某小区3×7MV锅炉设计课程设计

1、黑龙江工程学院本科生课程设计 1 目 录 第 1 章 绪 论 .4 1.1 设计概况 .4 1.1.1 设计及城市说明.4 1.1.2 设计规模.4 1.2 原始资料 .4 1.2.1 热负荷.4 1.2.2 参数.4 1.2.3 气象资料.4 1.3 设计规范及标准 .4 第 2 章 锅炉型号及台数选择 .6 2.1 热负荷计算 .6 2.1.1 最大计算热负荷.6 2.1.2 锅炉房采暖期平均热负荷.7 2.1.3 采暖年热负荷.7 2.1.4 热负荷延续时间图.7 2.2 锅炉型号和台数的确定 .8 2.2.1 燃烧设备选择.8 2.2.2 锅炉容量和台数的确定.8 2.3 本章小结 .

2、9 第 3 章 锅炉烟风系统设计及计算 .10 3.1 通风系统设计 .10 3.1.1 通风方案的确定.10 3.1.2 送风量及排烟量计算.10 3.2 风道、烟道截面积计算 .15 黑龙江工程学院本科生课程设计 2 3.2.1 风道尺寸计算.15 3.2.2 烟道尺寸计算.15 3.3 除尘器的选择 .16 3.3.1 除尘器选用原则.16 3.3.2 除尘效率.16 3.3.3 除尘器的选择.16 3.4 烟囱的计算 .17 3.4.1 烟囱高度的确定.17 3.4.2 烟囱出口直径的计算.17 3.4.3 烟囱入口直径的计算.17 3.5 本章小结 .18 第 4 章 上煤除渣系统的

3、选择计算 .19 4.1 运煤系统的设计 .19 4.1.1 锅炉房耗煤量的计算.19 4.1.2 运煤系统的选择.19 4.1.3 煤场面积计算.21 4.2 除渣系统 .22 4.2.1 锅炉房灰渣量的计算.22 4.2.2 除渣系统的选型.22 4.2.3 渣斗的设计.23 4.2.4 渣场的设计.23 4.3 本章小结 .23 第 5 章 热力系统的计算 .25 5.1 循环水系统.25 5.1.1 循环水泵的选择 .25 5.1.2 除污器的选择.26 5.1.3 分水器和集水器的选择.27 5.2 补给水系统 .28 5.2.1 定压方式选择.28 黑龙江工程学院本科生课程设计 3

4、 5.2.2 水压图的绘制.28 5.2.3 补给水泵与事故水泵的选择计算.29 5.3.2 水处理设备的生产能力.31 5.3.3 水处理设备的选择.31 5.3.4 其它设备的计算与选择.34 5.4 本章小结 .35 第 6 章 锅炉房总体设计和布置 .36 6.1 工艺条件 .36 6.1.1 锅炉房的组成和布置.36 6.1.2 锅炉间及辅机的工艺布置.36 6.2 锅炉房外形的确定 .37 6.2.1 锅炉房总体方案的确定.37 6.2.2 锅炉房建筑面积的确定.37 6.3 本章小结 .37 第 7 章 设计对其它专业的技术要求及协作资料 .39 7.1 对土建专业的要求 .39

5、 7.1.1 技术要求.39 7.1.2 提供给土建专业的协作资料.39 7.2 对给排水专业的要求 .40 7.2.1 技术要求.40 7.2.2 提供给给排水专业的协作资料.41 7.3 对电气及自控仪表专业的要求 .41 7.3.1 技术要求.41 7.3.2 提供给电气专业的协作资料.42 7.4 本章小结 .42 附表一 .43 总 结 .44 参考文献 .45 黑龙江工程学院本科生课程设计 4 第 1 章 绪 论 1.1 设计概况 1.1.1 设计及城市说明 齐齐哈尔市属中温带大陆性季风气候。冬长严寒，夏秋凉爽。年均温 3.2。 齐齐哈尔市地处东经 122 至 126、北纬 45

6、至 48。海拔高度一般在 200 至 500 米之间。平均海拔 146 米。齐齐哈尔市年平均气温在 0.7 至 4.2之间，南北相差 3.5左右。 1.1.2 设计规模 本设计是齐齐哈尔市某小区 37mv 锅炉设计 1.2 原始资料 1.2.1 热负荷 采暖热负荷 q1=17.5mw 生产热负荷 q2=0 生活热负荷 q3=0 通风热负荷 q4=0 1.2.2 参数 供回水温度 tg/th=95/70 热网作用半径 r=1000m 建筑物最大高度 h=27m。 1.2.3 气象资料 室外计算温度 tw=-24 平均温度 tpj=-23.7 采暖天数 =180 天 主导风向 =w 大气压力 =1

7、00830pa； 1.3 设计规范及标准 【1】陆耀庆.供暖通风设计手册s. 中国建筑工业出版社 【2】建筑工程常用数据编写组.锅炉房实用设计手册s.1976 黑龙江工程学院本科生课程设计 5 【3】航天工业部第七研究院编.工业锅炉房常用设备手册s 【4】国家技术监督局.中华人民共和国建设部联合发部.锅炉房设计规范s 黑龙江工程学院本科生课程设计 6 第 2 章 锅炉型号及台数选择 2.1 热负荷计算 2.1.1 最大计算热负荷 锅炉房最大计算热负荷是选择锅炉的主要依据，可根据各项原始热负荷、同 max q 时使用系数、锅炉房自耗热量和管网热损失系数求得： 5443322110 max )(q

