3_2t_h燃轻油蒸汽锅炉房工艺设计计算说明书

1、3_2t_h燃轻油蒸汽锅炉房工艺设计计算说明书 锅炉课程设计3*2t/h燃轻油蒸汽锅炉房工艺设计计算说明书 学生姓 名:xxx 学 号: xxxxxxxxxx 指导教师: xxx 所在学院: xxxxxx 专业名称: xxxxxxx 72014年1月10日目录第一章 原始资料 1.1 设计目的与任务 1.2 热负荷资料 1.3 锅炉预选 1.4 燃油资料 1.5 水质资料 1.6 气象资料 1.7 其他资料第二章 选择锅炉型号和台数 2.1 计算热负荷 2.2 锅炉型号和台数第三章 锅炉水处理设备 3.1 确定水处理能力 3.2决定软化方法 3.3 软化设备选择计算 3.4 除氧设备选型 3.

2、5 排污设备选型第四章 热力系统的设计 4.1 给水系统的设计 4.2 凝结水系统的设计 4.3 分汽缸的设计 4.4 管道计算第五章 送、引风系统的设计 5.1 送、引风系统方案设计 5.2 烟风道计算 5.3 送、引风机选择 5.4 锅炉烟气净化第六章 锅炉燃油系统设计 6.1 供应系统设计 6.2 管路系统设计 6.3 油泵的选择第七章 锅炉房辅助设备与福建第八章 锅炉房工艺布置参考文献第一章 原始资料1.1设计目的与任务 课程设计是“锅炉房设计课程”的主要教学环节之一,通过课程设计了解锅炉房工艺设计的内容、程序和基本原则,同时通过设计巩固所学的理论和实际知识,并学习运用这些知识解决工程

3、问题。1.2 热负荷资料 本设计为长沙市某建筑采暖供热锅炉房设计,具体各项热负荷如下表所示:用汽部门蒸汽压力温度消耗量(t/h)回收率%(mpa)(饱和)最大平均生产热负荷0.832.650采暖负荷0.22.4生活0.1-0.210.8801.3 锅炉类型的预选 供选择的类型有燃油热水锅炉、燃油蒸汽锅炉、燃气热水锅炉、燃气蒸汽锅炉,从清洁性、经济性、调节方便各方面比较选择燃油蒸汽锅炉进行供热,具体比较后面详细描述。1.4 燃油资料 燃油锅炉用代表性0号轻柴油组成(以下成分为质量分数) car=85.55% har=13.49% sar=0.25% oar=0.66% nar=0.04% mar

4、=0% aar=0.01%应用基低位发热量 42915 kj/kg1.5 水质资料永硬:1.7mmol/l、 总硬:2.8mmol/l 、总碱:1.1mmol/l、溶解固形物:420mg/l ph:7.5、 最高地下水位:-6m、自来水水温:10冬1.6 气象资料位置供暖室外计算温度冬季室外平均风速供暖天数供暖期日平均温度北纬东经海拔28121130544.9m0.32.3m/s48天4.3查gb 50736-2012 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范长沙市的相关参数得到。1.7 其他资料 两班生产 室内采暖温度为18,设备保暖温度不低于5。第二章 选择锅炉型号和台数2.1 计算锅炉房热负荷

5、 最大计算热负荷是根据生产、生活、采暖、通风需要的热负荷计算出锅炉房最大热负荷,以此作为确定锅炉房最大热负荷,以此作为确定锅炉房规模、总装机容量的依据。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。2.1.1 锅炉的最大热负荷锅炉房最大计算热负荷 qk(k1q1+k2q2+k3q3+k4q4) t/h锅炉房设计容量qkk1q1+k3q3+k4q4q1采暖最大热负荷t/h2.4q2生产最大热负荷t/h3q3生活最大热负荷t/h1k室外管网热损失及泄露损失系数1.1k1采暖热负荷同时使用系数1k2生产热负荷同时使用系数0.8k3生活热负荷同时使用系数0.

