锅炉及锅炉房设备设计说明书

1、三台SHL2.1-0.7/95/70-H热水锅炉房工艺设计一、原始资料1 .热负荷资料:采暖最大热负荷5MW,供回水温度95/7。2 .煤质资料：山东龙口褐煤煤的成分组成：挥发分Vdaf(%)：49.53%,碳Ca(%)：36.5。%,氢 出(%)：3。3%,氧Oar(%):io.4O%,氮 Na(%)：095%,硫 Sar(%)：o.69%,灰 分 Aar(%)：28.40%,水 分 1/14(%)：2003%”低位发热量 Qnet.ar=i3-44MJ/kgo3 .水质资料:自来水为水源，水温10。项Si溶解固形物（mg/L）16碳酸盐硬度Hr（mmol/L）13非碳酸盐硬度Hpt（mmo

2、l/L）0.34总硬度H (mmol/L)17碱度（mmol/L）13PH值7-3由于immol/L=2Me/L（亳克当量/升），所以原水总硬度为3-4毫克当量/升。4 .气象及地质资料：地区：徐州（D10）主导风向：ENE室外计算温度：-6采暖期室外平均温度：。.9采暖天数：92天最大冻土深度：24m1三、鼓、引风系统设备选择锅炉采用机械送风和引风，即平衡通风，炉膛出口保持2oyokPa的真空度。阻力计 算包括空气吸入口到炉膛的空气阻力和送风系统设计和炉膛到烟囱出口的烟气阻力两大部 分。其中锅炉本体的烟风阻力由锅炉厂气体动力计算提供：除尘器阻力由产品样本提供。本 设计所进行的仅是风、烟道和烟

3、囱的阻力计算。1、过量空气系数及漏风系数根据锅炉教材，烟道中各处烟道各处过量空气系数及各受热而的漏风系数取值为：锅炉受热面过量空气系数漏风系数a入口勿出口 a”炉膛151.60.1防渣管1.61.60蒸汽过热器1.61.650.05锅炉管束1.651750.1省煤器1751.850.1空气预热器1.8519。0.05锅炉排烟处171702、空气量及烟气量计算 过量空气系数取1.6°号名称符 号单 位计算公式或数值来源数 值1理论空气量匕m3/ kg 0.08H89( Car + O.375Sar) + 0.265/Mr - 0.0=0.0889 (36.5 - 0.375 * 0.6

4、9) + 0.265 4-0.0333*10.403向22三原子气体体积匕o2加1kg 0.01866 x+ U.375S。/=().01866 x (36.50 + 0375 x 0.69>0.693N,的理论体积 1 /kg 0.79匕°+0.008N。，= 0.79x3.72+0.008x0.952-954理论水蒸气体积V：/ kg+0.0124% +0.0 yf=0.0111 *3.03 + 0.0124 20.03 + 0.0161 *0翦5烟气中水蒸气的 实际体积%1kg 匕3+0.0161x3-1) xY； = 0.57 + 0.0161x(1.6-l)x03：弱

5、6理论烟气量V ，V“g Vr、o+vH。 ， , ，= 0.69 + 2.95 + 0.574.217实际空气量匕/kg a1%0 = 1.6x3.725-958实际烟气量V、 r/kg w+ 10161(2-1)匕。= 4.21 + 1.061x(1.6-1)x3.67夕83、烟气及耗煤量计算Jt 号名称符 号单 位计算公式或数值来源数 值1热水锅炉进 水焰值 f1kJ/kg根据t=7oC查取398.52热水锅炉出 水焰值rKJ/kg根据t=95'C查取483.13耗煤量QgiKJ/kgG(/*-r)xio3= 96x103x(483.1-398.58.12 X )1O64耗煤量B

