毕业设计（论文）-太原XX锅炉房工艺设计.doc

西安航空技术高等专科学校建筑设备工程技术专业毕业设计或实践任务书 姓名：郑* 班级：设备*班 学号：0630408* 设计或实践题目： 太原锅炉房工艺设计_ _一、 内容及要求（一） 调研熟悉设计题目，搜集设计资料，进行设计调研。（二） 设计部分1、设计准备工作；2、热负荷的计算；3、锅炉型号及台数的选择；4、水处理设备选择；5、给水设备和主要管道的选择与计算；6、送风系统设计；7、排风系统设计；8、运煤除灰方式的选择；9、锅炉房工艺布置；10、绘制锅炉房设备布置图；11、编制设计说明书；12、设计资料整理。_ _二、 完成形式 1、 调研报告（WORD输出）2、 设计说明书（WORD输出）3、 施工图纸（CAD输出）_ _三、 系（部）审核意见 同 意_ _指导老师：刘海华 发题日期： 2009年 3月 10日 完成日期： 2009年 5月 20日绪 论对于一个锅炉房系统来说，锅炉是核心中的核心。随着经济的发展，锅炉设备日益广泛应用于现代工业的各个领域，成为我国经济发展的重要热工设备之一。根据目前我国燃料的使用程度，煤的使用仍然占大部分，燃油燃气锅炉虽然发展很快，但由于其建设的经济条件、设计经验相对来说比较不成熟，再者其所用燃料的输送问题很难解决及成本价格太高，故燃煤锅炉仍是将来的主流趋势。燃煤锅炉房初投资小，经济实用性强，做燃煤锅炉房的设计有现实意义。 本设计为太原锅炉房工艺设计，整个设计力求设备选型准确合理、工艺流程布置顺畅、经济技术合理、燃料消耗低、初投资小。根据锅炉房设计的基本要求和原则进行热负荷计算、设备选型和工艺布置。一、 题目太原XX锅炉房工艺设计二、 设计概况该锅炉房为一蒸汽锅炉房，要求向生活以及厂房和住宅采暖生产饱和蒸汽。生产和生活为全年性用汽，采暖为季节性用汽。生活用气设备要求提供才的蒸汽压力最高位0.4MPa，用汽量为3.7T/h；凝结水受生产过程的污染，不能回收利用。采暖用汽量为7.8T/h，其中生产车间为高压蒸汽采暖，住宅则采用低压蒸汽采暖；采暖系统的凝结水回收率达66%。生活用汽主要供给食堂和浴室的用热需要，用汽量为0.7T/h。三、 原始资料1、煤质资料：Vr=38.48% Wy=8.85% Ay=21.37% Sy=0.46% Cy=57.42% Hy=3.81% Ny=0.93% Oy=7.16% Qdwy=21350KJ/2、水质资料：锅炉房用水为城市自来水网，其水质化验结果为：总硬度H=7.35mmol/L 暂时硬度HR=3.0mmol/L 永久硬度Hft=4.35mmol/L PH= 8.27 总碱度A=3.0 mmol/L 溶解固形物=550me/L 溶解氧 5.8mg/L3、气象资料： 冬季采暖室外计算温度 -12 冬季通风室外计算温度 -7冬季通风室外计算温度 28 采暖天数 121主导风向 北 大气压力 101998 Pa；4、蒸汽热负荷及参数：1) 生产用汽热负荷: 3.7t/h 压力为0.4Mpa；无凝结水回收2) 采暖用汽热负荷: 7.8t/h,压力为0.3Mpa；凝结水回收率各为65%3) 生活用汽热负荷：0.7t/h,压力为0.3Mpa；无凝结水回收四、 设计内容1、热负荷的计算；2、锅炉型号及台数的选择；3、水处理设备选择；4、给水设备和主要管道的选择与计算；5、送风系统设计；6、排风系统设计；7、运煤除灰方式的选择；8、锅炉房工艺布置；9、绘制锅炉房设备布置图；10、编制设计说明书；11、设计资料整理。五、 图纸内容1、锅炉房平面布置图2、锅炉房热力系统图3、锅炉房剖视图4、设备明细表及简要施工说明4、AutoCAD画图。