锅炉及锅炉房设备课程设计.doc

目 录
（一）锅炉型号和台数的选择
（二）水处理设备的选择及计算
（三）给水设备和主要管道的选择计算
（四）送、引风机的选择
（五）运煤除灰的方法的选择
（六）锅炉房工艺布置
（七）设备明细表
（八）锅炉房底层平面图
（九）锅炉房平面及区域图
（十）锅炉房剖面图
(十一)锅炉房水系统图

锅炉及锅炉房设备课程设计
计算说明书
设计题目：大学生公寓供热锅炉房设计
设计原始资料：
1、热负荷：生活用水 2*10E6 kcal/h；
采暖用水 1.5*10E6 kcal/h；
2、燃料：烟煤：
Car=46.55%;Har=3.06%;Oar=6.11%;Nar=0.86%;Sar=1.94%;Mar=9.0%;
Aar=32.48%; 煤的可燃基挥发分Var=38.5%，应用基低位发热量Qnet,ar=17749kJ/kg；标态下密度： ρo＝1.34Kg/m³
3、水源：采用城市自来水，供水压力 0.3MPa
PH值
7.
总碱度
2.1 mmoL/L
总硬度
3.1 mmoL/L
含盐量
278mg/L
碳酸盐硬度
2.1 mmoL/L
夏季水温
16℃
非碳酸盐硬度
1.0mg/L
冬季水温
10℃
溶解氧
5.8mg/L
悬浮物、含油量
微量，可忽略
4、气象资料： 采暖期室外采暖、通风计算温度-6，采暖房间室外计算温度6，采暖期总日期数105；冬季主导风向：东北风