8、qkqkqkqkkq 式中，分别代表采暖、通风、生产和生活最大热负荷，t/h，由 1 q 4 q 2 q 3 q 设计资料提供； 锅炉房除氧用热，t/h，根据除氧方法及除氧器进出水的焓计算决定； 5 q k1，k2，k3，k4分别为采暖、通风、生产和生活负荷同时使用系数； 锅炉房自耗热量和管网热损失系数。 0 k 表 2.1 最大计算热负荷表 名称符号单位公式及数据来源结果 采暖热负荷 1 q mw 设计给定 17.5 通风热负荷 2 q mw 设计给定 0 生产热负荷 3 q mw 设计给定 0 生活热负荷 4 q mw 设计给定 0 管网热损失系数 0 k 热水管网，地沟敷设 1.05-1

9、.08 1.07 采暖同时使用系数 1 k 只有采暖热负荷，选取 1.0 0.7 mw 锅炉房面积 f 2 m50-8050 建筑热指标 q 2 /mw80-12080 锅炉房自用热负荷 5 q mw6 1105 10 7 . 0 q f qkkq 0.107 最大计算热负荷 max q mw 5443322110 max )(qqkqkqkqkkq 18.832 黑龙江工程学院本科生课程设计 7 2.1.2 锅炉房采暖期平均热负荷 采暖通风平均热负荷根据采暖期室外平均温度计算： pj q1 = pj q1 1 q tt tt wn pjn qi采暖或通风最大热负荷，t/h； 采暖房间室内计算

10、温度，； n t 采暖期采暖或通风室外计算温度，； w t 采暖期室外平均温度，。 pj t 表 2.2 平均热负荷表 名称符号单位公式及数据来源结果 采暖室内计算温度 n t 给定 18 采暖室外平均温度 pj t 查取，参 2，附录四 -23.7 采暖室外计算温度 w t 查取，参 2，附录四 -24 采暖平均热负荷 pj q1 mw1 q tt tt wn pjn 17.375 锅炉房平均热负荷 pj q mw pjpj qkq 10 1 18.591 2.1.3 采暖年热负荷 表 2.3 年热负荷表 名称符号单位公式及数据来源结果 采暖天数 1 n天查取，参 2，附录 4 175 采暖

11、全年热负荷 1 q gj 360024 111 pj qnq 262710 通风全年热负荷 2 q gj 设计给定 0 生产全年热负荷 3 q gj 设计给定 0 生活全年热负荷 4 q gj 设计给定 0 年热负荷 0 q gj 100 qkq 78083 2.1.4 热负荷延续时间图 黑龙江工程学院本科生课程设计 8 表 2.4 热负荷延续时间表 温度 +5+30-2-4-6-8-10 小时数 h 42963935348331982960272725092268 负荷 mw 5.86.78.18.99.810.711.612.5 温度 -12-14-16-18-20-24 小时数 h 19

12、9716891331998682389 负荷 mw 13.414.315.216.11717.9 图 2.1 热负荷延续时间图 2.2 锅炉型号和台数的确定 对于额定工作压力大于 0.04mpa，但小于 3.8mpa，且额定蒸发量不小于 0.1t/h 的以水为介质的固定钢制蒸汽锅炉和额定出水压力大于 0.1mpa 的固定钢制 热水锅炉，其型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连。 在本次设计中采用 szl7-1.0/95/70-h 锅炉。 2.2.1 燃烧设备选择 我国是以煤为主要能源的国家，锅炉配置的燃烧设备主要是层燃炉和煤粉炉。 对于供热锅炉重点在层燃炉，并且以链条炉排作为代表型试，本设计

13、使用机械化 层燃炉链条炉排炉。 2.2.2 锅炉容量和台数的确定 锅炉台数和单台锅炉容量的选择，应根据锅炉房色设计容量和全年负荷低峰期 黑龙江工程学院本科生课程设计 9 间锅炉机组的工况等因素确定，并保证当其中最大的一台锅炉检修时，其余锅炉 应能满足连续生产用热所需要的最低热负荷及采暖通风，生活用热所需要的最低 热负荷。 锅炉房的锅炉台数不少于两台，当选用一台锅炉能满足热负荷和检修需要时候， 可只设置一台。锅炉房的锅炉总台数，新建时不宜超过 5 台。 本设计根据热负荷选用 37mw 锅炉。 图 2.2 锅炉参数 2.3 本章小结 锅炉房是供热之源，源源不断地产生蒸汽（或热水） ，供应用户的需要

14、；工作 后的冷凝水（或称回水） ，又被送回锅炉房，与经水处理的后的补给水一起，再进 入锅炉继续受热、汽化。为此，锅炉房中除锅炉本体以外，还必须装置像水泵、 风机、水处理等等一类辅机设备，以保证锅炉房的生产过程能继续不断地正常运 行，达到安全可靠，经济有效地供热。 供热锅炉的容量、参数，既要满足生产工艺、采暖空调和生活等方面用热需 要，又要便于锅炉房工艺设计、锅炉配套辅助设备的供应以及锅炉自身的标准化 和系列化。 黑龙江工程学院本科生课程设计 10 第 3 章 锅炉烟风系统设计及计算 3.1 通风系统设计 3.1.1 通风方案的确定 根据锅炉的类型和容量的大小的不同，各种锅炉采用的通风方式是不相

15、同的，可 以是自然通风，也可以是机械通风。 在本次设计中采用机械通风，机械通风的方式有以下三种：负压通风、平衡通风、 正压通风。 3.1.2 送风量及排烟量计算 3.1.2.1 燃料特性表 表 3.1 燃料特性表 应用基成分 carharoarnarsarmaraarvar （ arnet q , kj/kg） %43.43.610.20.60.310.126.83619310 3.1.2.2 锅炉受热面的过量空气系数及漏风系数表 表 3.2 空气系数与漏风系数表 锅炉受热面入口空气过量系数漏风系数出口过量空气系数 炉膛 0.11.6 防渣管 1.601.6 锅炉管束 1.60.11.7 省煤