六、 参考文献与资料1、工业锅炉房设计规范（GBJ41-79）2、低压锅炉水质标准（GB1576-79）3、工业锅炉房设计手册（第二版）4、工业锅炉房常用设备手册（上、中、下册，1986年版）5、供暖通风设计手册6、锅炉习题实验及课程设计一、锅炉型号和台数的确定 锅炉型号和台数的确定是以锅炉房负担的热负荷为依据的，因此，在确定其型号和台数之前，先须计算出锅炉房热负荷的数值。 （一）热负荷的计算 最大计算热负荷是确定锅炉房规模大小的重要依据，在实际中，由于热用户的热负荷变化设有固定的规律，在这种情况下，可用下式进行计算：Q=K0（K1Q1+K2Q2+K3Q3+K4Q4）+K5Q5 式中：Q - 最大计算热负荷t / h;Q1 - 采暖最大热负荷t / h;Q2 - 通风最大热负荷t / h;Q3 - 生产最大热负荷t / h;Q4 - 生活最大热负荷t / h，其值按最大班集中一小时使用有关用汽设备来确定;Q5 - 锅炉房自用汽最大热负荷t / h; K1 - 采暖热负荷同时使用系数，一般为K1 = 1.0; K2 - 通风热负荷同时使用系数,一般为K2= 0.81.0; K3 - 生产热负荷同时使用系数,应根据生产实际情况确定,一般为K3= 0.7 0.9; K4 -生活热负荷同时使用系数,一般的K4 = 0.5,如生活与生产用热负荷能错开时, 则为K4 = 0; K5-自用汽热负荷同时使用系数,一般为K5 = 0.8 1.0; K0-管网热损失及漏损系数,其值见下表; 敷设方式 KQ值管道种类架 座地 沟蒸汽管道热水管道1.1 1.51.08 1.121.08 1.121.05 1.08 所以; （1）采暖季最大计算热负荷： Q1max= K0（K1Q1 +K3Q3+K4Q4）=1.05(0.83.7+17.8+0.50.7)=11.67T/h （2）非采暖季最大计算热负荷： Q2max= K0（K3Q3+K4Q4）=1.05(0.83.7+0.50.7)=3.48T/h （二）锅炉型号与台数确定 锅炉台数应按所有运行锅炉在额定功率工作时能满足锅炉最大计算热负荷的原则来确定。应有较高的热效率，并应使锅炉的热负荷、台数和其它性能均能有效地适应热负荷变化的需要。热负荷大小及其发展趋势与选择锅炉容量、台数有极大的关系。热负荷大者，单台锅炉的容量应较大，如近期内热负荷可能有较大增长，也可选用较大容量的锅炉。将发展负荷考虑进去，如考虑远期负荷的增长，则可在锅炉的发展端留有安装扩建锅炉的富裕位置或者在总图上留有空地。锅炉台数应根据热负荷的高度、锅炉的检修和改建时总数不超过7台。以生产热负荷为主或常年供热的锅炉房，可以设置一台备用锅炉；以采暖通风和生活热负荷为主的锅炉房一般不设备用锅炉。参考以上锅炉台数确定原则及热负荷计算结果，根据锅炉计算热负荷为11.67 T/h及生产、采暖和生活用汽压力均不大于0.4MPa，本设计拟采用KZL4-0.7-A型锅炉三台。采暖季三台锅炉基本上满负荷运行；非采暖季一台锅炉运行，负荷率约在80%左右。锅炉的维修保养可在非采暖季进行，故本锅炉房不设置备用锅炉。二、给水及水处理设备的选择锅炉房用水一般来自城市或厂区供水管网，水质已经过一定的处理。锅炉房水处理的任务通常是软化和除氧，在某些情况下也需要除碱或部分除盐。 1、给水设备的选择1.1确定水处理设备的生产能力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也很少，但在输送过程中不可避免溶入或接触空气而使其含氧。锅炉补给水量指锅炉的给水量与凝结水回收量之差。锅炉给水量包括蒸发量、排污量，并应考虑设备和管理漏损。软化设备的生产能力由锅炉补给水量、生产工艺需要软水量和水处理设备自耗软水量决定。因此，锅炉房的给水量计算为： G=KQmax（1+Ppw） T/h 式中： K给水管网漏损系数，取1.03； Qmax锅炉房蒸发量，T/h； Ppw锅炉排污率，%，本设计根据谁知计算，取10%。 