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1 锅炉课程设计指导书锅炉课程设计指导书(教材(教材 P400426)一一、设计目的设计目的 锅炉课程设计是锅炉课程的主要教学环节之一锅炉课程设计是锅炉课程的主要教学环节之一,通过通过一一周的课程设计,使学生:周的课程设计,使学生:1 巩固所学理论知识和实际知识,并学习运用这些知识解决实际工程问题;巩固所学理论知识和实际知识,并学习运用这些知识解决实际工程问题;2 了解锅炉房工艺设计的内容、程序和基本原则;了解锅炉房工艺设计的内容、程序和基本原则;3 锻炼计算能力,并依计算结果从产品样本或有关设备选型手册中选择合适的锅炉及锅炉房设备;锻炼计算能力,并依计算结果从产品样本或有关设备选型手册中选择合适的锅炉及锅炉房设备;4 锻炼工程绘图与识图能力(锻炼工程绘图与识图能力(可可用用 AutoCAD 绘图,仅限一张绘图,仅限一张)、熟悉设计说明书的编制要求;)、熟悉设计说明书的编制要求;5 初步理解并执行锅炉房设计规范初步理解并执行锅炉房设计规范GB50041-2008(以煤为主(以煤为主要设计燃料);要设计燃料);6 学会收集并查阅各相关参考资料。学会收集并查阅各相关参考资料。二二、设计任务设计任务 某厂某厂厂区及生活区的供热锅炉房工艺设计。(厂区及生活区的供热锅炉房工艺设计。(为学生所在地区)为学生所在地区)本设计为一蒸汽锅炉房,为生产、生活以及厂房和住宅采暖生产饱和蒸汽。生产和生活为全年性用本设计为一蒸汽锅炉房,为生产、生活以及厂房和住宅采暖生产饱和蒸汽。生产和生活为全年性用汽汽,采暖为季节性用采暖为季节性用汽汽。生产用汽设备要求提供的蒸汽压力最高为。生产用汽设备要求提供的蒸汽压力最高为 0.4MPa,用汽量为,用汽量为 3.7t/h;凝结水受生产过;凝结水受生产过程的污染,不能回收利用。采暖用汽量为程的污染,不能回收利用。采暖用汽量为 7.8t/h,其中生产车间为高压蒸汽,其中生产车间为高压蒸汽(供汽压力(供汽压力0.07MPa)采暖,采暖,住宅则采用低压蒸汽住宅则采用低压蒸汽(供汽压力(供汽压力0.07MPa)采暖;采暖系统的凝结水回收率达采暖;采暖系统的凝结水回收率达 65%。生活用汽主要供应。生活用汽主要供应食堂和浴室的用热需要,用汽量为食堂和浴室的用热需要,用汽量为 0.7t/h,无凝结水回收。,无凝结水回收。1、燃料资源、燃料资源 煤:元素分析成分煤:元素分析成分 Car=57.42%,Har=3.81%,Sar=0.46%,Oar=7.16%,Nar=0.93%,Aar=21.37%,War=8.85%干燥无灰基干燥无灰基挥发分挥发分 Vdaf=38.48%,收到基收到基低位发热量低位发热量 Qnet,ar=21350kJ/kg。油:油:0 号轻柴油号轻柴油 Qnet,ar=42900kJ/kg,标态下密度标态下密度 0=0.8394 103kg/m3,运动粘度,运动粘度 5mm2/s 气:天然气气:天然气 Qnet,ar=36533kJ/kg 标态下密度标态下密度 0=0.7435kg/m3 2、水质资料、水质资料 总硬度总硬度 H0=7.35mge/l(368.235mg/l),永久硬度,永久硬度 HFT=4.35 mge/l,暂时硬度,暂时硬度 HT=3.0 mge/l(150.3mg/l),总碱度总碱度 A0=3.0 mge/l,PH=8.27,溶解固形物溶解固形物 550mg/l 3、气象资料、气象资料 冬季采暖室外计算温度、冬季采暖室外平均温度、冬季通风室外计算温度、夏季通风室外计算温度冬季采暖室外计算温度、冬季采暖室外平均温度、冬季通风室外计算温度、夏季通风室外计算温度、主导风向、大气压力、地下水位主导风向、大气压力、地下水位(烟道设为地下式的需考虑)(烟道设为地下式的需考虑)等查当地气象资料等查当地气象资料。如郑州地区:冬季采暖如郑州地区:冬季采暖室外计算温度室外计算温度 tw=-5;冬季采暖室外平均温度;冬季采暖室外平均温度 tpj=1.4 4、采暖天数、采暖天数 121 天;天;5、蒸汽负荷及参数、蒸汽负荷及参数 采暖用汽采暖用汽 D1=7.8t/h,P1=0.3MPa,凝结水回收率,凝结水回收率 65%;生产用汽生产用汽 D3=3.7t/h,P3=0.4MPa,无凝结水回收;,无凝结水回收;生活用汽生活用汽 D4=0.7t/h,P4=0.3MPa,无凝结水回收。