建筑热源课程设计指导书

1 20072007 级级 建筑热源课程设计指导书建筑热源课程设计指导书 燃煤锅炉房设计部分 本指导书是根据任务书的要求 提出了进行小区供热锅炉房设计的程序 原则及依据 指导学生参考有关 资料 学习 运用有关知识去完成这一设计任务 并对设计中应注意的问题及设计要求做简要的说明 一 设计程序一 设计程序 1 调查 了解工厂生产工艺的性质对供热的要求 如供热介质的种类 参数 负荷大小等 并了解采暖通风和 生活对供热的要求 2 搜集各项必需的原始资料 3 制订设计方案 1 确定供热介质的种类和参数 2 选择锅炉的型号和台数 3 选择锅炉房的辅助设备 4 确定锅炉房的热力系统 水处理系统 送引风系统及燃料运输系统 5 提供土建 电气 给水排水 采暖通风等专业所需资料 4 在方案已定 设备落实的基础上进行设计计算 5 绘制施工图 6 编制设计说明书 二 设备的选择计算二 设备的选择计算 一 锅炉型号和台数的选择 1 热负荷计算 热负荷计算的目的是求出锅炉房的计算热负荷 平均热负荷和全年热负荷 作为锅炉设备选择的依据 1 计算热负荷 计算热负荷是选择锅炉的主要依据 根据各项原始热负荷 考虑同时使用系数 锅炉房自用 和热损失系数后得出 参见 设计手册 热负荷原始资料中的采暖通风用热是指计算温度下采暖通风耗热量 如果存在多种工业 生活 采暖通风等多种热用户 由于用热设备不一定同时使用 而且使用中的各设备 也不一定同时出现最大用热量 因此需要考虑同时使用系数 以使计算热负荷符合实际出现的最大热负荷 依 此选择锅炉 这样既能满足实际需求 又避免容量偏大造成浪费 2 平均热负荷 生产和生活用热的平均热负荷在原始资料中给出 采暖通风平均热负荷根据采暖期室外平均 温度计算 平均热负荷表明负荷的均衡性 表明所选锅炉能否在平均负荷或更低负荷下运行 对于有季节性负荷 主 要指采暖 通风负荷 的锅炉房 其计算负荷和平均负荷 均应按采暖季和非采暖季分别计算得出 3 全年负荷 根据平均负荷和使用小时数决定 全年负荷是计算全年燃料耗量的依据 也是技术经济比较的 根据 最后将计算结果 汇总于热负荷表之中 热负荷表应按采暖季和非采暖季分别列出生产 采暖通风 生 活和整个锅炉房的计算热负荷和平均热负荷 参见 设计手册 2 锅炉型号和台数选择 锅炉型号和台数是根据锅炉房热负荷 介质 参数 燃料种类和燃烧方式等因素选择 并应考虑技术经济 方面的合理性 参见 设计手册 1 锅炉型号 选用锅炉的总容量必须满足计算负荷的要求以保证用汽的需要 但也不应超过太多 以免造成 2 浪费 锅炉的容量应适应锅炉房负荷变化的需要 特别是有季节性负荷的锅炉房 应避免锅炉在很低的负荷下运 行 对于有近期发展的锅炉房 单机容量可选偏大些 锅炉房中一般尽量选用同一型号的锅炉 便于布置 运行和检修 但是在某些特殊情况下也可采用不同型 号的锅炉 例如生产使用蒸汽 采暖通风使用热水 此时可选用蒸汽及热水两种型号的锅炉 2 锅炉台数 选用锅炉台数应考虑对负荷变化的适应性 备用性 建设和运行的经济性 一般单机容量大 的锅炉热效率高 占地少 但台数过少适应负荷变化的能力和备用性差 一般不少于两台 3 其它方面 选用锅炉的燃烧设备应尽可能适应所使用燃料 当使用燃料质量低于锅炉原设计燃料质量时 则燃烧不稳定 且达不到额定出力 小区锅炉房一般不设备用锅炉 检修可利用非采暖季或生产设备正常停运期间进行 对于不允许中断供热 从而无法停炉检修的锅炉房 可设置备用锅炉 4 方案分析 设计中应选择几个方案 进行技术经济比较 包括初投资 经常运行费用 占地面积 人员数 量 锅炉效率等 最后选出较佳方案 本课程设计由于时间所限 不要求进行 但同学应了解这是设计中必不 可少的程序 二 水处理设备的选择 锅炉房水处理的任务通常是软化 除氧 某些情况下要除碱或部分除盐 水处理系统的选择原则参见 设 计手册 由于学时有限 本设计从略 三 给水设备的选择 1 决定给水系统并拟定系统草图 容量较大的锅炉房一般采用两段给水系统 即软化后的补给水送入给水箱 再由除氧水泵送入除氧器 除 氧后的水流入除氧水箱 而后由锅炉给水泵直接送入锅炉作为锅炉的给水 容量较小的锅炉房由于无除氧设备 给水温度较低 一般采用一段给水系统 即软化后的补给水送入给水 箱 再由锅炉给水泵送入锅炉 