北京市花园小区15mw燃气蒸汽锅房工艺设计_毕业设计

哈尔滨商业大学毕业设计（论文）北京市花园小区15MW燃气蒸汽锅房工艺设计GRADUATIONPROJECTTHESISHARBINUNIVERSITYOFCOMMERCE15MWGASSTEAMBOILERBUILDINGTECHNOLOGICALDESIGNOFGARDENCOMMUNITYINBEIJINGCITYSTUDENTHOUWENDONGSUPERVISORWANGYINGCHENZHIFENGSPECIALTYBUILDINGENVIRONMENTANDEQUIPMENTENGINEERINGSCHOOLSCHOOLOFCIVILANDREFRIGERATINGENGINEERING20060610毕业设计（论文）任务书姓名学院土木与制冷工程学院班级建环022专业建筑环境与设备工程毕业设计（论文）题目北京市花园小区15MW燃气蒸汽锅炉房工艺设计立题目的和意义运用所学的专业基础知识和基本理论，结合工程实际，参考国家有关的规范、标准、工程设计图集及其它参考资料。独立完成所要求的设计任务，同时需求系统的掌握设计计算步骤、方针、培养学生分析和解决问题的能力为以后的工作奠定基础。根据目前我国燃料的使用程度，煤炭仍居首位，但燃油燃气锅炉发展迅速，基于我国锅炉房建设现状，选择燃气蒸汽锅炉房作设计题目，更接近以后的工作。技术要求与工作计划1根据热负荷及燃气资料确定锅炉房总装机容量，单台锅炉容量和类型。2选择锅炉配套辅机及锅炉房主要设备（1）按照单机配单炉、高效、低能耗、便于调节、工艺布置灵活的原则，确定辅助间、维修间、烟道的大小和位置。（2）根据锅炉房的装机容量和燃气总量选择燃气系统和调压器及其辅助设备。（3）依据燃油燃气锅炉房设计手册，根据锅炉房工艺要求确定锅炉房整体汽水系统方案。根据原始水资料和工艺要求确定水处理方案。3图纸量8张1图，除热力系统图和油路系统图一律按比例绘制，设备及附件注明标号，尺寸标注安全一律采用工程字。4张手绘，4张CAD出图。4设计说明书按设计程序编写，包括方案确定，经济分析。主要设备见图和设计简图等全部内容。时间安排3月20日3月25日进行课题调研收集资料3月26日4月01日进行计算及机器设备选择4月2日4月08日进行方案选择、机房面积确定4月9日5月12日进行机房与设备间的施工图设计5月13日6月11日进行锅炉房施工图设计6月12日6月18日整理图纸资料、装订上交，各老师传阅资料6月19日6月24日答辩指导教师要求1、遵守毕业设计纪律，保证毕业设计时间及工作量。2、结合专业所学知识，收集相关设计资料，认真准备。3、保证设计方案合理，设计计算准确，严格参照相关工程设计规范进行设计。4、认真绘制施工图，布局合理，图面整洁，遵守国家制图标准。5、设计说明书格式规范，内容完整，数据准确。（签字）年月日教研室主任意见（签字）年月日院长意见（签字）年月日毕业设计（论文）审阅评语一、指导教师评语指导教师签字年月日毕业设计（论文）审阅评语二、评阅人评语评阅人签字年月日毕业设计（论文）答辩评语及成绩三、答辩委员会评语四、毕业设计（论文）成绩专业答辩组负责人签字年月日五、答辩委员会主任单位（签章）答辩委员会主任职称答辩委员会主任签字年月日哈尔滨商业大学毕业设计（论文）I摘要本设计的题目是北京花园小区15MW燃气蒸汽锅炉房的设计，根据燃油燃气锅炉房设计手册，说明书主要阐明了燃气蒸汽锅炉房的设计方法设计原则以及详细的计算说明过程，说明书包括以下几个主要部分绪论、热负荷的确定和锅炉选型、蒸汽锅炉房的水系统、蒸汽锅炉房的燃气调压系统、锅炉房布置原则及对其它专业的要求、锅炉房的自控及热工测量。绪论主要介绍了燃气锅炉房的发展前景，热负荷的确定及锅炉型号的选择及锅炉水系统。这一部分主要说明的是蒸汽锅炉选型的原则及选择计算和锅炉水系统中各辅助设备的选择计算及其供水系统水力计算。燃气调压系统主要阐述了燃气系统的选择及调压器的选择计算和燃气管路的水力计算。第七章说明了锅炉房的布置原则及对其它专业的要求。锅炉房的自控及热工测量主要是介绍了热工测试方法及自控的方法。最后简略叙述了锅炉的经济技术分析。关键词燃气锅炉；锅炉房；热负荷；水力计算哈尔滨商业大学毕业设计（论文）IIABSTRACTTHISWORKISTHE15MWGASSTEAMBOILERBUILDINGTECHNOLOGICALDESIGNOFGARDENCOMMUNITYINBEIJINGACCORDINGTO“THEMANUALDESIGNOFFUELBOILERBUILDING”,THISPAPERMAINLYCLARIFIEDTHEDESIGNMETHODDESIGNPRINCIPLEANDTHEDETAILEDCALCULATIONPROCESSOFTHEGASSTEAMBOILERBUILDINGTHISPAPERINCLUDEDSEVERALMAINPARTSASFOLLOWSTHEINTRODUCTION,THEDEFINITIONOFTHERMALLOADANDTHESELECTIONOFBOILERTYPES,THEWATERANDSTEAMSYSTEMOFTHEGASBOILER,THEGASPRESSUREREGULATORSYSTEMOFTHESTEAMBOILERBUILDING