1、黑龍江工程學院本科生課程設計 1 目 錄 第 1 章 緒 論 .4 1.1 設計概況 .4 1.1.1 設計及城市說明.4 1.1.2 設計規模.4 1.2 原始資料 .4 1.2.1 熱負荷.4 1.2.2 參數.4 1.2.3 氣象資料.4 1.3 設計規范及標準 .4 第 2 章 鍋爐型號及臺數選擇 .6 2.1 熱負荷計算 .6 2.1.1 最大計算熱負荷.6 2.1.2 鍋爐房采暖期平均熱負荷.7 2.1.3 采暖年熱負荷.7 2.1.4 熱負荷延續時間圖.7 2.2 鍋爐型號和臺數的確定 .8 2.2.1 燃燒設備選擇.8 2.2.2 鍋爐容量和臺數的確定.8 2.3 本章小結 .

2、9 第 3 章 鍋爐煙風系統設計及計算 .10 3.1 通風系統設計 .10 3.1.1 通風方案的確定.10 3.1.2 送風量及排煙量計算.10 3.2 風道、煙道截面積計算 .15 黑龍江工程學院本科生課程設計 2 3.2.1 風道尺寸計算.15 3.2.2 煙道尺寸計算.15 3.3 除塵器的選擇 .16 3.3.1 除塵器選用原則.16 3.3.2 除塵效率.16 3.3.3 除塵器的選擇.16 3.4 煙囪的計算 .17 3.4.1 煙囪高度的確定.17 3.4.2 煙囪出口直徑的計算.17 3.4.3 煙囪入口直徑的計算.17 3.5 本章小結 .18 第 4 章 上煤除渣系統的

3、選擇計算 .19 4.1 運煤系統的設計 .19 4.1.1 鍋爐房耗煤量的計算.19 4.1.2 運煤系統的選擇.19 4.1.3 煤場面積計算.21 4.2 除渣系統 .22 4.2.1 鍋爐房灰渣量的計算.22 4.2.2 除渣系統的選型.22 4.2.3 渣斗的設計.23 4.2.4 渣場的設計.23 4.3 本章小結 .23 第 5 章 熱力系統的計算 .25 5.1 循環水系統.25 5.1.1 循環水泵的選擇 .25 5.1.2 除污器的選擇.26 5.1.3 分水器和集水器的選擇.27 5.2 補給水系統 .28 5.2.1 定壓方式選擇.28 黑龍江工程學院本科生課程設計 3

4、 5.2.2 水壓圖的繪制.28 5.2.3 補給水泵與事故水泵的選擇計算.29 5.3.2 水處理設備的生產能力.31 5.3.3 水處理設備的選擇.31 5.3.4 其它設備的計算與選擇.34 5.4 本章小結 .35 第 6 章 鍋爐房總體設計和布置 .36 6.1 工藝條件 .36 6.1.1 鍋爐房的組成和布置.36 6.1.2 鍋爐間及輔機的工藝布置.36 6.2 鍋爐房外形的確定 .37 6.2.1 鍋爐房總體方案的確定.37 6.2.2 鍋爐房建筑面積的確定.37 6.3 本章小結 .37 第 7 章 設計對其它專業的技術要求及協作資料 .39 7.1 對土建專業的要求 .39

5、 7.1.1 技術要求.39 7.1.2 提供給土建專業的協作資料.39 7.2 對給排水專業的要求 .40 7.2.1 技術要求.40 7.2.2 提供給給排水專業的協作資料.41 7.3 對電氣及自控儀表專業的要求 .41 7.3.1 技術要求.41 7.3.2 提供給電氣專業的協作資料.42 7.4 本章小結 .42 附表一 .43 總 結 .44 參考文獻 .45 黑龍江工程學院本科生課程設計 4 第 1 章 緒 論 1.1 設計概況 1.1.1 設計及城市說明 齊齊哈爾市屬中溫帶大陸性季風氣候。冬長嚴寒，夏秋涼爽。年均溫 3.2。 齊齊哈爾市地處東經 122 至 126、北緯 45

6、至 48。海拔高度一般在 200 至 500 米之間。平均海拔 146 米。齊齊哈爾市年平均氣溫在 0.7 至 4.2之間，南北相差 3.5左右。 1.1.2 設計規模 本設計是齊齊哈爾市某小區 37mv 鍋爐設計 1.2 原始資料 1.2.1 熱負荷 采暖熱負荷 q1=17.5mw 生產熱負荷 q2=0 生活熱負荷 q3=0 通風熱負荷 q4=0 1.2.2 參數 供回水溫度 tg/th=95/70 熱網作用半徑 r=1000m 建筑物最大高度 h=27m。 1.2.3 氣象資料 室外計算溫度 tw=-24 平均溫度 tpj=-23.7 采暖天數 =180 天 主導風向 =w 大氣壓力 =1

7、00830pa； 1.3 設計規范及標準 【1】陸耀慶.供暖通風設計手冊s. 中國建筑工業出版社 【2】建筑工程常用數據編寫組.鍋爐房實用設計手冊s.1976 黑龍江工程學院本科生課程設計 5 【3】航天工業部第七研究院編.工業鍋爐房常用設備手冊s 【4】國家技術監督局.中華人民共和國建設部聯合發部.鍋爐房設計規范s 黑龍江工程學院本科生課程設計 6 第 2 章 鍋爐型號及臺數選擇 2.1 熱負荷計算 2.1.1 最大計算熱負荷 鍋爐房最大計算熱負荷是選擇鍋爐的主要依據，可根據各項原始熱負荷、同 max q 時使用系數、鍋爐房自耗熱量和管網熱損失系數求得： 5443322110 max )(q

