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燃煤蒸汽锅炉房毕业设计毕业论文目 录摘 要1Abstract2引 言31.毕业设计要求及原始资料41.1 毕业设计的要求41.2 原始资料41.3 毕业设计主要内容51.4 学生应交出的设计文件62.热负荷计算及锅炉选择62.1 热负荷计算62.1.1 采暖季最大计算热负荷62.1.2 非采暖季最大计算热负荷62.2 锅炉型号与台数确定73.水处理设备的选择103.1 软化系统的选择113.2 锅外总软化水量的计算113.2.1 锅炉总给水量123.2.2锅炉房凝结水总回收量143.2.3离子交换器的选择计算163.2.4盐溶液制备设备的计算163.2.5锅炉给水的除氧203.2.6锅炉排污224.汽水系统的设计234.1给水系统234.1.1给水系统的组成234.1.2给水泵的选择234.1.3给水箱的容积和安装高度244.1.4 除氧水泵和凝结水箱的选择254.2蒸汽系统254.3 主要管道直径确定265.通风系统的设备选择计算265.1 锅炉房燃料耗煤量的计算275.2 理论空气量和理论烟气量285.3 送引风机的选择计算285.4 烟气除尘设备的选择305.5 烟囱设计计算306.燃料供应及灰渣清除系统326.1燃料供应系统326.2 灰渣清除系统336.3 贮煤斗容量的确定336.4 煤场和灰渣场面积的确定347.锅炉房的布置357.1 锅炉房建筑组成357.2 锅炉房设备布置358.经济技术分析36结 论37谢 辞38引 言锅炉对人民的生活生产扮演着极其重要的角色，无论是居民的冬季供暖，家庭及旅馆，体育馆，健身中心等建筑物内的生活热水，还是工厂内为生产提供动力及热量，都需要锅炉来提供热量。随着社会的飞速发展，锅炉设备以广泛应用于现代工业的各个部门，成为发展国民经济的重要供热设备之一。随着城市建设和保护环境的需要，尽管燃油，燃气的锅炉日益增多，但由于我国以煤为主的能源结构，锅炉燃料还是以煤为主，燃煤锅炉约占80%。它们的热效率普遍较低，而且排放的大量烟尘和有害气体，严重污染了环境，需要节能减排的潜力巨大。因此，我们当前面临的是节能和环保两大课题。能源是国家经济的命脉，国民经济的基础，与经济和环境的可持续发展有着息息相关的联系。节约能源，降低污染对国民的身心健康负责，是当下政府所必需做的。加强新燃烧技术和新炉型的开发投入我国在洁净煤燃烧的研究和开发上已经取得了一些成果。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具有现实意义。1.毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）1.1毕业设计的要求1.1在教师指导下，独立完成设计任务，编写出符合要求的设计说明（计算）书及设计与施工说明，并绘制施工图。设计说明书应有150词以上的英文摘要。1.2在设计过程中，能综合应用相关学科的理论知识，去分析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步提高。要学会根据设计任务进行资料收集、整理，能正确运用工具书，掌握设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文件编写的能力，提高计算机的应用能力。1.3 编写设计与施工说明包括:设计依据、方案确定、设备选型等内容。要按设计顺序编写，有些内容可用简图及表格表示。施工说明应包含管材及管道施工，设备安装，防腐保温。1.4 绘制施工图(比例1:100)1.5 主要设备 材料表 1.2原始资料：1.1热负荷资料用汽部门生产耗汽量、采暖耗热量凝结水回收率（%）介质参数MPa 温度（）耗汽量（t/h）采暖耗热量（MW）制药企业0.6饱和1385食品加工0.7饱和1590中药集团0.9饱和1880保健药酒 0.9饱和5.565乳业集团0.9饱和2180宾馆0.4饱和850餐厅0.4饱和1.230办公、生活区采暖1.095/7018.5生产同时使用系数0.751.2煤质资料(P)Car=63.57%，Har=3.00%，Oar=1.79%，Nar=0.96%，Sar=1.54%，Mar=5.90%，Aar=23.24%，Vdaf=16.14%，Qnet,ar=23810KJ/kg。