6、5采暖季锅炉房最大热负荷q5.83非采暖季锅炉房最大热负荷q3.192.1.2 锅炉的平均热负荷采暖平均热负荷根据采暖期室外平均温度计算:锅炉房平均热负荷qpjkq1pj+q2pj+q3pj采暖平均热负荷qpj1 t/h1.86 生产平均热负荷 qpj2 t/h2.6生活平均热负荷qpj3 t/h0.8k室外管网热损失及泄露损失系数1.1室内设计温度tn,18供暖平均温度tpj,4.3供暖室外计算温度tw,0.3采暖季锅炉房平均热负荷qpj5.79非采暖季锅炉房平均热负荷qpj3.742.1.3 锅炉的全年热负荷 年热负荷是计算全年燃料耗量的依据,也是技术经济比较的一个根据。全年热负荷可根据平

7、均热负荷和全年使用小时数按照下列公式计算: 式中 d1、d2、d3、d4?分别为采暖、通风、生产、生活全年热负荷, t/h; 采暖、通风、生产、生活全年热负荷可分别用下面公式计算求得: d1 8+(3-s) d2 8sd38sd48s 其中: 非工作班时保温用热负荷 t/h 年负荷d采暖平均热负荷qpj1 t/h1.860 生产平均热负荷qpj2 t/h2.6生活平均热负荷qpj3 t/h0.8k室外管网热损失及泄露损失系数1.1非工作班时保温用热负荷 t/h0.36采暖全年热负荷d1 t/年1566.72生产全年热负荷d2 t/年15184生活全年热负荷d4 t/年4672年负荷d t/年2

8、1422.72 2.2 锅炉型号和台数的选择 锅炉型号和台数根据锅炉房热负荷、介质、参数和燃料种类等因素选择,并考虑技术经济方面的合理性。 根据锅炉房最大热负荷为5.83t/h,查实用供暖空调设计手册选择额定蒸发量为2t/h的燃油蒸汽锅炉3台,其中一台为备用锅炉,在供暖季节启动3台,在非供暖季节启动两台,并对设备进行检修。 上网查找适合的锅炉,详细信息如下:型号wns2-1.25额定蒸发量2t/h额定蒸汽压力1.25mpa额定进水温度20换热面积46.71设计热效率90.1%锅炉水容量3.5燃料耗量140kg/h水泵电功率3风机电功率4.5给水口32蒸汽出口65供油口13回油口13连续排污口5

9、0外形尺寸3330*2680*3096锅炉产品见附图第三章 锅炉水处理设备的选择和计算 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,某些情况下也需要除碱或部分除盐。3.1 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很少,但输送过程中可能接触空气而使之含氧 水软化处理设备生产能力g由锅炉补给水量、热水管网补给水量、水处理设备自耗软水量和工艺生产需要软水量决定: t/h式中: ?锅炉补给水量 凝结水回水量gn(t/h采暖季非采暖季1采暖负荷回收率0.82生产负荷回收率0.5gnk11q1+

10、k22q23.12gnk11q11.2锅炉房额定蒸发量d(t/h) 6合格的凝结水回收量gn3.12设备和管道漏损0.50%锅炉排污率ppw(预选)5%锅炉补给水量(t/h)3.21 grw3.12*3%0.09t/h 水处理设备自耗软水量 gzhwf t/h 式中:-逆流冲洗速度,m/h,低流量时取2m/h f-交换器截面积,? -水的密度,1t/m3 初步选定离子交换器工艺指标: 离子交换器内径 式中: d-交换器出力,m3/h v-水通过交换器的空塔流速,15-25m/h 取v16m/h,则d362mm,取300mm,则v21.5m/h。 查实用供热空调设计手册得内径为300mm的离子交

11、换器截面积为0.07?,则:gzh2f2*2*0.070.28t/h 工艺生产需要软水量在课程设计时不考虑。 水处理量:g1.2*3.21+0.28+0.094.296t/h。3.2 决定水的软化方法 锅炉用水应进行软化处理,碱度高的水有时需要进行除碱处理,通常可根据锅水相对碱度和按碱度计算的锅炉排污率高低来决定。相对碱度:锅炉补给水碱度abglmmol/l1.1sbgl锅炉补给水溶解固形物mg/l420分解率51%锅水相对碱度0.13 因为0.130.2,故根据低压锅炉水质标准,不需要对其进行除碱处理。 水的软化方法一般采用离子交换软化法,其效果稳定且易于控制。3.3 软化设备选择计算 离子