8、qkqkqkqkkq 式中，分別代表采暖、通風、生產和生活最大熱負荷，t/h，由 1 q 4 q 2 q 3 q 設計資料提供； 鍋爐房除氧用熱，t/h，根據除氧方法及除氧器進出水的焓計算決定； 5 q k1，k2，k3，k4分別為采暖、通風、生產和生活負荷同時使用系數； 鍋爐房自耗熱量和管網熱損失系數。 0 k 表 2.1 最大計算熱負荷表 名稱符號單位公式及數據來源結果 采暖熱負荷 1 q mw 設計給定 17.5 通風熱負荷 2 q mw 設計給定 0 生產熱負荷 3 q mw 設計給定 0 生活熱負荷 4 q mw 設計給定 0 管網熱損失系數 0 k 熱水管網，地溝敷設 1.05-1

9、.08 1.07 采暖同時使用系數 1 k 只有采暖熱負荷，選取 1.0 0.7 mw 鍋爐房面積 f 2 m50-8050 建筑熱指標 q 2 /mw80-12080 鍋爐房自用熱負荷 5 q mw6 1105 10 7 . 0 q f qkkq 0.107 最大計算熱負荷 max q mw 5443322110 max )(qqkqkqkqkkq 18.832 黑龍江工程學院本科生課程設計 7 2.1.2 鍋爐房采暖期平均熱負荷 采暖通風平均熱負荷根據采暖期室外平均溫度計算： pj q1 = pj q1 1 q tt tt wn pjn qi采暖或通風最大熱負荷，t/h； 采暖房間室內計算

10、溫度，； n t 采暖期采暖或通風室外計算溫度，； w t 采暖期室外平均溫度，。 pj t 表 2.2 平均熱負荷表 名稱符號單位公式及數據來源結果 采暖室內計算溫度 n t 給定 18 采暖室外平均溫度 pj t 查取，參 2，附錄四 -23.7 采暖室外計算溫度 w t 查取，參 2，附錄四 -24 采暖平均熱負荷 pj q1 mw1 q tt tt wn pjn 17.375 鍋爐房平均熱負荷 pj q mw pjpj qkq 10 1 18.591 2.1.3 采暖年熱負荷 表 2.3 年熱負荷表 名稱符號單位公式及數據來源結果 采暖天數 1 n天查取，參 2，附錄 4 175 采暖

11、全年熱負荷 1 q gj 360024 111 pj qnq 262710 通風全年熱負荷 2 q gj 設計給定 0 生產全年熱負荷 3 q gj 設計給定 0 生活全年熱負荷 4 q gj 設計給定 0 年熱負荷 0 q gj 100 qkq 78083 2.1.4 熱負荷延續時間圖 黑龍江工程學院本科生課程設計 8 表 2.4 熱負荷延續時間表 溫度 +5+30-2-4-6-8-10 小時數 h 42963935348331982960272725092268 負荷 mw 5.86.78.18.99.810.711.612.5 溫度 -12-14-16-18-20-24 小時數 h 19

12、9716891331998682389 負荷 mw 13.414.315.216.11717.9 圖 2.1 熱負荷延續時間圖 2.2 鍋爐型號和臺數的確定 對于額定工作壓力大于 0.04mpa，但小于 3.8mpa，且額定蒸發量不小于 0.1t/h 的以水為介質的固定鋼制蒸汽鍋爐和額定出水壓力大于 0.1mpa 的固定鋼制 熱水鍋爐，其型號由三部分組成，各部分之間用短橫線相連。 在本次設計中采用 szl7-1.0/95/70-h 鍋爐。 2.2.1 燃燒設備選擇 我國是以煤為主要能源的國家，鍋爐配置的燃燒設備主要是層燃爐和煤粉爐。 對于供熱鍋爐重點在層燃爐，并且以鏈條爐排作為代表型試，本設計

13、使用機械化 層燃爐鏈條爐排爐。 2.2.2 鍋爐容量和臺數的確定 鍋爐臺數和單臺鍋爐容量的選擇，應根據鍋爐房色設計容量和全年負荷低峰期 黑龍江工程學院本科生課程設計 9 間鍋爐機組的工況等因素確定，并保證當其中最大的一臺鍋爐檢修時，其余鍋爐 應能滿足連續生產用熱所需要的最低熱負荷及采暖通風，生活用熱所需要的最低 熱負荷。 鍋爐房的鍋爐臺數不少于兩臺，當選用一臺鍋爐能滿足熱負荷和檢修需要時候， 可只設置一臺。鍋爐房的鍋爐總臺數，新建時不宜超過 5 臺。 本設計根據熱負荷選用 37mw 鍋爐。 圖 2.2 鍋爐參數 2.3 本章小結 鍋爐房是供熱之源，源源不斷地產生蒸汽（或熱水） ，供應用戶的需要

14、；工作 后的冷凝水（或稱回水） ，又被送回鍋爐房，與經水處理的后的補給水一起，再進 入鍋爐繼續受熱、汽化。為此，鍋爐房中除鍋爐本體以外，還必須裝置像水泵、 風機、水處理等等一類輔機設備，以保證鍋爐房的生產過程能繼續不斷地正常運 行，達到安全可靠，經濟有效地供熱。 供熱鍋爐的容量、參數，既要滿足生產工藝、采暖空調和生活等方面用熱需 要，又要便于鍋爐房工藝設計、鍋爐配套輔助設備的供應以及鍋爐自身的標準化 和系列化。 黑龍江工程學院本科生課程設計 10 第 3 章 鍋爐煙風系統設計及計算 3.1 通風系統設計 3.1.1 通風方案的確定 根據鍋爐的類型和容量的大小的不同，各種鍋爐采用的通風方式是不相

15、同的，可 以是自然通風，也可以是機械通風。 在本次設計中采用機械通風，機械通風的方式有以下三種：負壓通風、平衡通風、 正壓通風。 3.1.2 送風量及排煙量計算 3.1.2.1 燃料特性表 表 3.1 燃料特性表 應用基成分 carharoarnarsarmaraarvar （ arnet q , kj/kg） %43.43.610.20.60.310.126.83619310 3.1.2.2 鍋爐受熱面的過量空氣系數及漏風系數表 表 3.2 空氣系數與漏風系數表 鍋爐受熱面入口空氣過量系數漏風系數出口過量空氣系數 爐膛 0.11.6 防渣管 1.601.6 鍋爐管束 1.60.11.7 省煤