1.3水质资料总硬度H： 3.7mm/L非碳酸盐硬度HFT： 1.2mm/L 碳酸盐硬度HT： 2.5mm/L总碱度A： 2.5mm/LPH值： 8.6溶解氧： 7.79.6mg/L溶解固形物： 530mg/L夏季平均水温： 25冬季平均水温： 11供水压力： 0.4MPa1.4气象与地质资料（兰州市）海拔高度： 1517.2 m冬季采暖室外计算温度： -11 冬季通风室外计算温度： -7 采暖期室外平均温度： -2.7 采暖室内计算温度： 18采暖天数： 136 天夏季通风室外计算温度： 27 主导风向：冬季， 大气压力： 冬季， 83.9 kPa 夏季， 83.2 kPa平均风速： 冬季， 0.6 m/s 夏季， 1.4 m/s最高地下水位： -2.7 m土壤冻结深度： 1.03 m1.5 工作班次： 三班制， 全年工作306天。1.6 运煤方式： 汽车运输。1.7 该园区为二类区。1.3毕业设计（论文）主要内容：1 锅炉型号及台数选择。1.1热负荷计算。1.2锅炉型号及台数选择。2 水处理设备选择。3 给水设备和主要管道的选择与计算。4 送、引风系统的设计。5 运煤、除灰方法的选择。6 锅炉房工艺布置。7 编写设计说明书。8 绘制施工图1.4学生应交出的设计文件（论文）：编写出符合要求的设计说明（计算）书及设计与施工说明，设计说明书应有150词以上的英文摘要。并绘制施工图：首页锅炉房区域布置图热力系统图出渣层设备平面布置图运行层设备平面布置图运行层管道平面布置图除氧层设备、管道平面布置图运煤层设备平面布置图必要的剖视图大样图、主要设备材料表2热负荷计算及锅炉选择2.1热负荷计算 2.1.1采暖季最大计算热负荷 采暖季最大计算热负荷= t/h式中 管网热损失及锅炉房自用蒸汽系数，考虑到蒸汽管网漏损较大和采用热力喷雾式除氧，锅炉房自用蒸汽较多等因素，故取为1.12；、生产、采暖、通风及生活的最大小时热负荷，t/h；、生产、采暖、通风及生活的同时使用系数，分别为0.75、1、1及0.5。 =13+15+18+5.5+21+8+1.2=81.7t/h 1.12（0.7581.7+26.43)=98.23t/h 2.1.2非采暖季最大计算热负荷 非采暖季最大计算热负荷 D=1.120.75（13+15+18+5.5+21+8+1.2)=68.63t/h2.2锅炉型号与台数确定燃料选择【依据工业锅炉房设计规范第11条】锅炉燃煤的选择，应根据国家的能源政策，按供需的可能，采用就近煤种，并应尽量采用低质煤种。由于本设计给出煤的低位发热量Qnet,ar=23810KJ/kg, Vdaf=16.14% 依据【实用供热空调设计手册表6.2-4 我国工业锅炉用煤分类和锅炉设计代表性煤种特性】得知该煤质为III类烟煤。依据【工业锅炉房设计规范第8条规定】锅炉的选择，应综合考虑下列要求：应能满足供热参数的要求；应能有效地燃烧所采用的燃料；应有较高的热效率，并应使锅炉的出力、台数和其它性能均能有效地适应热负荷变化的需要；应有较低的基建和运行管理费用；宜选用燃烧设备相同的锅炉。故初步判断该工厂锅炉采用蒸汽锅炉加热水锅炉或蒸汽锅炉加换热器。 锅炉型号的确定在热负荷和燃料确定后，即可综合考虑下列因素，进行锅炉类型的选择。应能满足供热参数的要求，应能有效地燃烧所采用的燃料，应有较高的热效率，应能使锅炉的出力、台数和其它性能有效地适应负荷的变化，应有较低的基建和运行管理费用，且宜选用燃烧设备相同的锅炉。根据这一原则，锅炉房内应尽量选用同容量、同型号的锅炉，锅炉容量和型号相同不仅有利于施工和设计，而且有利于培训和提高操作人员的运行水平，且管理方便；同时人员及设备的互换性强；检修同一种锅炉所需工具备件少，检修质量高；锅炉房布置整齐，有利于采用机械化运煤和除渣设备。所以同一锅炉房最好采用容量和型号相同的锅炉。锅炉台数的确定选用锅炉的台数时应考虑对负荷变化和意外事故的适应性、建设和运行的经济性。一般来说，单机容量较大的锅炉其热效率较高，锅炉房占地面积较小，运行人员少，经济性好；但台数不易太少，否则适应负荷变化的能力和备用性就差。锅炉房采用的锅炉的台数，应根据负荷到调度、锅炉的检修和扩建的可能因素确定，一般不少于两台。当选用一台锅炉能满足负荷和锅炉检修的需要时，宜安装一台锅炉。采用机械化加煤锅炉的台数，新建时一般不超过四台；扩建和改建时台数一般不超过七台；采用手工加煤锅炉的台数，新建时一般不超过三台，扩建和改造时总台数可按具体情况确定。 备用锅炉当锅炉检修，锅炉房热负荷可以通过调度以满足生产要求时，不应设备用锅炉。