12、交换器的台数一般不少于两台,昼夜再生次数为1-2次,由于水系统锅炉水处理量不大,故只采用两台。由前面计算的水处理量,可知每台钠离子交换器的水处理量为 离子交换器通常采用固定床逆流再生,以节省再生剂。因为原水硬度较小,故选定单级钠离子交换系统,离子交换剂采用交换树脂。 查实用供热空调设计手册,钠离子交换工艺指标如下: 钠离子交换规格交换器面积交换剂层高度h交换剂体积v出力d300*20000.07m21.00m0.07m32.00m3/h周期交换器能力e每次反洗用水量g1配制盐液用水量还原时总水量g每次还原食盐耗量b80mol0.49(m3/15min)0.105-0.210.595-0.701

13、0.53.3.1 溶盐池的计算 钠离子交换器的再生剂为食盐,再生液的制备一般为溶盐池,池的体积通常为一次再生量。一次再生耗量b(kg) kg 一次耗盐量b计算e0交换剂工作交换容积mol/l1142.86f交换器截面积(m2)0.07h交换剂层高度m1y盐的纯度,与盐的等级有关0.96b再生剂单耗g/mol100一次再生耗盐量bkg8.33 稀盐溶液池的体积v1式中:b-一次再生用盐量,kg cy-盐溶液浓度,%,一般取用4%-8%,选6% y-盐溶液密度,t/m3,见下表浓度(%)4681026密度(t/m3)1.02681.04131.05691.07071.1972 v10.0159m3

14、15.9l3 贮盐池体积v2 式中: n-贮盐天数,一般取10-15天.n10 a-每昼夜用盐量,t -盐的视密度,可取0.86t/m3ab/24.15kg v20.058m358l3.3.2 设计要点 (1)进水h02mmol/l,采用固定床顺流再生式,当进水h06.5mmol/l,应采用固定床逆流再生形式。 (2) 单级固定离子床交换器一般不少于两台。 3.3.3 型号的确定上网查询钠离子交换器的型号,根据流量、交换器尺寸等进行最后确定技术参数原水压力(mpa)原水硬度(mmol/l出水硬度mmol/l水耗原水温度电源耗电量盐耗0.2-0.60.60.03产水量的2%5-50220v/50

15、hz10-40w100克/克当量设备选型型号产水量m3/h进出水管径mm交换罐d1*h1/mm树脂装填量l盐桶d2*h2/l控制方式btn-2.01.8-2.225330*139072360*860流量控制型 详细功能见钠离子交换器的附图。 3.4 除氧设备的选择 3.4.1 除氧设备选择计算 水质标准规定,额定蒸发量不小于2t/h的蒸汽锅炉的给水和供水温度大于95的热水锅炉的循环水要进行除氧,除氧方法常用热力除氧,真空除氧和化学剂除氧。 查实用供热空调设计手册表8.4-40,除氧脱气装置的分类及适用条件可知应该选择大气热力除氧,这是使用最广泛的一种除氧方法,其工作可靠,效果稳定,出口含氧量小

16、于等于0.05mg/l,工作压力为0.02mpa,工作温度104-105,进气压力0.15-0.2mpa,进水温度不低于40。 除氧器的水处理量为锅炉总给水量 采暖季节 ggb+gn3.12+3.216.33t/h 根据各项数据上网查询,选择除氧器: 技术参数:工作压力:0.02mpa工作温度:104 出水含氧量:小于等于0.05mg/l 进水压力 0.25mpa 设备规格:(详图附后)规格t/h水箱有效容积m3蒸汽入口dn1进气口dn2汽平衡口dn3辅助加热口dn4水平衡口dn5进水口dn6控制方式尺寸(l*h*b)6.53.550mm50mm 32mm32mm 40mm50mm自动3862

17、*3280*1200 注意:除氧器负荷适应范围为额定负荷的30%-120%,温差较小时,可采用直接排汽。 除氧水箱配置有水位计,水位变选器、水位报警装置、溢流水封管、排污管及出水管。 热力除氧器的耗汽量: kg/h 式中: g-除氧水量,6.33t/h6330kg/h i1-进除氧器水焓,kj/kg,t40,取167.50kj/kg i2-出除氧器水的焓, kj/kg,t104,取435.97kj/kg iq-进除氧器蒸汽的焓,kj/kg,t184,取2781.21kj/kg -除氧器热效率,一般取0.96-0.98,取0.98 dy-余汽量,kg/h,按每吨水1kg/h算 dq731kg/h