6、K g/h_8.12x106Q2n 13.44x103x0.7 序5固体不完全 燃烧热损失q4%选取106计算耗煤量BjK g/h= 755x(1- -100100)6 79-57炉膛出口处 的过量空气系数aI”选取1.48炉膛的漏风 系数Aal选取0.19空气预热器 中空气漏入烟道 的漏风系数A a ky选取010冷风量Vikm3/hm3/S3200 .9827 M"-67M.5 x 3.72 m < 1.4 - 0.1 + (>>>11热风流量Vr km31s8MM -绍)琮*=679.5*3.72*(1.4-0.!)»(273+!40)273F

7、6O05为热空气温度，取140 1.3812锅炉尾部排Vpym3/kg匕°+ 1.0161x( -1)限 = 4.21 + 1.0161(1.7-1)x3;6728613省煤器出口 至除尘器入口间 烟气量计算Vccm3/hm3/S此啥电+方力273x3600679.5x(6.860.01x3.72)x( 80+273>2737776.72.1614引风机处的烟 气流量Vm3/hm3/SLlBjVy( 273 + Bpy) 2731.1x679.5x6.58x(273+140)2737440.42-074、除尘器的选择根据锅炉的处理烟气量Vcc=7776.7m3/h选用弗兰德DM

8、C(B)袋式除尘器一台，其处理烟气量为815。01沙，阻力 <i2ooPa,其进口浓度为2oog/Nm,出口浓度W30mg/Nm,取30mg/Nm,则除尘效 率为 2O()-(")3 ' ()()% = 99.985%。2005、风、烟道断面尺寸风烟道断面用下式计算：V 、F = - (m?)w式中：V介质流量，m/s：根据常用风烟道流速选用表选择合适的风速和烟速，室内采用金属钢制 管道，室外采用砖或混凝土制矩形管道。金属：室内风速为10I5m/s,烟速为10I5m/S；砖或混凝土：室内风速为48m/s,烟速为68m/s。管道名称材 料流 量(m3/s)推荐流速<

9、m/s)计 算截 面积 (m?)计算 直径(mm)选择 截面尺寸 (mm或实 际流速 (m/s)风 道系 统冷 风竖井 管金 属。98100.098353中36096风 机吸入 短管金 属。98100.098353CD36096风 机-空气 预热器金 属o98100.098353中3609-6预 热器出 口热风管.金 属1-38100.138中9中42。10 .0烟 道系 统空 气预热 器至除 尘器金 属2.1650.4374075。4.9从 除尘器 出口至 引风机金属2.0650.半723中乃。4-7从 引风机 到总烟 道入口房2.0650.417236oo X7004.9总 烟道及 烟囱嵇

10、42250.841034900 X10004-76、烟囱高度与直径根据锅炉大气污染物排放标准的规定，锅炉房总容量与烟囱高度规定 如下：表3.x锅炉房烟囱最低允许高度锅炉房 总容量t/h<11<22<44<1O1O<2020<40MW<o7o7414<2.82.8<77<1414<28烟囱 最低允许 高度m20253。354。45根据锅炉容量，烟囱最低允许高度为35,确定烟囱高度为35m。烟囱直径计算:出口内径&可按下式:8产匕(%+273)3600x 273x 0.785 x vv2式中：W2烟囱出口烟速，取im/s；烟

11、囱出口烟气温度，取180c所以'-底箫萨g出口内径5取o.8m。内径dr取烟囱锥角i=o.o2,则4 = d. + 2iHY? = 0.735 + 2 x 0.02 x 35 = 2.135m7、送风机、引风机的选择计算由计算流量和压头，求出裕量流量和压头，再选择流量和压头后选择风机, 所选风机的流量和压头应能满足选择流量和压头的需要。层燃炉排及煤层阻力炉型炉排及煤层阻力 (Pa)炉型炉排及煤层阻力 (P3)手烧炉 型800-1000链条炉排800-1000往复炉 型600抛煤机链条 炉排800根据本锅炉房的选型，由二9。四己7.1 风道总阻力计算风道总阻力包括：空气预热器阻力、炉排与