16、器 1.70.11.8 3.1.2.3 理论空气量，理论烟气量计算 表 3.3 理论空气量，理论烟气量表 名称符号单位公式及数据来源结果 黑龙江工程学院本科生课程设计 11 理论空气量 0 k v m3/kg arararar ohsc0333 . 0 265 . 0 375 . 0 0889. 0 4.526 ro2容积 2 ro v m3/kg arar sc375 . 0 01866 . 0 0.812 n2理论容积 0 2 n v m3/kgark nv008 . 0 79 . 0 0 3.58 h2o 理论容积 0 2o h v m3/kg 0 0161 . 0 0124 . 0 1

17、11 . 0 karar vmh 1.752 理论烟气量 0 y v m3/kg 00 222 ohnro vvv 5.559 3.1.2.4 各受热面烟道中烟气特性表 表 3.4 各受热面烟道中烟气特性表 名称符号单位计算公式 炉膛与 防渣管 锅炉管 束 省煤器 平均过量空气系 数 pj 2 1 1.61.71.8 实际水蒸气容积 oh v 2 m3/kg 00 10161 . 0 2 koh vv 1.7691.7761.783 烟气总容积 y v m3/kg 00 10161. 1 ky vv 8.8779.3369.796 3.1.2.5 锅炉热平衡及燃料消耗量计算 表 3.5 锅炉热

18、平衡计算表 名称符号单位公式及数据来源结果 燃料低位发热值 arnet q , kj/kg 给定 19310 冷空气温度 lk t 取值 2030 30 冷空气理论焓 0 lk i kj/kg lkk cv 0 257 排烟温度 py 假定 170 排烟焓 py i kj/kg，查烟气温焓表6 . 1 py 2377 固体不完全燃烧热损失 4 q % 参 1，表 3-4 12 气体不完全燃烧热损失 3 q % 参 1，表 3-4 1.0 排烟热损失 2 q % 100 100 1 4 , 0 q q ii arnet lkpypy 8.126 散热损失 5 q % 参 1，表 3-7 1.9

19、黑龙江工程学院本科生课程设计 12 飞灰损失比 fh % 参 1，表 4-4 0.2 灰渣漏煤比 lmhz a % 1- fh 0.8 灰渣焓 hz ct)( kj/kg 参 1，表 2-15600560 灰渣物理热损失 6 q % arnet ar hzlmhz q a c . 0.446 锅炉总热损失 q%65432 qqqqq 23.362 名称符号单位公式及数据来源结果 锅炉热效率 gl % q100 76.638 锅炉每小时有效吸热量 gl q kj/h 计算值 4.2*1000*3600 25200000 燃料消耗量b kg/h 100 * . glarnet gl q g 170

20、8 计算燃料消耗量 j b kg/h 100 1 4 q b 1417 3.1.2.6 鼓、引风机的选择 锅炉在运行时必须连续地向锅炉供入燃料所需要的空气，并将生成的咽气不断 引出，这一过程被称为锅炉的通风过程。通风一旦停止，锅炉就将停止运行；通 风力不足会使燃烧强度减弱，咽气温度和流速也相应降低，锅炉出力就将下降。 因此通风是锅炉的“呼吸”器官，也是调整锅炉出力的手段。 在锅炉烟风系统中同时装有引风机和鼓风机。风从风道吸入到炉膛的全部阻力 由送风机克服；而炉膛出口到烟囱出口的全部烟道阻力则由引风机克服。这种通 风方式既能有效的送入空气。又使锅炉的炉膛及全部烟道都在负压下运行，使锅 炉房的安全

21、及卫生条件较好。若与负压通风相比，锅炉的漏风量也较小。目前供 热锅炉中大都采用平衡通风。 本设计采用平衡通风； 3.1.2.7 鼓风机的确定 表 3.6 鼓风机的计算表 名称符号单位公式及数据来源结果 大气压力bmmhg 查取，参 2，附录四 756 空气量 k v hm / 3 b t vb lk kj 760 273 273 0 11449 黑龙江工程学院本科生课程设计 13 名称符号单位公式及数据来源结果 流量储备系数 1 设计规范 1.1 计算流量 j q hm / 3 k v 1 12594 燃烧设备阻力 1 hpa600800 800 风道阻力 2 hpa2030pa/m 2030

22、m 900 吸风口阻力 3 hpa2080 80 风道总阻力 k hpa 321 hhh 1780 名称符号单位公式及数据来源结果 全压降 k hpa b t hk 760 20273 273 1850 压头储备系数 2 设计规范 1.2 计算压头hpa 2k h 2035 鼓风机的选择 型号g6-45-11.no8a 风压21672550 流量 1650811627 配用电动机型号 y160l-4b3 图 3.1 鼓风机 3.1.2.8 引风机的确定 黑龙江工程学院本科生课程设计 14 表 3.7 引风机的计算表 名称符号单位公式及数据来源结果 标准烟气量 y v nm3/h 0 0 ) 1

23、-(0161 . 1 kyj vavb 13108 修正后烟气量 y v m3/h b t vy 760 273 273 14625 流量储备系数 1 设计规范 1.1 名称符号单位公式及数据来源结果 计算流量 j v m3/h 97.51711 . 1 1 y v 16088 锅炉本体阻力 gl h pa80015001000 除尘器阻力 cc h pa 参 8，p190 500 烟道阻力 yd h pa2040pa/m1000 系统总阻力 y h paydccgl hhh 2500 修正后总阻力 y h pa 34 . 1 293 . 1 760 200273 273 b t h y 15