18、 由于耗汽量很小,可忽略不计。 3.4.2 除氧水泵的选择 除氧水泵设计流量 d1.1*g6.963t/h 除氧水泵设计扬程 h1py+pj 式中:h1-管道系统总阻力,kpa py-管道系统沿程阻力,kpa pj-管道系统局部阻力,kpa pyrml rm-管道比摩阻,pa/m l-管路总长,m pj w2/2 - 局部阻力系数 -水的密度。1000kg/m3 w-管路流速,m/s 除氧泵设计扬程hkpa hp+h1+h3管道配件局部阻力系数数量 p除氧器进水压力kpa250管路流速m/s2.2闸阀 0.5 4 h1管路系统总阻力kpa51.642管路总长m8过滤器 2 1 h3附加压力kp

19、a50比摩阻pa/m2190止回阀 4.1 1 水泵设计扬程kpa351.642局部阻力系数14.1分流三通 1.5 2 水泵设计扬程m35.88 管路系统阻力pa5164290弯头 1.5 2 总局部阻力系数 14.1 根据扬程和流量选择水泵两台,其中一台备用。型号如下: 除氧泵选型:上海凯泉公司型号2.5n32扬程m52.5流量m3/h8允许汽蚀量1.9m电机功率kw0.55重量42kg 3.5 锅炉排污设备选择 3.5.1 锅炉排污系统设计 (1)锅炉同时设置定期排污装置和连续排污装置,进行锅外水处理。 (2)每台锅炉单独设置连续排污管和定期排污管,定期排污管上装止回阀,总排污管上不装任

20、何阀门。 (3)锅炉排污水排入下水道前应经扩容器减压并冷却至40, (4)连续排污设连续排污膨胀器回收二次蒸汽。 3.5.2 锅炉排污系统计算 (1)锅炉的连续排污率和连续排污量 按碱度计算: 按盐度计算: 式中: ags、sgs-分别为补给水的碱度、含盐量;mmol/l,mg/l ag、sg-分别为锅水的允许碱度、允许含盐量,mmol/l,mg/l -锅炉补给水率(1) ags1.1mmol/l ag14mol/l sgs420mg/l sg3500mg/l 3.12/6.33*100%49.3% 计算得p14.03% p26.29% p1p2,取pp26.29% 锅炉连续排污量dpsp*d

21、367kg/h 相关参数查实用供热空调设计手册 2 连续排污膨胀器的二次蒸汽量 kg/h 式中:dps-连续排污量,367kg/h i-锅炉饱和水焓,kj/kg,t184,i781.35kj/kg -排污管热损失系数,取0.97 -膨胀器压力下饱和水和饱和蒸汽的焓,kj/kg 设工作压力为0.5mpa,2756.66 670.67 x-二次蒸汽干度,一般取0.97 所以 dq15.82kg/h 3 膨胀器容积 m3 式中: k-容积富裕系数,1.5 v-二次蒸汽的比容,0.31563 rv-单位容积的蒸汽分离强度,600m3/(m3/h) 所以 v0.0125m312.5l 根据计算所得数据,

22、本设计选择以下型号: 产品型号 lp0.7 通径尺寸 600*6 几何容积 o.7m3 蒸汽出口 pn0.6 pn100 设计压力 0.5mpa 排污水出口 pn0.6 pn80 设计温度 260 高度尺寸 3080mm 设计重量 1.25t 3.5.3 降温池的选择 根据所选的排污膨胀器的大小来选择,由于v0.7m3,所以选择一个容积为1m3的玻璃钢水箱即可。 第四章 热力系统的设计4.1 给水系统的设计4.1.1 决定给水系统 给水系统由给水设备、连接管道、和附件等组成。由于除氧器设有除氧水箱,故给水箱与凝结水箱合设,即采用一级给水系统。 给水泵可以集中设置,通过母管向各台锅炉供水,也可以