16、器 1.70.11.8 3.1.2.3 理論空氣量，理論煙氣量計算 表 3.3 理論空氣量，理論煙氣量表 名稱符號單位公式及數據來源結果 黑龍江工程學院本科生課程設計 11 理論空氣量 0 k v m3/kg arararar ohsc0333 . 0 265 . 0 375 . 0 0889. 0 4.526 ro2容積 2 ro v m3/kg arar sc375 . 0 01866 . 0 0.812 n2理論容積 0 2 n v m3/kgark nv008 . 0 79 . 0 0 3.58 h2o 理論容積 0 2o h v m3/kg 0 0161 . 0 0124 . 0 1

17、11 . 0 karar vmh 1.752 理論煙氣量 0 y v m3/kg 00 222 ohnro vvv 5.559 3.1.2.4 各受熱面煙道中煙氣特性表 表 3.4 各受熱面煙道中煙氣特性表 名稱符號單位計算公式 爐膛與 防渣管 鍋爐管 束 省煤器 平均過量空氣系 數 pj 2 1 1.61.71.8 實際水蒸氣容積 oh v 2 m3/kg 00 10161 . 0 2 koh vv 1.7691.7761.783 煙氣總容積 y v m3/kg 00 10161. 1 ky vv 8.8779.3369.796 3.1.2.5 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算 表 3.5 鍋爐熱

18、平衡計算表 名稱符號單位公式及數據來源結果 燃料低位發熱值 arnet q , kj/kg 給定 19310 冷空氣溫度 lk t 取值 2030 30 冷空氣理論焓 0 lk i kj/kg lkk cv 0 257 排煙溫度 py 假定 170 排煙焓 py i kj/kg，查煙氣溫焓表6 . 1 py 2377 固體不完全燃燒熱損失 4 q % 參 1，表 3-4 12 氣體不完全燃燒熱損失 3 q % 參 1，表 3-4 1.0 排煙熱損失 2 q % 100 100 1 4 , 0 q q ii arnet lkpypy 8.126 散熱損失 5 q % 參 1，表 3-7 1.9

19、黑龍江工程學院本科生課程設計 12 飛灰損失比 fh % 參 1，表 4-4 0.2 灰渣漏煤比 lmhz a % 1- fh 0.8 灰渣焓 hz ct)( kj/kg 參 1，表 2-15600560 灰渣物理熱損失 6 q % arnet ar hzlmhz q a c . 0.446 鍋爐總熱損失 q%65432 qqqqq 23.362 名稱符號單位公式及數據來源結果 鍋爐熱效率 gl % q100 76.638 鍋爐每小時有效吸熱量 gl q kj/h 計算值 4.2*1000*3600 25200000 燃料消耗量b kg/h 100 * . glarnet gl q g 170

20、8 計算燃料消耗量 j b kg/h 100 1 4 q b 1417 3.1.2.6 鼓、引風機的選擇 鍋爐在運行時必須連續地向鍋爐供入燃料所需要的空氣，并將生成的咽氣不斷 引出，這一過程被稱為鍋爐的通風過程。通風一旦停止，鍋爐就將停止運行；通 風力不足會使燃燒強度減弱，咽氣溫度和流速也相應降低，鍋爐出力就將下降。 因此通風是鍋爐的“呼吸”器官，也是調整鍋爐出力的手段。 在鍋爐煙風系統中同時裝有引風機和鼓風機。風從風道吸入到爐膛的全部阻力 由送風機克服；而爐膛出口到煙囪出口的全部煙道阻力則由引風機克服。這種通 風方式既能有效的送入空氣。又使鍋爐的爐膛及全部煙道都在負壓下運行，使鍋 爐房的安全

21、及衛生條件較好。若與負壓通風相比，鍋爐的漏風量也較小。目前供 熱鍋爐中大都采用平衡通風。 本設計采用平衡通風； 3.1.2.7 鼓風機的確定 表 3.6 鼓風機的計算表 名稱符號單位公式及數據來源結果 大氣壓力bmmhg 查取，參 2，附錄四 756 空氣量 k v hm / 3 b t vb lk kj 760 273 273 0 11449 黑龍江工程學院本科生課程設計 13 名稱符號單位公式及數據來源結果 流量儲備系數 1 設計規范 1.1 計算流量 j q hm / 3 k v 1 12594 燃燒設備阻力 1 hpa600800 800 風道阻力 2 hpa2030pa/m 2030

22、m 900 吸風口阻力 3 hpa2080 80 風道總阻力 k hpa 321 hhh 1780 名稱符號單位公式及數據來源結果 全壓降 k hpa b t hk 760 20273 273 1850 壓頭儲備系數 2 設計規范 1.2 計算壓頭hpa 2k h 2035 鼓風機的選擇 型號g6-45-11.no8a 風壓21672550 流量 1650811627 配用電動機型號 y160l-4b3 圖 3.1 鼓風機 3.1.2.8 引風機的確定 黑龍江工程學院本科生課程設計 14 表 3.7 引風機的計算表 名稱符號單位公式及數據來源結果 標準煙氣量 y v nm3/h 0 0 ) 1

23、-(0161 . 1 kyj vavb 13108 修正后煙氣量 y v m3/h b t vy 760 273 273 14625 流量儲備系數 1 設計規范 1.1 名稱符號單位公式及數據來源結果 計算流量 j v m3/h 97.51711 . 1 1 y v 16088 鍋爐本體阻力 gl h pa80015001000 除塵器阻力 cc h pa 參 8，p190 500 煙道阻力 yd h pa2040pa/m1000 系統總阻力 y h paydccgl hhh 2500 修正后總阻力 y h pa 34 . 1 293 . 1 760 200273 273 b t h y 15