,无凝结水回收。三三、设计步骤设计步骤(一)热负荷计算及锅炉选型(一)热负荷计算及锅炉选型 参考参考 P9899 例例 6-1 1 热负荷计算热负荷计算 P9597 主要计算小时最大热负荷主要计算小时最大热负荷 Dmax=K0(K1D1+K2D2+K3D3+K4D4)+K5D5(t/h)。对于具有季节性负荷的)。对于具有季节性负荷的 2 锅炉房,应分别计算采暖季和非采暖季锅炉房,应分别计算采暖季和非采暖季 Dmax,一般使非采暖季运行,一般使非采暖季运行 1 台锅炉。另外还可计算小时平均热负台锅炉。另外还可计算小时平均热负荷荷 Dpj、年热负荷、年热负荷 Dy、季节热负荷、季节热负荷 Dn,作为计算各个时期和全年燃料消耗量及进燃料量的依据。,作为计算各个时期和全年燃料消耗量及进燃料量的依据。然后确定燃料种类:煤便宜、技术成熟但污染严重;随着改革开放深入发展,各地经济建设迅速发展,然后确定燃料种类:煤便宜、技术成熟但污染严重;随着改革开放深入发展,各地经济建设迅速发展,尤其大、中尤其大、中城市高层民用建筑有较大发展,各地建立的高新经济技术开发区对建设标准提出了更高要求,城市高层民用建筑有较大发展,各地建立的高新经济技术开发区对建设标准提出了更高要求,还由于国家对环保要求的提高,卫生条件好的燃油燃气锅炉最近几年应用上升,但油气燃料价贵,初投资还由于国家对环保要求的提高,卫生条件好的燃油燃气锅炉最近几年应用上升,但油气燃料价贵,初投资和运行费用高。应根据实际情况,合理选取燃料种类。和运行费用高。应根据实际情况,合理选取燃料种类。2 锅炉型号和台数的选择锅炉型号和台数的选择 P9798;教材教材 P351352;规范;规范 3.0.11,3.0.12 热负荷和燃料种类确定后,即可综合考虑热负荷和燃料种类确定后,即可综合考虑 Dmax、负荷特点、参数和燃料种类等多种因素,进行锅炉型、负荷特点、参数和燃料种类等多种因素,进行锅炉型号和台数选择。供暖锅炉宜用热水锅炉;生产用热多为蒸汽;兼供采暖和生产,若生产热负荷较大,号和台数选择。供暖锅炉宜用热水锅炉;生产用热多为蒸汽;兼供采暖和生产,若生产热负荷较大,可用可用蒸汽锅炉,采暖用热水通过热交换器实现,也可选用汽水两用锅炉。台数应保证锅炉房额定总热负荷之蒸汽锅炉,采暖用热水通过热交换器实现,也可选用汽水两用锅炉。台数应保证锅炉房额定总热负荷之和和Dmax。一般,新建锅炉房的锅炉台数一般,新建锅炉房的锅炉台数2 台,台,5 台,改、扩建台,改、扩建7 台,高层民用建筑内的锅炉房一般台,高层民用建筑内的锅炉房一般4 台。经方案比较和技术经济比较后,选取合适的型号和台数。台。经方案比较和技术经济比较后,选取合适的型号和台数。(34 台最佳)台最佳)(二)水处理设备选择(二)水处理设备选择 1 锅炉房总给水量锅炉房总给水量 Gzg的计算的计算 一般一般 Gzg等于锅炉房总软化水量等于锅炉房总软化水量 Gzr和凝结水回水量和凝结水回水量 Ghs之和。之和。Gzg=D(1+Pls+Ppw),分别计算采暖季分别计算采暖季和非采暖季的和非采暖季的 Gzg。D 锅炉房额定总蒸发量,锅炉房额定总蒸发量,t/h;Pls给水管路给水管路的漏损率,取的漏损率,取 0.5%;也可不计此项,见;也可不计此项,见 P209 例例 11-1 Ppw锅炉锅炉连续连续排污率排污率%,依给水和锅水的碱度和含盐量分别计算,取最大值。,依给水和锅水的碱度和含盐量分别计算,取最大值。P188189 参考参考 P189 例例 10-4 2 软水器的选择软水器的选择 P174176 现在多采用全自动钠离子软水器,有现在多采用全自动钠离子软水器,有 LDZN、ZR、尼普顿(美国)等多种型号。全自动具有无人操、尼普顿(美国)等多种型号。全自动具有无人操作、工作可靠、结构紧凑、占地面积小、出水可靠等优点。主要根据流量、适用原水硬度选择。作、工作可靠、结构紧凑、占地面积小、出水可靠等优点。主要根据流量、适用原水硬度选择。