23、每台锅炉单独配置,但备用给水泵仍应与每台锅炉的给水管道连接,以确保供水系统简化,节约资源考虑,选择集中给水。4.1.2 给水泵的选择(1)给水泵容量和台数 根据设计规范知给水泵流量应满足锅炉所有运行锅炉在额定蒸发量时给水量的1.1倍的要求。即d6.33*1.16.963t/h。故采用2台4t/h的给水泵,同时设置一台备用水泵。当任何一台泵停止运行时,其余给水泵的流量仍能支持锅炉房运行。 在非采暖季节时,只开启两台水泵,轮流进行检修,使水泵正常安全的工作,提高运行的可靠性和经济性。(2)给水泵的扬程 h1000p+p+h1+h2+h3+h4 kpa式中p-锅炉的工作压力,1.25mpa p-安全

24、阀较高起始压力比工作压力的升高值,mpa h1-省煤器的阻力,kpa h2-给水管道的阻力,kpa h3-给水箱最低水位与锅炉水位间液水压差,kpa h4-附加压力,50-100kpa对于低压锅炉,可采用近似计算:h1000p+100-120kpa所以, h1350kpa135m根据水泵的流量和扬程选择上海中成泵业制造有限公司水泵,详细参数如下:型号25gdl4-11*12孔口高度75mm流量4m3/h泵长度300mm扬程132m宽度b205mm吸程7.5m进口管径25mm电机功率4kw出口管径25mm4.1.3 给水箱的选择(1)水箱的容积和个数 给水箱的作用有两个:一是软化水和凝结水与锅炉

25、给水流量之间的缓冲,二是给水的储备。为了保证给水箱进水与出水的平衡以及锅炉安全运行,所以给水箱的容量根据锅炉房的容量确定,常年不间断供热的锅炉应设置两个,总有效容量为所有运行锅炉在额定蒸发量时所需20-40mm的给水量,故: vd*40/60m36.33*2/34.22m3 每个水箱的有效容积为2.11m3。(2)给水箱的安装高度给水泵输送温度较高的冷水,要求给水箱有一定的安装高度,使给水泵有足够的灌注头,以免发生汽蚀和影响正常给水。式中 pg-水箱的工作压力,650kpapbh-使用温度下水的饱和压力,650kpa hy -吸水管道的阻力,kpa hf-水泵的汽蚀余量,2.8m pg-考虑水

26、箱压力瞬变的裕量,4kpa 吸水管道阻力计算局部总阻力系数计算吸水管流速m/s1.8管道配件局部阻力系数数量吸水管长度m3.2闸阀0.52比摩阻pa/m2142过滤器21总局部阻力系数4.5分流三通1.51动压(pa)1620总局部阻力系数4.5hy(pa)14144.4 所以 hz2.094kpa0.213m 故选择两个水箱,安装高度为0.213m,使泵处于自灌水状态。4.2 凝结水系统的设计 凝结水箱与给水箱合设,故不需计算。 凝结水泵采用电动离心泵,设两台,其中一台备用。 凝结水量为3.12t/h,可设水泵的额定流量为5t/h 凝结水泵扬程:hnpzy+h1+h2+h3kpa 式中:pz

27、y-除氧器要求的进水压力,0.2mpa h1-管道阻力,设150kpa h2-凝结水箱最低水位至凝结水接收设备进口之间的高差,取4m h3-附加压头 ,50kpahn260kpa26m 根据流量和扬程选择凝结水泵:型号 gnl3-a配带电机型号 y/yb100l-2b5泵进口直径 80mm流量 5m3/h电机功率 3.0kw泵出口直径 50mm扬程 44m3 效率 35.00% 泵重 140kg转速 2980r/min必须汽蚀余量 0.6m 轴功率 1.71kw叶轮名义直径 140mm 4.3 管道增压泵的选择 进入锅炉房的原水压力不能满足水处理设备和其他用水要求时,应设置原水增压泵,不设备用

28、,扬程一般不低于200-300kpa,水流量为大于3.21t/h。 型号参数如下:型号流量扬程效率转速电机功率20-1603.3m3/h30m23%2900r/min1.5kw 4.4 分汽缸的设计 4.4.1 蒸汽管道的设计 三台锅炉分别设置独立的蒸汽管道接至分汽缸,分汽缸再根据用户要求进行分管供汽,锅炉内自用蒸汽应用汽缸上自用蒸汽总管接出。 4.4.2 管道计算锅炉蒸汽管道额定蒸汽量d(t/h2实际情况蒸汽管流速m/s2024.411.25s蒸汽管管径mm71.80 76蒸汽总管流速m/s2526.521.25s0蒸汽总管管径mm111.24 108壁厚mm44选用无缝钢管 7641084