24、53 壓頭儲備系數 2 設計規范 1.2 計算壓頭 j h pay h 2 1864 引風機選擇 型號 y65-11.no7.5c 風量 236825552 風壓 10972390 配用電動機型號 y160l-4b3 黑龍江工程學院本科生課程設計 15 圖 3.2 引風機及性能參數 3.2 風道、煙道截面積計算 3.2.1 風道尺寸計算 在本次設計中風道選用磚或混凝土制，風速 w 為 48m/s 風道截面積為 f=v/(3600*w)= 11449/（3600*5）=0.6m2 風道選用方形管道，f=hb=0.6 h=0.8m b=0.8m 3.2.2 煙道尺寸計算 在本次設計中煙道選用磚或混

25、凝土制，風速 w 為 68m/s 風道截面積為 f=v/(3600*w)= 20230/（3600*5）=1.12 m2 黑龍江工程學院本科生課程設計 16 風道選用方形管道，f=hb=1.12 h=1.1m b=1.1m 3.3 除塵器的選擇 3.3.1 除塵器選用原則 1、塵是燃料燃燒后生成的，他們是煙氣攜帶的灰粒和部分未燃盡的焦炭細粒。除 應注意改善燃燒，使燃料在爐內充分燃燒，降低煙氣中可燃物含量以減少總的飛 灰量外，還必須裝置除塵設備以降低鍋爐煙塵排放濃度，使之符合國家環保要求 的排放標準。一般應采取干式除塵和一級除塵。 2、在選用除塵器時，應盡可能使鍋爐的實際排煙量含塵濃度與除塵器最

26、高效率下 的理想含塵濃度相符。 3.3.2 除塵效率 原始排塵深度 標準排塵深度原始排塵深度 哈爾濱市屬二類地區，根據鍋爐房設計查得標準排塵濃度為 250mg/nm3 ,由 鍋爐與鍋爐房設備表 11.4，查得原始排塵濃度為 2.0g/nm3,因此，排塵效率 為： %90%100 2000 2002000 %100 1 21 c cc 3.3.3 除塵器的選擇 根據在引風機中選擇的除塵器 xd-8 旋風除塵器 黑龍江工程學院本科生課程設計 17 圖 3.3 除塵器及性能參數 3.4 煙囪的計算 3.4.1 煙囪高度的確定 機械通風時，煙風道阻力由送引風機克服。因此煙囪的作用主要不是用來產生 引力

27、，而是將煙氣排放到足夠的高空，使之符合環境保護的要求。 本設計參 1 表 8-6 根據鍋爐房的總容量 37 選取煙囪的高度為 45 米。 3.4.2 煙囪出口直徑的計算 表 3.8 煙囪出口直徑的計算表 名稱符號單位公式及數據來源數值 通過煙囪的總煙氣量 vyzm3/h 計算值2 y v 39324 煙氣出口流速 w2m/s 參 1，p260 12 煙囪出口內徑 d2m 參 1，p259 2 2 0188 . 0 w v d yz 1.08 3.4.3 煙囪入口直徑的計算 黑龍江工程學院本科生課程設計 18 表 3.9 煙囪出入口直徑的計算表 名稱符號單位公式及數據來源數值 煙囪出口直徑 d2

28、m 參 1，p259 2 2 0188 . 0 w v d yz 1.08 煙囪錐度 i 給定 0.02 煙囪入口直徑 1 d m 參 1，p259 yz ihdd2 21 40 yz h 2.88 3.5 本章小結 鍋爐設備的通風計算，實際上就是鍋爐的煙、風阻力計算，其目的在于確定 鍋爐煙、風系統的全壓降，為選擇送、引風機提供可靠依據。鍋爐煙、風系統各 部分介質流量、溫度以及流通截面等相關數據，均依據鍋爐額定負荷下的熱力計 算數據確定。 黑龍江工程學院本科生課程設計 19 第 4 章 上煤除渣系統的選擇計算 4.1 運煤系統的設計 4.1.1 鍋爐房耗煤量的計算 1、額定小時耗煤量計算 額定

29、小時耗煤量 b0= nb=31708=5124 kg/h 2、最大小時耗煤量計算 最大小時耗煤量 b=4581kg/h glarnet q q . max 表 4.1 耗煤量計算表 名稱符號單位公式及數據來源結果 額定小時耗煤量 b0kg/hnb5124 最大小時耗煤量 bkg/h glarnet q q . max 4581 4.1.2 運煤系統的選擇 4.1.2.1 運煤系統的輸煤量計算及設備選擇 表 4.2 運煤系統輸煤量計算表 名稱符號單位公式及數據來源結果 運煤不平衡系數 k 給定 參 1，p331 1.2 鍋爐房發展系數 ka 給定 1.2 運煤系統每晝夜工作時間 th 給定 參

30、1，p325 10 運煤系統運煤量 qt/h t bkk f a 24 63.3 黑龍江工程學院本科生課程設計 20 4.1.2.2 運煤系統附屬設備選擇 （1）破碎機 當燃煤的粒度不能符合鍋爐燃燒的要求時，煤塊必須經過破碎。通常顎式破 碎機用于煤的粗碎和中碎；雙齒輥破碎機用于顆粒度要求不高和易于破碎的煤塊， 如層燃爐；錘式破碎機和反擊式破碎機則用于要求將煤破成較小顆粒的情況，如 煤粉爐。 （2）篩分設備 就是通過篩孔的過濾，把符合粒徑要求的細煤、碎煤送到煤斗里，設在鍋爐 房一側的上煤小室，水平放于地面上，下接斜煤斗使煤下滑進入上煤機的給料口， 再由上煤機經水平皮帶送至鍋爐的爐前貯煤斗。常用的

31、篩選裝置有固定篩、擺動 篩和振動篩。 （3）磁選設備 當鍋爐的給煤裝置、燃料加工和燃燒設備有要求時，尚應將煤進行磁選，以 避免煤中夾帶的碎鐵損壞或卡住設備。常用的磁選設備有懸掛式和電磁皮帶輪兩 種。 （4）溜煤管 （5）煤斗 黑龍江工程學院本科生課程設計 21 表 4.3 貯煤斗容積計算表 名稱符號單位公式及數據來源結果 單臺鍋爐小時計算耗煤量 bt/h 計算值 1.417 儲存煤的小時數 th 給定 12 貯煤斗充滿系數 給定 0.8 煤的堆積密度 t/m3 給定 0.7 貯煤斗容積 vm3 m bt v 30.36 圖 4.1 煤斗尺寸 4.1.3 煤場面積計算 表 4.4 煤場面積計算表