Gzr=Gzg-Ghs 3 除氧器的选择除氧器的选择 P189 例例 10-5 (可不除氧)(可不除氧)D6 t/h 的锅炉必的锅炉必需除氧,或原水溶氧量需除氧,或原水溶氧量锅炉给水要求的含氧量,也需除氧。一般用大气式热力除锅炉给水要求的含氧量,也需除氧。一般用大气式热力除氧器,除氧器的额定出力应满足氧器,除氧器的额定出力应满足 Gzr的要求,出水含氧量应的要求,出水含氧量应锅炉给水要求的含氧量。锅炉给水要求的含氧量。4 锅炉排污系统锅炉排污系统 P200202、209210 例例 11-1 中中 P210第第 4 点点;教材教材 P361362 锅炉一般设有定期排污,大型锅炉还设有连续(表面)排污。为了节能需要,连续排污应设排污扩容锅炉一般设有定期排污,大型锅炉还设有连续(表面)排污。为了节能需要,连续排污应设排污扩容器,先计算二次蒸汽量(器,先计算二次蒸汽量(P201 式式 11-7),再求扩容器的容积(),再求扩容器的容积(P201 式式 11-8),根据所需容积,选择连续排),根据所需容积,选择连续排污扩容器的类型。污扩容器的类型。注意排污降温池的设置。注意排污降温池的设置。(三)给水(三)给水设备和主要管道的选择与计算设备和主要管道的选择与计算 1 给水泵的选择给水泵的选择 P194195、209210 例例 11-1 中中 P209第第 1 点点;教材教材 P359 常用电动离心泵,有常用电动离心泵,有 IS 型单吸离心泵、型单吸离心泵、DG、GC 型锅炉给水泵、型锅炉给水泵、R 型热水循环泵。另外蒸汽锅炉房型热水循环泵。另外蒸汽锅炉房可用汽动泵作为备用泵,以防停电。可用汽动泵作为备用泵,以防停电。P193194 选择依据为流量和扬程(选择依据为流量和扬程(P194 式式 11-1)。锅炉给水宜采用多台锅炉集中给水系统,给水泵台数应适应)。锅炉给水宜采用多台锅炉集中给水系统,给水泵台数应适应全年负荷变化的要求,应设备用泵,一般全年负荷变化的要求,应设备用泵,一般 34 台。若锅炉本体上带有给水泵台。若锅炉本体上带有给水泵(燃(燃油、燃气炉)油、燃气炉),需校核其,需校核其流量和扬程,若不满足要求,需重新选择。流量和扬程,若不满足要求,需重新选择。2 凝结凝结水泵的选择水泵的选择 P196第三点第三点;教材教材 P359360 回收未污染的凝结水,既可节约燃料,又因凝结水本来就是软水不需再软化,可减少软化设备处理量。回收未污染的凝结水,既可节约燃料,又因凝结水本来就是软水不需再软化,可减少软化设备处理量。凝结水泵把凝结水送入软水箱或除氧器。选择依据是进入凝结水箱的最大小时流量(由凝结水回收率凝结水泵把凝结水送入软水箱或除氧器。选择依据是进入凝结水箱的最大小时流量(由凝结水回收率 和和额定额定 D 计算)和扬程。一般计算)和扬程。一般2 台,一台备用,若凝结水和软化水分别输送,凝结水泵应按间断工作考虑。台,一台备用,若凝结水和软化水分别输送,凝结水泵应按间断工作考虑。3 给水箱和凝结水箱的确定给水箱和凝结水箱的确定 P197198、209210 例例 11-1 中中 P209第第 2 点点;教材教材 P360 3 宜设宜设 1 个给水箱,常年不间断供热的锅炉房或容量大的锅炉房应设置个给水箱,常年不间断供热的锅炉房或容量大的锅炉房应设置 2 个,两水箱用连通管连接,以个,两水箱用连通管连接,以备检修切换使用。给水箱总有效容积为所有锅炉在额定蒸发量时所需备检修切换使用。给水箱总有效容积为所有锅炉在额定蒸发量时所需 2060min 的给水量,小容量锅炉,的给水量,小容量锅炉,可以适当加大。一般用矩形水箱,大于可以适当加大。一般用矩形水箱,大于 20m3的大型水箱宜用圆形,以节约钢材。的大型水箱宜用圆形,以节约钢材。凝结水箱一般应设凝结水箱一般应设 2 个,专供采暖用的凝结水箱也可设个,专供采暖用的凝结水箱也可设 1 个。总有效容积为最大小时回水量的个。总有效容积为最大小时回水量的 1/22/3。若凝结水系统为闭式,凝结水箱也应闭式,反之为开式。开式水箱宜用圆形或方形。凝结水箱应设。若凝结水系统为闭式,凝结水箱也应闭式,反之为开式。开式水箱宜用圆形或方形。凝结水箱应设置自动控制水位装置,使凝结水泵可以自动停启,实现间断工作。置自动控制水位装置,使凝结水泵可以自动停启,实现间断工作。