10吨锅炉计算书.doc

某工业锅炉房工艺设计原始资料1. 地区：哈尔滨2. 热负荷资料项目压力（Pa）温度()平均耗热量（t/h）最大耗热量（t/h）回收率（）生产用汽0.6饱和4.05.88采暖用汽0.6饱和6.225通风用汽0.2饱和0.8880生活用汽0.2饱和0.680总计1.613.563. 煤质资料 煤种：烟煤 煤元素元素分析Cy=55.5 Hy=3 Oy=3.8 Ny=0.9 Sy=0.5 Ay=26.3 Wy=104. 水质资料 水源：深水井 水压 0.3MPa 总硬度：H=4.84mge/L pH=7.8 溶解氧含量：3.5mge/L5. 气象资料 采暖室外计算温度：-26 采暖期室外平均温度：-9.5 采暖天数：179天 最大冻土层深度：2米 海拔高度：127.95米、 大气压力： 冬：745.9mmHg 夏：735.9mmHg1、 热负荷计算1. 小时最大计算热负荷 Dmax=k0（k1D1+k2D2+k3D3+k4D4)k5D5k0室外管网散热损失和漏损系数，取1.10k1采暖热负荷同时使用系数，取1.0k2通风热负荷同时使用系数，取0.81.0k3生产热负荷同时使用系数，取0.70.9k4生活热负荷同时使用系数，取0.5D1采暖设计热负荷，为5.88t/hD2通风设计热负荷，为6.2t/hD3生产最大热负荷，为0.88t/hD4生活最大热负荷，为0.6t/h所以；1.15（0.85.88+1.06.2+1.10.88+0.50.6）=14 t/h2. 小时平均热负荷 Dpj=k0（Dpj1+Dpj2+Dpj3+Dpj4）+Dpj5Dpj1采暖小时平均热负荷 Dpj1=由原始气象资料查得：tn=18 tpj=-9.5 tw=-26 Dpj1=*1.7=1.063t/hDpj2通风小时平均热负荷 由采暖小时平均热负荷得 Dpj2=0.875t/hDpj3生产用热平均热负荷 Dpj3=3.5t/hDpj4生活平均热负荷 Dpj4=D4=*0.9=0.1125Dpj5锅炉房用热平均热负荷 Dpj5=0.4 Dpj=1.063+0.875+3.5+0.1125+0.4=5.9505t/h2、 锅炉型号及台数的确定 本设计锅炉最大计算热负荷14t/h及生产、采暖和生活用均不大于0.6MP，本设计选用锅炉型号为：QXL10-1.25/95/70-A型锅炉三台，两用一备，负荷率约在80左右。主要技术参数如下： 额定供热量：14t/h 额定设计压力： 1.25MPa 供水温度：95 回水温度：70 锅炉受热面：H=390.9m2 设计效率：=80 排烟温度：+165 炉排受热面：11.7m2 外形尺寸：11.43*6.4*4.87m3、 送引、风系统的设计计算1. 计算送风量和引风量 .燃料低位发热量 =339Cy+1030Hy-109*（Oy-Sy）-25Wy kJ/kg由原始资料：Cy=55.5 Hy=3 Oy=3.8 Sy=0.5 Wy=10=339*0.555+1030*0.03-109（0.038-0.005）-25*0.1 =21294.8kJ/kg .理论空气量 o=0.251+0.278 =5.62Nm3/kg .额定耗热量 B=热水锅炉的循环水量kg/h 蒸汽锅炉的额定蒸发量 10t/hhcs热水锅炉出水的焓值kJ/kg hcs=482.9kJ/kghis热水锅炉进水的焓kJ/kg his=293.53kJ/kg锅炉效率80 =0.526 t/h Bed= =11.29t/h燃料消耗量Bj=B（1-）q4机械不完全燃烧热损失 q4=512取10 Bj=11.29*（1-）=10.16t/h 每小时锅炉所需空气量 =m3/h炉膛出口处过量空气系数 1.3炉膛的漏风系数，取0.1空气预热器中空气漏入烟道的漏风系数，取0.1tk冷空气温度 25 =10.16*5.63*(1.3-0.1+0.1) =81.165Nm3/kg实际烟气量 py=+(-1)0*1.0161Nm3/kg理论空气量 =0.248+0.77Nm3/kg =0.248+0.77 =6.05Nm3/kg 过量空气系数 =1.6 py=6.05+（1.6-1）*5.62+1.0161=10.44Nm3/kg烟气中烟气流量 y= =10.16(10.44+0.3*5.62）* =199.9m3/h2. 