锅炉课程设计汇总.doc

某燃气热水锅炉房工艺设计1.设计概况本设计为一燃用天然气的热水锅炉房，主要为联合采暖及生活沐浴提供所需的热能。2.原始资料（1）热负荷采暖用热 Q1=2000kW 供回水温度：95/70；生活用热 Q2=3600kW 供回水温度：95/70；（2）燃料资料CH4=98% C3H6(CmHn)=0.4% C3H8=0.3% C4H10=0.3% N2=1.0% 收到基低位发热量Qnet,ar=21350kJ/kg (3)水质资料总硬度 H0=121mg/L永久硬度 HFT=24mg/L暂时硬度 HT=97mg/L总碱度 A0=95mg/L (4)气象资料查本地区气象参数地区 沈阳采暖房间室内计算温度 18采暖期采暖室外计算温度 -16.8采暖期室外平均温度 -5.6 （5）工厂工作班制 工作班制为两班制3.热负荷计算及锅炉机组的选择 （1）热负荷计算1）采暖季最大计算热负荷 Qmax=K0（K1Q1+K2Q2） kW式中 K0-管网散热损失系数，取1.05； K1-采暖用热的同时使用系数，取1； K2-生活用热的同时使用系数，生活用热可提前1h加热，故取0.5. 计入上述各项系数后，锅炉房的最大计算容量为 Q1max= K0（K1Q1+K2Q2）=1.05（2000+0.5*3600）=3990kW。2）非采暖季最大计算热负荷 Q2max= K0（K1Q1+K2Q2）=1.05*0.5*3600=1890kW。3）平均热负荷采暖通风平均热负荷Qpj=(tn-tpj)/(tn-tw)Qi kW式中 Qi-采暖或通风最大热负荷，kW； tn-采暖房间室内计算温度，； tw-采暖期采暖或通风室外计算温度，； tpj-采暖期室外平均温度，。Q1pj=（18+5.6）*2000/(18+16.8)=1356.3kWQ2pj=3600kW4）全年热负荷D0=K0（D1+D2） kW式中 D1，D2-分别为采暖、生活的全年热负荷，kW 采暖、生活的全年热负荷D1，D2，分别可用以下公式计算求得： D1=8n1SQ1pj+(3-S)Q1f kW D2=8n2SQ2pj kW式中 n1，n2-分别为采暖、全年工作天数；n1取152，n2取365 S-每昼夜工作班数，S取2； Q1pj,Q2pj-分别为采暖、生活的平均热负荷，kW； Q1f-非工作班时保温用热负荷，kW；可按室内温度tn=5带入式Qpj=(tn-tpj)/(tn-tw)Qi计算的出。 Q1f=（5+5.6）*2000/(5+16.8)=972.5kWD1=8*152*2*1356.3+(3-2)*972.5=4481081.6kWD2=8*365*2*3600=21024000kWD0=1.05*(4481081.6+21024000)=26780336kW（2）锅炉机组的选择根据锅炉房的计算容量、所需热水参数和供应燃料品种，选用2台热功率为2.1MW的卧室燃气热水锅炉，即WNS2.1-0.7-95/70-Q型锅炉，锅炉房总额定热功率为4.2MW，热水供回水温度为95/70。采暖季节，第一班工作时一台锅炉投入运行以供采暖，第一班职工即将下班要沐浴时，两台锅炉全部投入运行。非采暖季节，只需投入一台运行，本锅炉房不设备用锅炉，两台锅炉互为备用，锅炉的检修保养安排在非采暖季节进行。 WNS2.1-0.7-95/70-Q热水锅炉的技术参数： 型号：WNS2.1-0.7-95/70-Q额定热功率：2.1MW额定出水压力：0.7MPa供回水温度：95/70锅炉燃料：天然气风机功率：6.5kW燃料耗量：232.4m3/h外型尺寸（长宽高）：592525003020mm4.给水及水处理设备的选择（1）锅炉循环水量的计算 G=3.6kQ/ct t/h式中 Q-锅炉额定热功率，kW； K-管网散热损失系数，取1.05； C-管网热水的平均比热阻，kJ/(kg.)； t-热水供回水温差，。锅炉房循环水量为 G=0.86*1.05*2100/(1*(95-70)=75.85t/h (2)循环水泵扬程的计算 HH1+H2+H3式中 H1-锅炉房阻力损失，取100kPa； H2-供回水管网阻力损失，由计算得120kPa； H3-最不利用户内部阻力损失，取50kPa。 HH!+H2+H3=100+120+50=270kPa （3）循环水泵的选择循环水泵台数的选择，为控制方便，以一台锅炉配一台泵的形式，故选择3台立式循环水泵，其中一台备用循环水泵的技术参数：型号：TP80-330/2流量：80 m3/h扬程：300kPa温度：0-140转速：2900r/min电机功率：11kW 5.定压及水处理设备的选择（1）膨胀容积计算 Ve=tVa m3式中 -水的单位体积膨胀系数，取0.0006； t-水温波动的范围，25； Va-系统总的水容量，m3 （2）定压装置及补水泵的选择热水系统的补水量一般根据系统的正常补水和事故补水确定，并宜为正常补水的4-5倍。系统的小时泄漏量，宜为系统总的水量的1%。根据以上要求及系统的膨胀容积量，为便于布置，选用调节容量为0.4-1.3 m3、补水量为3-5m3/h的落地膨胀水箱一个。