当锅炉检修，锅炉房减少供热将引起重大的生产事故或重大的损失时，应设置一台备用锅炉。根据这一原则，对于专供采暖通风用热的锅炉房，一般不设置备用锅炉，当某台锅炉在运行时发生故障需要停炉检修时，可在短暂的检修期内降低部分采暖通风热负荷，锅炉的正常检修应在非采暖期进行，对于兼有采暖、通风和生产、生活用热的锅炉房，当在非采暖期至少能停用一台锅炉进行轮流检修时，可不设置备用锅炉，对于专供生产及生活用热的锅炉房，应根据生产要求考虑是否设置备用锅炉。综上根据锅炉房最大计算热负荷为98.23t/h、用汽压力不低于1.0MPa的饱和蒸汽，燃料为烟煤，同时考虑该厂热负荷是以生产负荷为主，生产用汽昼夜变化较大的特点，本设计确定选用SHL35-1.6-AII型锅炉三台。锅炉房非采暖季时两台运行，采暖季时三台同时运行。如此，锅炉房容量为105t/h。对于办公、生活区的采暖，采用锅炉加换热器。考虑生产上各车间热负荷可以进行适当调度，锅炉与主要用汽设备同时检修而不至于影响生产，故本锅炉房未设置备用锅炉。对于换热器的选择计算：【依据锅炉房实用设计手册】 换热器采用汽水换热器：传热量的计算：式中：计算热负荷（W）； 累计热负荷（W）； 损失系数。代人数值得：Qj=1.051.1Q=1.118.5MW=20.35MW由于循环水温为95/70，温差为25。蒸汽凝结水温为90。故由公式得：汽水换热热负荷为：Q1=20.35MW2540=12.72MW依据换热流体的性质及设计经验，选取换热器的传热系数。对于汽水换热器。计算对数平均温差：饱和蒸汽压力为1.0MPa，查饱和蒸汽性质表得tzb=179.88汽水换热器： tp=td-txlntdtx式中：最大温差端温差（）最小温差端温差（）故： td=tzb-t1=179.88-95=84.88tx=tzb-t2=90-70=20代人数值得汽水换热器的平均对数温差tp=td-txlntdtx=84.88-20ln84.8820=44.88确定换热器换热面积F：由公式：对于汽水换热器：F=1.05Q1Ktp=1.0512.72106200044.88=149m2选择设备：对于汽水换热器：选一台弹性管束汽水换热器，型号为STSO.35-95/70，冷热水进口为DN65,蒸汽进口DN50,凝结水出口DN25，加热面积165、有效长度为3m3水处理设备的选择由锅炉及锅炉房设备 锅炉水处理任务的确定，与锅炉排污率及炉水相对碱度有关，因此需先行计算此二量。锅炉水处理设备和给水设备的选择计算，是以各种水量（包括补给水量Gbs、给水量Ggs、回水量Ghs）为基础进行的，而这些水量的确定则又与锅炉排污率及热力除氧耗热汽量相关联，因此需用试算法计算。由于水处理前与水处理后，水质有变化，使计算出的排污率有很大变化，因此水量的计算又应按水处理前和水处理后的水质分别进行，选择水处理设备时按 处理前的水量进行，选择给水设备则应按处理后的水量进行。还由于锅炉排污率的计算，是按碱平衡和盐平衡计算后取其大者确定的，因此各水量的计算还应依碱度和含盐量分别进行，最后取排污率P1、P2中大值者所对应的量为准。补给水是否要采取除碱措施，从经济角度要按排污率的大小经技术经济比较而确定，从安全角度（防止发生晶间腐蚀）要按炉水相对碱度大小确定，因此，在上述计算的基础上，还应进行炉水相对碱度Axd的计算。【上述摘自锅炉房工艺与设备下册，刘新旺主编】锅炉房用水来自城市自来水，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，某些情况下也需要除碱或部分除盐。依据【锅炉房设计规范GB50041-2008】相关规定，水处理设计，应符合锅炉安全和经济运行的要求。3.1软化系统选择 本锅炉房原水为城市自来水，其硬度不符合锅炉给水要求，需进行软化处理。 阳离子交换软化法处理效果稳定，设备及运行管理都比较简单。而低流速流再生钠离子交换系统具有出水水质好，再生液的耗量低，且再生效果亦比顺流再生好等优点，故本设计水处理确定选用“低流速逆流再生”钠离子交换系统。 树脂作为交换剂，还原剂采用食盐。选用两台钠离子交换器，轮换运行使用。3.2锅炉房总软化水量的计算锅炉水的软化处理有三种方法：药剂处理法、离子交换软化处理法、磁场软化处理法和其他软化处理方法。在本设计中采用目前得到广泛使用的离子交换软化处理法，其中离子交换剂选取有机质的合成离子交换树脂，软化方法采用流动床离子交换法。流动床离子交换软化装置可以连续工作。