小型锅炉房可将软水箱和凝结水箱合为小型锅炉房可将软水箱和凝结水箱合为 1 个,凝结水直接回入给水箱,个,凝结水直接回入给水箱,以以减少二次蒸汽热损失。减少二次蒸汽热损失。4 原水加压泵原水加压泵(无原水压力资料可不设)(无原水压力资料可不设)有时自来水水压偏低(低于软水器要求的原水压力),为确保再生时所需的反洗水压和软化时所需克有时自来水水压偏低(低于软水器要求的原水压力),为确保再生时所需的反洗水压和软化时所需克服交换器阻力的水压,需设置原水加压泵服交换器阻力的水压,需设置原水加压泵 1 台。台。5 除氧水泵的选择除氧水泵的选择 除氧水泵把给水箱的水送向位于高处的除氧器。选择依据:流量和扬程,考虑备用。除氧水泵把给水箱的水送向位于高处的除氧器。选择依据:流量和扬程,考虑备用。6 主要管道管径的计算主要管道管径的计算 主要管道指自来水总管、给水箱出水总管、给水母管、蒸汽母管、二次蒸汽管道、各热用户蒸汽管等。主要管道指自来水总管、给水箱出水总管、给水母管、蒸汽母管、二次蒸汽管道、各热用户蒸汽管等。用用“假定流速假定流速”法。查表(法。查表(P205206表表 11-5)确定管内介质的允许流速)确定管内介质的允许流速,根据流量,根据流量 G 用公式计算管径或查用公式计算管径或查线线算图确定。算图确定。Q=1000G=3600(/4)()(Dn/1000)2,故,故 Dn=594.5(G/)1/2 mm Q、G介质的体积流量、质量流量(介质的体积流量、质量流量(m3/h、t/h);介质的比容(介质的比容(m3/kg););介质的流速(介质的流速(m/s););Dn管道内径(管道内径(mm)。产品管子中不一定有计算出的管径规格,可选取与其最接近并略大于该管径的)。产品管子中不一定有计算出的管径规格,可选取与其最接近并略大于该管径的管子。与设备相连的管子若短,可取设备本体上的对应管径。管子。与设备相连的管子若短,可取设备本体上的对应管径。7 分汽缸的计算分汽缸的计算 P199200 第二点第二点 分汽缸的直径计算公式同管径(缸内蒸汽流速分汽缸的直径计算公式同管径(缸内蒸汽流速 1015m/s;热水;热水 0.10.3m/s),一般比其上汽水连接),一般比其上汽水连接总管直径大总管直径大 2#以上;分汽缸筒体的长度取决于接管管径、数目和结构强度,同时顾及接管上阀门的启闭操以上;分汽缸筒体的长度取决于接管管径、数目和结构强度,同时顾及接管上阀门的启闭操作的便利,接管中心距按管径和保温层厚度确定(查手册)。作的便利,接管中心距按管径和保温层厚度确定(查手册)。(四)送引风系统的设计(四)送引风系统的设计(燃煤锅炉)(燃煤锅炉)参考参考 P154155 例例 9-1 1 决定送、引风系统及其管道布置决定送、引风系统及其管道布置 为避免相互干扰,锅炉通风除尘系统宜按单台独立设置。画出系统的布置简图。为避免相互干扰,锅炉通风除尘系统宜按单台独立设置。画出系统的布置简图。2 计算锅炉送风量和排烟量计算锅炉送风量和排烟量 以单台锅炉额定负荷为基础计算烟、风量以单台锅炉额定负荷为基础计算烟、风量 V。3 计算烟、风管道的断面尺寸计算烟、风管道的断面尺寸 仍用仍用“假定流速法假定流速法”。选定流速。选定流速(P140),依,依 2 算出的流量计算算出的流量计算 F。F=V/v(m2)。)。F烟、风管道断面积烟、风管道断面积 m2;V烟、风量烟、风量 m3/s;v烟、风流速烟、风流速 m/s。4 计算烟、风道的阻力计算烟、风道的阻力 阻力计算非常麻烦,本课程设计不做要求。估算送风总阻力为阻力计算非常麻烦,本课程设计不做要求。估算送风总阻力为 1000Pa,引风总阻力为,引风总阻力为 1540Pa(可以(可以考虑利用烟囱的自生通风力)。考虑利用烟囱的自生通风力)。5 决定烟囱高度,进、出口尺寸,引力决定烟囱高度,进、出口尺寸,引力 机械通风的锅炉房,烟囱主要使满足环境卫生的要求,根据锅炉房总额定出力,查表确定;先计算烟机械通风的锅炉房,烟囱主要使满足环境卫生的要求,根据锅炉房总额定出力,查表确定;先计算烟囱出口内径囱出口内径 d2,再定进口内径,再定进口内径 d1;烟囱引力可以帮助克服一部分引风阻力;烟囱引力可以帮助克服一部分引风阻力;燃油、气锅炉燃油、气锅炉,烟囱直径按锅炉本体上的直径确定,一般用钢板烟囱,为减轻炉膛和烟道在混合气体,烟囱直径按锅炉本体上的直径确定,一般用钢板烟囱,为减轻炉膛和烟道在混合气体发生爆炸时的破坏程度,在炉膛和烟囱上要装防爆门,防爆门的选择查资料发生爆炸时的破坏程度,在炉膛和烟囱上要装防爆门,防爆门的选择查资料 2#P543。