,THEPRINCIPLEOFBOILERBUILDINGLAYOUTANDTHEREQUIREMENTOFOTHERMAJORS,THEAUTOMATICCONTROLANDTHETHERMALCHARACTERISTICSMEASUREOFTHEBOILERBUILDINGTHEINTRODUCTIONMAINLYDESCRIBESTHEPROSPECTIVEOFTHEGASBOILERBUILDING,THESETTLEMENTOFTHERMALLOADANDTHECHOICEOFTHEBOILERANDWATERSYSTEMOFTHEBOILERTHISPARTMAINLYDISCUSSESTHECHOICEPRINCIPLEANDCALCULATIONOFGASBOILERANDTHESELECTIONANDCALCULATIONOFTHEEACHSTANDBYEQUIPMENTOFBOILERWATERSYSTEMTHEHYDRAULICCALCULATIONOFWATERSUPPLYSYSTEMISALSOCONSIDEREDTHEGASPRESSUREREGULATORSYSTEMMAINLYINTRODUCESTHESELECTIONOFTHEGASFIREDSYSTEMANDTHESELECTIONOFREGULATORCALCULATIONANDTHEHYDRAULICCALCULATIONOFTHEGASFIREDPIPELINETHESEVENTHCHAPTERMAINLYINTRODUCESTHEPRINCIPLEOFBOILERBUILDINGLAYOUTANDTHEREQUIREMENTOFOTHERMAJORSMAINLYINTRODUCESTHEAUTOCONTROLANDTHETHERMALCHARACTERISTICSMEASUREOFTHEBOILERBUILDINGMAINLYINTRODUCETHETHERMALCHARACTERISTICSTESTMETHODANDAUTOCONTROLMETHODTHELASTPARTSHORTLYDESCRIBESTHEECONOMICTECHNIQUEANALYSISOFTHEBOILERKEYWORDSGASBOILER；BOILERBUILDING；THERMALLOAD；HYDRAULICCALCULATION哈尔滨商业大学毕业设计（论文）目录摘要IABSTRACTII1绪论111燃油燃气锅炉房发展概况1111国外燃油燃气锅炉进入国内市场的情况1112国内燃油燃气锅炉生产状况112燃气资源开发和燃气锅炉的发展前景1121燃气资源开发1122燃气锅炉房设计前景12热负荷的确定和锅炉选型321设计的原始资料3211热负荷资料3212天然气的资料3213气象资料3214水质资料322锅炉型号和台数的选择3221锅炉的最大热负荷3222锅炉的平均热负荷4223锅炉房的年热负荷计算4224锅炉型号和台数选择53锅炉水处理设备的选择631给水设备的选择6311锅炉给水量的计算6312锅炉排污量的计算6313给水泵的选择计算732锅炉软化水设备的选择8321软水器的选择8322软水箱的选择833锅炉除氧设备的选择9331除氧设备选择计算9332除氧泵的选择9哈尔滨商业大学毕业设计（论文）34锅炉排污设备的选择计算10341锅炉的排污系统10342排污扩容器选择计算10343降温池的选择1135汽水系统主要管道管径的确定1136分气缸的选用12361分气缸的直径的确定12362分气缸筒体结构尺寸的确定1237阀门的选择134锅炉房燃气系统1441锅炉房燃气耗气量计算1442燃气管道供气系统14421供气管道进口装置设计的基本要求14422锅炉燃气系统供应系统1643燃气管道供气压力确定16431城市燃气管道压力分类16432供气压力的确定1744燃气管道敷设原则及连接方法17441管道的敷设原则17442管道的连接方法215燃气调压系统2251概论2252调压系统分类及选择22521几种调压系统22522调压系统方案确定原则23523调压系统的选择2353调压系统工艺流程和附件配置2354调压系统设备、仪表和附件选择24541净化设备的配置24542调压器的选择计算24543安全阀的选择计算2655调压系统旁通管道、吹扫管、放散管及压缩空气管道的设置28551旁通管28哈尔滨商业大学毕业设计（论文）552吹扫管和放散管28553压缩空气及其管道286燃气管道水力计算3061燃气管道管径计算30611燃气管道的直径30622天然气管道的水力计算校核317锅炉房的布置3471锅炉房布置的一般原则3472锅炉房组成及工艺设备布置要求3473调压站的布置3674燃油燃气锅炉房工艺对其它专业设计要求37741总图运输专业37742建筑专业38743结构专业39744电气专业39745热控专业40746给排水专业41747环保专业418锅炉房的热工测试及自动控制4281概述4282热工测试与控制的基本要求42821热工测试42822锅炉房的热工控制429锅炉人员的编制4410技术经济分析45101概述45102锅炉主要设备价格表45103锅炉设备安装费用表46104锅炉设备安装费用表47105锅炉房的社会效益分析47结论49参考文献50致谢51哈尔滨商业大学毕业设计（论文）附录52锅炉样本52软化设备样本53除氧设备样本54除氧泵56给水泵57调压器58扩容排污器59哈尔滨商业大学毕业设计（论文）11绪论11燃油燃气锅炉房发展概况随着我国改革开放的不断深化，全国各地经济建设的迅速的发展，城市高层民用建筑的快速崛起，国家对环境保护工作提出更高要求，油气资源的大力开发，燃油燃气锅炉应用逐年上升，燃油燃气锅炉房建设进入新的发展时期。