29、热力除氧器蒸汽管道热力除氧器的耗汽量dq(kg/h)1128.31 实际情况无缝钢管热力除氧器蒸汽管流速m/s3030.530.2s热力除氧器蒸汽管管径mm89.78 898941.25s2热力除氧器蒸汽管流速m/s2524.181.25s2热力除氧器蒸汽管管径mm48.24 50503.5生产蒸汽供管生产蒸汽量(t/h3蒸汽管流速m/s201.25s蒸汽管管径mm87.941.25s蒸汽管管径mm89蒸汽管流速m/s19.53选用无缝钢管 894生活蒸汽供管生活蒸汽量(t/h1蒸汽管流速m/s201.25s蒸汽管管径mm50.771.25s蒸汽管管径mm50蒸汽管流速m/s20.62选用无缝

30、钢管 503.5采暖蒸汽供管采暖蒸汽量(t/h2.4蒸汽管流速m/s201.25s蒸汽管管径mm78.661.25s蒸汽管管径mm76蒸汽管流速m/s21.42选用无缝钢管 764 4.4.3 分汽缸尺寸确定 分汽缸尺寸及各个管道的间距根据公称直径来确定,锅炉供汽管道为dn80,采暖蒸汽供管为dn80,生产蒸汽供管为dn100,生活蒸汽供管为dn65,热力除氧管道dn50。 相邻管管径(mm)253240506580100125150200两相邻管间距(mm)220250270290310330360390420500 由各管径取d1100mm,d2310mm,d3330mm,d4360mm,

31、d5d6d7330mm,d8d9d10100mm。 由于分汽缸筒体开孔最大直径不应超过筒体内径的一半,故取筒体内径为200mm,分汽缸两端采用椭球形封头,筒长:l100+310+330+360+330*3+100*3+105*22600m4.5 阀门管道的选择计算 1、水系统各管道管径的计算 假定流速法: mm 式中: d-管道流经水量,m3/h v-管道流速,m/s 各水管的流速及管径如下: 给水泵给水管道锅炉房给水量dm3/h6.33假定给水总管流速m/s2给水总管管径mm33.47w1给水总管管径mm32壁厚mm3w1实际给水总管流速m/s2.2选用无缝钢管 323凝结水回水管道合格的凝

32、结水回收量gnm3/h3.1凝结水回水管流速m/s1.0wc凝结水回水管管径mm33.2wc实际凝结水回水管管径mm32凝结水回水管实际流速m/s1.1选用无缝钢管 323上水管w自来水管流速m/s2室外供水管水量g(m3/h5.5476w室外供水管管径mm31.33w室外供水管管径mm32自来水管实际流速m/s1.92镀锌焊接钢管dn32出交换器软化水管软化水管流速m/s2软化水量m3/h3.21w2软化水管管径mm23.83w2软化水管管径mm25软化水管实际流速m/s1.82镀锌焊接钢管dn25进除氧器软化水管软化水管流速m/s2软化水量m3/h6.33w2软化水管管径mm33.47w2

33、软化水管管径mm32软化水管实际流速m/s2.19无缝钢管323热力除氧器氧化水管道w4氧化水量m3/h6.33假定给水总管流速m/s1.5给水总管管径mm38.64w1给水总管管径mm40壁厚mm3w1实际给水总管流速m/s1.4选用无缝钢管 403第五章 送、引风系统的设计5.1 送、引风系统方案的选择和设计 送风机、引风机都由锅炉厂配套供应,根据锅炉房情况初步确定锅炉送风管道设在室内,顺气流方向有i0.03的坡度,每台锅炉有单独的送风管道和烟道,风道和烟道均采用钢板,考虑热膨胀补偿,风道入口设网板,隔绝大型入口杂,同时均应保温。 烟囱高度的确定必须符合锅炉大气污染物排放标准中的规定。5.