24、53 压头储备系数 2 设计规范 1.2 计算压头 j h pay h 2 1864 引风机选择 型号 y65-11.no7.5c 风量 236825552 风压 10972390 配用电动机型号 y160l-4b3 黑龙江工程学院本科生课程设计 15 图 3.2 引风机及性能参数 3.2 风道、烟道截面积计算 3.2.1 风道尺寸计算 在本次设计中风道选用砖或混凝土制，风速 w 为 48m/s 风道截面积为 f=v/(3600*w)= 11449/（3600*5）=0.6m2 风道选用方形管道，f=hb=0.6 h=0.8m b=0.8m 3.2.2 烟道尺寸计算 在本次设计中烟道选用砖或混

25、凝土制，风速 w 为 68m/s 风道截面积为 f=v/(3600*w)= 20230/（3600*5）=1.12 m2 黑龙江工程学院本科生课程设计 16 风道选用方形管道，f=hb=1.12 h=1.1m b=1.1m 3.3 除尘器的选择 3.3.1 除尘器选用原则 1、尘是燃料燃烧后生成的，他们是烟气携带的灰粒和部分未燃尽的焦炭细粒。除 应注意改善燃烧，使燃料在炉内充分燃烧，降低烟气中可燃物含量以减少总的飞 灰量外，还必须装置除尘设备以降低锅炉烟尘排放浓度，使之符合国家环保要求 的排放标准。一般应采取干式除尘和一级除尘。 2、在选用除尘器时，应尽可能使锅炉的实际排烟量含尘浓度与除尘器最

26、高效率下 的理想含尘浓度相符。 3.3.2 除尘效率 原始排尘深度 标准排尘深度原始排尘深度 哈尔滨市属二类地区，根据锅炉房设计查得标准排尘浓度为 250mg/nm3 ,由 锅炉与锅炉房设备表 11.4，查得原始排尘浓度为 2.0g/nm3,因此，排尘效率 为： %90%100 2000 2002000 %100 1 21 c cc 3.3.3 除尘器的选择 根据在引风机中选择的除尘器 xd-8 旋风除尘器 黑龙江工程学院本科生课程设计 17 图 3.3 除尘器及性能参数 3.4 烟囱的计算 3.4.1 烟囱高度的确定 机械通风时，烟风道阻力由送引风机克服。因此烟囱的作用主要不是用来产生 引力

27、，而是将烟气排放到足够的高空，使之符合环境保护的要求。 本设计参 1 表 8-6 根据锅炉房的总容量 37 选取烟囱的高度为 45 米。 3.4.2 烟囱出口直径的计算 表 3.8 烟囱出口直径的计算表 名称符号单位公式及数据来源数值 通过烟囱的总烟气量 vyzm3/h 计算值2 y v 39324 烟气出口流速 w2m/s 参 1，p260 12 烟囱出口内径 d2m 参 1，p259 2 2 0188 . 0 w v d yz 1.08 3.4.3 烟囱入口直径的计算 黑龙江工程学院本科生课程设计 18 表 3.9 烟囱出入口直径的计算表 名称符号单位公式及数据来源数值 烟囱出口直径 d2

28、m 参 1，p259 2 2 0188 . 0 w v d yz 1.08 烟囱锥度 i 给定 0.02 烟囱入口直径 1 d m 参 1，p259 yz ihdd2 21 40 yz h 2.88 3.5 本章小结 锅炉设备的通风计算，实际上就是锅炉的烟、风阻力计算，其目的在于确定 锅炉烟、风系统的全压降，为选择送、引风机提供可靠依据。锅炉烟、风系统各 部分介质流量、温度以及流通截面等相关数据，均依据锅炉额定负荷下的热力计 算数据确定。 黑龙江工程学院本科生课程设计 19 第 4 章 上煤除渣系统的选择计算 4.1 运煤系统的设计 4.1.1 锅炉房耗煤量的计算 1、额定小时耗煤量计算 额定

29、小时耗煤量 b0= nb=31708=5124 kg/h 2、最大小时耗煤量计算 最大小时耗煤量 b=4581kg/h glarnet q q . max 表 4.1 耗煤量计算表 名称符号单位公式及数据来源结果 额定小时耗煤量 b0kg/hnb5124 最大小时耗煤量 bkg/h glarnet q q . max 4581 4.1.2 运煤系统的选择 4.1.2.1 运煤系统的输煤量计算及设备选择 表 4.2 运煤系统输煤量计算表 名称符号单位公式及数据来源结果 运煤不平衡系数 k 给定 参 1，p331 1.2 锅炉房发展系数 ka 给定 1.2 运煤系统每昼夜工作时间 th 给定 参

30、1，p325 10 运煤系统运煤量 qt/h t bkk f a 24 63.3 黑龙江工程学院本科生课程设计 20 4.1.2.2 运煤系统附属设备选择 （1）破碎机 当燃煤的粒度不能符合锅炉燃烧的要求时，煤块必须经过破碎。通常颚式破 碎机用于煤的粗碎和中碎；双齿辊破碎机用于颗粒度要求不高和易于破碎的煤块， 如层燃炉；锤式破碎机和反击式破碎机则用于要求将煤破成较小颗粒的情况，如 煤粉炉。 （2）筛分设备 就是通过筛孔的过滤，把符合粒径要求的细煤、碎煤送到煤斗里，设在锅炉 房一侧的上煤小室，水平放于地面上，下接斜煤斗使煤下滑进入上煤机的给料口， 再由上煤机经水平皮带送至锅炉的炉前贮煤斗。常用的

31、筛选装置有固定筛、摆动 筛和振动筛。 （3）磁选设备 当锅炉的给煤装置、燃料加工和燃烧设备有要求时，尚应将煤进行磁选，以 避免煤中夹带的碎铁损坏或卡住设备。常用的磁选设备有悬挂式和电磁皮带轮两 种。 （4）溜煤管 （5）煤斗 黑龙江工程学院本科生课程设计 21 表 4.3 贮煤斗容积计算表 名称符号单位公式及数据来源结果 单台锅炉小时计算耗煤量 bt/h 计算值 1.417 储存煤的小时数 th 给定 12 贮煤斗充满系数 给定 0.8 煤的堆积密度 t/m3 给定 0.7 贮煤斗容积 vm3 m bt v 30.36 图 4.1 煤斗尺寸 4.1.3 煤场面积计算 表 4.4 煤场面积计算表