12、燃料层阻力以及风道阻力。其中 风道阻力包括沿程摩擦阻力以及局部阻力。风道阻力计算见下表：管 道流速3摩擦阻 力系数人径 d长L气 体密 度P局 部阻 力系 数g沿 程摩 擦阻 力A Pm局部阻 力APJAPm+ Pj风道阻力 Pfm/Smkg/m3P apaP ap a冷 风竖井 管9.60.026o.212。5050.2227J627.98143.83风 机吸入 短管9.60.02601.2050.641.135-5336.63风 机-空气 预热器9.60.026o51.205064275355338.28预 热器出 口热风 管10.00.02200.8550.641.2128.574。94

13、风道总组力计算见下表:送风道总阻力的计算项目彳 号i 位计算公式或数据来源数 值修正后空气预热器阻 力F kyF a估算5。0示 n 101325 P s = Pshk ”101325 = 1543.83102510= 1526%炉排与燃料层 阻力F lrF a查锅炉房实用设计手 册9。0风道阻力F fF a己算出143.83送风系统阻力psF aPky+PIr+Pf1543.837.2 烟道总阻力的计算烟道总阻力包括：炉膛真空度、锅炉本体、省煤器、空气预热器、除尘 器、烟道阻力、烟囱阻力,系统图如下：93烟道、烟囱阻力具体II算见下表:管 道流 速3单 位长度 摩擦阻 力1长L气 体密 度P

14、局 部阻 力系 数g沿 程摩擦 阻力Pm局部阻力 PjPm+ A Pj烟 道阻力 Pydm/SPa/mnk g/m3P aPaPaPa空 气预热 器至除 尘器493-26-40.855020.4810.1130.59103.35从 除尘器 出口至 引风机4.7325 .830.8551.4418.6613-6032.26从 引风机 到总烟 道入口4-93-2470.855015040.0015.04总 烟道4-73.25-30.8550-916968.5。2546烟道总阻力:项目符 号位计算公式或数据来源数值摩擦阻力系数A查锅炉及锅炉房设备0-05烟囱壁面斜度I由锅炉及锅炉房设备 选取0.02

15、烟囱沿程摩擦 阻力APmcpa入pw；I6i_ 0.05*0.855*13216*0.0222.58阻力系数g由锅炉及锅炉房设备 选取1.1烟囱出口速度 损失APjbP a卑 _1.1*0.855*13227947烟囱阻力APycF a Pmc+ Pyc102.05故烟道总阻力计算见下表:烟道总I阻力的计算项目符 号耳位计算公式或数据来 源数 值修正后炉膛真空度PItpa查锅炉房实用设 计手册20Pkyn 101325 p?=Pyxbk1.293101325 1.34=2475.4x102510 1.293=2536Pa锅炉本体P glP a查锅炉房实用设 计手册6o0省煤器pfP a估算15

16、0空气预热器p kyP a估算5。0除尘器pccP a查样本1000烟道阻力p ydP a己算出103-35烟囱阻力pycP a已算出102.。5烟道总阻力PPPlt+ Pgl+Psm+Pky+P24Vacc+Pyd+Pyc75-48.鼓、引风机的校核经过计算,风道风量为:3527m3/h,阻力为：06Pa；烟道风量为：744。.4m3/h,阻力为：2536Pa。锅炉配置的鼓风机以及引风机：鼓风机引风机型号风量 m3/h风压Pa功 率kw型号风 量 m3/h1) 压Pa率kWT4 72-12 N04A636718135-5Y5-47-42N05D12986232415四、上煤、除渣系统设备选择

