清扫卸料后仍粘附在输送带工作面上的物料。空段清扫器装于尾部滚筒前，用以清扫输送带非工作面的物料；F卸料装置卸料装置采用犁式卸料器或卸料车。42除渣设备选择选用GZJ25型刮渣机。该机是一种在敞开的矩形断面沟槽内，借助于运动着的刮板链条，将物料沿导轨刮走。可用于输送煤、灰渣、小块物料。该机能干式排渣、也能湿式排渣，可水平输送、也可倾斜向上输送。倾角20；运行速度V01M/S；运送能力Q57M3/H技术性能与参数刮板宽度B250MM；刮板高度H115MM；板链节距T200MM；刮板间距T400MM；允许拉力P14700N；运行速度V01M/S；沟槽宽度B450MM；倾斜角度20；最大输送距离LMA