111国外燃油燃气锅炉进入国内市场的情况国外及港澳台企业纷纷来内地兴建合资、独资企业，推动我国经济的繁荣和发展。这些合资、独资企业锅炉房一般采用进口锅炉，由此国外燃油燃气锅炉大量进入国内市场。目前已有德国、美国、英国、日本、瑞士、意大利、韩国等七个国家20余个厂家的燃油燃气锅炉产品在国内使用。112国内燃油燃气锅炉生产状况国内早期生产燃油燃气锅炉的厂家由上海锅炉厂、天津锅炉厂、广州锅炉厂、重庆锅炉厂、金牛股份有限公司、湖南湘潭锅炉厂等，目前已有50多家锅炉厂可以生产品种规格齐全的燃油燃气锅炉了。燃油燃气的关键部件是燃烧器，目前国内生产的燃油燃气锅炉所配用的燃烧器大多是进口的燃烧器。12燃气资源开发和燃气锅炉的发展前景121燃气资源开发80年代以来天然气开发成为世界上产量增长最快的能源，我国开发和使用天然气已经成为能源使用决策部门的重要课题。我国南海天然气资源非常丰富，已探明储量21011M3；东海天然气资源丰富，正在开采的平湖气田储量为1010M3；陕甘宁长庆气田面积4200M3天然气储量达241011M3；总之我国的天然气的总储量还是相当丰富的。122燃气锅炉房设计前景工业和民用锅炉使用天然气，不仅能很好地解决锅炉排烟污染环境的问题，而且在经济上也是可行的。使用天然气比使用目前市场上的液化石油气和重油制气，哈尔滨商业大学毕业设计（论文）2成本要低。“九五”计划期间，我国将在东南沿海建设液化天然气接收站，进口液化天然气，改变能源不足和环境污染的问题。我国使用天然气的前景十分广阔。因此，锅炉制造厂可以设计高效、无污染、安全可靠的新型多品种燃气锅炉，以适应市场的需求。国内一些大中城市，例如北京、上海、西安等，面临燃料供应改变，燃煤锅炉房需要改造。改造方案有锅炉更新和锅炉改造两种，需要设计单位和锅炉厂密切配合才能圆满的完成。因此，燃气锅炉房设计前景美好，任务繁重。哈尔滨商业大学毕业设计（论文）32热负荷的确定和锅炉选型21设计的原始资料211热负荷资料本设计为北京市花园小区采暖供热锅炉房设计，小区的最大热负荷为15MW。212天然气的资料CH498；C3H604；C3H803；C4H1003；N210标态下低位发热量QYDW36533KJ/M3213气象资料海拔312M室外计算温度TW9采暖天数149天冬季主导风向西北风大气压力102105PA最大冻土厚度85CM214水质资料总硬度H29ME/L总碱度A19ME/L非碳酸盐硬度HF10ME/L含盐量S300MG/LPH值70622锅炉型号和台数的选择221锅炉的最大热负荷最大计算热负荷是根据生产、生活、采暖、通风需要的热负荷计算出锅炉房最大热负荷，以此作为确定锅炉房最大热负荷，以此作为确定锅炉房规模、总装机容哈尔滨商业大学毕业设计（论文）4量的依据。本设计的最大热负荷已经给定了，15MW，即214T/H。MAXJQMAXJ222锅炉的平均热负荷1采暖平均热负荷T/H（2PJQ111）注见锅炉习题实验及课程设计P154式中采暖平均热负荷，T/H；PJ1采暖系数，按照下面的公式/（2NTPJNTW2）注见锅炉习题实验及课程设计P154则（1856）/（189）06410641596MWPJQ2,的计算方法和的计算方法一样，计算0；2PJ3J4PJQ1PJQ20；0。PJ33锅炉房平均热负荷（）T/H（2PJPJ1J2PJ3J43）注见锅炉习题实验及课程设计WPJQ0KPJ1223锅炉房的年热负荷计算年热负荷是计算全年燃料耗量的依据，也是技术经济比较的一个根据。全年热负荷可根据平均热负荷和全年使用小时数按照下列公式计算（）1/（20DK123D45QMAXJ4）注见锅炉习题实验及课程设计P154式中、分别为采暖、通风、生产、生活全年热负荷，1234T/H；/自用热系数。5QMAXJ采暖、通风、生产、生活全年热负荷可分别用下面公式计算求得8（3S）（251DNSPJ1FQ1哈尔滨商业大学毕业设计（论文）5）8S（22DNPJQ26）8S（23PJ37）8S（24NPJ48）注（25）至（28）见锅炉习题实验及课程设计P154式中分别为采暖、通风天数和全年工作天数；2N34S每昼夜工作班次；非工作班时保温用热负荷，T/H；可按照室内温度5带入公FQ1NT式（21）、（22）中求得/556/59076F1NTPJNTW076151136MWFF1Q锅炉房的工作班次取为3班工作制，则每昼夜工作班次S3，采暖天数1491N天，则61118849136014MJPJFDNS0；0；0；PJQ23PJ4MAX612356/0/155MJJKDQ224锅炉型号和台数选择根据锅炉房最大计算热负荷为214T/H，蒸汽压力不高于16MPA的饱和蒸汽，燃料选用天然气，考虑到备用率的问题，我们选用山东骏马石油设备制造有限公司生产的WNS1016型的锅炉三台。可以满足备用率的要求，本设计的备用率为40。