17、1 .运煤量的计算序 号名称符 号单 位计算公式或数值来源数 值1煤的低位 发热量Qn et.arMJ/ kg查取13442平均小时 最大耗煤量B，kg/ h单台锅炉耗煤量乃5kg/h,共三台22653热网损失系数k选取1.154季节最大 负荷oniaxDPJKg/ h0._kG(i-GQnet.arHQm.aJ? gl1.15x8.12xl06 13.44x1000x0.81857.85非生产班 值班采暖负荷BfKg/ h取值06生产班次s次已知37最大昼夜 耗煤量3m axKg/ h8s线广+ 8(3-5)约 = 8x3x857.8 + 020587.28煤的收到 基灰分含量Aar%查取2

18、8.409锅炉房最 大负荷时小时 灰渣量G1Kg/ hA°r + 4Qne1.gr X 100 3286628.40 0.1x13=2265 x (+1003286(729-)10运输不平 衡系数k取值1.2锅炉发展 系数m取值1运煤系统 每昼夜工作时 数t三班运煤，取值15输煤量Gt/hk1Bk 1.2x1x2055t15x100(r7.2 ° 652 .运煤设备的选择根据B-2.265t/h,并从改善劳动条件，保证生产安全及提高劳动生产率等因 素考虑，选择。.乃m3垂直单斗提升机上煤系统,生产率1。g,其附图为：3.储煤场、灰渣场面积的计算序 号项目符 号单位计算公式或

19、数据来源数 值1每昼夜运行 小时数Th选定102煤的储存天数M天取值53考虑煤堆过 道占用面积的系 数N选定154煤堆高度Hm选定45煤的堆积重度Yt/m3选定0.96煤堆角系数力选定0.87储煤场面积Fmm2B/TMN 1000"p°_ 857.8x24x10x1.51000x4x0.9x0.810728最大小时灰渣量Git/h已算出0.799灰渣储存天 数M，天选定510考虑渣堆过 道占用面积的系 数Nf选定1511灰渣堆高度Wm选定212灰渣的堆积 重度Y't/m3选定0.8513灰渣堆角系 数*，选定0.714灰渣场面积Fhzm2G/TMNHp(p_ 0.7

20、29x24x5x1.52x0.85x0.7110-34 .除渣设备的选择本锅炉房煤场确定面积为rmxiom,设置主导风向的下风侧，即靠近烟 囱的西南角。除渣系统采用lxl.a型螺旋除渣机，其系统图为：A外形尺寸及主要技术参数:9 型号LXL-1LXL-iA额定出渣量t/h0.80.8最大出渣量t/h1.61.6电机功率kW0.81.1重量kg11001200五、给水设备及主要设备管道1 .热网循环水量及循环水泵的选择计算月 号名 称号中.位计算公式或数值来源数值1总QM计算值6热负荷w2供 水温度t g给定953回 水温度th给定704执 ，、网循环水量G ,xot/hQcArxlO3_6x1

21、0°4.1868x(95-70)x1()357325锅 炉房自 用热水 及安全 系数K选取1.16循 环水泵 总流量Gxot/hK*GfXO63.057循 环水泵 台数n分包括一台备用48每 台循环 水泵流 量GX米 水柱Gxo/n6769锅 炉房内 部压力h1米 水柱一般为5T3，取1010用 户系统 阻力h2米 水柱散热器采暖系统12,取211执 网干管 （单程） 长度I米计算值102012执 网供、回 水干管 阻力h3米 水柱(121.3)x 0.02*1=1.25X0.02X102025.513循环水泵 所需压 头HX米水柱1.2 (hi+h2+h3) =1.2X (10+2

22、+25.5)4514循 环水泵 选择型 号KOWR-G40/250B71/2流 量Qm3/h20.0扬 程H米水柱50配 用电机 型号160Ml-2功 率Nkw11转速n转/分2goo2 .热网补给水量泵及补给水泵的选择计算月 号名称符号单 位计算公式或数值来 源数 值1补给 水率K%选定32热网 补给水量G 7 bt/hK*Gfxo=o.03*57-321.723补给 水泵流量Gbt/h1.1 G 7 b=u*i.721.894系统 补水点压 差H / b米高位水箱安装标高205补给 水泵所需 压头Hb米 水柱1.2 H ' b=1.2*20246补给 水泵选择18比压降/m3供热