2 给水泵的选择 参见 设计手册 1 给水泵的容量和台数 给水泵的容量应满足锅炉房所有运行锅炉额定负荷时给水量的要求 并要有一定的 裕量 由于小区锅炉房负荷不均衡 特别是具有季节性负荷的锅炉房 给水泵的容量和台数应考虑负荷变化的 需要 一般不少于两台 一台备用 每台容量为所有运行锅炉在额定蒸发量时所需给水量的 110 通常情况下 每台锅炉应有一台电动给水泵 再集中设置备用泵 当以电动泵为主要给水设备时 一般采用汽动给水泵为备用泵 并应符合下列要求 a 停电后不能正常燃烧和供汽的锅炉 当停止给水有可能造成锅炉缺水事故时 备用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 40 60 b 停电后能正常燃烧和供汽的锅炉 备用汽动给水泵的流量应满足供汽要求 当属于一级电力负荷的锅炉或停电后不能正常燃烧且停止给水不会造成事故的锅炉可用电动给水泵为备用 泵 汽动泵与电动泵不能并联工作 额定蒸发量不大于 2t h 工作压力不大于 0 8mpa 的锅炉 备用汽动泵可用注水器代替 2 给水泵的扬程 给水泵的扬程应根据安全阀开启压力 省煤器和给水管道阻力 给水系统水位高差 并计 入一定的裕量来确定 参见 设计手册 3 给水箱的选择 参见 设计手册 给水箱的容量主要根据锅炉房的容量确定 一般用两个 以免检修时影响锅炉给水 给水温度较高的给水 箱安装高度必须满足给水泵正水头的要求 水箱选取查 设备手册 5 其它水泵 1 原水加压泵 当进入锅炉房的原水压力不能满足水处理设备的要求时 应设原水加压泵 可不设备用 2 地下室排水泵 当凝结水箱和凝结水泵布置于地下室时地下室积水难于排入下水道 应设排水泵 小型 锅炉房也可用手摇泵 一般不设备用泵 3 3 当还原液用盐水制备时 还应设盐水泵 属于水处理系统 本课程设计略 泵类选取查 设备手册 6 主要管道及分汽缸直径的确定 管道依据推荐流速选取直径 参见 设计手册 分汽缸应依据配管数量 配管管径确定其长度及直径 相关内容查自 设备手册 四 送 引系统的设计 锅炉产品出厂时 一般都配套供应送风机 引风机和除尘器 本课程设计主要是确定送 引风机连接系统 决定烟囱尺寸 根据所选燃料核对配套风机的性能 计算中用到的锅炉效率 排烟温度 锅炉的烟风道阻力和锅炉各烟道的过量空气系数 用锅炉厂产品计算 书中的数据 1 计算送风量和排烟量 在缺乏煤质资料或只是粗略估算时 可用 教材 中有关近似公式计算送风量和排烟量 并求出计算燃煤 量 而后依据分别计算工作状态下送风量和排烟量 再确定或校对送 引风机风量 2 依据经济流速决定烟风管道的断面尺寸 室内用钢板管道 室外可用砖烟道 钢板管道一般为圆形或矩形 烟道应考虑清除积灰的方便 3 确定送引风系统及其布置 为了确定管道系统 首先应进行锅炉 送 引风机 除尘器的初步布置 然后确 定连接管道的走向 烟囱位置和所采用的部件 如进风口 弯头 三通 阀门等 并绘出布置简图 而后进行阻力的计算 如果最终布置与初步考虑有出 入时 对气流阻力一般影响不大 因前后变动管道长短影响沿程阻力 不必修改 4 烟风管道阻力计算 见 教材 或 设计手册 5 烟囱的确定 主要是确定烟囱的高度及出口截面或出口内径 采用机械通风时 烟囱高度主要取决于卫生标准 按国家颁发的卫生标准和排放标准确定 见 教材 烟囱的出口截面按高负荷时的推荐流速计算 对于新建锅炉房 考虑发展的可能 选用流速时应留有余地 五 锅炉房的运煤除灰 锅炉房的运煤除灰设计牵涉问题较多 特别是技术经济比较和非标准设备的设计计算 一般均由机械专业 人员协作完成 本课程设计可做简单的系统设计 三 锅炉房的工艺布置三 锅炉房的工艺布置 锅炉房的工艺布置包括各种设备及连接管道的布置 并配备必要的管理 检修及生活用房间 设备的布置 应满足各种设备的正常运行 便于操作管理和安装 检修的要求 同时还应考虑到建设运行的经济性 充分利 用建筑面积和空间 简化和缩短各种管道 用简图表示 1 锅炉房设备布置 锅炉房设备布置包括锅炉 送 引风机 除尘器 水处理设备 水箱给水设备及运煤除灰设备等的布置 在本设计中由于没有计算选择水处理设备 可以用虚线表示出相对位置 需要时用文字加以说明 设备布置时应注意下列各点 1 燃煤锅炉房应根据锅炉型式 