32、 名稱符號單位公式及數據來源結果 最大小時耗煤量 bkg/h glarnet q q . max 4581 鍋爐每晝夜運行小時數 th 給定 24 煤的儲備天數 m 給定 參 1，p325 7 煤堆過道占用系數 n 給定 參 1，p326 1.6 煤堆高度 hm 給定 參 1，p326 5.0 黑龍江工程學院本科生課程設計 22 堆角系數 給定 參 1，p326 0.8 堆積密度 m t/m 3 給定 參 1，p326 0.7 煤場面積 fmm2 給定 參 1，p326 mh btmn f 440 煤場尺寸 abmm 計算值 2222 4.2 除渣系統 4.2.1 鍋爐房灰渣量的計算 表 4.

33、5 灰渣量計算表 名 稱符號單位公式及數據來源數值 煤的應用基灰分 aar% 給定 26.8 固體不完全燃燒損失 q4% 選取 12 鍋爐房小時最大耗煤量 bkg/h 計算值 4581 煤的低位發熱量 arnet q , kj/kg 給定 19310 鍋爐房額定小時產渣量 ct/h 32866100100 ,4arnet ar qqa bc 參 1，p334 1.55 4.2.2 除渣系統的選型 黑龍江工程學院本科生課程設計 23 圖 4.2 除渣系統 4.2.3 渣斗的設計 表 4.6 渣斗容積計算表 名 稱符號單位公式及數據來源數值 鍋爐房額定小時產渣量 ct/h 計算值 1.55 儲存渣

34、的小時數 th 取定 參 1，p334 24 除渣斗充滿系數 取值 0.8 名 稱符號單位公式及數據來源數值 灰渣的堆積密度 t/m3 給定 0.7 名 稱符號單位公式及數據來源數值 除渣斗容積 vm3 m ct v 66.4 圖 4.3 渣斗尺寸頭 4.2.4 渣場的設計 當采用室外集中灰渣斗時一般不設置灰渣場地。 4.3 本章小結 黑龍江工程學院本科生課程設計 24 運煤、除灰渣系統是燃煤鍋爐房的一個重要組成部分，它工作的可靠程度直 接關系著鍋爐房的安全運行。同時，這一系統機械化程度的高低、還關系著鍋爐 房的基建投資、用地面積、工人勞動強度和操作條件以及環境衛生等一系列的技 術經濟問題。因

35、此，設計時必須給予足夠重視，根據鍋爐型式、鍋爐房的耗煤量 和灰渣量以及場地條件等因素綜合考慮來確定運煤、除灰渣系統及其設備。 黑龍江工程學院本科生課程設計 25 第 5 章 熱力系統的計算 5.1 循環水系統 5.1.1 循環水泵的選擇 5.1.1.1 水泵流量和揚程計算 表 5.1 循環水泵的計算 名稱符號單位公式及數據來源結果 熱負荷 max q kw 計算值 18.832 供水溫度 tg 給定 95 回水溫度 th 給定 70 熱網循環水量 g t/h h t tc kq 6 . 3 716 鍋爐房自用熱水及 安全系數 k 給定 1.1 循環水泵總流量 gt/h g 1 . 1 787

36、鍋爐房內部阻力 h1kpa8012080 經濟比摩阻 rpa/m8012080 供熱半徑 lm 給定 1000 熱網供回水干管阻 力 h2kpa2rl160 最不利用戶內部系 統阻力損失 h3kpa308050 循環水泵揚程 hkpa321 hhhh 290 5.1.1.2 循環水泵型號選擇 表 5.2 循環水泵型號表 名稱符號單位公式及數據來源結果 循環流量 g t/h h t tc kq 6 . 3 787 循環壓頭 210kpa321 hhh 290 黑龍江工程學院本科生課程設計 26 循環水泵（三臺） 型號 流量 揚程 電機功率 150r-35 190.8m /h 3 34.7m 30

37、kw 圖 5.1 循環水泵 5.1.2 除污器的選擇 符合國家環保要求，煙塵排放濃度50mg/nm3，煙汽林格曼黑度為 0，無噪音， 無大煙囪，美化環境。可多機連用，占地面積小。可進行任意模塊化組合，根據 用戶需要，隨時隨地添加臺數，避免擴大生產的重復投資，為用戶節約了固定資 黑龍江工程學院本科生課程設計 27 金投入其形狀可方可圓，可根據實地測量后制作，占地小，充分利用空間。選 用臥式直通型除污器。 圖 5.2 除污器 5.1.3 分水器和集水器的選擇 表 5.3 主要管段管徑計算表 管段 流量 3 m /h 流速管徑 供回水母管 637.5181.8dn325 鍋爐供水管采用兩根：860q

38、max/2(tg-th) =318.759 1.25dn300 鍋爐回水管采用兩根：860qmax/2(tg-th) =318.759 1.25dn300 循環水泵出入 口管徑 循環流量為 701.29m3/h，循環水泵為四臺，三用一備 每臺流量為 701.29m3/h 2.5dn300 補給水泵出入 口管徑 補給水量為 6.3753m3/h，補給水泵唯一備一用，每臺 流量為 6.3753m3/h 1.4dn40 軟化水管軟化水量與補給水量一樣為 6.3753 m3/h 1.4dn40 除氧水管除氧水量與補給水量一樣為 6.3753 m3/h 1.4dn40 5.1.3.1 筒體直徑 黑龍江工