按运行方式分为重力式和压力式两种；按运行系统可分为单塔式、双塔式和三塔式三种。根据原水水质指标，本设计拟采用无顶压固定床逆流再生钠离子交换法软化给水。流动床的优点为出水质量高，能连续工作，操作较方便，需要的交换剂量较少。无顶压固定床逆流再生钠离子交换器原理为：钠离子交换器内装有一定高度的钠离子交换树脂作为交换剂 。生水自上而下地通过交换剂层，交换剂上的钠离子置换了生水中的钙、镁离子、使水得到了软化。Ca2+Na2R CaR+2Na+ Mg2+Na2R MgR+2Na+交换剂上的钠离子逐渐被钙、镁离子所取代，当使用一段时间以后，就会泄漏出钙、镁离子,在出水的硬度达到所规定的数值时，即停止运行,进行再生。再生时将58% 的盐水由下向上地通过交换剂层。盐液中的钠离子又置换出交换剂上的钙、镁离子，使交换剂得到再生，恢复其交换能力。反应如下：CaR+2Na+ Ca2+Na2R MgR+2Na+ Mg2+Na2R由于原水总硬度为3.7mmol/L，所以决定选用逆流再生钠离子交换器两台，以树脂为交换剂。为提高软化效果和降低盐耗，两台交换器串联使用；当第一台交换器的软化水出现硬度时，随即把第二台串入使用；直至第一台交换器出水硬度达11.5mmol/L时，停运，准备再生，由第二台交换器单独运行软化，如此循环使用。依据【锅炉房设计规范GB50041-2008】化学软化水处理设备的型式，可按下列要求选择：原水总硬度小于等于6.5mmol/L时，宜采用固定床逆流再生离子交换器；原水总硬度小于2mmol/L时，可采用固定床顺流再生离子交换器。其效果稳定，易于控制。故本设计中原水总硬度H=3.7mmol/L，小于6.56.5mmol/L，所有采用固定床逆流再生钠离子交换器进行化学软化水处理。【锅炉房设计规范GB50041-2008】第9.2.12条规定：固定床钠离子交换器的设置不宜少于2台，其中1台为再生备用，每台再生周期宜按1224h设计。本设计锅炉房总软化水量等于锅炉房总给水量与锅炉房凝结水回收量之差。 3.2.1锅炉房总给水量 t/h 式中 锅炉房额定总蒸发量，t/h； 给水管路的漏损率，取0.5%； 锅炉排污率，%。锅炉的排污方式有连续排污和定期排污两种。连续排污是指排除锅水中的盐分杂质。依据【实用供热空调设计手册第二版8.4锅炉水处理】中锅炉房排污系统设计要点知：锅炉下锅筒、下联箱、省煤器最低处应设定期排污装置；上锅筒根据锅炉本体设计情况设连续排污装置。连续排污管道每台锅炉必须单独设置。定期排污管道可每23台锅炉汇合一根总管排出，每台锅炉的定期排污管上应装止回阀，总排污管上不得装任何阀门。额定蒸发量1t/h或额定压力0.7MPa的蒸汽锅炉及额定出口温度120的热水锅炉，每根排污管上应串联安装两个排污阀。锅炉排污水排入下水道前应经扩容器减压并冷却至40。室外排污池内应设有简易扩容装置，并有足够的混合降温所需容积。连续排污系统应设置连续排污膨胀器回收二次蒸汽，并应考虑连续排污水热量的合理利用。连续排污水宜用作热水采暖系统或水力出灰系统的补充水。锅炉房容量较大时，宜设置定期排污膨胀器，以减少排污时产生的噪声和防止烫伤事故。汽水系统的取样冷却器宜集中设置，并靠近化验室。当取样冷却器数量较多时，可设置取样冷却槽。水汽样品的取用温度宜低于30。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,取其两者的较大值。按给水的碱度计算排污率：PA= %式中 A g s给水的碱度,由水质资料知为2.5 me/L；Ag 锅水允许碱度,据水质标准,对燃用固体燃料的水火管锅炉为20 me/L；a凝结水回收率,本设计可由下式决定a= =83%PA=2.17%按给水中含盐量溶解固形物计算排污率PS= % 其中给水含盐量,已知为530mg/L,锅水允许含盐量, 为3500mg/L, PS= 2.74%按含盐量计算的锅炉排污率较大，故本设计锅炉排污率为2.74%锅炉排污量为最后求得锅炉房总给水量为 3.2.2锅炉房凝结水总回收量（图1）锅炉房凝结水总回收量，等于生产负荷、采暖负荷、通风负荷等厂区凝结水回收量，及除氧器凝结水回收量之和。生产符合凝结水回收率a1=78%生产负荷凝结水回收量为采暖负荷凝结水回收量为 厂区热用户凝结水回收量为：图1 水量计算示意图若忽略除氧器顶部排汽损失，除氧器凝结水回收量即为除氧器耗汽量t/h。计算如下：热力喷雾式除氧器工作压力为0.02MPa，除氧器水温为104，除氧器热效率为0.98。