6 风机校核或选择风机校核或选择 4 若锅炉有配套风机,校核风机的流量和压头。若不满足,需重新选用,选择依据:流量和压头。若锅炉有配套风机,校核风机的流量和压头。若不满足,需重新选用,选择依据:流量和压头。7 除尘器的选择除尘器的选择 P135 例例 8-1 若锅炉厂配套供应除尘器,要针对使用地区的具体情况,校核,如不符合当地的排放标准,应重新选若锅炉厂配套供应除尘器,要针对使用地区的具体情况,校核,如不符合当地的排放标准,应重新选择。锅炉上大多使用旋风除尘器,主要按除尘效率择。锅炉上大多使用旋风除尘器,主要按除尘效率 选择除尘器,还要考虑负荷适应性、阻力等因素。选择除尘器,还要考虑负荷适应性、阻力等因素。(五)运煤除灰方式的选择(五)运煤除灰方式的选择 (燃煤锅炉)(燃煤锅炉)P108 例例 7-1、P114115 例例 7-2 1 计算锅炉房的耗煤量和灰渣量计算锅炉房的耗煤量和灰渣量 P100 主要计算小时最大耗煤量和灰渣量。另外可计算最冷月、最大昼夜小时平均、全年的耗煤量和灰渣量,主要计算小时最大耗煤量和灰渣量。另外可计算最冷月、最大昼夜小时平均、全年的耗煤量和灰渣量,作为进行燃料预算的依据。作为进行燃料预算的依据。2 运煤除灰方式的选择运煤除灰方式的选择 P108、114 小时最大耗煤量和灰渣量是选择运煤除灰方式的主要依据,还要考虑劳动条件、劳动生产率、保证生小时最大耗煤量和灰渣量是选择运煤除灰方式的主要依据,还要考虑劳动条件、劳动生产率、保证生产安全等因素,建议选用机械化的运煤除灰方式。若锅炉有配套运煤设备和除灰设备,应校核其性能是否产安全等因素,建议选用机械化的运煤除灰方式。若锅炉有配套运煤设备和除灰设备,应校核其性能是否符合符合实际需要,否则需重选。实际需要,否则需重选。(不要求选具体设备)(不要求选具体设备)3 计算贮煤场、灰渣场的面积计算贮煤场、灰渣场的面积 P102 贮煤场、灰渣场的面积应视煤源远近、交通运输条件、锅炉房的耗煤量和灰渣量、灰渣的综合利用情贮煤场、灰渣场的面积应视煤源远近、交通运输条件、锅炉房的耗煤量和灰渣量、灰渣的综合利用情况等因素确定。贮煤场,火车和船舶运输况等因素确定。贮煤场,火车和船舶运输1025 天的锅炉房最大计算耗煤量,汽车运输天的锅炉房最大计算耗煤量,汽车运输510 天的锅天的锅炉房最大计算耗煤量;灰渣场,一般能贮存炉房最大计算耗煤量;灰渣场,一般能贮存 35 昼夜锅炉房最大计算灰渣量。如在锅炉房外设置集中灰昼夜锅炉房最大计算灰渣量。如在锅炉房外设置集中灰渣斗时,可不设置灰渣场。根据运煤除灰方式的不同,有时还需要计算贮煤斗和灰渣斗的容积。渣斗时,可不设置灰渣场。根据运煤除灰方式的不同,有时还需要计算贮煤斗和灰渣斗的容积。(六)燃油系统的设计(六)燃油系统的设计 (燃油锅炉)(燃油锅炉)P115119 ;主要参考资料;主要参考资料 2#1 计算锅炉房耗油量计算锅炉房耗油量 B=KD(hq-hgs)/(Qnet,ar)(kg/h)。B单台锅炉计算燃油量(单台锅炉计算燃油量(kg/h););K富裕系数,一般富裕系数,一般 1.21.3;D锅炉额定蒸发量锅炉额定蒸发量 kg/h;hq、hgs蒸汽、给水的焓蒸汽、给水的焓 kJ/kg;锅炉效率锅炉效率,%;Qnet,ar燃油的燃油的收到收到基低位发热量基低位发热量,kJ/kg。单台锅炉有单台锅炉有 n 个燃烧器,每只燃烧器的计算耗油量个燃烧器,每只燃烧器的计算耗油量 B=B/n;锅炉房的总燃油耗量等于每台锅炉;锅炉房的总燃油耗量等于每台锅炉 B 的的代数和代数和 B。2 计算贮油罐的容积计算贮油罐的容积 贮油罐的总容积应根据油的运输贮油罐的总容积应根据油的运输方式、供油周期等因素确定。火车和船舶运输方式、供油周期等因素确定。火车和船舶运输2030 天的锅炉房最天的锅炉房最大消耗量,汽车运输大消耗量,汽车运输510 天的锅炉房最大消耗量,油管输送天的锅炉房最大消耗量,油管输送35 天的锅炉房最大消耗量。重油贮油天的锅炉房最大消耗量。