出渣方式及是否采用热力除氧来确定锅炉房是采用多层布置还是采用单层布 置 2 设备的布置应按设备特点 工艺流程 操作要求等条件决定 对于产生噪音 散发湿 热或灰尘的设备应单独设置房间隔开布置 如风机间 除尘间 水泵水箱间等 3 决定设备布置尺寸时 首先要了解设备正常运行 操作时对场地 空间的要求 还要了解施工安装及检修 时对场地和空间的要求 然后确定设备位置及所需相关尺寸 各设备之间或设备与建筑物之间 因操作 监视 维护而需要通行的地方 必须有足够的通道尺寸 锅炉房的布置原则 参见 设计手册 水处理间的布置原则参见 设计手册 4 水泵水箱的布置原则参见 设计手册 风机的布置原则参见 设计手册 2 烟风管道和主要汽水管道的布置 管道的布置 也要便利于操作 如阀门等 安装和检修 管道的布置原则参见 设计手册 1 管道布置要符合工艺流程 力求管道短 附件少 以减少阻力 泄露和材料消耗 达到运行可靠 并节省 费用 烟风系统消耗动力较大 管道部件 如弯头 三通 变径管等 应尽量选取低阻力型 同时也应考虑加工 的方便 风机出口变径管和弯头 应使气流顺风机旋转方向偏转 以减少阻力 2 管道布置应便于安装支架 一般沿墙柱布置 但不应妨碍操作和通行 避免挡光和妨碍门窗开启 3 管道离墙 柱 地的距离 应便于安装和检修 特别是法兰接头 要有装拆的可能性 4 输送高温介质管道要考虑温度变化时的伸缩 并尽量利用自然转弯进行补偿 5 管道的阀门应设在便于操作的地方 四 绘制施工图四 绘制施工图 本课程设计应绘制热力系统图 亦称工艺流程图 平面图及剖面图 用 1 号图纸绘制 1 热力系统图 热力系统图应绘出全部热力设备 连接管道 阀门和附件 并标明管径和设备编号 附上图例 设备常用图形绘制 一般接近实际设备外形 并有相对大小区别 管道和管道附件的表示方法一律按 供 热工程制图标准 CJJ T 78 97 统一规定 管道和附件的符号均应在图例中说明 系统图中主要设备的相对位置 尽可能考虑到实际布置情况 图中各设备配管部位及管道节点相对位置应 与实际相符 并应标出管道中介质流动方向 设备用细实线绘制 管路用粗实线绘制 拟定热力系统图用时应考虑设备运行的可靠性 调度的灵活性及部分设备切断检修的可能性 为此 1 在可能超压的设备或管道上装有安全保护装置 如锅炉铸铁省煤器 闭式水箱及汽动水泵等 不允许介质 倒流的设备进口或出口管路上应装有逆止阀 如锅炉省煤器进水口 锅炉给水进锅炉入口 离心泵出口等 开 式水箱应有通气管 所有水箱均有溢水管 水位计 2 同类设备应互为备用 并能使用任一台设备从系统中切换出检修或投入运行 如给水泵与锅炉之间 任一 台泵可向任一台锅炉供水 而任一台泵或锅炉又均可从系统中切换出而不影响系统的工作 3 锅炉诸系统中应保证主要设备的工作 而次要设备可以设置旁路 如加热器 减压阀 疏水器等 这些次 要设备的故障 检修 不致使主要设备停止工作 4 为使设备切换出检修 设备进口应有阀门 并应有放空设备的阀门 2 设备管道布置图 设备管道布置图中应包括各种设备和管道 相关的建筑物和构筑物也应绘出 设备与建筑物用细实线绘 出 管道用粗实线绘制 为了确定各设备 管道的空间位置 各种设备及管道必须有定位尺寸 建筑物应标注 主要尺寸 如柱距 跨度 屋架下弦标高等 制图方法按 房屋建筑制图统一标准 GB T50001 2001 中有 关图线 线型 工程学以及尺寸标注的一些规定执行 设备常以外形或常用代号表示 水泵 风机还应绘出基础外形 设备图形均应按比例绘制 烟风管道按比例绘制 汽水管用单线按投影关系绘制 一般管道支架可不标注 有特殊要求的应予以表示 设备图形应注明设备编号 设备明细表放在设备管道布置图中 建筑物等非工艺部分用细实线绘制 图形尽量简化 以标明构造及外形为目的 但门洞 楼梯等位置应绘 出 通往锅炉间的门均应有开向 平面图上应绘制指北针 3 剖视图 为了确切地表示出设备及其配管的空间位置 应在平面布置图的适当位置进行剖视 画出相应的剖视图 5 如锅炉间 水泵间 水箱间 水处理间 风机间等的剖视图 剖视的位置及剖视图的数量应视设计者的意图 设备 配管的具体情况而定 凡是在平面图上没有反映明确的 都应在剖视图中表达清楚 以便使施工部门能 按图施工 即按设计者的意图施工 剖视图中应标明管径 设备 配管的标高及相对