设计内容和计算说明
（一）锅炉型号和台数的选择
1、热负荷计算
（1）计算热负荷：生活用水 2*10E6 kcal/h；（2.326MW）
采暖用水 1.5*10E6 kcal/h；（1.7445MW）
总计算热负荷 4.0705MW
（2）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：
=（18-6）*4.0705/（18+6）=2.03525MW 式中
——采暖或通风最大热负荷，；
——采暖房间室内计算温度，℃；
——采暖期采暖或通风室外计算温度，℃；
——采暖房间室外计算温度，℃
2、锅炉型号和台数选择
根据锅炉房热负荷、介质、参数和燃料种类等因素，并考虑到技术经济方面的合理性，使锅炉房在冬、夏季均能达到经济可靠运行，选择如下锅炉。
（1）锅炉型号：DZL（W）W2.8-0.7/95-70-AⅢ（AⅡ）承压热水锅炉
•锅炉参数：额定发热量2.8MW设计压力0.7MPa
出水温度95℃回水温度70℃热效率80.08%
燃煤量555kg适用煤种Ⅱ、Ⅲ类烟煤
外形尺寸6570*2470*3480
•简介产品：
　　DZL系列水火管锅壳式锅炉是借鉴哈尔滨工业大学教授、专家、研究生以及机械部北京电工研究所工程技术人员的理论分析、试验台试验、锅炉运行实验等廿年的水火管锅炉技术开发成果及经验的基础上，由我天津汇丰锅炉研究所工程技术人员潜心研制的高新技术产品，本系列产品全面提高了DZL锅壳式锅炉安全、节能、环保、降耗等方面的性能，成为集优点于一体的新型系列锅炉产品。 　　
•产地：天津汇丰节能设备有限公司
（2）锅炉台数：根据总热负荷和锅炉的额定发热量，考虑输送过程中稳定和压力的损失，选用2台相同型号的锅炉可以满足生活用水和采暖用水的同时需要。
考虑到只在冬季需要采暖供水，一台锅炉的额定发热量可以满足除供暖外的其它生活供水。
（3）备用锅炉：设1台（缓建）
（二）水处理设备的选择及计算
锅炉房用水来自城市供水管网，水质已经过一定的处理。锅炉房水处理的任务是软化和除氧。
1、确定水处理设备生产能力
流量 G1=3600Q/4187*(Tg-Th)=175 t/h
锅炉补给水 =（+）G1=175*（0.5%+5%）=9.625 t/h
式中——设备和管道漏损，％，可取0.5％；
——锅炉排污率，％。暂取5%
水处理设备自耗软水量（水处理设备选用FN系列钠离子交换器，交换器截面积为0.812*3.665）
=2*（0.812*3.665）*1=5.95t/s
G=1.2（+）=1.2*(9.625+5.95)=18.7t/s
式中 ——逆流冲洗速度，，低流速再生时可取，有顶压时可取；
——交换器截面积，；
——水的密度，，常温水≈1。
2、软化设备选择计算：采用离子交换法（离子交换树脂）处理，根据处理水量(补给水量)计算决定交换器的型号、台数和自耗水量。
选用一台FN系列钠离子交换器（济宁海洋水处理设备有限公司）
参数：HC-800 型混合离子交换器，产水量15～25/h外形尺寸612*3492 设备重量1944kg
工作压力<0.6MPa 工作温度5～40℃
3、除氧设备选择计算：全自动常温过滤式除氧器
⑴除氧器特点
· 1、常温运行，无需加热，克服了热力除氧、真空除氧须加热、耗能的缺点；
· 2、占地面积小，安装简单，克服了热力、真空除氧须高位安装的不便；
· 3、 控制方式有手动型与自动型两种，便于不同用户选择。
· 4、自控型采用特别设计的进口液压传动控制系统，灵敏度故障率低、可靠性强。
· 5、 出水水质确保达到GB1576-2001国家标准，即出水水质指标含氧量≤0.05mg/L。
⑷ 技术指标：
　 · 1、进水水质：软化水或除盐水
　 · 2、进水压力：0.2MPa-0.6MPa
　 · 3、工作温度: 5℃-50℃
　 · 4、填料高度: 1200mm
补给水除氧选用一台TB-20型全自动常温过滤式除氧器
参数：处理水量20t/h 除氧罐900*2900 进出口径50 海绵铁重量1300kg 设备荷载2300kg
（三）给水设备和主要管道的选择计算
1、决定给水系统
给水泵每台锅炉单独配置备用给水泵与每台锅炉的给水管道连接，确保供水。
2、给水泵的选择
根据锅炉厂数据
（1）给水泵的容量和台数
给水泵选用ISZ100-80-160型号 功率P=15kw 台数为3台，其中一台为备用锅炉给水。
（2）备用水泵
设置备用给水泵使是为了保证在停电、正常检修和发生机械故障等情况下，锅炉仍能得到安全、可靠地供水。为此，设计规范和监察规程都明确规定：锅炉房应设置备用给水泵，当任何一台给水泵停止运行时，其余给水泵的总流量应满足所有锅炉额定蒸发量的1.1倍给水量。
选用型号ISZ100-80-160给水泵2台
（3）给水泵的扬程
～
=1000*0.7+150=850
=85 m
3、给水箱的选择
给水箱的容积和个数
流量按所有运行锅炉额定供水量的40％来选择
18.7*40%=7.48
选用2个5给水箱
4、其它水泵和水箱的选择
（1）原水加压泵
市政管网供水压力可以满足水处理设备和其他用水设备的要求，不需要设置加压泵。
（2）循环水泵
（3）软化水箱
5、主要管道和阀门的选择
给水管道采用单管，管道的直径根据输送的介质按推荐流速计算（附录表6），然后选择管子规格（附录表7）。
6、换热器的选择
生活用水水温要求在45℃，锅炉出水不满足要求，需要安装换热器对生活供水进行对流换热，根据流量，选两台无锡市锡山雪浪化工设备厂生产I 6, I 16T80-1.0/1600-18型螺旋板式换热器。