23、供水总管 管径dgmm控制流速法选择DN15015。4实际 流速wRm/sGf w =&o3600 4。.995回水 总管管径dhmm控制流速法选择DN15015。6实际 流速Whm/sG w =R九、360041.037每台 锅炉供回 水管径dg1mm锅炉设备配管公称 直径DN1OO1008实际 流速wglm/s%73600 x "加 40.749补给 水干管管 径dbmm控制流速法选取DN4010补给 水支管管 仆db，mm选取DN25六、水处理设备1、水质处理方案的确定(1)热水锅炉房对给水水质的要求根据低压低压锅炉水质标准规定，热水锅炉的给水水质要求:项 目供水温度或

24、95采用锅内加药处 理>95 采用锅外化学处理补给水循环水补给水循环水悬浮物 mg/LW20总硬度 mmol/LW07Wo.3PH（25 ）力710 208510溶解氧 mg/LWojWo.1含油量 mg/L<2W2（2）水质处理方案的确定本锅炉房原水的硬度和悬浮物均超过给水水质标准，故需进行软化和除氧处 理。由于热水房不存在水的蒸发，水中盐类的浓度不会增加，硬度也不会提高， 而且保持一定的碱度还可以避免金属壁的腐蚀。据此，决定采用单级钠离子交换 软化法。为克服顺流再生软化法盐耗大、出水水质较差的特点，设计采用“低速 逆流再生”钠离子交换软化系统。基于锅炉房没有蒸汽和其他可利用热源

25、，给水除氧决定采用“电加热解析除 氧”方式，它可以克服把反应器设置在烟道中，除氧效果受锅炉负荷变化（反应 器所在区段烟温变化）的影响等弊病。在正常运行情况下，给水除氧后的残余含 氧量可降至0.05毫克/升，符合热水锅炉给水标准。2 .锅炉排污量的计算及热回收方案由于本次锅炉房为热水锅炉，决定采用热水锅炉，根据工程经验值，热水锅 炉的排污率取2%,排污一天3次，每次imin。排污量为为5732*o.O2=i.i5t/h。设计采用了定期排污方式，由于定期排污是周期性的，利用余热的价值 较小，一般将它引入排污降温池与冷水混合后再排入下水道。3.钠离子交换器的选择计算号名称符 号单 位计算公式或数值来

26、源数 值1总软化水 量G rhV h与G ' b1.722软化速度V/m /h根据总硬度为L7mmol/L203总软化面枳F/m2Grh/v ' =1.72/200.086214实际软化 面积Fm2选叩5。交换器0.25实际软化 速度Vm /hGh/F=i.72/o.28.66交换剂比 重Y gV m7732*树脂 0.75-0-850.807交换剂层1度h米设备样本1.58交换剂重 量Q吨Fh y g=o.07*1.3*0-80.0739交换剂r. 作能力E克 当量/ 米2732树脂 11001500110010交换剂软 化能力E0克FhE=o.2*1.3*110028611

27、每小时软 化的克当量E h克 当量/ 时Gxo(Ho-H z o) =1.72* (3.4-0.7)4.64412交换时间T小 时Eo/Eh=286/4.64461.5813小反洗、 还原、逆洗小 正洗及正洗时 间T/小 时取经验值2.514工作周期T小 时T + T，=21.55+2.524。515小反洗流 速V1米/时1012取1216小反洗时 间T1分1015取1517小反洗用 水量G1吨0.618还原时食 盐单耗量q克 /克当 量逆流再生8o909019食盐纯度夕%一般952每次还原G公270耗盐量y斤.0921还原盐液 浓度Cy%一般56%取622配制盐液 用水量G2吨0.4523逆