所以：采暖季，锅炉房给水量为 G1=K（1+Ppw）=1.0311.67(1+0.10)=13.22 t/h 非采暖季，锅炉房给水量为 G2=K（1+Ppw）=1.033.48(1+0.10)=3.94 t/h 1.2给水泵的选择1.2.1选择水泵时应考虑以下因素：a.水泵应能满足设计的最大流量和最高扬程的要求；b.连接给水总管的各给水泵的性能应能并列运行；c.应能满足最高给水温度的要求；d.应选择效率较高，尺寸小，重量轻的水泵；e.在长期低负荷运行时，水泵应大小搭配，以便能经济合理地运行； f.在短期低负荷运行时，离心式给水泵不发生汽化现象。 1.2.2 选择给水泵台数和容量时，可按以下规则进行：A、锅炉给水采用单级机组给水系统时，每台锅炉的给水泵不应小雨台。当给水泵为2台时，每台的容量不应小于所有运行锅炉最大流量的120%； B、当锅炉房供电可靠且保证不停电时，可只设电动泵；若不能保证，则要设置气动水泵。装有3台或以上给水泵时，当容量最大1台给水泵停止运行时，其余能并列运行的给水泵的总容量不应小于所有运行锅炉最大流量的120%； 综上所述，给水泵台数的选择，应能适应锅炉房全面年负荷变化要求。本锅炉房拟选用四台电动给水泵，其中一台备用。采暖季三台启用，总流量应大于1.113.22T/h，先选用：型号 GC-5流量 6 m3/h扬程 1127 kPa电机型号 Y132S2-2功率 7.5 kW转数 2950 r/min进水管 DN40出水管 DN40 因KZL4-0.7-A型锅炉为轻型炉墙结构，炉体蓄热能力不大，停电时，给水泵停止给水就会造成是锅炉缺水事故。所以，本设计不设置备用启动给水泵。 1.3给水箱体积的确定本锅炉房容量虽小,按“低压锅炉水质标准”规定给水应经除氧处理。考虑到简化系统的需要，本锅炉房按不设给水除氧装置布置，将凝结水箱和软水水箱合一，作为锅炉的给水箱。为保证给水的安全可靠和检修条件，给水箱设中间隔板，以便水箱检修时互相切换使用。给水箱的体积，按贮存1.25h的锅炉房额定蒸发量设计，外形尺寸为360025002000mm，计15m3。 2.水处理设备的选择 2.1 蒸汽锅炉对给水水质的要求为了减少锅炉在运行期间结垢、腐蚀及锅水起沫而影响锅炉的安全、经济运行，锅炉的给水及锅水均需达到一定的水质标准，根据低压锅炉水质标准（GB157696）中规定，对于锅炉补给水和循环水的水质要求如表2-1所示。 表2-1蒸汽锅炉锅外化学水处理的水质标准项目给 水锅 水额定蒸汽压力MPa1.01.01.61.62.51.01.01.61.62.5悬浮物mg/L555总硬度mmol/L0.030.030.03总碱度mmol/L无过热器6 266 246 16有过热器1412PH值（250C）777101210121012溶解氧mg/L0.10.10.05溶解固形物mg/L无过热器4 0003 5003 000有过热器3 0002 500SO mg/L10301030PO mg/L10301030相对碱度0.20.2含油量222 2.2水质处理方案的确定及设备选择 本锅炉原水的总硬度和含氧量均超过给水水质要求，故需要进行软化和除氧处理。锅炉水处理的主要任务：降低水中Ca2+、Mg2+的含量（即软化），为防止锅炉结垢；减少水中的溶解气体（即除氧），防止锅炉受热面的腐蚀。本设计拟采用钠离子交换法软化给水。 (1) 水处理原理由于蒸汽锅炉存在水的蒸发，水中盐类浓度会不断增加，碱度会随之变化，因此保持一定的碱度对金属壁有一定的保护作用。据此，决定采用钠离子交换软化法，即原水通过Na+交换剂时，水中的Ca2+、Mg2+被交换剂中的Na+所替代，使易结垢的钙镁化合物变成不易结污垢的易溶性钠盐而使水软化。