参数：公称换热面积18m2 通道间距80mm 计算换热面积82.0m2 处理量63.5m3/h 接管公称直径150
（四）送、引风机的选择
根据工业锅炉产品技术条件的规定，送风机、引风机和除尘器都在“工业锅炉成套供应范围”之内，已由锅炉厂配套供应，实际条件并没有特别要求，不必变更。
选用送风机为G6-45-11 NO.6.3A 功率P=5.5kw
引风机为Y6-41-11 NO.7.1C 功率P=15kw
除尘器为XD-4
1、算送风量和排烟量
根据提供燃料中各可燃元素含量计算送风量
C=555*46.55%=258.3525 所需氧气量为482.258
产生 482.258二氧化碳
H=555*3.06%=16.983 所需氧气量为94.25565
产生188.5113水蒸气
S=555*1.94%=10.767 所需氧气量为7.5369
产生7.5369二氧化硫
所需空气量为
（482.258+94.25565+7.5369）/21%=3142.75
产生烟气量为
（482.258+188.5113+7.5369）+3142.75/79%=4656.47
2、决定送引风管道系统及其初步布置
3、决定风道和烟道断面尺寸
风道和烟道断面尺寸按推荐流速计算。
选择烟道口宽度为0.6m 烟道口高度为1.1m。
烟道设计考虑清除积灰的方便。接至烟囱的砖烟道断面尺寸与烟囱的烟道口一致。烟道上设置清灰口，其面积为600×800mm。
4、决定烟囱高度和直径
采用机械通风时，烟囱高度按GB3481-83《锅炉烟尘排放标准》选定烟囱高度为30m，出口直径为0.8m。
顶部壁厚为240mm，外壁坡度采用2.5％，底部直径为2.3m，烟囱底部总壁厚为780mm。
（五）运煤除灰的方法的选择
1、计算锅炉房的耗煤量和灰渣量
锅炉每小时最大灰渣量
C=B(Aar/100+q4*Qnet,ar/100*32866)t/h
=555*(32.48/100+10*17749/100*32866)
=210kg/h
锅炉运行时，部分灰渣会被烟气带走，锅炉下部排出灰渣量仅占总灰渣量的一定百分数，取80%,得
C1=210*80%=168kg
2、决定驻煤场面积
F=BTMN/H=0.555*24*5*1.6/2*1.34*0.7=56.8
锅炉每昼夜运行时间12h 煤堆高度为3m
煤的储备天数为3天
3、决定灰渣场面积
F=BTMN/H=0.168*24*2*1.5/2*0.7*0.7=12
灰渣堆高度2m 堆积天数2天
4、决定运煤除灰渣的方式
运煤采用带式输送机，所有运煤系统均装设煤的计量装置，设置破碎、磁选和筛选设备。运煤系统每台锅炉均要配置，
设置路前贮煤斗。
除灰渣设备用马丁式除渣机，除灰渣系统用单路运输，不设置备用设备。
（六）锅炉房工艺布置
锅炉房工艺布置的内容包括工艺设备及管道、燃料储运和水、烟、灰渣排放设施的布置，布置满足各种设备的工作安全可靠，运行管理和安装检修便利，同时还节省用地用材，提高建设和运行的经济性。(附以布置平面区域图)
1．锅炉房建筑
（1）锅炉房的组成
锅炉房包括设置锅炉的锅炉间，设置给水、水处理、送引风、运煤除灰等辅助设备的辅助间，化验室以及值班、厕所等生活用房,换热设备、热水循环泵和补给泵等设备也统一布置在锅炉房内。
（2）锅炉房建筑安全要求
锅炉房采用三级耐火等级建筑，出于安全方面的考虑，采用轻型屋顶。锅炉房地面应整无台阶。为防止积水，底层地面出室外地面10公分。
（3）锅炉房建筑布置形式
锅炉房作单层布置，布置给水设备、水处理设备和换热设备的辅助间和化验室设置在锅炉房的南端。
锅炉房内的化验室布置在采光好、噪声和振动影响小的部位。为了降低锅炉间的噪声，送风机和引风机一起布置在风机间内。风机间紧贴锅炉间后墙。
2．锅炉房设备布置
（1）锅炉布置
锅炉采用单层布置，锅炉的炉前是主要操作面，锅炉前端至锅炉房前墙的净距离要考虑操作条件，贮煤斗或运煤设备的布置，净距离为5m。
在炉侧设置拨火门，炉排的漏煤和烟道灰也从炉侧清除。炉墙与侧墙之间净距大于3m，中心线至相邻两建筑纵向轴线等距。炉后端至锅炉间后墙的间距为2m。锅炉最高操作平台至屋架之间的净高不小于2m。
（2辅助设备布置
引风机布置在风机间内,离子交换器通常布置在底层，并与盐溶池、盐泵和盐液过滤器以工艺流程合理地布置在一起。水泵间的上方有安装、检修时搬运与吊装条件。
3．风烟管道和主要汽水管道布置
各种管道及其附件的布置都使其工作安全可靠、操作和安装检修便利。

三台DZL（W）W2.8-0.7/95-70-AⅢ（AⅡ）锅炉房设备表
序号
名称
型号规格
数量
备注
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
锅炉
送风机
引风机
除尘器
二次风机
给水泵
循环水泵
钠离子交换器
软水水箱
除氧器
除氧水箱
电动葫芦
砖烟囱
DZL（W）W2.8-0.7/95-70-AⅢ（AⅡ）
G6-45-11 NO.6.3A 功率P=5.5kw
Y6-41-11 NO.7.1C 功率P=15kw
XD-4

ISZ100-80-160
HC-800 水量15～25/h压力<0.6MPa

TB-20 处理水量20t/h

上口径0.8m 高30m
3
3
3
3
3
1

1
1
1
1
1
1
缓建1台
缓建1台
缓建1台
缓建1台
缓建1台