34、2 烟、风道计算 5.2.1计算送风量和排烟量 a、燃油资料0号轻柴油 密度840kg/m3 car har sar oar nar mar aar 85.55% 13.49% 0.25% 0.66% 0.04% 0% 0.01% 应用基低位发热量qnet,ar42915kj/kg b、燃料耗量 根据锅炉选型知每台锅炉的额定耗油量为140kg/h c、理论空气量和烟气量的计算一台锅炉为例 理论空气量: nm3/kg理论烟气量: nm3/kgvk010.583nm3/kg1481.62nm3/hvy011.372 nm3/kg1592.15nm3/h d、实际烟气量和空气量的计算 实际空气量 实

35、际烟气量 式中: -空气过量系数,取1.15. y-烟气过量系数,取1.2. vk1.15*1481.621703.86nm3/h vy1592.15+0.2*1481.621888.47nm3/h e、烟囱内衬材料和高度 内排烟温度为240,内衬材料采用不低于mu7.5的红砖 内衬高度不小于烟囱高度的1/3 5.2.2 决定风道和烟道的断面尺寸 风道和烟道采用2-4mm钢板焊接而成,制成圆形,与设备接口一致。查实用供热空调设计手册表8.3-5得,钢板风烟道,机械通风的风速范围: 风道:10-15m/s 烟道:10-15m/s 烟囱出口: 10-20m/s 注意:接至烟囱的烟道断面尺寸与烟囱的

36、烟道口尺寸一致。 采用假定流速法计算:以一台锅炉为例 式中:v-空气或烟气的流量,m3/h w-空气或烟气的流速。 烟道:取w10m/s vy1888.47nm3/h 则f/4*d2 取圆整d250mm,则w10.69m/s 同理得风道直径d220mm,w12m/s;烟囱出口200mm,w15m/s。 注:水平烟道顺气流方向坡度i0.03. 5.2.3 决定烟囱的高度和直径 机械通风时,烟风道的阻力由送引风机克服,烟囱的作用主要是将烟气排放到足够高的高度,使之满足环境保护要求,按照锅炉大气污染物排放标准,选择烟囱高度为15m。5.3 送、引风机的计算选择 5.3.1 烟囱抽力的计算 式中:h-

37、烟囱高度,m k0-标准状态下空气密度 y0-标准状态下烟气密度 tk-外界空气温度, ty-烟囱内烟气平均温度, cp-大气压力修正系数 式中: ty1-烟气入口烟温 t-烟囱每米高的温降。/m h-烟囱高度m 计算结果如下:h烟囱高度m15ty1烟气入口烟温180k0标准状态下空气密度1.293t烟囱每米高的温降。/m0.14y0标准状态下烟气密度1.34h烟囱高度m15tk外界空气温度,-7ty烟囱内烟气平均温度,178.95ty烟囱内烟气平均温度,178.95cp大气压力修正系数1.01423烟囱抽力sy,pa76.775.3.2 送风系统阻力 式中: hky-空气预热器空气侧阻力pa

38、 hr-燃烧设备阻力pahm-风道摩擦阻力pa hj-风道局部阻力pa 式中:-摩擦阻力系数 l-管道长度m d-管道直径m-空气密度-空气流速 式中: -局部阻力系数 -空气密度 -空气流速计算结果如下:hky空气预热器空气侧阻力pa700摩擦阻力系数0.04hr燃烧设备阻力pa500l管道长度m4局部阻力系数1.5hm风道摩擦阻力pa53d管道直径m0.2空气密度1.2hj风道局部阻力pa99.38空气密度1.2空气流速10.51 送风系统阻力pa1352.38空气流速10.51 hj风道局部阻力pa99.38hm风道摩擦阻力pa53.00 5.3.3 烟气系统阻力 式中: hl-炉膛负压

39、pa hg-锅炉本体阻力pa hs-省煤器阻力pa hk-y-空气预热器烟气侧阻力pa hc-除尘器阻力pa hm-烟道摩擦阻力pa hj-烟道局部阻力pa hyc-烟囱阻力pa 摩擦阻力系数0.04局部阻力系数2.3l管道长度m3空气密度1.13d管道直径m0.27空气流速11.81 烟气密度1.13hj风道局部阻力pa181.25 空气流速11.81 hm烟道摩擦阻力pa35.02 hycm烟囱的摩擦阻力pahycc烟囱的出口阻力pa烟囱摩擦阻力系数0.03l烟囱高度,l40m烟囱内烟气流速15.35m/sd烟囱平均内径d480mm烟囱内烟气平均密度0.813hycml2/d*2410.5