39、程學院本科生課程設計 28 當需從供暖總入口分接出三個或三個以上的分支環路時，或雖然只有兩個環 路，但平衡有困難時，在入口處應設分汽缸或分水缸，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。 本次設計采用筒體直徑大于等于 2 倍的最大開孔的方法，采用 2 倍的最大開 孔直徑，則 d=3502=700mm，當直徑大于等于 300 時，用熱壓剛制板卷制。 5.1.3.2 筒體長度 筒體長度可根據接管數量和接管中心距計算來選定，但總長度不得大于三米， 保溫接管的中心距按表計算，分集水缸的相關尺寸如下： 由此計算可得分集水器的長度為 1590mm。 溫度計接管壓力表接管安全閥接管 1l

40、2l3l4lln 1201d12021 dd12032 dd12043 dd1201dn 由此計算可得分集水器的長度為： l=130+300+120+300+120+120+325+350+120+120=1975mm 5.2 補給水系統 5.2.1 定壓方式選擇 采用補給水泵連續補水定壓。由于補給水泵定壓方式設備簡單，容易實現， 是目前國內集中供熱系統中最普遍的一種定壓方式。我所采用的連續定壓方式， 定壓點設在網路的循環水泵的吸入端，利用壓力調節閥保持定壓點恒定的壓力。 5.2.2 水壓圖的繪制 黑龍江工程學院本科生課程設計 29 圖 5.2 水壓圖 5.2.3 補給水泵與事故水泵的選擇計算

41、 1、補水泵與事故水泵的選用原則 補給水泵應按正常水量和事故水量來選取,且事故水量為正常水量的 4 倍。 方案 1：選擇 2 臺 1的泵和一臺 4和水泵，前者為正常水量時用，一備一用， 后者為事故泵。 方案 2：選擇 2 臺 2的泵,正常水量時,運行一臺,且要求用電磁閥控制補給水點 的壓力,另一臺為備用,事故時,2 臺泵同時起用,補給水容量 4的水量。 考慮到鍋爐運行安全運行,以及選泵時避免復雜性,故采用方案 1,選用 2 臺 1的 補水泵,一備一用，并選一臺 4的事故補水泵。 2、水泵流量與揚程計算 5.2.3.2 水泵流量與揚程計算 表 5.4 補給水泵的計算 名 稱符號單位公式及數據來源

42、結果 補給率 k% 選取 1 補給水泵流量 gbkg/hkg71.6 事故水泵流量 gbkg/h4gb286.4 補水泵揚程 hkpa 靜水壓力 30 黑龍江工程學院本科生課程設計 30 5.2.3.3 水泵型號確定 表 5.5 補給水泵型號選擇表 名稱符號單位結果 補給水泵型號 is125-100-315（一臺） 流量 揚程 電機功率 q h p m3 /h kpa kw 100 32 15 事故水泵型號 is125-100-315（三臺） 流量 揚程 電機功率 q h p m3 /h kpa kw 100 32 15 圖 5.4 補給水泵 黑龍江工程學院本科生課程設計 31 圖 5.5 事

43、故水泵及性能參數 5.2.3.4 水處理設備 5.2.3.5 水處理方案的確定 5.2.3.5.1 鍋爐水處理方案規定 水處理設計應符合鍋爐安全和經濟運行的要求，水處理方法的選擇，應根據原水 水質，對鍋爐給水和鍋水的質量要求，補給水量，鍋爐排污率，水處理設備的設 計出力以及當地具體情況等因素確定。經處理后的鍋爐給水，不應使鍋爐的蒸汽 對生產和生活造成有害的影響。 5.2.3.5.2 水處理方案 鍋爐給水采用自來水，由于鍋爐對水質要求較高，故對水質要進行一定的處 理；由于給水來自水廠，認為水不用經過過濾。給水先經過軟化處理進入軟化水 箱，然后在進行水的除氧，本設計采用全自動除氧設備；水的軟化采用

44、全自動軟 水設備。 5.3.2 水處理設備的生產能力 1.采暖熱水網絡的補給水。 2.水處理系統的自用化學水。 3.排污損失的水。 5.3.3 水處理設備的選擇 5.3.3.1 凈化設備 本設計采用機械過濾器 圖 5.6 機械過濾器性能 黑龍江工程學院本科生課程設計 32 圖 5.7 機械過濾器 5.3.3.2 軟化設備 給水的總硬度 h=2.5mmol/l,查參【3】p296 表 10-4 熱水鍋爐水質指標要求硬 度 h0.6mmol/l,所以，要進行軟化處理。 黑龍江工程學院本科生課程設計 33 圖 5.8 離子交換器 5.3.3.3 除氧設備 水的除氧有熱力除氧、真空除氧、化學除氧、解吸

45、除氧等方式。在本設計中 采用熱力除氧方式除氧，型號為 drc-6。 圖 5.9 除氧設備 黑龍江工程學院本科生課程設計 34 圖 5.10 除氧設備性能參數 5.3.4 其它設備的計算與選擇 5.3.4.1、自來水箱 鍋爐房的最大用水量為：0.701283m3/h，按 30 分鐘水量來選取得：水箱的 體積：v=0.70128330/60=0.35 m3則水箱尺寸為：0.80.70.7m 2、軟化水箱 依據規范規定，當水處理設備有再生備用設備時，軟化水箱的有效容積因為 3060min 的軟化水量，本次設計按 30 分鐘補水量來計算，可知選用軟化水箱的 有效容積為：1.1gb30/60=0.701

46、28330/60=0.35m3 5.3.4.2、軟化水箱 依據規范規定，當水處理設備有再生備用設備時，軟化水箱的有效容積因為 30 60min 的軟化水量，本次設計按 30 分鐘補水量來計算，可知選用軟化水箱的有效 容積為：1.1gb30/60=0.70128330/60=0.35m3 5.3.4.3、除氧水箱 除氧水箱是與除氧器聯合使用的，它需要密閉、保溫（熱力除氧時使用） 。它 的作用有：按照鍋爐房設計規范，除氧水箱的水容量必須保證鍋爐運行一小時能 力，這一點是為了保證過路的安全和緩沖；第二點，不管是用哪種除氧方式，去 除氧氣的水都需要密閉，否則氧氣還會匯入水中，這是根據“亨利定律”而設置