、软水的焓，kJ/kg及温度，13；、厂区用户凝结水回水的焓，kJ/kg及回水温度，95； 进入除氧器蒸汽的焓，2682kJ/kg； 除氧器出口水的焓，kJ/kg；、除氧用二次蒸汽及新蒸汽量，kg/h。根据除氧器进出口介质量和热平衡关系： （1） （2）将（1）式中代以，并将（1）、（2）两式中各项数值代入后得： （3） （4）将（3）、（4）两式整理化简后得：即除氧用蒸汽带来的凝结水回收量为6.10t/h。故锅炉房凝结水总回收量为：如此，锅炉房总软化水量为3.2.3离子交换器的选择计算（见表2）3.2.4盐溶液制备设备的计算盐溶液池的盐液制备系统图如下：采用盐溶解器制备盐溶液，有浓度不易控制，设备腐蚀严重等缺点。所以，本设计采用盐溶液池作为还原液的制备设备。考虑到工业用盐含杂物较多，因此在浓盐溶液池中装有过滤装置。（1）配制盐液用水量其中 每次还原的理论耗盐量，由计算得368.28kg； 还原盐液浓度，一般58%，本设计取6%。（2）还原一次所需浓盐液池的体积其中 饱和盐液浓度，在室温下为26%。（3）还原一次稀盐溶液池的体积（4）盐溶液泵的容量式中 还原时间，设计中由再生一次用盐液量及再生流速而定。混凝土盐液池设计尺寸表离子交换器再生（盐液）系统简单，管路不长，盐溶液泵扬程可取150200kPa。所以，本设计盐溶液泵选用102-3型塑料泵两台，一台运行，一台备用。盐泵流量为11t/h，扬程为167kPa；电机功率1.7kW，转速2900r/min。该泵进口管径Dg40,出口管径Dg32。外形尺寸为560272365依据【锅炉房设计规范GB50041-2008】第9.2.26条规定：钠离子交换再生用的食盐可采用干法或湿法贮存，其贮量应根据运输条件确定。当采用湿法贮存时，应符号下列要求：浓盐液池和稀盐液池宜各设1个，且宜采用混凝土建造，内壁贴防腐材料内衬；浓盐液池的有效容积宜为510天食盐消耗量，其底部应设置慢滤层或设置过滤器；稀盐液池的有效容积不应小于最大1台钠离子交换器1次再生盐液的消耗量；宜设装卸平台和 起吊设备。依据【锅炉房实用设计手册表5-35混凝土盐液池设计尺寸】选得盐池的设计尺寸： 选择1500稀盐液池尺寸（长宽高）（m）：2.32.51.3；浓盐液池尺寸（长宽高）（m）：2.82.51.3；离子交换器的选择计算 表2序号名 称符号单位计算公式或数据来源数值123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536总的软化水量软化速度总的软化面积实际软化面积树脂装填高度实际软化速度交换剂密度（干燥状态）交换剂重量交换剂的工作能力离子交换器的软化能力每小时需软化的克当量时间裕度连续软化时间小反洗、还原、逆洗、小正洗及正洗时间工作周期还原时食盐单位耗量食盐纯度每次还原理论耗盐量小反洗流速小反洗时间小反洗用水量小反洗小时用水量逆流冲洗流速逆流冲洗时间逆洗用水量逆流小时用水量小正洗流速小正洗时间小正洗用水量小正洗小时用水量正洗流速正洗时间正洗用水量正洗小时用水量离子交换器还原一次总用水量离子交换器小时最大耗水量GzrWFFhWgREE0E0ttTbBW1t1G1G1W2t2G2G2W3t3G3G3W4t4G4G4GGt/hm/hm2m2mm/ht/m3tge/m3gege/hhhhg/ge%kgm/hmintt/hm/hmintt/hm/hmintt/hm/hmintt/htt/h计算值根据原水硬度H选定Gzr/W=28.08/20选用1500交换器离子交换器规格Gzr/F=28.08/1.767离子交换剂特性Fh=1.7671.80.4据树脂特性FhE=1.7671.81000Gzr(H-H)=28.08(3.7-0.03)取用取定t+t=29.32+2.5选取取用选取选取W1F=121.767选取选取W2F=21.767选取选取W3F=151.767选取选取W4F=151.767G1+G2+G3+G4=7.07+1.767+4.42+4.42Gzr+G4=28.08+26.5128.08201.4041.7671.815.890.41.27210003180.6103.050.9529.322.531.8211095368.2812207.0721.212301.7673.53415104.4226.5115104.4226.5117.67754.59注： 选择0017强酸阳离子的比较见下；、【依据锅炉房实用设计手册表5-25固定床钠离子交换器计算指标】固定床逆流再生的反洗系指大反洗。