最大负荷时三台锅炉同时运行，低负荷时可以两台同时运行或者一台运行。如此，锅炉房的最大容量为30T/H。哈尔滨商业大学毕业设计（论文）63锅炉水处理设备的选择31给水设备的选择311锅炉给水量的计算计算公式GK（1PPW）T/H（31）注见锅炉习题实验及课程设计P139式中K给水管网漏损系数，取103；GMAX锅炉房蒸发量，T/H；PPW锅炉的排污率，本设计取10；GK（1PPW）103214（101）242T/H312锅炉排污量的计算锅炉排污量通常通过排污率来计算。排污率的大小，可由碱度或含盐量的平衡关系式求出，取其两者的较大者。按给水的碱度计算排污率（32）GSAAP1注见锅炉习题实验及课程设计P140式中给水的碱度，由水质资料知为19ME/L；GS锅水允许碱度，22ME/L；A凝结水回收率，本设计为0；按碱度计算的锅炉排污率为94GSAAP1912按给水的碱度计算排污率为SGSS式中给水的盐度，由水质资料知为300MG/L；GSS锅水允许盐度，3500MG/L；哈尔滨商业大学毕业设计（论文）7A凝结水回收率，本设计为0；93SPGSS135故此，锅炉排污率取10。313给水泵的选择计算1给水泵的容量和台数给水泵的流量应满足锅炉所有运行锅炉在额定蒸发量时给水量的11倍的要求；如果锅炉房内设有减温减压装置，还应计入其用水量。由于工业锅炉房负荷一般不均衡，特别是有季节性负荷的锅炉房负荷变化更大，因此给水泵的容量和台数还应该适应全年负荷变化的要求。2备用给水泵设置备用给水泵是为了保证在停电、正常检修和发生机械故障等情况时下，锅炉仍能得到安全、可靠地供水。因此，设计规范明确规定锅炉房应设置备用水泵，当任何一台给水泵停止运行时，其余给水泵的总流量应满足所有锅炉额定蒸发量的11倍给水量。3给水泵的扬程给水泵的扬程可以按下式计算H1000PPH1H2H3H4KPA（33）注锅炉习题实验及课程设计P121式中P锅炉的工作压力，MPA；P安全阀较高始启压力的升高值，MPA；H1省煤气的阻力，KPA；H2给水管道的阻力，KPA；H3给水箱最低水位与锅炉水位间液位压差；H4附加压力，50100KPA；对于压力较低的锅炉，给水泵的扬程也可以用下面的近似公式计算H1000P100200KPA由于本锅炉的额定压力为16MPA，H16001501750KPA；我们选用四台电动水泵，其中一台备用。总的流量应大于11242T/H，现在选用唐山市水泵厂生产的DL1225立式多极离心泵四台可以满足使用要求。型号DL1225哈尔滨商业大学毕业设计（论文）8流量125M3扬程200M电机功率1261KW转数2950R/MIN安装尺寸1667170340进水管径DN50；出水管径DN5032锅炉软化水设备的选择321软水器的选择全自动水处理设备具有无人操作、工作可靠、结果简单、结构紧凑、占地面积小、出水可靠的特点。操作人员无需开关任何阀门，仅需按确定时间向盐液箱投入定量的在生用食盐即可。由于本设计没有凝结水的回收，所以软化水量和锅炉的给水量基本相同为242T/H。考虑到燃气锅炉的自动化程度比较高，本设计采用全自动软水器来软化锅炉的给水。根据给水量242T/H，我们选用大庆海荣宁威机械设备有限公司生产的HRST30型号的全自动软水器一套。其技术参数如下额定水量30T/H进出口径DN80树脂量2400L安装尺寸420015002700322软水箱的选择给水箱的作用有两个一是软化水和凝结水与锅炉给水流量之间的缓冲，二是给水的储备。给水箱进水与出水之间的不平衡程度与多种因素有关，如锅炉的容量，负荷的均衡性，软化水和凝结水设备特点及其运行方式等。容量较大的锅炉房，波动相对较小。给水储备是保证锅炉安全运行所必需的，其要求与锅炉容量有关。所以，给水箱的容量主要根据锅炉房的容量确定，一般给水箱的总有效容量为所有运行锅炉在额定蒸发量时所需2040MIN的给水量。可以按此公式计算G30/60242121M3我们选择上海联展金属制品有限公司生产的STF16的玻璃缸水箱一个。其容积为16M3。其尺寸为400020002000哈尔滨商业大学毕业设计（论文）933锅炉除氧设备的选择331除氧设备选择计算水质标准规定，额定蒸发量大于2T/H的蒸汽锅炉的给水和供水温度大于95的热水锅炉的循环水要进行除氧处理。除氧的方法常用热力除氧、真空除氧、和化学药剂除氧，其它除氧方法使用的不多。热力除氧是使用最广泛的一种除氧方法，其工作可靠、效果稳定，出水含氧量小于005MG/L。本设计就采用热力除氧的方法。我们选择江苏庆华环保有限公司生产的MDRY30型旋膜式热力除氧器。其技术参数如下额定出力30T/H水箱有效容积为15M3工作温度104工作压力002MPA安装尺寸701648661816热力除氧的耗气量按下面的公式计算（34）QD21IGY注见锅炉习题实验及课程设计P119式中除氧水量，KG/H；进除氧器水焓，KJ/KG；1I出除氧器水焓，KJ/KG；2进除氧器蒸汽的焓，KJ/KG；QI除氧器的热效率，一般取096098；余气量，KG/H，可按每吨除氧水13KG计算YD243974235T/H081Q332除氧泵的选择市政管网的供水压力需要克服软水器、软水箱、热力除氧器以及管路等阻力，考虑到市政管网的压力的不足，我们在软水箱的后面设置两个泵来弥补市政管网的压力不足，我们选用广州昌宁机电设备有限公司生产的型立式水泵两台，其中一台备用。