锅炉课程设计---燃油锅炉房工艺设计.doc

扬州大学能动学院课程设计设计任务书（一）、设计目的课程设计是“锅炉及锅炉设备”课程的主要教学环节之一，通过课程设计了解锅炉房的工艺设计内容，程序和基本原则，学习设计计算方法和步骤，提高运算和制图能力。（二）、设计任务燃油锅炉房工艺设计。（三）、原始资料1、 燃油资料：War=0 ，Aar=0.01% ，Car=85.25% ，Har=13.49% ，Oar=0.66%，Sar=0.25% ，Nar=0.04% ，Q=42915kJ/。2、 水质资料：总 硬 度：HO=4.8mmol/L；永久硬度：HF=2.1mmol/L；暂时硬度：HT=2.7mmol/L；总 碱 度：AO=2.7mmol/L；PH=7.6 ；溶解周形物=268/L。3、 蒸汽负荷及参数空调用汽： D=4.66t/h P=0.6MPa表压 凝水回收率为40%；生产用汽： D=2.5t/h P=0.4MPa表压 无凝水回收；生活用汽： D=0.8t/h P=0.3MPa表压 无凝水回收；采暖用汽： D=1.0t/h P=0.3MPa表压 凝水回收率为40%。（四）、设计内容及要求1、锅炉型号及台数选择：按冬夏分别计算出采暖季和非采暖季的计算热负荷，根据热负荷的大小、负荷特点、参数和燃料种类选择锅炉型号和台数。2、水处理设备的选择：（1）决定是否要除碱；（2）水处理设备的生产能力的确定；（3）决定软化方法，选择设备型号和台数，计算耗盐量和耗水量；（4）不考虑除氧。3、给水设备和主要管道的选择计算： （1）决定给水系统；拟订系统草图； （2）选择给水箱； （3）选择盐水池（箱）和盐水泵； （4）给水母管和蒸汽母管管径的计算和选择； （5）分汽缸选择计算4、供油系统设计（1）贮油罐容量确定； （2）油泵选择； （3）油路设计。5、锅炉房工艺布置 （1）锅炉房主要设备布置； （2）主要汽水管道布置； （3）绘制布置简图。7、编写设计说明书说明书按设计程序编写，包括设计计算，方案确定，设备选型及其说明。8、图纸要求 （1）热力系统图一张（2#图纸），图中附有图例，并标出设备编号，介质流向，主要管道的管径，管道代号，各类管道附件。 （2）平面布置图一张，主要剖面图一张（2#图纸），设备的外形按比例绘制，附件用代号表示，设备注明编号，并附有明细表，烟、风管道按比例绘制。建筑图仅表明建筑外形，门窗位置的大小，锅炉间所有门的开向要标出，图中应有方位标志。设计说明（一） 、锅炉型号及台数选择1、负荷计算其中 、分别为空调、采暖、生产和生活最大热负荷，单位均为t/h；、分别为空调、采暖、生产和生活热负荷的同时使用系数；锅炉自耗热量和管网热损失系数。2、锅炉选型因为，总负荷为7.413t/h,根据（额定蒸发量），选择型号为WNS4型燃油蒸汽锅炉两台。其技术参数表如下：表1-1 锅炉主要参数表型号额定蒸发量额定蒸汽压力额定蒸汽温度额定进水温度设计效率WNS44t/h1.0MPa185摄氏度20摄氏度90.30%给水口PN给水口DN主蒸汽出口PN主蒸汽出口DN供油口DN锅炉净重1.6MPa32mm1.6MPa100mm20mm12.76t（二）、给水及水处理设备选择1、决定是否要除碱锅炉用水应进行软化处理。碱度高的水有时需要进行除碱处理，通常可根据锅水相对碱度和按碱度计算的锅炉排污率高低来决定。采用锅外化学处理时，补给水、给水、锅水中碱度与溶解固形物的冲淡或浓缩可认为是同比例的，因此，锅水相对碱度可按下式计算：式中 锅炉补给水碱度，mmol/L 锅炉补给水溶解固形物，mg/L 碳酸钠在锅内分解氢氧化钠的分解率。表2-1 碳酸钠在不同工作压力下的分解率锅炉工作压力（MPa）0.490.981.471.962.45NaOH（%）1040607080由表可知查表可知在锅炉工作压力为0.98MPa时=40%，在1.47MPa时=60%，因此该锅炉工作压力为1.0MPa时，其分解率=40.82%，已知=2.7 mmol/L，=268 mg/L，则=。根据低压锅炉水质标准规定，锅水相对碱度应小于0.2，因此不需考虑除碱处理。2、水处理设备生产能力的确定锅炉补给水应经软化处理，而除氧设备应处理全部锅炉给水。因为凝结水中杂质含量很少，但输送过程中可能接触空气而使之含氧。锅炉补给水量是指锅炉给水量与合格的凝结水回收量之差。锅炉给水量包括蒸发量、排污量。并考虑设备和管道漏损。水处理设备生产能力G由锅炉补给水量、热水管网补给水量、水处理设备自耗软水量和工艺生产需要软水量决定： 式中 锅炉补给水量，t/h； 热水管网补给水量，t/h；水处理设备自耗软水量，t/h；工艺生产需要软水量，t/h；1.2裕量系数。