32、 名称符号单位公式及数据来源结果 最大小时耗煤量 bkg/h glarnet q q . max 4581 锅炉每昼夜运行小时数 th 给定 24 煤的储备天数 m 给定 参 1，p325 7 煤堆过道占用系数 n 给定 参 1，p326 1.6 煤堆高度 hm 给定 参 1，p326 5.0 黑龙江工程学院本科生课程设计 22 堆角系数 给定 参 1，p326 0.8 堆积密度 m t/m 3 给定 参 1，p326 0.7 煤场面积 fmm2 给定 参 1，p326 mh btmn f 440 煤场尺寸 abmm 计算值 2222 4.2 除渣系统 4.2.1 锅炉房灰渣量的计算 表 4.

33、5 灰渣量计算表 名 称符号单位公式及数据来源数值 煤的应用基灰分 aar% 给定 26.8 固体不完全燃烧损失 q4% 选取 12 锅炉房小时最大耗煤量 bkg/h 计算值 4581 煤的低位发热量 arnet q , kj/kg 给定 19310 锅炉房额定小时产渣量 ct/h 32866100100 ,4arnet ar qqa bc 参 1，p334 1.55 4.2.2 除渣系统的选型 黑龙江工程学院本科生课程设计 23 图 4.2 除渣系统 4.2.3 渣斗的设计 表 4.6 渣斗容积计算表 名 称符号单位公式及数据来源数值 锅炉房额定小时产渣量 ct/h 计算值 1.55 储存渣

34、的小时数 th 取定 参 1，p334 24 除渣斗充满系数 取值 0.8 名 称符号单位公式及数据来源数值 灰渣的堆积密度 t/m3 给定 0.7 名 称符号单位公式及数据来源数值 除渣斗容积 vm3 m ct v 66.4 图 4.3 渣斗尺寸头 4.2.4 渣场的设计 当采用室外集中灰渣斗时一般不设置灰渣场地。 4.3 本章小结 黑龙江工程学院本科生课程设计 24 运煤、除灰渣系统是燃煤锅炉房的一个重要组成部分，它工作的可靠程度直 接关系着锅炉房的安全运行。同时，这一系统机械化程度的高低、还关系着锅炉 房的基建投资、用地面积、工人劳动强度和操作条件以及环境卫生等一系列的技 术经济问题。因

35、此，设计时必须给予足够重视，根据锅炉型式、锅炉房的耗煤量 和灰渣量以及场地条件等因素综合考虑来确定运煤、除灰渣系统及其设备。 黑龙江工程学院本科生课程设计 25 第 5 章 热力系统的计算 5.1 循环水系统 5.1.1 循环水泵的选择 5.1.1.1 水泵流量和扬程计算 表 5.1 循环水泵的计算 名称符号单位公式及数据来源结果 热负荷 max q kw 计算值 18.832 供水温度 tg 给定 95 回水温度 th 给定 70 热网循环水量 g t/h h t tc kq 6 . 3 716 锅炉房自用热水及 安全系数 k 给定 1.1 循环水泵总流量 gt/h g 1 . 1 787

36、锅炉房内部阻力 h1kpa8012080 经济比摩阻 rpa/m8012080 供热半径 lm 给定 1000 热网供回水干管阻 力 h2kpa2rl160 最不利用户内部系 统阻力损失 h3kpa308050 循环水泵扬程 hkpa321 hhhh 290 5.1.1.2 循环水泵型号选择 表 5.2 循环水泵型号表 名称符号单位公式及数据来源结果 循环流量 g t/h h t tc kq 6 . 3 787 循环压头 210kpa321 hhh 290 黑龙江工程学院本科生课程设计 26 循环水泵（三台） 型号 流量 扬程 电机功率 150r-35 190.8m /h 3 34.7m 30

37、kw 图 5.1 循环水泵 5.1.2 除污器的选择 符合国家环保要求，烟尘排放浓度50mg/nm3，烟汽林格曼黑度为 0，无噪音， 无大烟囱，美化环境。可多机连用，占地面积小。可进行任意模块化组合，根据 用户需要，随时随地添加台数，避免扩大生产的重复投资，为用户节约了固定资 黑龙江工程学院本科生课程设计 27 金投入其形状可方可圆，可根据实地测量后制作，占地小，充分利用空间。选 用卧式直通型除污器。 图 5.2 除污器 5.1.3 分水器和集水器的选择 表 5.3 主要管段管径计算表 管段 流量 3 m /h 流速管径 供回水母管 637.5181.8dn325 锅炉供水管采用两根：860q

38、max/2(tg-th) =318.759 1.25dn300 锅炉回水管采用两根：860qmax/2(tg-th) =318.759 1.25dn300 循环水泵出入 口管径 循环流量为 701.29m3/h，循环水泵为四台，三用一备 每台流量为 701.29m3/h 2.5dn300 补给水泵出入 口管径 补给水量为 6.3753m3/h，补给水泵唯一备一用，每台 流量为 6.3753m3/h 1.4dn40 软化水管软化水量与补给水量一样为 6.3753 m3/h 1.4dn40 除氧水管除氧水量与补给水量一样为 6.3753 m3/h 1.4dn40 5.1.3.1 筒体直径 黑龙江工