水泵的技术参数如下型号50LG24202哈尔滨商业大学毕业设计（论文）10流量30M3扬程36M电机功率55KW转数2950R/MIN安装尺寸44536098734锅炉排污设备的选择计算341锅炉的排污系统本设计所选用的锅炉有排污装置，为了节能设计中选用了连续排污过容器一台，以回收部分排污水的热量。扩容器产生的二次蒸汽直接给排污降温池，锅炉的定期排污引入排污降温池，冷却至40以下再排入下水道。342排污扩容器选择计算在排污过容器中，由于压力降低而汽化所形成的二次蒸汽量可按下式计算QDKG/H（3QD1PWIX（5）注见锅炉习题实验及课程设计P160式中进入过容器的排污水量，近似取用锅炉排污量，PWPWD2360KG/H；锅炉工作下压力饱和水的焓，P16MPA，8586KJ/KG；II扩容器工作压力下饱和水的焓，取用1表压，762KJ/KG；11扩容器压力下饱和水蒸汽的焓，27922KJ/KG；II二次蒸汽的干度，本设计取098；X排污管损失系数，本设计取097；所以876KG/H；QD1PWIX（980527762136扩容器所需容积VM3（3UPRVK6）注见锅炉习题实验及课程设计P160哈尔滨商业大学毕业设计（论文）11式中K容积富裕系数，本设计取14V二次蒸汽比容其值为09018M3/KG扩容器中，单位容积的蒸汽分离强度，设计取600M3/M3HUR所以V0184M3PD60918741根据计算所需过容器容积，本设计选济南张夏换热设备有限公司生产的LP075其技术参数如下容积075M3设计压力03MPA介质蒸汽重量650KG343降温池的选择根据所选择的排污扩容器的大小来选择，由于LP075的容积为075M3；所以我们选择一个容积为1M3的玻璃钢水箱即可。35汽水系统主要管道管径的确定1市政给水管径的确定市政给水的总流量，即为锅炉房最大用水水量，故锅炉房最大小时用水量约为242T。根据管内推荐水速为2M/S，由下式可进行计算2MM（30DWG3607）注见锅炉习题实验及课程设计P160式中供水管径，MM；0DG0供水管中的水流量，T/H；W管内推荐流速，取20M/S；26540D021436因此，本设计选用管径DN80可完全满足使用要求。2软化设备和除氧设备各管径的确定本设计采用的是全自动的软化和热力除氧设备，软化设备的进口口径为DN80。除氧设备进口直径DN80。3水泵的管径的确定哈尔滨商业大学毕业设计（论文）12水泵的管径与其所在的管道的直径一致，其中除氧泵的进出口直径为DN80，而给水泵的直径为DN50，详细的情况见图纸（热力系统图）。4蒸汽母管的管径可按下式计算MM（30D594WGV8）注见锅炉习题实验及课程设计P161式中蒸汽管径，MM；0DG管内蒸汽的质量流量，T/H；W管内蒸汽的流速，M/S；本设计推荐流速为25M/S；V管内蒸汽的比容，M3/KG；查工程热力学附录的V012368M3/KG。5945193MM0D594V2516804故本设计总的蒸汽管管径取可满足使用要求；至用户的蒸汽总管的管径也取为DN200。36分气缸的选用361分气缸的直径的确定因为最大计算热负荷214T/H，蒸汽压力P16MPA。比容012368MAXJQVM3/KG，根据锅炉习题实验及课程设计P241表6所推荐的蒸汽流速，我们取用10M/S。由（36）可计算得W594530585MM0D594WGV214038本设计拟采用热轧无缝钢管DN300。362分气缸筒体结构尺寸的确定分汽缸筒体取决于接管管径、数目和结构强度。同时还应顾及接管上阀门的启闭操作的便利。本设计的分汽缸筒体上，除接有一根来自锅炉的进汽管和供蒸汽还接有锅炉房自用蒸汽管，备用管接头，压力表接管以及疏水等等。分汽缸筒体结构和管孔布置如图31哈尔滨商业大学毕业设计（论文）1350421图31分水器的尺寸图37阀门的选择阀门通过改变其流量面积的大小，从而控制流体流量、压力和流向，各种阀门都有各自的特点闸阀具有流动阻力小、启闭较省力、便于安装的特点，适用于全开全关的场合，主要用于水泵的进口、水箱进口、自来水管道和公称直径大于200MM的各种场合；截止阀具有结构简单制造维修方便、密封性好寿命长，阻力较大等特点。止回阀主要应用于要求介质单向流动的场合。阀门的选用如下1在水泵的进口和出口处所设置的阀门分别是水泵进口处安装截止阀，出口处安装截至阀和止回阀。2管道的其它部分一般都安装截至阀，因其密封性好。3在锅炉排污管上应安装快速排污阀。4在集水缸下的网路回速水管上应安装手动调节阀。哈尔滨商业大学毕业设计（论文）144锅炉房燃气系统41锅炉房燃气耗气量计算锅炉燃气消耗量可按下式求得BM3/H（41YDWGQQHKD）注燃油燃气锅炉房设计手册P385式中B锅炉燃气消耗量（标态）M3/HD锅炉总的蒸发量，KG/H；蒸汽的比焓，KJ/KG；QH锅炉给水的比焓，KJ/KG；GY锅炉效率，；燃气的应用基低位发热量，KJ/KG；DWQK富裕系数，一般取K1213。B22025M3/H36592049714锅炉房总的燃气消耗量为22025M3/H。42燃气管道供气系统锅炉房供气系统，一般由供气管道进口装置、锅炉房内配管系统以及吹扫放散管等组成。421供气管道进口装置设计的基本要求1供气管道进口装置设计要求由调压站至锅炉房燃气管道一般均用单管供气，本设计采用单管管道敷设方式。