交换剂转变成Ca、Mg型后，可以用钠盐溶液还原再变成Na型交换剂而重新使用，反应原理如下：与原水中碳酸盐硬度作用时：2NaR+Ca(HCO3)2=CaR2+2NaHCO3 2NaR+ Mg(HCO3)2=MgR2+2NaHCO3与非碳酸盐硬度作用时：2NaR+CaSO4= CaR2+Na2SO4 2NaR+CaCl2= CaR2+2NaCl 2NaR+MgSO4=MgR2+Na2SO4 2NaR+MgCl2= MgR2+2NaCl失效后的钠离子交换剂的还原原理：CaR2+2NaCl=2NaR+ CaCl2 MgR2+2NaCl=2NaR+ MgCl2 (2) 水处理设备选择及系统钠离子交换设备种类很多，有固定床、流动床、浮动床和移动床等，其中后三者适用于原水水质稳定，软化水压力变化不大且不间断运行。固定床钠离子交换器则无上述要求，是工业锅炉常用的水处理设备。固定床钠离子交换方式可以分为顺流再生和逆流再生两种，相对于顺流再生，逆流再生具有对原水硬度适应广泛、出水质量好、再生盐耗低（20%）、水耗低（3040%）的优点，所以广泛采用。固定床逆流再生钠离子交换器的再生液自下而上运动，再生置换时离子交换器不发生紊乱是保证逆流再生效果的关键。为此，应控制再生液和置换水的流速、再生液的浓度及不同的顶压方式。钠离子交换剂是强酸性阳离子交换树脂（型号0017）和磺化煤，树脂交换容量大，交换速度快，但价格比较比较高；而磺化煤的交换容量小，速度慢，但价格低，综合技术经济性考虑，采用0017型树脂。钠离子交换软化系统一般为单级和双级。当原水硬度大于6.49mmol/L时，单级钠离子交换系统不能满足锅炉给水的水质要求,这样可采用双级串联的钠离子交换系统，只要第二级的出水水质达到锅炉给水要求,可是当降低第一级交换器的出水水质标准,节省盐的消耗。本设计中的原水的总硬度高达7.35mmol/L，属于高硬度水，所以决定水处理方案采取固定床逆流再生双级钠离子交换器，以强酸性阳离子交换树脂（型号0017）为交换剂。为防止交换剂层乱层，在再生和逆流冲洗时采用低流速方法，再生流速限制在1.51.8 m/h。 (3)锅炉排污量的计算 锅炉的给水虽然经过水处理过程已经符合锅炉给水的标准，但是在蒸汽锅炉里，随着水的不断蒸发、浓缩，锅水的杂质浓度将会不断增加，残留在水中的少量硬度物质又有结成水垢和水渣的能力。另外，锅水含量过高会使锅水表面的张力减小，容易起沫和汽水共沸的现象。因此，锅炉要进行连续的排污，排污量如下计算： .按碱度计算排污率： PA=（1-）Ab/(Ag-Ab)100% 式中， Ab锅炉的补给水碱度,由水质资料知为3.0 mmol/L； Ag锅炉允许的碱度，据水质标准，对燃用固体燃料的水火管锅炉为22 mmol/L； 凝结水回收率，由下式决定，=0.65DP/D ，其中DP为锅炉的排污水 量,t/h,D为锅炉的蒸发量 ,t/h，则有0.65 7.8/11.67100% =43.44%。 所以, PA = （1-0.4344）3.0/（22-3.0）= 9.43% .按给水中含盐量（溶解固形物）计算排污率： Ps=（1-）Sb/(Sg-Sb)100% 式中， Sb锅炉的补给含盐量,由水质资料知为550 mg/L； Sg锅炉允许的含盐量，为4000 mg/L； 凝结水回收率，由上式可知，= 43.44%。 所以, Ps =（1-0.4344）550/（4000-550）= 9.02 % 综上所述，锅炉的排污率取为10%。 （4）软化水量的计算 锅炉房采暖季的最大给水量与凝结水回收量之差，即为本锅炉房所需补充的软化水量； DZ = K(1+P)-2=1.0311.67(1+0.10)-0.657.8 = 8.15 t/h （5）固定床逆流钠离子交换器计算近几年在固定床钠离子交换系统中，逆流再生系统应用日益广泛。因为逆流再生系统软化水质高、且耗盐大为减少。