重油贮油罐罐2 个,为便于输送,粘度较大的重油可在重油罐内加热,加热温度个,为便于输送,粘度较大的重油可在重油罐内加热,加热温度90。贮油罐一般采用地埋方式,。贮油罐一般采用地埋方式,利用位差将油罐车的燃油卸入贮油罐。利用位差将油罐车的燃油卸入贮油罐。3 计算日用油箱的体积计算日用油箱的体积 当贮油罐离锅炉房较远或直接通过贮油罐向锅炉供油不合适时,可在锅炉房内设置日用油箱和供油泵当贮油罐离锅炉房较远或直接通过贮油罐向锅炉供油不合适时,可在锅炉房内设置日用油箱和供油泵房,燃油从日用油箱直接供给锅炉燃烧。贮油罐和日用油箱之间采用管道输送。日用油箱设在锅炉房内时,房,燃油从日用油箱直接供给锅炉燃烧。贮油罐和日用油箱之间采用管道输送。日用油箱设在锅炉房内时,重油重油5m3,柴油柴油1m3。室内日用油箱应采用闭式油箱,油箱上不应用玻璃管液位计。室内日用油箱应采用闭式油箱,油箱上不应用玻璃管液位计(易碎,一般软管)(易碎,一般软管),应设直接通向室外的通气管,通气管上装阻火器和防雨装置。应设直接通向室外的通气管,通气管上装阻火器和防雨装置。4 燃油过滤器的确定燃油过滤器的确定 燃油杂质较多,一般在输油泵前母管上和燃烧器进口管上应安装油过滤器。泵前多用网状过滤器(滤燃油杂质较多,一般在输油泵前母管上和燃烧器进口管上应安装油过滤器。泵前多用网状过滤器(滤网规格网规格,离心泵为离心泵为 812 目目/cm,螺杆泵、齿轮泵可取螺杆泵、齿轮泵可取 1632 目目/cm,滤网面积为进口管面积的,滤网面积为进口管面积的 810 倍),倍),燃烧器前多用片装过滤器,或细燃油过滤器。泵前进口母管上应设燃烧器前多用片装过滤器,或细燃油过滤器。泵前进口母管上应设 2 台油过滤器,台油过滤器,1 台备用。台备用。5 选择输油泵选择输油泵 把油从贮油罐送到日用油箱,常用螺杆泵、齿轮泵,也可用把油从贮油罐送到日用油箱,常用螺杆泵、齿轮泵,也可用蒸汽往复泵、离心泵。油泵不宜蒸汽往复泵、离心泵。油泵不宜小于小于 2 台,台,5 其中其中 1 台备用。选择依据:流量和扬程。流量应台备用。选择依据:流量和扬程。流量应锅炉房总的小时最大计算耗油量的锅炉房总的小时最大计算耗油量的 110%。6 计算放散吹扫管计算放散吹扫管 对较长时间停止运行的燃油管路,如卸油管路,应将燃油扫出。其它燃油管道,检修时也需将燃油扫对较长时间停止运行的燃油管路,如卸油管路,应将燃油扫出。其它燃油管道,检修时也需将燃油扫出,以防出,以防“死油段死油段”存在。蒸汽容易取得,一般都用蒸汽吹扫,也可用压缩空气。最好能顺坡吹扫。吹出的存在。蒸汽容易取得,一般都用蒸汽吹扫,也可用压缩空气。最好能顺坡吹扫。吹出的油品可入污油池、贮油罐或临时接油的油桶中,一般应避免扫入日用油箱。吹扫蒸汽压力油品可入污油池、贮油罐或临时接油的油桶中,一般应避免扫入日用油箱。吹扫蒸汽压力 0.71.0 MPa时,吹扫管径可根据燃油管道管径和长度查表确定。时,吹扫管径可根据燃油管道管径和长度查表确定。7 计算燃油管道的管径和阻力计算燃油管道的管径和阻力 计算管径计算管径还用还用“假定流速法假定流速法”。d=18.8(Q/)1/2=18.8(G/)1/2 (mm)。)。Q、G管道内油的体积流量、质量流量管道内油的体积流量、质量流量 m3/h、t/h;油的平均流速油的平均流速 m/s;油的密度油的密度 t/m3。阻力包括摩擦阻力和局部阻力,计算比较复杂,工程设计中用查表方法(参阻力包括摩擦阻力和局部阻力,计算比较复杂,工程设计中用查表方法(参 2#P375385)。8 确定管道敷设方式确定管道敷设方式 室外燃油管路可采用架空(高支架)、管墩(低支架)或管沟方式,根据具体情况选用。室内燃油管室外燃油管路可采用架空(高支架)、管墩(低支架)或管沟方式,根据具体情况选用。室内燃油管路可架空也可地沟。架空的优点是维修方便。路可架空也可地沟。架空的优点是维修方便。(七)燃气系统的设计(七)燃气系统的设计(燃气锅炉)(燃气锅炉)P119122 ;主要参考资料;主要参考资料 2#从燃气管网引入燃气,设减压装置,调压系统可不设计,但图上应有示意。从燃气管网引入燃气,设减压装置,调压系统可不设计,但图上应有示意。1 计算锅炉房燃气量计算锅炉房燃气量 B=KD(hq-hgs)/(Qnet,ar)(kg/h)。