当调压装置进气压力在03MPA以上、而调压比又比较大时，可能产生很大的噪声，为了避免噪声沿管道传到锅炉房，调压装置后宜有1015M的一段管道采取埋地敷设。由于本设计的进气压力为008MPA，可以不采用埋地敷设。但由于其它方面原因我们还是采用埋地敷设。由锅炉房外部引入的燃气总管，在进口处应装设总关闭阀，按燃气流动方向，哈尔滨商业大学毕业设计（论文）15阀前应装放散管，并在放散管上装设取样口，阀后应装吹扫管接头。2锅炉房内燃气配管系统设计要求为了保证锅炉安全可靠的运行，要求供气管路上安装的附件连接要严密可靠，能承受最高使用压力。管道及附件不得装设在高温或者有危险的地方。在通向每台锅炉的支管上，应装有关闭阀和快速切断阀、流量调节阀和压力阀。在支管至燃烧器前的配管上应装设关断阀、阀后串联两只切断阀，并应在两阀之间设置放散管。靠近燃烧器的一只安全切断电磁阀的安装位置至燃烧器的间距尽量缩短，以减少管段内燃气渗入炉膛的数量。3吹扫放散管道系统设计吹扫方案应根据用户的实际情况确定，可以考虑设置专用的惰性气体吹扫管道用氮气、二氧化碳或蒸汽进行吹扫；也可以不设专用吹扫管道而在燃气管道上设置吹扫点，在系统投入运行前用燃气进行吹扫，停运检修时用压缩空气进行吹扫。吹扫点应布置在下列部位1锅炉房进气管总关断阀的后面。2在燃气管道系统以阀门隔开的管段上需要考虑分段吹扫的适当地点。燃气系统在下列部位应设置放散管道1锅炉房进气管总切断阀的前面（顺气流方向）；2燃气干管的末端，管道，设备的最高点；3燃烧器前两切断阀之间的管段；4系统中其它需要考虑放散的适当地点。放散管可根据具体布置情况分别引至室外或集中引至室外，放散管出口安装在适当的位置，使放散出去的气体不致被吸入室内或通风装置内，放散管出口应高出屋脊2M以下。放散管的管径根据吹扫管道的容积和吹扫时间确定，一般按吹扫时间为1530MIN。排气量为吹扫段容积的1020倍作为放散管管径的计算依据，表41和表42列举了锅炉房内燃气管道系统和厂区燃气管道系统的放散管管径参考数据。厂区燃气系统放散管直径选用表（41）燃气管道直径/MM燃气管道直径/MM距离/M50100125250300350400500距离/M501001252503003504005002040508010030065150250250哈尔滨商业大学毕业设计（论文）1650100200404050658012510015020010015020040050010006580100200200200300300300300300300锅炉房燃气系统放散管直径选用表（42）燃气管径/MM25506580100125150200250300350放散管直径/MM253240506580422锅炉燃气系统供应系统本设计采用强制鼓风供气系统，强制鼓风供气系统是随着燃气锅炉技术的发展，供气系统的设计在不断改进，近几年出现的一些燃气锅炉，自动控制和自动保护程度较高，实行程序控制，要求供气系统配备相应的自控装置和报警设施，因此，工程系统的设计也在向自控方向发展，我国设计的一些燃气锅炉房中，供气系统已在不同程度上采用了一些自动切断、自动控制自动报警装置。强制鼓风供气系统，装有自力式压力调节阀和流量调节阀，能保持进气压力和燃气流量的稳定，在燃烧器前的配管系统上装有安全切断电磁阀，电磁阀与风机、锅炉熄火保护装置、燃气和空气压力检测装置等连锁动作，当鼓风机、引风机发生故障（停电或机械故障），燃气压力或空气压力出现了异常、燃膛熄火等情况发生时，能迅速切断气源。牵制鼓风供气系统能在较低压力下工作，由于装有机械鼓风设备，调节方便，可在较大范围内改变负荷而燃烧相当稳定。因此，这种系统在大中型采暖和生产的燃气锅炉房中经常被采用。43燃气管道供气压力确定431城市燃气管道压力分类城市燃气管道按其所输送的燃气压力不同，分为以下五类低压管道（P0005MPA）；次中压管道A（0005MPAP02MPA）；中压管道B（02MPAP04MPA）；次高压管道A（04MPAP08MPA）；高压管道B（08MPAP16MPA）；在燃气锅炉房供气系统中，宜采用次中压、低压供气系统；不宜采用高压供气哈尔滨商业大学毕业设计（论文）17系统。本设计采用次中压管道。432供气压力的确定燃气锅炉房供气压力主要是根据锅炉类型及其燃烧器对燃气压力的要求确定。当锅炉类型及燃烧器的形式已确定时，供气压力可按下式确定PPRP（42）注燃油燃气锅炉房设计手册P390式中P锅炉房燃气进口压力，PA；PR燃烧器前所需要的燃气压力PA；P管道阻力损失，PA；本设计燃气锅炉房的进口压力P为008MPA。44燃气管道敷设原则及连接方法441管道的敷设原则燃气管道可以分为埋地敷设和架空敷设两中。厂外管道一般均采用埋地敷设，厂内管道根据具体情况可以用架空敷设或埋地敷设。1厂区管道敷设厂区管道敷设要求及注意事项（1）厂区埋地敷设的燃气管道与建筑物、构筑物以及其它地下管道的最小水平距离应符合表43的规定。埋地燃气管道与建筑物、构筑物或其它相邻管道交叉时，交叉点的最小垂直距离应符合表44的规定。（2）寒冷地区埋地敷设的燃气管道，应埋设在冰冻线以下。（3）燃气管道需要考虑排水时，应装设排水器。燃气管道的排水坡度。顺气流方向一般不应小于0003；逆气流方向一般不应小于0005。