确定送、引风管道的断面尺寸送风管道断面尺寸：F=V空气量 m3/h介质选用流速 =12m/s F=0.16m2 确定尺寸为：300*550mm 烟道断面尺寸 室内部分F=0.428m2 尺寸为：500*900mm 室外部分v=7m/s F=0.734m2 尺寸为：750*1000mm3. 计算风道和烟道阻力 风道阻力 风道的摩擦阻力 Pa 摩擦阻力系数 =0.02 L管段长度 15m pj空气平均流速 12m/s pj空气平均密度 pj= 空气密度 1.29kg/m3 pj=1.18kg/m3 dd管道的当量直径m dd=0.39m hmf=0.02*1.18 =65.35pa hjf风道的局部阻力 hjf= 局部阻力系数 管段入口=0.5；风机入口=0.7；风机出口5个=2.5*5=12.5弯头6个=0.32*6=1.92 =0.5+0.7+12.5+1.92=15.62 hjf=15.62*1.18=1327.08 pa =65.35+1327.08=1392.43 pa 烟道阻力 烟道的摩擦阻力 L=5m =13.22 pa 钢制烟道局部阻力 弧形弯头=0.32*3=0.96；引风机入口=0.7；引风机出口=0.12；除尘器入口=0.7；除尘器出口=0.12；突然扩大=0.475 =3.035 =139.4 pa 砖砌烟道局部阻力 转角=0.5；三通=0.233；突然扩大=0.29 =1.023 =60.8 pa =13.22+139.4+60.8 =213.42pa4. 确定烟囱的高度，烟囱的口径和阻力 因为锅炉的蒸发量为10t/h，且为2台，根据要求，由课本表9-3，选用烟囱高度为40m，砌砖。 烟囱出口内径 Bj锅炉的计算燃料消耗量n利用同一烟囱的锅炉台数 n=2烟囱出口处计入漏风系数的烟气量 =10.44Nm3/htc烟囱出口处烟气温度 170烟囱出口处烟气流速 15m/s =0.867m 由于出口内径不小于0.8m，所以确定出口内径为0.9m，烟囱下口直径：d2=d1+2iHi烟囱的维度，一般去0.020.03 d2=0.9+2*40*0.02=2.5m 烟囱阻力计算 摩擦阻力 pa 烟囱的摩擦阻力系数 =0.4dpj烟囱的平均直径 H烟囱的高度mpj烟囱中烟气的平均流速 15m/spj烟囱中烟气的平均密度 =烟囱的出口阻力： pa烟囱的出口阻力系数 =1.0c烟囱出口处烟气流速 15m/sc烟囱出口处烟气密度 c=0.83kg/m3 =87.88+93.4=181.28pa5. 除尘设备选择 查课本表8-2知，QXL10-1.25/95/70-A锅炉排烟含尘浓度为C1=2200mg/Nm3，改锅炉房位于二类地区，由表8-1知，锅炉允许标准为250mg/Nm3，除尘效率为： （)*100=()*100 =88.64 锅炉额定负荷下除尘器处理烟气量18496m3/h，根据除尘效率90.4，选择XZZ-D850立式除尘器两台，分布于锅炉尾部，其性能参数为：除尘效率90，处理烟气量30000m3/h，折算阻力86pa。6. 选择校核风机 送风机选择计算 风量计算： 额定负荷时空气量 6920m3/h b当地大气压 b=101.32 送风机风压计算： pa 风道总阻力 燃烧设备阻力 8001000pa =1392.43+900=2292.43 tk冷空气温度 25 ts送风机铭牌上给出的气体温度 20 根据锅炉常用设计手册表3-8，选4-72-11 No8C型，性能参数：转数n=1470r/min， 风压1540pa， 风量14000Nm3/h 电动机型号：Y180M-4, 功率11kw。