具体计算过程如下表：表2-2 钠离子交换器计算序号名称符号单位计算公式或数值来源数值1总软化水量Dzt/h先前计算8.152原水总硬度Hmmol/L原始资料7.353软化水硬度Hcmmol/L见表4-10.64离子交换剂选定0017强酸阳离子树脂5软化流速vm/h根据原水H=7.35mmol/L106所需交换器截面积Fm2Dz/v=8.15/100.8157实际交换器截面积Fm2根据样式选用1500交换器2台0.7858交换剂层高度h1m交换器产品规格2.009实际软化流速vm/hDz/ =8.15/0.78510.3810交换剂体积VRm3h=2.000.7851.5711交换剂工作能力Eoge/m30017树脂11001500110012交换器工作容量EgeVREo=1.571100172713运行延续工作时间thEn/ Dz/(HO-HC)29.014小反洗时间t1min取 用1015小反洗水流流速v1m/h取 用916小反洗耗水量V1m3 v1t1=0.785910/601.1817静置时间t2min交换剂回落，压脂平整，取用418再生剂纯度%工业用盐，取用9519再生剂单耗qg/ge逆流再生（7090）9020再生一次所需再生剂量GykgEq/1000/=172790/1000/0.95163.621再生液浓度Cy%取用（58%）522再生一次耗盐液体积Vzsm3Gy/（1000Cy）3.2723再生一次耗水量V3m3近似等于Vzs3.2724再生流速v3m/h低速逆流再生，取1.825再生时间t3min60 V3/( v3)=603.27/0.785/1.813926逆流冲洗时间t4min低速将再生液全部顶出交换器7527逆流冲洗耗水量V4m3v3 t4/60=1.80.78575/601.7728小正洗时间t5min取 用829小正洗流速v5m/h取 用830小正洗耗水量V5m3 v5t5/60=0.78588/600.8431正洗时间t6min取 用1032正洗流速v6m/h取 用1033正洗耗水量V6m3v6t6/60=0.7851010/601.334再生过程所需总时间tzmintz=t1+t2+t3+t4+t5+t624635再生需自来水耗量Vslm3V1+V5+V6=1.18+0.84+1.33.3236再生需用软水耗量Vrsm3V3+V4=3.27+1.775.0437再生一次总耗水量Vzm3Vsl+Vrs=3.32+5.048.36 （6）软化水箱体积计算 根据水处理的设计出力、运行方式及考虑到本设计哟再生备用软化设备，故软化水箱的有效容积为30-50min的软化水消耗量，取50min。 V软=517.57/6=14.64 m3取实际体积15m3，外形尺寸：400015002500 mm (7)再生液制备系统及计算 、系统及设备 再生液制备系统包括再生剂的储存、溶解、计量、运输等。阳离子交换剂常用的固体再生剂有NaCl，常用NaC液的制备系统。本设计选用当前普遍使用的、处理水量大小均可应用的盐溶池盐液制备各级组织系统。 盐液池分为稀盐池和浓盐池各一个，稀盐池的有效容积至少能满足最大一台钠离子交换器再生用的盐液体积（室温下约2326oC）。盐浓池的有效容积为515天的食盐消耗量。 盐浓池一般为混凝土制，为了防腐，在池内贴瓷砖或专用玻璃钢，用塑料板做内衬效果最佳，盐液泵一般不设备用泵。 、盐液制备设备的计算和盐液泵的选择A. 浓盐池的体积V1 V1=24GyK/t/ 式中 ， K-储存NaCl溶液的天数（810天），取10天； t-交换器延续运行时间33 h; -食盐纯度0.26； -食盐密度，取1000； 代入数值，得V1=24163.610/(330.261000)=4.57 m3 B. 稀盐池的体积计算V2 再生一次所需稀盐酸（浓度5%）的体积为3.27 m3，若按有效容积系数0.8计算，稀盐液池体积为4 m3。本设计拟用混凝土砌筑一个尺寸为300020001500（mm）的盐池，浓、稀盐池各为一半。