47、 的。 黑龍江工程學院本科生課程設計 35 一種內置氣囊封閉式水箱，是一個下部開有進水口和出水口的密封式水箱， 其特征在于在所述水箱內至少放置一個充有 125 倍水箱容積空氣的、充氣后 充滿水箱有效容積的疏水氣囊。打開進水口，水進入水箱，壓縮氣囊，氣囊縮小， 氣囊內氣壓上升，當囊內氣壓等于進口水壓時不再進水。使用時，打開出水口， 水箱內的水在箱內氣囊中壓縮空氣和水重力的作用下噴出。由于水箱內氣囊有效 地將水和空氣隔離，避免了箱內空氣溶解于水，保證系統正常運作，出水穩定而 快捷，因而無需補氣設施，結構簡單、性能可靠。 5.3.4.4、原水泵 從自來水箱到那離子交換器的阻力 5.3.4.5、除氧水

48、泵 除氧泵是用來克服除氧裝置的阻力的，所以，除氧水泵的揚程可根據除氧裝 置的阻力來確定，流量根據系統補給水量來確定。 水泵型號 轉速 (r/min) 流量 (m3/h) 揚程 （m） 電動機功率 （kw） 40r-26229607.2514 5.4 本章小結 水泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的機械能或其他外部能量 傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、 懸乳液和液態金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。衡 量水泵性能的技術參數有流量、吸程、揚程、軸功率、水功率、效率等；根據不 同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用

49、其工作室容積的變 化來傳遞能量；葉片泵是利用回轉葉片與水的相互作用來傳遞能量，有離心泵、 軸流泵和混流泵等類型。 黑龍江工程學院本科生課程設計 36 第 6 章 鍋爐房總體設計和布置 6.1 工藝條件 6.1.1 鍋爐房的組成和布置 6.1.1.1 爐房的組成 鍋爐房是指供兩個及以上工廠（單位）熱用戶用熱的鍋爐房（包括城市分區供熱、 住宅區和公用設施供熱和兩個或若干個熱用戶的聯合供熱等）,包括設置鍋爐的鍋 爐間，設置給水、水處理、送引鳳、運煤除灰等輔機設備的輔助間，化驗室以及 值班、更衣、浴室和廁所等生活用房。容量較大的鍋爐房，還包括變配電用房、 儀表操作間、機修間和辦公用房。 6.1.1.2

50、 鍋爐房的布置 (1) 生產生活輔助間圍繞鍋爐間以一定的規律進行布置。一般將水泵及水處理間、 機修間、值班、辦公、更衣、休息、貯藏、浴廁等輔助間布置在鍋爐房的固定端， 獨立的鼓風機、引風機和除塵設備間布置在鍋爐后面。化驗室和儀表控制室應布 置在采光良好、監測和取樣方便，噪音和震動較小的部位。 (2) 鍋爐間的層數主要取決于鍋爐容量和本體結構形式，鍋爐燃燒方式等因素， 本鍋爐間采用雙層布置。 (3) 輔助間的層數，一般做成單層、雙層或三層建筑，本鍋爐房布置二層，用 于布置水處理設備、換熱設備、給水設備等，并安排生活間(值班、辦公、更衣、 休息、貯藏、浴廁等房間)。 6.1.2 鍋爐間及輔機的工藝

51、布置 6.1.2.1 鍋爐間工藝布置 (1) 應保證其工作安全可靠、運行管理和安裝檢修便利；設備的位置應符合工藝 流程，以便于操作和縮短管線。此外，設備布置還應能合理利用建筑面積和空間， 以減少土建投資和占地面積。 (2) 需要經常進行操作或監視的設備，操作部位前應留有足夠的操作面；設備需 要接管的部位，應留有安裝管道及其附件的位置；各設備都應有通道通達，以便 于運行中檢查設備運行情況和安裝檢修時設備及部件的搬運。 (3) 設備的上方應根據操作，通行或吊頂的需要留出空間 (4) 在進行布置時，應先查明各設備的外形尺寸、基礎外形、接管部位等條件 黑龍江工程學院本科生課程設計 37 6.1.2.2

52、 輔機的工藝布置 (1) 鼓、引風機、除塵器宜布置在單獨的房間內。 (2) 機械過濾器、鈉離子交換器、聯系和定期排污擴容器、除氧水箱等突出部位 的凈距一般小于 1.5 米。 (3) 分水缸、集水缸、水箱等設備前面應考慮有供操作、更換閥門用的空間，其 通道寬度不小于 1.2m。 (4) 在鍋爐間、除塵間、水處理間、熱力除氧設備間及破碎間等的適當地點應留 有安裝孔。 6.1.2.3 操作平臺的布置 (1) 平臺和扶梯踏板，一般宜用 5mm 厚花紋鋼板或其它不滑金屬材料制成。 (2) 操作平臺的寬度不應小于 0.8m，其它平臺的寬度不宜小于 0.6m。 (3) 平臺和扶梯應配置高 0.5m 的欄桿。

53、扶梯寬度不應小于 0.6m；當扶梯高度超過 4m 時，每隔 34m 應設置中間平臺；經常通行的扶梯其高度超過時 1.5m，其傾角 不應大于 50，垂直爬梯高度超過時 5m，應設置保護圍圈。 6.2 鍋爐房外形的確定 6.2.1 鍋爐房總體方案的確定 考慮到以后供熱事業的發展和熱用戶的增加，本設計的鍋爐房總體布局為鍋爐輔 助間圍繞鍋爐間兩面布置，以保證鍋爐間良好的自然采光和通風，另一面作為日 后擴展的延伸端。 水箱水泵間布置在兩面有窗戶的房間內，水箱布置在靠墻處，水泵位于窗邊 保證有良好的采光，同時中間有足夠的地方以便于維修和檢測；本設計采用全自 動方式除氧， ，外形采用傳統的方型建筑。 6.2