B单台锅炉计算燃气量(单台锅炉计算燃气量(m3/h););K富裕系数,一般富裕系数,一般 1.21.3;D锅炉额定蒸发量锅炉额定蒸发量 kg/h;hq、hgs蒸汽、给水的焓蒸汽、给水的焓 kJ/kg;锅炉效率锅炉效率,%;Qnet,ar燃气的燃气的收到收到基低位发热量基低位发热量 kJ/m3。单台锅炉有。单台锅炉有 n 个燃个燃烧器,每只燃烧器的计算耗气量烧器,每只燃烧器的计算耗气量 B=B/n;锅炉房的总燃气耗量等于每台锅;锅炉房的总燃气耗量等于每台锅 B 的代数的代数和和 B,即供气总管的,即供气总管的燃气计算流量。燃气计算流量。2 计算吹扫放散管计算吹扫放散管 燃气管道在停止运行进行检修时,为检修工作安全,需把管道内的燃气吹扫干净;系统在较长时间内燃气管道在停止运行进行检修时,为检修工作安全,需把管道内的燃气吹扫干净;系统在较长时间内停止工作后再投入运行前,为防止燃气停止工作后再投入运行前,为防止燃气-空气混合物进入炉膛引起爆炸,也需吹扫,将可燃气排入大气。空气混合物进入炉膛引起爆炸,也需吹扫,将可燃气排入大气。吹扫管的管径根据吹扫管段的容积和吹扫时间确定,一般按吹扫时间吹扫管的管径根据吹扫管段的容积和吹扫时间确定,一般按吹扫时间 1530min,排气量为吹扫段容积的,排气量为吹扫段容积的1020 倍。也可按经验根据燃气管道直径选取吹扫放散管的管径。倍。也可按经验根据燃气管道直径选取吹扫放散管的管径。3 计算燃气管道管径和阻力计算燃气管道管径和阻力 可根据燃气流量和选取流速来计算。可根据燃气流量和选取流速来计算。d=18.8(B/)1/2。允许流速。允许流速 查手册。查手册。阻力包阻力包括摩擦阻力和局部阻力,计算比较复杂,工程设计中用查表方法(参括摩擦阻力和局部阻力,计算比较复杂,工程设计中用查表方法(参 2#P413426)。4 确定管道敷设方式确定管道敷设方式 可地埋或架空。厂外一般地埋,厂内可根据具体情况地埋或架空。锅炉房和车间内的燃气管道一般架可地埋或架空。厂外一般地埋,厂内可根据具体情况地埋或架空。锅炉房和车间内的燃气管道一般架空敷设。空敷设。(八)锅炉房工艺布置(八)锅炉房工艺布置 P233238;教材教材 P352354、P420422 请先查阅教材、锅炉房设计规范请先查阅教材、锅炉房设计规范(4 锅炉房的布置)锅炉房的布置)、锅炉房设计手册及相关资料,熟悉锅炉房、锅炉房设计手册及相关资料,熟悉锅炉房设备、烟风管道、主要汽水管道的布置原则与要求,并参考已有的设计实例(设备、烟风管道、主要汽水管道的布置原则与要求,并参考已有的设计实例(P243263 第六节)。第六节)。然后绘制然后绘制出布置简图,并逐步修改完善。出布置简图,并逐步修改完善。(九)编写设计说明书(九)编写设计说明书 说明书最好按设计程序编写,包括方案确定、设计计算、设备选择和设计简图等全部内容,计算部分说明书最好按设计程序编写,包括方案确定、设计计算、设备选择和设计简图等全部内容,计算部分可用表格形式。可用表格形式。在在每一页的每一页的右边留出备注栏,右边留出备注栏,注注明设计过程中使用的公式、选用的参数等的出处。明设计过程中使用的公式、选用的参数等的出处。(十)图纸要求(十)图纸要求 参考参考教材教材 P364后面后面 4 张图张图(煤)、(煤)、P434后面后面 5 张图(油)及张图(油)及 3 张图(气)张图(气)6 1 热力系统图热力系统图 1 张(张(1#或或 2#图纸)图纸)图中应附图中应附图例图例,并标出设备编号及选定的管径,并标出设备编号及选定的管径及壁厚及壁厚,标明介质流向,尤其是管子断开处和流向不易,标明介质流向,尤其是管子断开处和流向不易判定处。判定处。系统图应大致成比例,管道上各类阀系统图应大致成比例,管道上各类阀门、计量表、控制仪表等都要画出。门、计量表、控制仪表等都要画出。2 锅炉房布置图锅炉房布置图 2 张(张(1#或或 2#图纸)图纸)包括锅炉房平面布置图和主要剖面图。设备及附件以外形或代号表示,设备注明编号,并附有明细表。包括锅炉房平面布置图和主要剖面图。设备及附件以外形或代号表示,设备注明编号,并附有明细表。烟风管道按比例绘制,从锅炉至分汽缸的蒸汽管道和给水母管也应绘出。烟风管道按比例绘制,从锅炉至分汽缸的蒸汽管道和给水母管也应绘出。