引风机选择计算 引风机风量计算 m3/h 烟道中妖气流量 18496m3/h 引风机风压计算 Pa 烟道总阻力 除尘器阻力 86Pa 锅炉本体阻力 900Pa 烟囱阻力 181.28Pa =900+86+181.28+213.42=1380.7 pa据锅炉房实用设计手册；选引风机型号Y5-47-12 No9C型，性能参数：转数n=1860r/min， 全压1853pa， 流量 33780m3/h 风压2590Pa，选电机型号Y225S4， 功率37kw。4、 水处理设备选择 1.计算处理水量总软化水量 =1.2*12+0.0664*12-0.55*12=6.1968t/h 2.确定软化方法，并选择设备型号和台数选择钠离子交换软化法，选用固定床逆流再生钠离子交换器，采用001*7型强酸树脂。 锅炉排污率P=6.64,序号名 称符号单位计算公式数值备注1总软化水量Dzrt/h=1.2*12+0.064*12-0.55*126.1968凝结水损失率2软化速度vm/h查附录10-2201台再生备用3总软化面积Fm2Dzr/=6.1968/200.314交换器同时工作台数n台15选用台数台1+126交换器直径m选定0.757交换器截面积F1m0.4428实际软化速度1m/h14.029树脂工作交换容量EKg/m3001*74510交换层高度h1m交换器产品规格1.5011压层高度h2m交换器产品规格0.2012交换层体积m3F1h1=0.442*1.50.66313树脂总装填量GKg/台601树脂视密度14交换器工作容量E0Kg/台E=45*0.66329.84查附录10-115转化水产量cm3/台111.97H-交换器的进出水硬度差16再生置换软化水自耗量1m3/（台次）查 资 料0.717转化供水量gm3/台c-1=111.97-0.7111.2718交换器运行延续时间Th17.9619再生剂单耗量Kg/kg附录10-2220再生一次耗盐量ByKg/台bE0/=2*29.84/0.9562.82-工业用盐浓度21还原液浓度cy附录10-2622再生一次稀盐液体积ym31.01盐液密度23配制再生液水量sm30.93-盐的密度24再生时间tzmin45.72-再生流速25再生用清水总耗量hm3/（台次）查资料4.1726每台交换器周期总耗水量m3/台116.1427交换器进水小时平均流量pm3/h6.4728交换器正洗流速3m/h附录10-22029交换器进水小时最大流量maxm3/h16.28 3.确定除氧方法，选择设备除氧水量，根据进入除氧器的水温为44.5，所以选择真空除氧，其设备为 体式低位水喷射真空除氧器，型号SZC-20，额定出力20t/h，进水压力0.2MPa，进水温度50。 4.水处理系统水泵选择盐液池，盐泵该再生系统设浓、稀盐液池各一个。稀盐液池的有效容积： 1=1.2y y再生一次的稀盐液体积 1=1.2*1.01=1.212m3 定尺寸为：1200*1000*1000mm浓盐液池的有效容积：再生一次耗盐量 kg/台K存盐天数 K=5T交换器延续运行的时间 h食盐的视密度 盐液泵的容量： 一次还原耗盐量还原时间盐液浓度百分数盐液的密度 t/m3 选用一台25FS316型塑料泵，其流量3.6m3/h，扬程为0.16MPa，N=1.5kw除氧水泵锅炉房待除氧的最大水量为12.79t/h，除氧器进水压力为0.2MPa，软化水箱最低水位与除氧器进水口的高差为15m左右，软化水输送管路较短。所以选用单级单吸离泵，型号：IS65-40-3/5，电动泵两台，每台流量7.5m3/h，扬程0.323MPa，所配电机型号为112M4，功率为4kw。