当再生剂耗量逐渐上升或出水质量逐渐下降时，要考虑进行一次大反洗。一般运行10到20个周期要进行一次大反洗。有关几种树脂的选择比较：国产离子交换树脂主要有0017强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、11122弱酸性丙稀酸系阳离子交换树脂、D111大孔弱酸丙烯酸系阳离子交换树脂。钠离子交换的常用离子交换剂是强酸性阳离子交换树脂（型号0017）和磺化煤。树脂的交换容量大，交换速度快，但价格较高；磺化煤的交换容积小，交换速度慢，但价格较低，综合比较，一般采用树脂的比较多，故本设计中采用树脂型号0017强酸性苯乙烯阳离子交换树脂。3.2.5锅炉给水的除氧（1）决定除氧方法、选择除氧设备根据气体溶解定律，水温愈高，其溶解度愈小；水上面某种气体分压力愈小，这种气体在水中的溶解度也愈小。因此水的除氧可分为三种：采用加热水到沸点以及使水面上氧气分压力减小的方法来达到，这种方法称为热力除氧法；采用在水中加入反应剂使水中的氧在进锅炉前转变为其他化合物的方法来除氧，这种方法称为化学除氧法；利用含氧水与不含氧气体强烈混合，使水中的氧气析出的方法也可除氧，这种方法称为解析除氧法。依据【实用供热空调设计手册第二版8.4锅炉水处理】由于蒸汽锅炉总蒸发量16t/h，进水温度大于40；故采用大气式热力除氧，处理后给水含氧量0.05mg/L，除氧同时还可以除去水中其他气体（如CO2、NH3等）。由依据【锅炉房设计规范GB50041-2008】第9.2.19条规定：锅炉给水的除氧宜采用大气式喷雾热力除氧器。除氧水箱下部宜装设再沸腾用的蒸汽管。故本设计中采用大气式喷雾热力除氧器。该型锅炉要求给水含氧量低于0.1mg/L，给水温度为104，而原水中溶解氧含量高达7.79.6mg/L，故需除氧。另一方面，对于单台蒸发量为2t/h以上的工业锅炉，根据GB1576-85水质标准也应考虑除氧。因热力喷雾式除氧器有较好的除氧效果，而且，当除氧器的出力在较大范围内变动时，除氧效果仍能保持稳定。出水含氧量可降至0.03mg/L以下，能满足锅炉给水的水质要求。锅炉房待除氧的最大水量综合考虑上述因素，本设计选用S0405-0-0型喷雾式热力除氧器一台，额定出力40t/h，工作压力0.02MPa，工作温度104，进水温度40，外形尺寸为 587037605426；选S0407-0-0型喷雾式热力除氧器一台，额定出力70t/h，工作压力0.02MPa，工作温度104，进水温度40，外形尺寸为 922138015731。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。依据【锅炉房设计规范GB50041-2008】第9.1.6条规定：常年不间断供热的锅炉房应设置2个给水箱或2个匹配有除氧器的除氧水箱。给水箱或除氧水箱的总有效容量，宜为所有运行锅炉在额定蒸发量工况条件下所需2060min的给水量。（2）除氧器耗汽量计算由前面计算得知，除氧器耗汽量约为6.10t/h。然而，根据热力喷雾式除氧器的特点，当除氧器没有排气冷却器时，除氧器排气中蒸汽损失量约为除氧器总耗汽量的1%。因此，除氧器实际耗汽量为此量为连续排污扩容器产生的二次蒸汽量和锅炉供给除氧器的新蒸汽量之和。连续排污扩容器产生的二次蒸汽量=441.7kg/h。故除氧器新蒸汽耗量为（3）凝结水箱中混合水温的计算凝结水和软水混合后的水温可由下式决定：式中 、软水量及厂区凝结水回水量，分别为28.08、74.23t/h; 、软水及凝结水回水温度，分别为13、95。如此，混合水温能满足SO405-0-0型喷雾 式热力除氧器对进水温度（40）的要求。3.2.6锅炉排污（1）锅炉的排污系统依据【锅炉房设计规范GB50041-2008】第9.2.9条规定，蒸汽锅炉连续排污水的热量应合理利用，且宜根据锅炉房总连续排污量设置连续排污膨胀器和排污水换热器。SHL35-1.6-AII型锅炉有连续排污装置，为了节能设计中选用连续排污扩容器一台，以回收部分排污水的热量。扩容器产生的二次蒸汽由于给水除氨，排出的高温热水引至锅炉房浴室水箱，通过盘管加热器加热洗澡水。锅炉的定期排污引入排污降温池，取其规格为400040003000，冷却至40以下再排入下水道。为了锅水化验需要，每台锅炉单独设有一台锅水取样冷却器，取用规格为290的取样冷却器。