四四、时间安排时间安排 计算、选设备计算、选设备 2.5 天天;绘图、整理设计说明书绘图、整理设计说明书 2.5 天天 五五、设计要求设计要求 1 勤动手勤动口、积极思考、独立完成选择计算;勤动手勤动口、积极思考、独立完成选择计算;2 独立完成图纸绘制,做到心中有数、一清二楚;独立完成图纸绘制,做到心中有数、一清二楚;3 遵守纪律,按时完成课程设计遵守纪律,按时完成课程设计 六六、参考资料参考资料 1#锅炉房实用设计手册锅炉房实用设计手册(第(第 2 版)版)锅炉房实用设计手册编写组编写(锅炉房实用设计手册编写组编写(2001)TK22/36 机械工业出版社机械工业出版社 2#燃油燃气锅炉房设计手册燃油燃气锅炉房设计手册 燃油燃气锅炉房设计手册编写组编写(燃油燃气锅炉房设计手册编写组编写(1998)TK22/27 机械工业出版社机械工业出版社 3#锅炉与锅炉房设备锅炉与锅炉房设备 夏喜英编(中专教材)夏喜英编(中专教材)哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 4#工业锅炉房设计手册(第二版)工业锅炉房设计手册(第二版)航天工业部第七设计研究院编航天工业部第七设计研究院编 中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社 5实用供热空调设计手册实用供热空调设计手册 陆耀庆主编陆耀庆主编 (1993)TU83/41 中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社 6锅炉及锅炉房设备(第三版)锅炉及锅炉房设备(第三版)奚士光、吴味隆、蒋君衍编著(大专教材)奚士光、吴味隆、蒋君衍编著(大专教材)中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社 7锅炉房设计规范锅炉房设计规范(附条文说明)(附条文说明)GB50041-2008 (10、17 也有)也有)8工业锅炉安装工程施工及验收规范工业锅炉安装工程施工及验收规范GB50273-98(1998)T-652/14 (14 也有)也有)9城镇燃气设计规范城镇燃气设计规范GB50028-93 (1998 年版)年版)T-652/13 10暖通空调制图与设计施工规范应用手册暖通空调制图与设计施工规范应用手册 何耀东主编(何耀东主编(1999)TU-83/39 中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社 11暖通空调设计选用手册(上、下)国家建筑标准设计图案暖通空调设计选用手册(上、下)国家建筑标准设计图案(1996)中国建筑标准设计研究所出版中国建筑标准设计研究所出版 12实用锅炉手册实用锅炉手册 林宗虎、徐通模主编林宗虎、徐通模主编 (1999)TK-22/29 化学工业出版社化学工业出版社 13工业锅炉技术标准规范应用大全工业锅炉技术标准规范应用大全 刘弘睿刘弘睿 主编主编 (2000)TK-22/32 中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社 14燃油燃气锅炉实用技术燃油燃气锅炉实用技术 秦裕琨主编秦裕琨主编 (2001)TK22/34 中国电力出版社中国电力出版社 15锅炉安装手册锅炉安装手册 朱宝山主编朱宝山主编 (2001)TK-22/31 中国电力出版社中国电力出版社 16暖通空调常用数据手册建筑工程常用数据系列手册编写组编(暖通空调常用数据手册建筑工程常用数据系列手册编写组编(1997)TU83/34 中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社 17暖通空调规范暖通空调规范 工程建设标准规范分类汇编工程建设标准规范分类汇编 (1996)T-652-6 中国建筑中国建筑工业出版社工业出版社 另:建筑热能通风空调(季刊)另:建筑热能通风空调(季刊)1999 年第年第 4 期期 “燃油锅炉房的设计燃油锅炉房的设计”
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