39、程学院本科生课程设计 28 当需从供暖总入口分接出三个或三个以上的分支环路时，或虽然只有两个环 路，但平衡有困难时，在入口处应设分汽缸或分水缸，集汽缸或集水缸，分水器 用于供水管路上，集水器用于回水管路上。 本次设计采用筒体直径大于等于 2 倍的最大开孔的方法，采用 2 倍的最大开 孔直径，则 d=3502=700mm，当直径大于等于 300 时，用热压刚制板卷制。 5.1.3.2 筒体长度 筒体长度可根据接管数量和接管中心距计算来选定，但总长度不得大于三米， 保温接管的中心距按表计算，分集水缸的相关尺寸如下： 由此计算可得分集水器的长度为 1590mm。 温度计接管压力表接管安全阀接管 1l

40、2l3l4lln 1201d12021 dd12032 dd12043 dd1201dn 由此计算可得分集水器的长度为： l=130+300+120+300+120+120+325+350+120+120=1975mm 5.2 补给水系统 5.2.1 定压方式选择 采用补给水泵连续补水定压。由于补给水泵定压方式设备简单，容易实现， 是目前国内集中供热系统中最普遍的一种定压方式。我所采用的连续定压方式， 定压点设在网路的循环水泵的吸入端，利用压力调节阀保持定压点恒定的压力。 5.2.2 水压图的绘制 黑龙江工程学院本科生课程设计 29 图 5.2 水压图 5.2.3 补给水泵与事故水泵的选择计算

41、 1、补水泵与事故水泵的选用原则 补给水泵应按正常水量和事故水量来选取,且事故水量为正常水量的 4 倍。 方案 1：选择 2 台 1的泵和一台 4和水泵，前者为正常水量时用，一备一用， 后者为事故泵。 方案 2：选择 2 台 2的泵,正常水量时,运行一台,且要求用电磁阀控制补给水点 的压力,另一台为备用,事故时,2 台泵同时起用,补给水容量 4的水量。 考虑到锅炉运行安全运行,以及选泵时避免复杂性,故采用方案 1,选用 2 台 1的 补水泵,一备一用，并选一台 4的事故补水泵。 2、水泵流量与扬程计算 5.2.3.2 水泵流量与扬程计算 表 5.4 补给水泵的计算 名 称符号单位公式及数据来源

42、结果 补给率 k% 选取 1 补给水泵流量 gbkg/hkg71.6 事故水泵流量 gbkg/h4gb286.4 补水泵扬程 hkpa 静水压力 30 黑龙江工程学院本科生课程设计 30 5.2.3.3 水泵型号确定 表 5.5 补给水泵型号选择表 名称符号单位结果 补给水泵型号 is125-100-315（一台） 流量 扬程 电机功率 q h p m3 /h kpa kw 100 32 15 事故水泵型号 is125-100-315（三台） 流量 扬程 电机功率 q h p m3 /h kpa kw 100 32 15 图 5.4 补给水泵 黑龙江工程学院本科生课程设计 31 图 5.5 事

43、故水泵及性能参数 5.2.3.4 水处理设备 5.2.3.5 水处理方案的确定 5.2.3.5.1 锅炉水处理方案规定 水处理设计应符合锅炉安全和经济运行的要求，水处理方法的选择，应根据原水 水质，对锅炉给水和锅水的质量要求，补给水量，锅炉排污率，水处理设备的设 计出力以及当地具体情况等因素确定。经处理后的锅炉给水，不应使锅炉的蒸汽 对生产和生活造成有害的影响。 5.2.3.5.2 水处理方案 锅炉给水采用自来水，由于锅炉对水质要求较高，故对水质要进行一定的处 理；由于给水来自水厂，认为水不用经过过滤。给水先经过软化处理进入软化水 箱，然后在进行水的除氧，本设计采用全自动除氧设备；水的软化采用

44、全自动软 水设备。 5.3.2 水处理设备的生产能力 1.采暖热水网络的补给水。 2.水处理系统的自用化学水。 3.排污损失的水。 5.3.3 水处理设备的选择 5.3.3.1 净化设备 本设计采用机械过滤器 图 5.6 机械过滤器性能 黑龙江工程学院本科生课程设计 32 图 5.7 机械过滤器 5.3.3.2 软化设备 给水的总硬度 h=2.5mmol/l,查参【3】p296 表 10-4 热水锅炉水质指标要求硬 度 h0.6mmol/l,所以，要进行软化处理。 黑龙江工程学院本科生课程设计 33 图 5.8 离子交换器 5.3.3.3 除氧设备 水的除氧有热力除氧、真空除氧、化学除氧、解吸

45、除氧等方式。在本设计中 采用热力除氧方式除氧，型号为 drc-6。 图 5.9 除氧设备 黑龙江工程学院本科生课程设计 34 图 5.10 除氧设备性能参数 5.3.4 其它设备的计算与选择 5.3.4.1、自来水箱 锅炉房的最大用水量为：0.701283m3/h，按 30 分钟水量来选取得：水箱的 体积：v=0.70128330/60=0.35 m3则水箱尺寸为：0.80.70.7m 2、软化水箱 依据规范规定，当水处理设备有再生备用设备时，软化水箱的有效容积因为 3060min 的软化水量，本次设计按 30 分钟补水量来计算，可知选用软化水箱的 有效容积为：1.1gb30/60=0.701

46、28330/60=0.35m3 5.3.4.2、软化水箱 依据规范规定，当水处理设备有再生备用设备时，软化水箱的有效容积因为 30 60min 的软化水量，本次设计按 30 分钟补水量来计算，可知选用软化水箱的有效 容积为：1.1gb30/60=0.70128330/60=0.35m3 5.3.4.3、除氧水箱 除氧水箱是与除氧器联合使用的，它需要密闭、保温（热力除氧时使用） 。它 的作用有：按照锅炉房设计规范，除氧水箱的水容量必须保证锅炉运行一小时能 力，这一点是为了保证过路的安全和缓冲；第二点，不管是用哪种除氧方式，去 除氧气的水都需要密闭，否则氧气还会汇入水中，这是根据“亨利定律”而设置