40、pa烟囱出口阻力系数1hycc2/296pahyc烟囱阻力506.5pa 则烟气系统阻力为: hl炉膛负压pa 30 hg锅炉本体阻力pa 500 hs省煤器阻力pa 400 hk-y空气预热器烟气侧阻力pa 400 hc除尘器阻力pa 800 hm烟道摩擦阻力pa 35.02 hj烟道局部阻力pa 181.25 hyc烟囱阻力pa 506.5 烟气系统阻力hy,pa 2852.77 5.3.4 鼓风机选型计算 风量:v11.1vkct1cp,m3/h 风压:h11.2hfct2cp,pa 式中: ct1,ct2-空气温度修正系数,ct11.073,ct21.00 cp-大气压力修正系数,cp

41、1 则: v12011.06 m3/h h11622.856pa 风机选型:型号转速r/min全压pa流量m3/h电机型号功率kwg4-68no8d14502178-148116985y180m-418.5 5.3.5 引风机选型计算 风量v21.1vyct3cp,m3/h 风压h21.2hy-syct4cpcy,pa 式中:vy-实际烟气量(m3/h ct3,ct4-烟气温度修正系数,ct31.66,ct40.958 cy-烟气介质密度修正系数,cy0.965则: v23448.84 m3/h h23079.59pa 风机选型:型号转速r/min全压pa流量m3/h电机型号功率kwy4-68

42、no12.5d14503394-259043599y315m-41325.4 锅炉的烟气净化烟尘排放量 式中: b-燃料耗量,0.140t/haar-燃料应用基含灰量质量分数,0.02%q4-液体未完全燃烧热损失,10%qnet.ar-应用基低位发热量,42915kj/kgc-除尘效率90%则ma0.000886 烟尘出口排放浓度 式中y-实测过量空气系数,2.3 tc-烟囱出口烟温,453k vy-锅炉排烟量,1888.48m3/h cp-大气压力修正系数,1 c-折算用的过量空气系数,1.2则ca54.42mg/m3查锅炉大气污染物排放标准燃轻油烟囱出口烟尘最高允许排放浓度为100mg/m

43、354.42mg/m3。 故符合标准,无需进行除尘。 第六章 锅炉燃油系统设计6.1 锅炉燃油供应系统的设计 轻柴油密度 820g/cm3运油设施:由于是小型燃油锅炉房,故在铁路站场或搬运码头设接收油库,从接收油库到厂区油库之间采用油槽车运输,贮油罐至日用油箱之间采用管道输送。卸油设施:根据卸油口的位置,采用上卸油方式到贮油罐。贮油罐:贮油罐的总容量按5-10d的锅炉房最大计算耗油量进行计算贮油量 v7*16*(140*3)47m3选用卧式地上贮油罐,除了设置进出油管外,还应设有通气管、溢流管、排污管、人口等。日用油箱:设在室内,油箱上有直接通向室外的通气管,日用油箱直接将油供入锅炉燃烧。采用

44、闭式油箱,圆形。油箱上采用玻璃板液位计,下部设紧急排空管。日用油箱容量:v1m3油泵:供油泵、输油泵、卸油泵都是设置两台,一台备用,当一台泵停止运行时,其余油泵的总容量不小于锅炉房的最大计算耗油量。卸油泵用于将油罐车的燃油送入卸油罐或贮油罐,输油泵把燃油从卸油罐输送到日用油箱。管路阀门:呼吸阀安装在轻油罐上,维持油罐内压力正常,并使燃油与外界空气隔绝,防止轻油挥发。过滤器:由于燃油杂质较多,为保证油泵和喷油嘴正常工作,在泵前采用网状过滤器,燃烧器前采用片状过滤器,仪表阀门前采用脏物过滤器,油过滤器前需设压力表。6.2 燃油管路系统设计 从油槽车到贮油罐:贮油罐容量为47m3,设卸油量为8m3/h,查实用供热空调设计手册表8.7-9,流速选用表。 取w1.5m/s,则管径d43mm。 圆整50mm,则流速w1.089m/s 从贮油罐到日用油箱:输油量0.5m3/h,d20mm,w0.442m/s 从日用油箱到供油泵输油量0.8m3/h,d20mm,w0.707m/s 设计要点:锅炉房的供油管