（2）排污扩容器选择计算在排污扩容器中,由于压力降低而汽化所形成的二次蒸汽量Dq可按下式计算： 式中 Dpw.进入扩容器的排污水量，近似取用锅炉排污量，DpwDpw =2.88t/h； i 锅炉工作压力下饱和水的焓，P=1.6MPa，i=859 kJ/kg； i1扩容器工作压力下饱和水的焓，i1 =502 kJ/kg； i1扩容器压力下饱和蒸汽的焓，2706kJ/kg； x 二次蒸汽的干度，本设计取0.98； 排污管热损失系数，设计取0.97； 扩容器所需的容积 式中 K容积富裕系数，本设计取1.4； v 二次蒸汽比容，其值为0.9018 m3/kg； Rv扩容器中，单位容积的蒸汽分离强度，设计取600 m3/m3.h； . 根据计算所需扩容器容积，本设计选用800型连续排污扩容器一台，其容积为1.50m3，外形尺寸为8164140。4汽水系统的设计4.1给水系统4.1.1给水系统的组成根据锅炉房容量、凝结水为余压回水以及给水采用热力喷雾除氧等多种因素，本锅炉房采用二级给水系统。凝结水及软水（锅炉补给水）都流入锅炉房凝结水箱，然后由除氧水泵将水送至除氧器除氧。除氧后，由锅炉给水泵升压，经省煤器进入锅炉。为使锅炉各给水泵之间能互相切换使用，本锅炉房采用集中给水系统。4.1.2给水泵的选择给水泵的流量考虑锅炉房是三班制，全年运行，并以生产负荷为主，故设计选用四台给水泵。根据【锅炉房设计规范GB50041-2008 9.1锅炉给水设备】相关规定：当电动给水泵为常用给水泵时，宜采用汽动给水泵为事故备用泵；该汽动给水泵的流量应满足所有运行锅炉在额定蒸发量时所需给水量的20%-40%。故三台电动给水泵作为常用给水泵，一台汽动给水泵作为备用水泵。依据【锅炉房实用设计手册第六章锅炉给水设备】锅炉给水泵的流量：Q=K（Q1+Q2）式中：Q锅炉给水泵的流量（m3/h）; Q1所供锅炉额定出力时的总给水量（m3/h）; Q2其它用水量，如减温器等用水（m3/h）; K附加系数，1.11.2本设计三台并联工作电动给水泵所需满足的流量为给水泵扬程依据【锅炉房设计规范GB50041-2008】第9.1.5条规定：给水泵的扬程，不应小于下列各项的代数和：锅炉锅筒在实际的使用压力下安全阀的开启压力；省煤器和给水系统的压力损失；给水系统的水位差；本条上述3项和的10%富裕量。依据【锅炉房实用设计手册第六章锅炉给水设备】锅炉给水泵的扬程：H=H1+H2+H3+H4式中：H蒸汽给水泵的扬程（m）； H1锅炉在设计的使用压力下安全阀的开启压力（m）； H2省煤器和给水管道系统的阻力（m）； H3给水系统的最高与最低水位差（m）； H4附加扬程（m）。本设计中：H1=160m；10m20m压力附加值，本设计的锅炉装设有省煤器，此附加值应采用较高值。故：H=H1+20m=160+20=180m根据计算，本设计选用KQDL80-2010型电动给水泵三台，单台流量为50m3/h，扬程为2000 kPa，电机功率55kW，该泵进出口管径均为Dg80。备用泵依据【锅炉房实用设计手册第六章锅炉给水设备】锅炉备用给水泵的确定：锅炉给水泵应设置备用泵，以保证在某台水泵停止运行时，亦能满足给水泵计算流量的要求。给水泵不少于两台。专为事故停电而设置的汽动给水泵，其流量只要满足所供锅炉额定出力时给水量的20%40% 。单台汽动给水泵流量为：Qqd=0.4Q1=0.4108.41=43.36t/h选QB-9型汽动给水泵一台，流量为22.5-44m3/h，扬程为1750kPa,进水管径为120，出水管径为100，进汽管径为50，排汽管径为65，外形尺寸为1515652787.4.1.3给水箱的容积和安装高度给水箱的容量主要根据锅炉房的容量和软水设备的设计出力、运行方式等来确定。本设计按所有运行锅炉在额定蒸发量时所需2530分钟的给水量计算，选用体积为30m3的除氧水箱两个作为锅炉房的给水水箱。给水箱检修或清洗时，短期的锅炉给水由锅炉给水泵从凝结水箱抽水供给。除氧水箱出口水温104，为使水泵安全可靠运行，给水箱设于标高7m的除氧平台上。4.1.4除氧水泵和凝结水箱的选择 回锅炉房的凝结水和软水混合输送，混合水量 t/h，则本设计除氧水泵的流量为鉴于除氧器工作压力为0.02MPa、凝结水箱最低水位与除氧器凝结水进口的高差有10m左右以及锅炉房中凝结水与软水在凝结水箱中混合后输送管路较短，故选用6sh-9A型电动水泵两台，一台运转，一台备用；每台除氧水泵流量为122 m3/h，扬程为333kPa，外形尺寸为1485480680。