5、 确定运煤除灰方式 1.最大小时耗煤量： = =1.62t/h小时平均耗煤量： = =1.27t/h年耗煤量： = =11062t/a贮煤场面积：锅炉房的小时最大计算耗煤量 t/hT锅炉房每昼夜运行小时数 T=18hM煤的储备天数 M=8天N考虑煤堆过道占用面积的系数 N=1.5H煤的堆积高度 H=3m煤的堆积密度 =0.9kg/m3煤的堆积系数 =0.7 锅炉房贮煤场面积确定为：14*14m2灰场面积：小时最大灰渣量 t/h 煤的应用基灰分 =26.3 灰渣场面积为5.5*5.5m2 2.确定运煤，除灰采用的方式，选择设备根据锅炉房最大耗煤量1.62t/h，本设计采用机械锅炉房内运煤设备用埋刮板输运机为便于运煤设备检修，每台炉前设有一贮煤斗。煤由汽车从外运至锅炉房贮煤场，采用移动式输送机堆煤，由铲车将煤运至受煤斗，然后由埋挂板输送机送到锅炉房炉前贮煤斗。设煤斗充满高度0.8，堆积密度0.9t/m3.则所需容积： =20*1.01/0.8*0.9 =28.06m3炉前煤斗结构尺寸见图，实际容积为： =28m3 系统运煤量：k运输不平衡系数1.11.2，取1.2z锅炉房发展系数 Z=1t运煤系统昼夜有效作业时间，因运煤系统为二班制工作，所以t=12 选MZ型埋刮板输送机，提升高度为13m，另选一套电动葫芦吊煤罐，起重为1t。系统运渣量： 选链条除渣机，额定除渣量为8.8t/h，型号GZL-25.6、 水汽系统的设计计算 1.给水泵的选择因锅炉房是三班制生产，全年运行，是以生产负荷为主，所以选用三台给水泵。两天电动给水泵，作为常用给水泵，一台蒸汽往复泵作为备用泵。两台并联工作的电动给水泵所需要满足流量为： =1.1*（12+0.0664*12） =14.26t/h给水泵扬程：H=P+0.15 =1.25+0.15=1.40MPa根据计算：本设计选用2GC-5*5电动给水泵2台，单台流量为10m3/h，扬程为1.6MPa，电动机Y160L-2，功率为15kw。2QS-15/17型汽动泵一台，流量为15m3/h，扬程为1.7MPa。水箱的选择：本锅炉房选用容积为10m3的除氧器水箱作为锅炉给水箱（一个）。水箱检修或清洗时，短时间内锅炉给水由给水泵从软水箱抽水供给，此时给水暂不除氧。当除氧水箱检修时，软化水箱兼作锅炉给水箱作用，因此软化水箱的容积，按给水箱考虑，选用矩形水箱一个，容积10m3，不设备用水箱。 2.汽水管道管径的确定.查工业锅炉房设计手册得： 给水管管径 DN50 盐液管管径 DN25 软化水管径 DN50 给水泵吸水管管径 DN50 给水泵出水管管径 DN50 锅炉热水出水管管径 DN70 76*3.5 热水总管管径 DN200 生产用汽管管径 DN150 159*4.5 采暖用汽管管径 DN125 133*4 生活用汽管管径 DN100 108*4 除氧水泵吸水管管径 DN50 除氧水泵出水管管径 DN50 分水缸连管管径 DN150 159*4.5 排污管管径 DN32 取样管管径 DN25 3.排污设备及加药罐，取样器的选择. 本设计锅炉有连续排污装置，为回收排污水热量，选一台连续排污扩容器。扩容器产生二次蒸汽，排出高温水引至排污降温池。锅炉的定期排污量较少，不考虑热量回收。池中水冷却至40以下，再排入下水道。 kg/hDlp排污水量 kg/hh锅炉饱和水的焓 kJ/kg排污管热损失系数，取0.98膨胀器出水的焓 kJ/kg 二次蒸发器的焓 kJ/kg 二次蒸汽的干度 =0.97 =0.095t/h 排污扩容器所需容积为： K扩容器富裕系数 1.4 v二次蒸汽比容 m3/kg分离强度 600m3/m3h 降温池容积： =0.77+1.54+0.35 =2.66m3 4.分水器的选择分水缸 按最大管径150，选用250的分水缸 d1=125；d2=100；d3=150；d4=100；d5=70; 5.管材