47、 的。 黑龙江工程学院本科生课程设计 35 一种内置气囊封闭式水箱，是一个下部开有进水口和出水口的密封式水箱， 其特征在于在所述水箱内至少放置一个充有 125 倍水箱容积空气的、充气后 充满水箱有效容积的疏水气囊。打开进水口，水进入水箱，压缩气囊，气囊缩小， 气囊内气压上升，当囊内气压等于进口水压时不再进水。使用时，打开出水口， 水箱内的水在箱内气囊中压缩空气和水重力的作用下喷出。由于水箱内气囊有效 地将水和空气隔离，避免了箱内空气溶解于水，保证系统正常运作，出水稳定而 快捷，因而无需补气设施，结构简单、性能可靠。 5.3.4.4、原水泵 从自来水箱到那离子交换器的阻力 5.3.4.5、除氧水

48、泵 除氧泵是用来克服除氧装置的阻力的，所以，除氧水泵的扬程可根据除氧装 置的阻力来确定，流量根据系统补给水量来确定。 水泵型号 转速 (r/min) 流量 (m3/h) 扬程 （m） 电动机功率 （kw） 40r-26229607.2514 5.4 本章小结 水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量 传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、 悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。衡 量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等；根据不 同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用

49、其工作室容积的变 化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、 轴流泵和混流泵等类型。 黑龙江工程学院本科生课程设计 36 第 6 章 锅炉房总体设计和布置 6.1 工艺条件 6.1.1 锅炉房的组成和布置 6.1.1.1 炉房的组成 锅炉房是指供两个及以上工厂（单位）热用户用热的锅炉房（包括城市分区供热、 住宅区和公用设施供热和两个或若干个热用户的联合供热等）,包括设置锅炉的锅 炉间，设置给水、水处理、送引凤、运煤除灰等辅机设备的辅助间，化验室以及 值班、更衣、浴室和厕所等生活用房。容量较大的锅炉房，还包括变配电用房、 仪表操作间、机修间和办公用房。 6.1.1.2

50、 锅炉房的布置 (1) 生产生活辅助间围绕锅炉间以一定的规律进行布置。一般将水泵及水处理间、 机修间、值班、办公、更衣、休息、贮藏、浴厕等辅助间布置在锅炉房的固定端， 独立的鼓风机、引风机和除尘设备间布置在锅炉后面。化验室和仪表控制室应布 置在采光良好、监测和取样方便，噪音和震动较小的部位。 (2) 锅炉间的层数主要取决于锅炉容量和本体结构形式，锅炉燃烧方式等因素， 本锅炉间采用双层布置。 (3) 辅助间的层数，一般做成单层、双层或三层建筑，本锅炉房布置二层，用 于布置水处理设备、换热设备、给水设备等，并安排生活间(值班、办公、更衣、 休息、贮藏、浴厕等房间)。 6.1.2 锅炉间及辅机的工艺

51、布置 6.1.2.1 锅炉间工艺布置 (1) 应保证其工作安全可靠、运行管理和安装检修便利；设备的位置应符合工艺 流程，以便于操作和缩短管线。此外，设备布置还应能合理利用建筑面积和空间， 以减少土建投资和占地面积。 (2) 需要经常进行操作或监视的设备，操作部位前应留有足够的操作面；设备需 要接管的部位，应留有安装管道及其附件的位置；各设备都应有通道通达，以便 于运行中检查设备运行情况和安装检修时设备及部件的搬运。 (3) 设备的上方应根据操作，通行或吊顶的需要留出空间 (4) 在进行布置时，应先查明各设备的外形尺寸、基础外形、接管部位等条件 黑龙江工程学院本科生课程设计 37 6.1.2.2

52、 辅机的工艺布置 (1) 鼓、引风机、除尘器宜布置在单独的房间内。 (2) 机械过滤器、钠离子交换器、联系和定期排污扩容器、除氧水箱等突出部位 的净距一般小于 1.5 米。 (3) 分水缸、集水缸、水箱等设备前面应考虑有供操作、更换阀门用的空间，其 通道宽度不小于 1.2m。 (4) 在锅炉间、除尘间、水处理间、热力除氧设备间及破碎间等的适当地点应留 有安装孔。 6.1.2.3 操作平台的布置 (1) 平台和扶梯踏板，一般宜用 5mm 厚花纹钢板或其它不滑金属材料制成。 (2) 操作平台的宽度不应小于 0.8m，其它平台的宽度不宜小于 0.6m。 (3) 平台和扶梯应配置高 0.5m 的栏杆。

53、扶梯宽度不应小于 0.6m；当扶梯高度超过 4m 时，每隔 34m 应设置中间平台；经常通行的扶梯其高度超过时 1.5m，其倾角 不应大于 50，垂直爬梯高度超过时 5m，应设置保护围圈。 6.2 锅炉房外形的确定 6.2.1 锅炉房总体方案的确定 考虑到以后供热事业的发展和热用户的增加，本设计的锅炉房总体布局为锅炉辅 助间围绕锅炉间两面布置，以保证锅炉间良好的自然采光和通风，另一面作为日 后扩展的延伸端。 水箱水泵间布置在两面有窗户的房间内，水箱布置在靠墙处，水泵位于窗边 保证有良好的采光，同时中间有足够的地方以便于维修和检测；本设计采用全自 动方式除氧， ，外形采用传统的方型建筑。 6.2