依据【锅炉房设计规范GB50041-2008】第9.2.24条规定：凝结水箱、软化或除盐水箱和中间水箱的设置和有效容量，应符合下列要求：凝结水箱宜设1个；当锅炉房常年不间断供热时，宜设2个或1个中间带隔板分为2格的凝结水箱。水箱的总有效容量宜按2040min的凝结水回收量确定。软化或除盐水箱的总有效容量，应根据水处理设备的设计出力和运行方式确定。当设有再生备用设备时，软化或除盐水箱的总有效容量应按3060min的软化或除盐水消耗量确定。中间水箱总有效容量宜按水处理设备设计出力1530min的水量确定。中间水箱的内壁应采取防腐蚀措施。由于软水全部通入凝结水箱，当除氧器检修时，凝结水箱还兼做锅炉给水箱使用，故凝结水箱体积确定的原则与给水箱相同。又顾及凝结水箱置于地下建筑物内，为节约投资，减少地下构筑物体积，故选体积为30m3的凝结水箱一个，外形尺寸为480034002000；且一隔为二，以备检修时可相互切换使用。厂区凝结水利用疏水器后的剩余压力返回锅炉房。凝结水箱设于锅炉房 -2.00m的标高上；凝结水箱最低水位至凝结水泵中心的垂直高度，保持不小于500mm。4.2蒸汽系统蒸汽母管采用单管系统。锅炉生产的蒸汽大部分通过蒸汽母管引至分气缸，尔后再分配至各热用户。锅炉房蒸汽泵用汽自分气缸引出；锅炉蒸汽吹灰的用汽，直接引自副汽管。根据蒸汽总流量为105 t /h，蒸汽压力为1.6 MPa，蒸汽流速取10 m/s，本设计分气缸选用80010mm。4.3主要管道直径决定锅炉房中各管道内径Dn ,可按推荐流速由下式计算，结果及选用直径列于表3。自来水总管的流量，即为锅炉房最大用水量，粗略估计约为180t/h。 主要管道直径的计算结果及选用的直径 表3管 段 名 称流量（t/h）推荐流速（m/s）计算直径（mm）选用直径（mm） 备 注蒸汽母管锅炉给水总管吸水总管软化水管自来水总管二次蒸汽105108.41108.4128.081800.44174020.82220338.8148.72357419211537771594.52736893.5DN2001334蒸汽压力：1.6MPa二次蒸汽压力0.1MPa 式中 G管内介质的质量流量，t /h； v管内介质的比容，m3/kg；锅炉房汽水系统中与设备直接相连接的管道，其管径与设备本身的引入或引出管管径相同。5通风系统的设备选择计算锅炉运行时，必须连续向锅炉供入燃烧所需要的空气，并且将生成的烟气不断的引出，通风一旦停止，锅炉就将停止生产，因此，为保证锅炉的燃烧和传热正常进行，必须选用合理的通风方案。本锅炉房采用平衡通风系统，既鼓，引风机均有，这样既能保证炉膛负压，从而保证锅炉房清洁卫生；又能不致使负压太大，使漏风系数比较小，从而在运行上比较经济。阻力计算包括空气吸入口到炉膛的空气阻力和炉膛到烟囱出口的烟气阻力两大部分，其中锅炉本体的烟风阻力由锅炉制造厂气体动力计算提供，除尘器阻力由产品样本查取。本设计进行的仅是风、烟道和烟囱的阻力计算。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。风烟道设计要点：A、风烟道应力求平直畅通、附件少、气密性好；B、金属管道钢板厚度按下列数值选用：冷风管一般采用23mm，热风管和烟道一般采用34mm；C、金属矩形风烟管道应配置足够的加强肋或加强杆，以保证其强度和刚度的要求；D、砖砌烟道内衬当烟气温度400时，可用100#机砖砌筑；E、烟道拱顶一般采用大圆弧和半圆弧拱顶两种形式；F、烟道底的砌法一般采用双层砖，下垫灰渣层。砖的长度方向应与气流方向平行，以减少阻力；G、为考虑烟道出灰，烟道宽度不应小于0.6m，高度不小于1.5m,并应配制足够的清灰入孔。H、应尽量采用地上烟道，水平烟道应避免逆坡，接至烟囱的水平总管的向上坡度一般采用3%以上；I、热风管和烟管的结构应考虑膨胀的补偿。J、静压力为正压的烟道，必须使系统气密，不漏烟。锅炉通风计算，是计算锅炉在额定负荷下通风系统的流动阻力，其目的是为选用送、引风机和合理布置风、烟道提供依据。为了避免相互干扰,锅炉的通风除尘系统按单台机组独立设置。以下均按单台锅炉的额定负荷为基础进行计算。5.1锅炉燃料消耗量的计算锅炉房的允许工作压力为1.6MPa，在此工作压力下,查得tb=201.37、i=2791.7kJ/kg、r=1933.2kJ/kg。又知固体不完全燃烧热损失q4=10%、锅炉效率=82.34%以及