（8）盐液泵的选择计算 盐液泵的流量可用下式计算： Qy=1.2 v3 y 式中， -实际交换器截面积； v3-再生剂流速1.8m/h; 代入数值，得Qy=1.21.771.0431.8 =3.99m/s离子交换器再生盐液系统简单，管路不长，盐液泵扬程Hy可取1020m，取扬程为20m，流速为3.99m/s，则选上102型塑料水泵，流量6 t/h，扬程196kPa，配用电机转速2900 r/min，功率为1.7KW。该泵的进口管径为DN40，出口管径为DN32，盐液泵运行时间短，不用设置备用泵。 （9）原水加压泵的选择为防止供水管网中有时水压偏低，而造成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不能够满足，特设置原水加压泵一台：型号IS65-40-250，流量12 m3/h,扬程196kPa；电动机Y100L1-4，转速1450 r/min，该泵进出口管径均为DN40。三、汽水系统主要管道管径的确定1.锅炉房最大用水量及自来水总管管径的计算自来水总管的流量，即为锅炉房最大用水量，包括以下几项：（1）运行交换器的软水流量Dz，计8.15t/h；（2）备用交换器再生过程中的最大瞬时流量，以正洗流量计，Fv6 =0.75810=7.85t/h；（3）引风机及给水泵的冷却水流量，按风机轴承箱进水管径DN15、水速2m/s计算，冷却水流量约为1.3t/h；（4）煤场、渣场用水量，估计约0.5t/h；（5）化验及其他用水量，粗略取值1t/h。如此，锅炉房最大小时用水量约为19.5t/h。若取管内水速为1.5m/s，则自来水总管管径可由下式计算： 本设计选用自来水总管管径为d0=894mm。 2.与离子交换器相接的各管管径的确定交换器上个连接管管径与本体的管径对应管径一致，即除进盐液管管径为DN40外，其余各管管径均为DN50。 3.给水管管径的确定 （1）给水箱出水总管管径出水总管的流量，按采暖季给水量13.22t/h考虑，若取管内水速为2m/s，则所需总管内径为48mm。本设计适当留有余量，选用管径为733.5mm。 （2）给水母管管径本设计采用单母管给水系统。给水母管管径确定与给水箱出水总管相同，即733.5mm。进入锅炉的给水支管与锅炉本体的给水管管径相同，即44.53.5mm，且在每一根支管上安装调节阀。4.蒸汽管管径的确定 （1）蒸汽母管的管径 为便于操作以及确保检修时安全，每台锅炉的蒸汽母管直接接入分汽缸，其直径为1334mm；在每台锅炉出口和分汽缸入口分别安装有闸阀和截止阀。 （2）生产用蒸汽管管径生产用汽管的蒸汽流量Gzl=KD=1.053.7=3.89t/h,生产用汽压力为0.4MPa，Vzl=0.3816m3/kg。蒸汽流速取35m/s，则 m选取生产用汽管管径为1334mm。 （3）采暖用蒸汽管管径采暖用汽管流量为1.057.8=8.19t/h，蒸汽压力为0.3MPa，仍按流速35m/s计算，决定选取管径2196mm。 （4）生活用蒸汽管管径 蒸汽流量为1.050.7=0.74t/h，蒸汽压力和取用流速与蒸汽采暖管相同，经计算决定选用管径为733.5mm。四、分汽缸的选用 1.分汽缸的直径确定已知采暖期最大计算热负荷G5=11.67t/h，蒸汽压力为0.4MPa，比容为V5=0.3816m3/kg，若蒸汽在分汽缸中流速取用15m/s，则分汽缸所需直径为 本设计拟采用3779mm的无缝钢管作为分汽缸的筒体。 2.分汽缸筒体长度的确定分汽缸筒体长度取决于接管管径、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，除接有三根来自锅炉的进气管（1334mm）和供生产（1334mm）、采暖（2196mm）及生活（733.5mm）用汽的输出管外，还接有锅炉房自用蒸汽管（733.5mm）、备用管接头（1084mm）、压力表接管（253mm）以及输水管等。