54、.2 锅炉房建筑面积的确定 (1) 锅炉的最高操作点到锅炉间顶部结构最低点的距离不应少于 2m。 (2)考虑到输煤廊的尺寸，炉前净距应在 3.9-6.9 之间，本锅炉房取净距为 6m。 (3) 泵之间通道的有效宽度不应小于 0.7m。 (4) 双罐式的软化设备间距由设备厂家给出。 (5) 锅炉给水箱(本设计中即为除氧水箱)安装的高度，应使锅炉给水泵有较高的 灌注头。 6.3 本章小结 锅炉房工艺布置的内容包括各种工艺设备及管道、燃料储运和水、烟、灰渣 排放设施的布置；作为课程设计，还应提出锅炉房区域内的建筑物和构筑物的布 黑龙江工程学院本科生课程设计 38 置方案。锅炉房布置应满足各种设备的工

55、作安全可靠，运行管理和安装检修便利； 同时还应节省用地用材，提高建设和运行的经济性。 锅炉房的建筑物和烟囱、水池等构筑物由土建专业设计，但工艺设计者应根据工 艺过程的需要，提出基本形式、主要控制尺寸和有关要求。 黑龙江工程学院本科生课程设计 39 第 7 章 设计对其它专业的技术要求及协作资料 7.1 对土建专业的要求 7.1.1 技术要求 （1）锅炉间属于丁类生产厂房。锅炉房额定蒸发量大于 4t/h 时，锅炉间建筑 的耐火等级不低于二级；额定蒸发量小于 4t/h 时，锅炉间建筑的耐火等级不低于 三级；对于燃烧锅炉房，油箱间，油泵房和油加热器间均属于丙类生产厂房，其 建筑的耐火等级不应低于二级

56、，当上述房间布置在锅炉房辅助间内时,则应设置防 火墙与其他房间隔开。 （2）锅炉房应有安全可靠的出入口，每层至少有两个，分别设置在相对的两 侧。如附近有通向消防安全梯的太平门，或者锅炉房是炉前总宽度不超过 12m 的 单层建筑，则可只设置一个出入口。 （3）锅炉房通向室外的门应该向外开启，锅炉房辅助间直接通向锅炉间的门， 则应向锅炉间开启。 （4）锅炉房屋顶的自重大于 90kg/时，应开设天窗，或在高出锅炉的外墙 上开设玻璃窗，开窗面积不用小于锅炉房占地面积的 10% （5）锅炉房应预留通过设备最大搬运件的安装空洞，安装孔洞可与门窗结合 考虑。 （6）辅助间各层宜有专用楼梯通向运转层，辅助间两

57、层标高应与运转层的标 高相同。 （7）锅炉基础应作成整体；当采用楼层布置锅炉时，锅炉基础与楼板接缝处， 应采取适应的沉降的措施。 （8）当锅炉房内安装有震动炉排炉等震动较大的设备时，应当采取相应的防 震措施。 （9）锅炉间运转层的楼板的荷载，应根据安装，生产检修的具体条件综合考 虑确定。 7.1.2 提供给土建专业的协作资料 锅炉房工艺设计专业人员应向土建专业提交的协作资料，主要由以下几个方面 的内容。 （1）锅炉房设置布置的平，刨面图，并且标出锅炉房出入口的位置和门的宽 黑龙江工程学院本科生课程设计 40 度，高度及开启方向。 （2）设备基础图。图中需表示出定位尺寸及与土建的关系尺寸，且应尽

58、可能 绘制成一张总平面图。 （3）支承结构的预埋件及预留孔洞图。 （4）荷载表 （5）烟囱与烟道位置尺寸。 （6）人员编制表 7.2 对给排水专业的要求 7.2.1 技术要求 水是锅炉供热介质，锅炉房设备的冷却，化验及生活也都离不开水，而排水， 废水和污水又无一不通过下水道排泄。可见锅炉房工艺设计与给水排水的关系也 十分密切。与其相关的内容和技术要求有： （1）供热锅炉房一般以城市自来水为水源；如有工厂企业有自用水源，锅炉 房用水亦可取自用水源。如有空气压缩站或者其他车间的冷却排水可资利用时， 须注意一检查其污染程度，含油量超过给水标准的，应该进行除油处理。 （2）锅炉房的给水一般采用一跟进水

59、管。但对供热有特殊要求的锅炉或中断 给水造成停炉将引起重大损失时应该采用两跟进水管，且应自室外环行给水管网 的不同管段接入，或分别从不同水源的管网中接入。锅炉房入口水压应该满足水 处理系统的要求，一般不应低于 0.20.3mpa，否则应设置原水加压泵。 （3）锅炉房建筑的耐火等级为一。二级，或耐火等级虽为三级，但其建筑体 积不超过 3000m时，均可不设置室内消防给水。如消防用水接于锅炉房进水管时， 应考虑生产，生活等用水达到最大流量时仍满足消防用水。 （4）煤场附近应有洒水和煤堆自燃时熄火用的给水点，灰渣场应设置浇灰水 管。 （5）锅炉房主机及辅机的冷却水，宜重复利用于炉渣熄火和水力冲灰渣的

60、补 充水。当锅炉房冷却水量大于或等于 8m/h，应采用经济的冷却循环系统。 （6）锅炉房的高温排水，应将水温降至 40以下才可排入室外下水道，一般 可先排至污水降温池，经降温后排放。 （7）湿法除尘的废水，水利除灰渣的废水，水处理间等处排除的酸碱废水以 及燃油系统中贮存装置排放的废水，应积极采取有效的处理措施，使之符合现行 的工业三废排放试行标准 ，然后方可排入下水道。 （8）煤场和灰渣场应根据场地条件，采取防止积水的措施。 黑龙江工程学院本科生课程设计 41 7.2.2 提供给给排水专业的协作资料 同样锅炉房工艺设计人员也应向给水排水专业提交协作资料，它们包括： （1）锅炉房平、剖面图，并附