（4）埋地敷设的燃气管道不得与其它管道或电缆同沟敷设，并不得敷设在下列场永久性建筑物、构筑物的基础下；无法检修或不宜检修燃气管道的区域；堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面；各种动力机械设备的下面。哈尔滨商业大学毕业设计（论文）18地下燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道的水平净距（M）（43）地下燃气管道项目地下燃气管道中压高压中压高压项目低压BABA低压BABA建筑物的基础0715204060直埋1010101520给水管0505051015热力管在管沟1015152040排水管101212152035KV1010101010电力电缆0505051015电杆的基础35K5050505050直埋0505051015通讯照明电杆1010101010通讯电缆在导管内1010101010铁路钢轨5050505050DN300MM0404040404有轨电车钢轨2020202020其它燃气管道DN300MM0505050505街树（至树中心）1212121212地下燃气管道与构筑物或相邻管道之间的垂直净距离（M）（44）项目地下燃气管道（当有套管时以套管）项目地下燃气管道（当有套管时以套管）直埋05给水管、排水管或其它燃气管道015电缆在导管015哈尔滨商业大学毕业设计（论文）19铁路轨底12热力管的管沟底或顶015在有轨电车钢轨100（5）埋地敷设的燃气管道应敷设在合适的基底上，如果地基为砂土及砂石的填土或天坛地基，则与管子接触的表面应作成弧长不小于管子外径06倍的半弧基底，如果原地基为岩石层，则应作弧状的混凝土垫层，垫层厚度采用001015M。对于可能引起管道不均匀沉降的地方，应作技术处理。（6）埋地敷设的燃气管道，其最小埋设深度应符合下列要求埋设在车行到下时，不小于08M；埋设在非车行道下时，不小于06M；埋设在庭院内时，不小于03M；埋设在水田下时，不小于08M。如果不能满足上述要求时，采取适当的保护措施（如加套管）后，上述距离可适当减少。（7）敷设在地震区的燃气管道，应考虑地震时高层建筑物或构筑物倒塌时可能引起管道的破坏，因此在地震区内敷设管道，埋设深度不小于1M（地面至屋顶），另外，在管线设计时应考虑下述防震措施当燃气管道通过断层时，应尽量与断层正交，在断层两侧分别设置阀门井并装设切断阀。加强管道环向焊缝强度；从地震观点来说最不利的情况为饱和松散土，因此回填时应该加强夯实或用粘土回填。（8）敷设在锻锤附近的埋地燃气管道应设置在专门的地沟内，并应考虑防震措施，如垫沙层或用弹簧支架。（9）埋地敷设的燃气管道应根据当地土壤条件和特征，如含水量，腐蚀性，附近是否有杂散电流等情况，综合考虑管道的防缘防腐蚀保护层。（10）埋设敷设的燃气管道不应靠近绿化区，因为树根会损坏管道决缘防腐层。（11）燃气管道不应穿越地下室，爆炸危险品生产车间，爆炸品和可燃材料仓库，配电间，变电所，通风机室，通风风道或烟道，以及易使燃气管道腐蚀的房屋建筑。（12）燃气管道采用地沟敷设时，应尽量减少沟内管道接头的数量并不允许在地沟内装设管道附件。管沟不得与其它沟道相通。哈尔滨商业大学毕业设计（论文）20（13）埋地敷设的燃气管道，与下水道交叉时需要做特殊粗处理，如加套管等。如没经过特殊处理，不允许将燃气管道敷设在下水道的下面，因为此处土壤腐蚀性极大，管道极易腐蚀。（14）埋地敷设的燃气管道，一般可不考虑热力补偿。（15）埋地敷设的燃气管道穿越厂内道路时，应设置保护套管，套管应比燃气管道直径大2号为宜。保护套管埋设深度不得小于10M（套管顶至路面）。燃气管道防腐蚀等级采用加强级绝缘，保护套管可采用普通级绝缘。穿越公路段管线两端具有平面转点时，则转点与公路路肩边缘的距离不得小于2M。（16）埋设敷设的燃气管道穿越铁路时，需符合下列要求埋地燃气管道穿越铁路时采用钢筋混凝土套管，套管直径应比燃气管道直径大于150MM，套管长度至少比路基底宽4M（每侧2M）。燃气管道与铁路中心线夹角一般不小于60度套管埋设深度从套管顶到轨底不小于1M，到铁路排水边沟底不小于05M燃气管道在铁路下一般不得有对接焊缝。当穿越铁路的长难免出现焊缝时，应尽量采用双面焊或有其它加强措施，并对焊缝进行严格的检查。（17）厂区架空敷设的燃气管道可沿建筑物外墙敷设或支柱敷设，当采用支柱架空敷设时，应符合下述要求管底至人行道路路面的垂直净距不应小于22M。厂区内部的燃气管道，在保证安全情况下，管底至管道路面的垂直净距可取45M，管底至铁路轨顶的垂直净距不应小6M。架空敷设燃气管道与其他管道交叉时最小垂直距离宜符合表45的规定。（18）燃气管道与其他管道工架敷设时，应符合下列要求燃气管道与常温管道放在上层，高温管道，酸碱及易燃品的输送管道应放在下层，共架敷设的管道相邻水平间距以安装和检修方便为原则。（19）在建筑物，构筑物墙壁允许承载的前提下，燃气管道可沿墙柱敷设，管道与墙壁的间距大小不影响检修操作，管道敷设高度应尽量避免遮挡建筑物自然采光以及检修时不应妨碍运输和人行交通。（20）燃气管道采用低架设敷设时，管道与地面净距不得小于03M，在降雪地区，管底要高出积雪高度。（21）架空敷设燃气管道时，应考虑温度变化时的补偿措施，为防止造成漏气事故，不得采用套管补偿器，小管径的燃气管道的热变形应尽量利用管道的自然补偿。