28、流冲洗 速度V2米/时低速，选取224逆流冲洗 时间T2分选取6025逆流用水 量G3吨0.426小正洗流 速V4米/时选取1527小正洗时 间T3分选取528小正洗用 水量G4吨0.2529正洗流速V5米/时选取1530正洗时间T4分选取1031正洗用水 量G5吨0.532还原总耗 水量£G吨G1+G2+G3+G4+G5二06+045+04+025+0.52.24 .软化水箱容积的确定本锅炉房设软化水箱一只，器容积按3。分钟的补水量计算，即Vrh=o.5*1.72=o.86m3号名称符 号单 位计算公式或数值来源数 值1盐液容重Yy吨/米3查取1.072稀盐液池容积V1米30.5。

29、选用 800*1000*6003饱和盐液 浓度C<p%常温264饱和盐液 容重Y 印吨 /米3查知1.2015存盐天数天选取156一昼夜耗 盐量y公 斤27.037干盐重量Y g2吨 /米3查知2.168浓盐液池 容积V2米3选用 700*800*6000.339还原时间T5分还原流速取2米/时9-910盐液泵流 量q y米3/时0.5411烟液泵扬 程H y米 水柱15To米水柱2012选择盐液 泵型号25FQS-16型增强塑料泵2流量q米3/时3.6扬程H米 水柱16电动机型 号JQ2-21-2功率N千 瓦1.5转速n转/分、2860现选用4*矩形水箱,其尺寸为800*1200*10

30、00,计0.96米3。5 .除氧方式的选择本锅炉房采用解析除氧，即将待除氧的软水与不含氧气体强烈混合，溶 解于水的氧就像无氧气体扩散，从而降低水中氧含量以达除氧的目的，解析除氧 系统图如下：1 一软水箱2除氧水泵M 一喷射第4 一气水分离器5徐氯反应器6水封 7-蛤水第8解吸器 图X解析除氧系统图解析除氧装置主要设备有喷射器、解析器、汽水分离器和反应器，除氧 水量G等于补水量,即Gb，72t/h,据此选则设备，根据工业锅炉房设计手 册表5-46解析除氧装置系列设备性能表，得出型号如下表所示：设备名称规格当 位数据除氧反应器外形尺寸nm1350x330x1800进气管直径n m40出气管直径rr

31、 m40所需电功率kw5解析器外形尺寸n m207x4100出水管直径65出气管直径40接喷射器管 直径40汽水分离器外形尺寸rr m中273x320进气管直径40出气管直径40出水管直径20水封外形尺寸rr中207X420进水管直径m20出水管直径40喷射器进水管直径rr m40出水管直径40进气管直径406 ,除氧水泵的选择:号名称号单 位计算公式或数据来源数 值除氧水泵流量V h1.lGcy=ij*i.721.89水泵效率S%取用95除氧水中含氧 量1毫 克/升原始资料，取6.0残余含氧量2毫 克/升设计要求，取0.05换算系数设计手册0.05每m2水吸入脱 氧气体的”算容积2m3(6,

32、0_0,O5)x(C20.05.027 3.21 3喷射系数公 斤（气） /公斤 （水）/V2 _ 1.09x3,2131000100035X103系数取用30系数一般取用2 X 10-60环形室空间压 力3取用80001喷嘴出口断面 水速mIs100(14 R7C(P；)2_ 1 (XX>xl.5x 1 ()-3x30x( 273+40 > 2xI0TS000)25.72喷射室内动压 头d米 水柱IV2 _25,722 g J 2x9.8x0.95353喷射室与水泵 局差1米 水柱设备布置54解析器与入口 阻力2米 水柱选取65混合管末端埋 入水的深度3米 水柱一般取值16除氧水泵所需 压头a米 水柱hd + h + h2 + 小=35+5+6+1477压头备用系数取值1.18除氧水泵扬程米 水柱1.lha529除氧水泵选择型号KQWR-G25/2OOB-