锅炉补给水量： t/h式中 D锅炉房额定蒸发量，t/h； 合格的凝结水回收量，t/h； 设备和管道漏损，%可取0.5%； 锅炉排污率，%。假设排污率=8%，则给水量：8.043t/h。验算：=10.75%，误差在3%以内。其中。且=。热网循环水量：=0.161t/h。水处理设备自耗软水一般是用于逆流再生工艺的逆流冲洗过程，其流量可按预选的离子交换器直径估算： t/h式中 逆流冲洗速度，m/s,低流速再生时取2 m/s，有顶压时取5 m/s； F交换器截面积， 水的密度，常温水1。取=2 m/s，假设交换器的直径为1000mm，则： 。可知 。工艺生产需用软水量因提供的资料中未指出即取0。3、决定软化方法，选择设备型号和台数，计算耗盐量和耗水量锅炉用水应进行软化处理。碱度高的水有时需要进行除碱处理，通常可根据相对碱度和按碱度计算的锅炉排污率高低来决定。由计算结果可知不需要进行除碱处理。水软化方法一般采用离子交换软化法，其效果稳定，易于控制。当需要除碱时，一般考虑氢钠离子交换法。石灰预处理的系统复杂，操作要求也高，处理水量较小的场合不宜采用。铵钠离子交换法处理的水使蒸汽带氨，对于黄铜或其他铜合金设备有受氨腐蚀的危险时、或用汽部门不允许蒸汽含氨时，不宜采用。综合上述，本次设计采用钠离子交换法进行水的软化。离子交换器的直径预选=1000mm,填料高度 h=2000mm。选用2台离子交换器，填料为树脂，其交换能力=1300mol/m。其工作容量 E=V=。t/h ，初取 。 ， 取R=750mm。其交换时间 。一次耗盐量 。盐液池体积 。盐泵选择 。 4、不考虑除氧（三）、给水设备和主要管道的选择计算1、决定给水系统；拟定系统草图给水系统由给水设备，连接管道和附件组成。该设计采用凝结水箱和软水箱合二为一的方法，给水泵集中设置，通过母管向各台锅炉供水，给水泵由锅炉自备。系统草图见图纸。2、选择给水箱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。给水储备是保证锅炉安全运行所必需的，其要求与锅炉房容量有关。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。本设计只设置一个的给水箱。其外形尺寸为2m2m1m。给水泵由锅炉自带型号等参数。3、选择盐水池和盐水泵由上面可求得盐液池体积 。盐泵选择 。4、给水母管和蒸汽母管管径的计算与选择表3-1 给水管内的常用流速管子种类活塞式水泵离心式水泵给水母管进水管出水管进水管出水管水流速度（m/s）0.751.01.52.01.02.02.0根据附表可知锅炉给水给水总管，其推荐流速是1.53m/s；因为总给水量为8.043t/h,取流速为2m/s,由，可得R=18.9mm。又根据教材附录4-7（常用钢管规格及质量表），选用DN32的无缝钢管。每台锅炉的额定蒸发量是4t/h,取蒸汽流速为30m/s,因此取外径为100mm,壁厚为4mm的无缝钢管。5、分气缸选择计算多管供汽时采用分气缸。根据压力容器设计规定的要求，分气缸的直径应按接最大接管的直径确定，即筒体开孔最大直径应不超过筒体内径的一半。分气缸两端均采用椭球型封头。分气缸由专业厂家制造。分气缸长度决定于接管的多少，相邻管间应符合结构要求和便于阀门的安装及检修。分汽缸的间距取360mm。表3-2 分汽罐接管间距相邻管管径（mm）253240506580100125150200两相邻管中心间距（mm）220250270290310330360390420500（四） 、送引风系统设计1、计算空气量和烟气量液体燃料理论空气由下式计算则实际空气量对于液体燃料，烟气量计算按公式根据锅炉的技术参数，每台锅炉的燃料（液化石油气）消耗量为112kg/h，则每小时所需的空气是和每小时烟气排放量分别为： 2、决定烟、风管道截面尺寸表4-1 常用风烟管道流速选用表（附表5-1）名称材料风速（m/s）烟速(m/s)砖或混凝土制4868金属制10151015由上表可知风管道的风速在48m/s，烟气管道的速度为68m。取风速5 m/s，烟速为7 m/s，则烟风管道截面积尺寸分别为3、确定送引风系统及其布置送引风系统及其布置详见图纸。4、确定烟囱高度和断面尺寸表4-2 锅炉房烟囱最低允许高度锅炉房总容量t/h1122441010202040MW77141428烟囱最低允高度m202530354045查附表5-2（教材表8-6）可知烟囱最低高度设为35米。烟囱直径按正式计算 式中 通过烟囱的总烟气量，； n利用同一烟囱的同时运行的锅炉台数；烟囱出口烟气速度，m/s，查教材表8-7选取8m/s。则 。（五）、供油系统设计储油罐分为室内储油罐和室外