（22）架空敷设的燃气管道，为防止阳光过分照射，宜采用浅色油漆刷面，同哈尔滨商业大学毕业设计（论文）21时应防腐。2锅炉房内管道的敷设（1）锅炉房内的燃气管道干管，除生产上有特殊要求要考虑双管供气外，一般应采用单管架空敷设。（2）燃气管道宜架设在锅炉房的外墙或锅炉间空气流通的地方，以利排除泄露的燃气。（3）自干管引至每台锅炉的支管，一般采用架空敷设，只有当架空敷设有困难时，方可采用埋地或管沟敷设。（4）燃气管道可从地下或架空引入锅炉间，管道穿越墙壁或基础时，因设置管套。架空燃气管道与其他管线交叉时的最小垂直距离表（M）（45）名称最小垂直距离名称最小垂直距离至各种用途的管道当燃气管道的直径DN300时当燃气管道的直径DN300时0103至架空输电下垂处当1KV120KV35110KV150KV220KV1030404550一般通讯线路架空索道下垂处小车最低点穿越厂内铁路穿越厂内公路穿越人行道从电气铁路或电车线路的供电线到上面管道表面013060502215442管道的连接方法燃气管道的连接方式应根据所输送燃气的压力及所选用的管材来确定。高、中压燃气管道一般采用钢管；低压燃气管道多半是采用钢管。但也有采用铸铁管的。哈尔滨商业大学毕业设计（论文）22管道连接应严密不漏，强度可靠，一般采用如下连接（1）铸铁管一般均采用承插式连接，接合处用橡胶圈或油麻与水泥填充，有特殊要求时亦可采用青铅代替水泥填充；（2）钢管一般应采用焊接连接；（3）管道与阀门或其它附属设备的连接，根据具体情况采用法兰或丝扣连接；（4）本设计采用钢管，采用焊接或法兰丝接。哈尔滨商业大学毕业设计（论文）235燃气调压系统51概论1为了保证燃气锅炉能安全的燃烧，对于供给燃烧器的气体燃料，应根据燃烧设备的设计要求保持一定的压力。在一般情况下，从起源经城市煤气管网供给用户的燃气，如果直接供锅炉使用，往往压力偏高或压力波动太大，不能保证稳定燃烧。当压力偏高时，会引起脱火和发出很大的噪声；当压力波动太大时，可能引起回火或脱火，甚至引起锅炉爆炸事故。因此，对于供给锅炉使用的燃气，必须经过调压。2调压站是燃气供应系统进行降压的设施。站内除布置主体设备调压之外，往往还有燃气净化设备和其它辅助设施。为了使调压后的气压不再受外部因素的干扰，锅炉房宜设置专用的调压站，如果用户除锅炉房之外还有其它燃气设备，需要考虑统一建调压站时，宜将供锅炉房用的调压系统和供其它用设备的调压系统分开，以确保锅炉用气压力稳定。3调压站设计应根据起源供气和用气设备的具体情况，确定站房的位置和形式；选择系统的工艺流程和设备，并进行合理布置。52调压系统分类及选择521几种调压系统调压系统按调压器的多少和布置形式不同，可分为单路调压系统和多路调压系统。按燃气在系统内的降压过程不同，可分为一级调压系统和二级调压系统。（1）单路调压系统是指只安装1台调压器或串联安装2台调压器的单管路系统。（2）多路调压系统是指并联安装几台调压器、燃气在经过各台并联的调压器之后又汇合在一起向外输送的多管路系统。（3）二级调压系统每种调压器都只能使用一定的压力范围，只有当调压器前的进气压力和其后的供气压力之差在该范围以内时，才能保证调压器工作的灵敏度和稳定性。压差过大小都将使灵敏度和稳定性降低，压差过大还易使阀芯损坏。因此，当调压站进气压力和所要求的调压后的供气压力相差很大时，可考虑采用两级调压系统。两级调压系统就是在系统中串联安装2台适当的调压器，经过2次降压达到调压要求。一般当调哈尔滨商业大学毕业设计（论文）24压系统进出压差不超过10MPA，调压比不超过20，采用一级调压系统。当系统进出口压差超过10MPA，调压比大于20，采用两级调压系统。此外，当调压系统要供给2种气压不同的燃烧时，也可采用部分两级调压系统，将经过一级调压器后的一部分燃气直接送要求较高气压的燃烧器使用，另一部分燃气再经过第二级调压器将压后送至要求气压较低的燃烧的燃烧器使用。522调压系统方案确定原则调压系统采用何种方式要根据调压器的容量和锅炉房运行负荷的变化情况来考虑。确定方案的基本原则是一方面要是通过每台调压器的流量在其铭牌出力的1090的范围以内，超出了这个范围则难以保持调压器后燃气压力的稳定性。另一方面，调压系统应能适应锅炉房负荷的变化，始终保证供气压力的稳定。因此，当锅炉台数较多或锅炉房运行的最高负荷和最低负荷相差很大时，应考虑采用多路调压系统，以满足上述两方面的要求。此外，常年运行的锅炉房，应设置备用调压器。备用调压器和运行调压器并联安装，组成多路调压系统。523调压系统的选择本设计的天然气的进口绝对压力P1025MPA，调压后进入燃烧器的压力P2008MPA，P1/P231320；P1P2017MPA20MPA。因此，我们选用单路一级调压系统即可满足要求。53调压系统工艺流程和附件配置1各种类型的调压系统，按其工艺流程来说基本上是相同的。一般起源或城市燃气管网来的燃气管道先经过一个设置在站外的起源总切断阀，然后进入调压站。在调压站内燃气先经过油水分离器、过滤器清除其中所携带的水分、油分和杂质，再通过调压器进行将压，使燃气压力达到燃烧设备所要求的数值，然后送到锅炉房。2为了保证调压系统安全可靠的运行，还需要设置下列辅助配件在系统的入口段设置放散管、压力表；在每一个调压支路的前后安装切断阀