该落地膨胀水箱定压补水为一个整体装置，属于氮气定压。落地膨胀水箱的隔膜罐中，罐与囊之间充氮气。落地膨胀水箱的技术参数：型号：ZNP1.21-5023调节容量：0.4-1.3m3补水泵流量：3-5m3/h补水泵扬程：310kPa定压压力：150kPa（3）软化水设备及软化水箱的选择根据自来水的水质资料，选用全自动软化水装置168/460-400一台，其出水量为2m3/h，为不间断供水。经软化后出水硬度0.03mmol/L,符合工业锅炉水质标准GB1576-2001总硬度0.6mmol/L的要求。全自动软化水装置的技术参数：型号：168/460-400软水流量：2m3/h出水硬度：0.03mmol/L选用2m3不锈钢软化水箱一个。（4）其他为调节锅炉循环水的水质，选用一台DJ-100型自动加药装置。锅炉运行时，用户可根据水质情况选购缓蚀剂、阻垢剂、除氧剂、碱度调节剂等，以改善锅炉水质。因热水用户较为单一，故本锅炉不设分水缸。6.水气系统主要管道管径的确定（1）循环水主干管管径的确定1）锅炉房循环水进出总管管径总管流量可由下式计算： G=0.86kQ/ct G=0.86*1.05*2*2100/(1*25)=151.7m3/h若取管内流速为1.5m/s，则每台循环水管管径可由下式计算： d0=18.8(G/v)=18.8(151.7/1.5)=189mm式中 d0-管道内径，mm； G-工作状态下的体积流量，m3/h； v-工作状态下的流速，m/s。循环水进出总管管径取1896.若按远期规划，预留的一台锅炉也投入运行，即三台锅炉同时运行时，循环水进出总管的管内流速约为2m/s。2）水泵至锅炉循环水管管径水泵至锅炉循环水管道为单管制，根据锅炉循环水量：G=0.86kQ/ct=0.86*1.05*2100/(1*25)=75.85m3/h，若取管内流速为1.5m/s，则每台循环水管管径可由下式计算： d0=18.8(G/v)=18.8(75.85/1.5)=133.7mm水泵至锅炉循环水管管径取1334。（2）天然气总管管径的确定根据锅炉房总的天然气耗量G=232.42=464.8m3/h，天然气压力为20kPa，工作状态下的体积流量（不考虑温度因素）可简化计算G464.8/1.2=387 m3/h.若取管内流速为8m/s，则天然气总管管径为 d0=18.8(G/v)=18.8(387/8)=130.8mm天然气总管管径取1314.7.燃气及天然气泄漏报警装置锅炉燃料采用天然气，由厂区内的调压站引入，锅炉房入口压力为中压20kPa。在进气总管上装有自动切断阀，设置在专门的天然气切断阀间内。自动切断阀采用自动关闭、现场人工开启型。切断信号来自于控制室的泄漏报警装置，连接报警装置的探头安装在锅炉房内燃气易泄漏处。探头共选用4个。一旦燃气泄漏溶度达到爆炸下限LEL的1/4时报警，持续1min后自动切断阀，迅速切断供气，并同时启动连锁的排风系统将室内的泄漏气体排至室外，以确保锅炉安全运行。天然气泄漏报警装置选用一台型号为4802C的可燃气体检验系统。另在切断前及干管末端接放散管，并在放散管上装设取样管。燃气体检测系统的技术参数：型号：4802C测量范围：0-100%LEL报警点：25%LEL报警方式：独立光报警、公共声报警响应时间：T930s（2）烟囱每台锅炉分别设置烟囱，烟道及烟囱钧采用不锈钢保温预制产品。烟囱内径为500mm铜锅炉出口，烟囱直接排至室外，高度为处屋面2m。按锅炉房设计规程，燃气锅炉烟道应设置泄爆装置，本锅炉因无水平烟道，烟囱又直通室外，故未设防爆门。8.热工控制和测量仪表锅炉由它带来的控制柜进行控制，能显示锅炉运行时水的压力、温度及燃气压力等参数，具有全自动运行功能。9.锅炉房的布置锅炉房位于公用联合站房的端头，为单层建筑。公用联合站房由锅炉房、空压站、水泵房、备用柴油发电机房等组成。锅炉房与其他站房用防爆墙隔开。锅炉房的泄爆面积不小于锅炉间面积的10%。锅炉间和公用站房统一跨距为18m，柱距为9m，房架下弦标高为6.00m。锅炉房由锅炉间和辅助间组成，辅助间包括水处理间、天然气切断阀间和控制室等组成。10.技术经济指标序号指标名称计算单位指标1锅炉房计算容量（采暖）MW3.9902锅炉房计算容量（非采暖）MW1.8903锅炉房总安装容量MW4.24燃气需要量m3/h464.85操作人员每班/总数1/211.锅炉房主要设备表序号名称及规格单位数量1热水锅炉WNS2.1-0.7-95/70-Q；额定热功率：2.1MW ；额定出水压力：0.7MW；供回水温度：95/70；天然气耗量：232.4 m3/h台22立式离心循环泵 TP80-330/2流量：80 m3/h；扬程：300kPa；温度：0-140；电机功率：11kW台33自动软水器168/460-400；软水流量：2 m3/h；出水硬度：0.03mmol/L台14落地膨胀水箱ZNP1.21-5023调节容量：0.4-1.3 m3；补水泵流量：3-5 m3/h；补水泵扬程：310kPa；定压压力：150kPa台15不锈钢软水箱 V