分汽缸筒体和管孔布置如下图所示，筒体由无缝钢管制作，长度为2820mm。图4-1 分汽缸筒体管孔布置简图五、 送、引风系统的设备选择计算为了保证锅炉的正常燃烧，必须保证有足够的空气进入炉膛，并及时排出锅炉中的燃烧产物烟气，这就要求空气和烟气分别沿着风烟道以一定的流速流动。在本设计中，通风采用鼓风机和送风机配合运行，鼓风机用于风道与燃烧设备的阻力，引风机用于克服锅炉本体烟道、烟囱及除尘器的阻力。为避免锅炉间的相互干扰，锅炉的通风除尘系统按单机组独立设置。以下是按单台锅炉的额定负荷为基础进行计算的。1.锅炉燃料消耗量的计算根据生产用汽参数，本锅炉房降压至0.5Mpa运行。在此工作压力下，查得给水温度tb=158、饱和蒸汽的焓hbq=2754.6kj/kg、汽化潜热=2087.6 kj/kg、固体不完全燃烧热损失q4=10、锅炉热效率=72以及蒸汽湿度W =2，给水的温度为45。如此，燃料消耗量：B = D（hbqhgs）/Qdwar 100%= = 669kg/h而计算燃料消耗量为Bj=B(1-q4/100)=669(1-10/100)=602 kg/h2. 理论空气量Vk0和理论烟气量Vy0 Vk0 =0.0889(Car0.375Sar)0.265Har-0.0333Oar =0.0889(57.420.3750.46)0.2653.81-0.03337.16 =5.89m3/kg Vy0 =0.01866(Car0.375Sar)0.79 Vk00.008Nar0.111Har0.0124Mar0.0161 Vk0=0.01866(57.420.3750.46)0.79 5.890.0080.930.1113.810.01248.850.0161 5.89= 6.15 m3/kg 3. 送风机的设计计算 Vk=1Bj Vk0 (-) 101325 (tlk+273)/b/273 m3/h 式中 1-风量储备系数，取1.05； Bj-燃料计算消耗量，602kg/h -理论空气量 5.89 m3/kg -炉膛出口过量空气系数，取1.40；-炉膛漏风系数，取0.10；tlk-冷空气温度，取300C；b-当地大气压力，取101098Pa; 所以 Vk=1.056025.89（1.40-0.10）101325（30+273）/101089/273=5337 m3/h 因为资料的缺少，如按煤层及炉排阻力为784Pa、风道阻力为98Pa估算，则送风机所需风压为 其中，2为送风机压头储备系数，取1.1；tsf为送风机设计条件下的空气温度，有风机样本查知为20。 所以，选用T4-72-11型No4A送风机，规格：风量7460m3/h，风压1290Pa；电机型号Y132S1-2，功率为5.5KW,转速1450r/min。4. 引风机的选择计算 设定除尘器的漏风系数=0.05后,引风机入口处的过量空气系数=1.65和排烟温=200，取流量储备系数=1.1，引风机所需流量为 需由引风机克服的阻力，包括： （1）锅炉本体的阻力 按锅炉制造商提供的锅炉资料，取h1588Pa。 （2）省煤气的阻力根据结构设计，省煤器管布置为横4纵10，所以其阻力系数为=0.5Z2=0.510=5 而流经省煤器的烟速为8.56m/s，烟温为290，由教材线算图8-3查，再进行重度修正，则省煤器阻力为 （3）除尘器的阻力 本锅炉房采用XS-4B型双旋风除尘器，当烟气量为12000m3/h，阻力损失686Pa。 （4）烟筒抽力和烟道阻力由于本系统为机械通风，烟筒的抽力和阻力均略而不计；烟道阻力约计147Pa。因此，锅炉引风系统的总阻力为 引风机所需风压 其中风压储备系数取1.2，引风机设计条件下介质温度=200。 