54、.2 鍋爐房建筑面積的確定 (1) 鍋爐的最高操作點到鍋爐間頂部結構最低點的距離不應少于 2m。 (2)考慮到輸煤廊的尺寸，爐前凈距應在 3.9-6.9 之間，本鍋爐房取凈距為 6m。 (3) 泵之間通道的有效寬度不應小于 0.7m。 (4) 雙罐式的軟化設備間距由設備廠家給出。 (5) 鍋爐給水箱(本設計中即為除氧水箱)安裝的高度，應使鍋爐給水泵有較高的 灌注頭。 6.3 本章小結 鍋爐房工藝布置的內容包括各種工藝設備及管道、燃料儲運和水、煙、灰渣 排放設施的布置；作為課程設計，還應提出鍋爐房區域內的建筑物和構筑物的布 黑龍江工程學院本科生課程設計 38 置方案。鍋爐房布置應滿足各種設備的工

55、作安全可靠，運行管理和安裝檢修便利； 同時還應節省用地用材，提高建設和運行的經濟性。 鍋爐房的建筑物和煙囪、水池等構筑物由土建專業設計，但工藝設計者應根據工 藝過程的需要，提出基本形式、主要控制尺寸和有關要求。 黑龍江工程學院本科生課程設計 39 第 7 章 設計對其它專業的技術要求及協作資料 7.1 對土建專業的要求 7.1.1 技術要求 （1）鍋爐間屬于丁類生產廠房。鍋爐房額定蒸發量大于 4t/h 時，鍋爐間建筑 的耐火等級不低于二級；額定蒸發量小于 4t/h 時，鍋爐間建筑的耐火等級不低于 三級；對于燃燒鍋爐房，油箱間，油泵房和油加熱器間均屬于丙類生產廠房，其 建筑的耐火等級不應低于二級

56、，當上述房間布置在鍋爐房輔助間內時,則應設置防 火墻與其他房間隔開。 （2）鍋爐房應有安全可靠的出入口，每層至少有兩個，分別設置在相對的兩 側。如附近有通向消防安全梯的太平門，或者鍋爐房是爐前總寬度不超過 12m 的 單層建筑，則可只設置一個出入口。 （3）鍋爐房通向室外的門應該向外開啟，鍋爐房輔助間直接通向鍋爐間的門， 則應向鍋爐間開啟。 （4）鍋爐房屋頂的自重大于 90kg/時，應開設天窗，或在高出鍋爐的外墻 上開設玻璃窗，開窗面積不用小于鍋爐房占地面積的 10% （5）鍋爐房應預留通過設備最大搬運件的安裝空洞，安裝孔洞可與門窗結合 考慮。 （6）輔助間各層宜有專用樓梯通向運轉層，輔助間兩

57、層標高應與運轉層的標 高相同。 （7）鍋爐基礎應作成整體；當采用樓層布置鍋爐時，鍋爐基礎與樓板接縫處， 應采取適應的沉降的措施。 （8）當鍋爐房內安裝有震動爐排爐等震動較大的設備時，應當采取相應的防 震措施。 （9）鍋爐間運轉層的樓板的荷載，應根據安裝，生產檢修的具體條件綜合考 慮確定。 7.1.2 提供給土建專業的協作資料 鍋爐房工藝設計專業人員應向土建專業提交的協作資料，主要由以下幾個方面 的內容。 （1）鍋爐房設置布置的平，刨面圖，并且標出鍋爐房出入口的位置和門的寬 黑龍江工程學院本科生課程設計 40 度，高度及開啟方向。 （2）設備基礎圖。圖中需表示出定位尺寸及與土建的關系尺寸，且應盡

58、可能 繪制成一張總平面圖。 （3）支承結構的預埋件及預留孔洞圖。 （4）荷載表 （5）煙囪與煙道位置尺寸。 （6）人員編制表 7.2 對給排水專業的要求 7.2.1 技術要求 水是鍋爐供熱介質，鍋爐房設備的冷卻，化驗及生活也都離不開水，而排水， 廢水和污水又無一不通過下水道排泄。可見鍋爐房工藝設計與給水排水的關系也 十分密切。與其相關的內容和技術要求有： （1）供熱鍋爐房一般以城市自來水為水源；如有工廠企業有自用水源，鍋爐 房用水亦可取自用水源。如有空氣壓縮站或者其他車間的冷卻排水可資利用時， 須注意一檢查其污染程度，含油量超過給水標準的，應該進行除油處理。 （2）鍋爐房的給水一般采用一跟進水

59、管。但對供熱有特殊要求的鍋爐或中斷 給水造成停爐將引起重大損失時應該采用兩跟進水管，且應自室外環行給水管網 的不同管段接入，或分別從不同水源的管網中接入。鍋爐房入口水壓應該滿足水 處理系統的要求，一般不應低于 0.20.3mpa，否則應設置原水加壓泵。 （3）鍋爐房建筑的耐火等級為一。二級，或耐火等級雖為三級，但其建筑體 積不超過 3000m時，均可不設置室內消防給水。如消防用水接于鍋爐房進水管時， 應考慮生產，生活等用水達到最大流量時仍滿足消防用水。 （4）煤場附近應有灑水和煤堆自燃時熄火用的給水點，灰渣場應設置澆灰水 管。 （5）鍋爐房主機及輔機的冷卻水，宜重復利用于爐渣熄火和水力沖灰渣的

60、補 充水。當鍋爐房冷卻水量大于或等于 8m/h，應采用經濟的冷卻循環系統。 （6）鍋爐房的高溫排水，應將水溫降至 40以下才可排入室外下水道，一般 可先排至污水降溫池，經降溫后排放。 （7）濕法除塵的廢水，水利除灰渣的廢水，水處理間等處排除的酸堿廢水以 及燃油系統中貯存裝置排放的廢水，應積極采取有效的處理措施，使之符合現行 的工業三廢排放試行標準 ，然后方可排入下水道。 （8）煤場和灰渣場應根據場地條件，采取防止積水的措施。 黑龍江工程學院本科生課程設計 41 7.2.2 提供給給排水專業的協作資料 同樣鍋爐房工藝設計人員也應向給水排水專業提交協作資料，它們包括： （1）鍋爐房平、剖面圖，并附