所以，本设计选用Y5-47型No6C型引风机，其流量12390m3/h，风压2400Pa；电机型号Y160M2-2,功率15KW,转速2620r/min。 5.烟气除尘系统的选择 链条锅炉排出的烟气含尘浓度大约在2000mg/m3以上，为减少大气污染，本锅炉房选用XS-4B双旋风除尘器，其主要技术数据如下：烟气流量12000m3/h，进口截面尺寸1200300mm，烟速9.3m/s；出口截面尺寸606mm，烟速11.8m/s，烟气净化效率9092%；阻力损失588686Pa。 除尘后，烟气的含尘浓度为 Co2000(1-0.90)=200mg/m3 6.烟筒设计计算 本锅炉房三台锅炉合用一个烟囱，拟用红砖砌筑，根据锅炉房容量，选定烟囱高度为40m。烟囱设计主要是确定其上、下口直径。（1） 烟囱上、下口直径的计算1） 出口处的烟气温度烟囱高度为40m，则烟囱的温降为 其中修正系数A，可根据砖烟囱平均壁厚0.5m，由教材如此，烟囱出口处的烟温 2） 烟囱出口直径 若取烟囱出口处的烟速为12m/s，则烟囱的出口直径 本锅炉房烟囱的出口直径为1m。3） 烟囱底部直径若取烟囱锥度i=0.02；则烟囱底部直径为d1 =d2+2iHyz=1+20.0240=2.6m六、燃料供应及灰渣清除系统本锅炉房运煤系统按三班制设计。因耗煤量不大，拟采用半机械化方式，即用电动葫芦吊煤罐上煤，吊煤罐有效容积为0.5m3。灰渣连续排除，用人工手推车定期送至渣场。运煤除渣系统是锅炉房的组成部分，关系搞锅炉房的正常运行。劳动强度及环境卫生，也涉及到锅炉房位置选择问题。在设计中必须注意选择布置运煤除渣系统及煤灰堆集场地。1.燃料供应系统 （1）锅炉房最大小时耗煤量计算按采暖季热负荷计算： （2）运煤系统的最大运输能力的确定 按三班制作业设计，最大运煤量为 式中， K考虑锅炉房将来发展的系数，取1； m运输不平衡系数，一般采用1.2； 运煤系统每班的工作时数，取6。 B=81.9511.2/6=3.12t/h 按吊煤罐有效容积估算，每小时约吊煤7罐。 2.灰渣清除系统 （1）锅炉房最大小时除灰渣量 （2）除渣方式的选择 锅炉灰渣连续排除，但考虑到需要排除的总灰渣量不大，故选用人工手推车定期运至渣场的方式。 3.煤场和灰渣场面积的确定 （1）煤场面积的估算 本锅炉房燃煤由汽车运输；煤场堆运采用铲车。据工业锅炉房设计规范要求，煤场面积F现按贮存10昼夜的锅炉房最大耗煤量估算，即 式中， T锅炉每昼夜运行时间，24h； M煤的储备天数； N考虑煤堆通道占用面积的系数，取1.6； H堆煤高度不大于4m，取2.5m； m煤的堆积密度，约为0.8t/m3; 堆角系数，取用0.8。 所以， 本锅炉房煤场面积确定为2025m。为了减少对环境污染，煤场布置的最小频率风向的上风侧锅炉房西侧，也便于运煤作业。 （2）灰渣场面积的估算灰渣场面积F1采用与煤场面积相似的计算公式，根据工厂运输条件和综合利用情况，确定按贮存5昼夜的锅炉房最大灰渣量计算； 本锅炉灰渣场面积确定为12.512.5m，设置在靠近烟囱的西北角。七、锅炉房的工艺布置说明 1.锅炉房建筑 1.1锅炉房建筑的组成本设计锅炉房包括设置锅炉的锅炉间，设置给水、水处理、送引风、运煤除灰等辅助设备的辅助间，化验室以及值班、更衣、浴室等生活用房及配电用房，仪表操作间和办公室。1.2锅炉房建筑的布置形式1）锅炉房作双层布置2）辅助间作双层布置：一层布置泵房、水处理间、库房、机修、更衣及门卫。二层布置储藏室、化验室、控制室、值班室、休息室及办公室。3）引送风机、除尘器布置在风机间内。2.锅炉房设备布置 锅炉房内各种设备的布置应保证其工作安全可靠，运行管理和安装检修便利，设备的位置应符合工艺流程，以便于操作和缩短路线，还应考虑合理利用建筑空间，以减少土建投资和土地空间。需要经常进行操作或监视的设备，操作部位应留下足够的操作面，设备需要接管的部位应留有安装管道及其附件的位置，各设备都有通