1、目 录 目 录 . I 绪 论 . 1 1 原始资料 . 2 1.1 热负荷采暖面积 . 2 1.2 煤质资料 . 2 1.3 水质资料 - . 2 1.4 气象资料 . 2 2 锅炉类型及台数的选择计算 . 3 2.1 热负荷计算 . 3 2.1.1 最大计算热负荷 Qmax . 3 2.1.2 采暖平均热负荷 Qpj . 3 2.1.3 采暖年热负荷 Qn . 3 2.2 锅炉台数确定原则 . 3 2.3 锅炉类型的选择 . 4 2.3.1 应能满足供热介质参量的要求 . 4 2.3.2 应能有效地燃烧所采用的燃料 . 4 2.3.3 其它 . 5 3 燃烧热平衡计算及省煤器校核计算 .
2、6 3.1 燃烧热平衡计算 . 6 3.1.1 燃烧过程中的漏风系数及过量空气系数 . 6 3.1.2 理论空气消耗量及烟气理论、实际体积 . 6 3.1.3 各受热面烟道中的烟气特性 . 7 3.1.4 焓温表 . 7 3.1.5 锅炉热平衡及燃料消耗量计算 (每台锅炉 ). 8 3.2 省煤器的校核计算 . 9 3.2.1 省煤器进出口实际烟气容积 yV . 9 3.2.2 省煤器进出口烟焓 . 10 _Toc1391789713.2.3 烟气侧放热量 smrpQ . 10 3.2.4 省煤器中介质吸热量 smQ . 10 3.2.5 省煤器介质出口焓和出口 温度 . 10 3.2.6 省
3、煤器所需传热面积计算 . 11 4 水处理设备的选择及热网补给水系统 . 12 4.1 水处理方案的确定 . 12 4.1.1 热水锅炉对给水水质的要求 . 12 4.1.2 水质处理方案的确定 . 12 4.1.3 除氧方式的选择 . 13 4.2 热网循环水量及循环水泵的选择计算 . 14 4.2.1 循环水量及循环水泵的选择计算 . 14 4.2.2 循环水泵的选 择 . 15 4.3 热网补给水量及补给水泵的选择 . 15 4.3.1 热网补给水量的确定 . 15 4.3.2 补水泵的选择计算 . 16 4.4 固定床逆流钠离子交换器计算 . 17 4.4.1 钠离子交换器计算 . 1
4、7 4.4.2 软化水箱体积计算 . 18 4.5 再生液制备系统及计算 . 18 4.5.1 系统及设备 . 18 4.5.2 盐液制备设备的计算和盐液泵的选择 . 19 4.6 管道、附件及阀门的选择计算 . 20 4.6.1 供回水系统主要管道管径的选择计算 . 20 4.6.2 分集水器的分类及型号选 择 . 21 4.6.3 除污器 . 21 4.6.4 主要阀门的选择 . 21 4.6.5 设计中应注意的问题 . 21 5 送引风系统的设备选择计算 . 23 5.1 风烟道设计要点 . 23 5.2 送风系统的设计 . 23 5.2.1 送风量的设计计算 . 23 5.2.2 风道
5、断面的确定 . 24 5.3 引风系统设计 . 27 5.3.1 排烟量设计计算 . 27 5.3.3 烟道阻力计算 . 29 5.4 烟囱的计算 . 34 5.4.1 烟囱的出口直径（内径） . 34 5.4.2 烟囱底部直径（内径） . 34 5.4.3 烟囱阻力计算 . 34 5.4.4 烟囱引力计算 . 35 6 除尘设备的选择 . 36 6.1 烟气量计算 . 36 6.2 烟 气分散度 . 36 6.3 烟气含尘浓度 . 36 6.4 除尘器型号的选择 . 36 7 运煤除渣系统的设计及设备计算 . 37 7.1 运煤系统的设计计算 . 37 7 1.1 锅炉房最大小时耗煤量 .
6、37 7.1.2 锅炉房最冷月昼夜平均耗煤量 B. 37 7.1.3 锅炉房最冷月耗煤量 . 37 7.1.4 锅炉房年耗热量 . 37 7.2 运煤系统的选择 . 37 7.2.1 锅炉房运煤方式的选择 . 37 7.2.2 埋刮板输送机 . 38 7.2.3 炉前储煤斗体积 . 38 7.2.4 煤场面积的计算 . 39 7.2.5、运煤系统附属设备的选择 . 39 7.3 除渣系统的设计计算 . 40 7.3.1 灰渣总量计算 . 41 7.3.2 灰渣场面积 . 41 7.3.3 灰渣斗体积计算 . 41 8 热工测量与自动控制 . 42 8.1 热工仪表 . 42 8.2 热工控制
7、. 43 9 锅 炉房的工艺布置说明 . 44 9.1 锅炉房建筑 . 44 9.1.1 锅炉房建筑的组成 . 44 9.1.2 锅炉房建筑的布置形式 . 44 9.2 锅炉房设备布置 . 44 10 技术经济分析 . 45 结 论 . 46 参考文献 . 47 致 谢 . 48 附录 -1 人员编制表 . 49 附录 -2 锅炉房主要设备表 . 50 附录 -3 锅炉房预算细表 . 51 *商业大学毕业设计（论文） 第 1 页 绪 论 对于一个采暖系统来说，锅炉是核心中的核心。随着经济的发展，锅炉设备日益广泛应用于现代工业的各个领域，成为我国经济发展的重要热工设备之一。 根据目前我国燃料的使
8、用程度，煤的使用仍然占大部分，燃油燃气锅炉虽然发展很快，但由于 其建设的经济条件、设计经验相对来说比较不成熟，再者其所用燃料的输送问题很难解决及成本价格太高，故燃煤锅炉仍是将来的主流趋势。燃煤锅炉房初投资小，经济实用性强，做燃煤锅炉房的设计有现实意义。 本设计为北京地区 15 万平米住宅小区采暖锅炉房工艺设计，整个设计力求设备选型准确合理、工艺流程布置顺畅、经济技术合理、燃料消耗低、初投资小。根据锅炉房设计的基本要求和原则进行热负荷计算、设备选型和工艺布置。 *商业大学毕业设计（论文） 第 2 页 1 原始资料 1.1 热负荷采暖面积 热负荷采暖面积： 150000 m2 采暖方式 ：直接取自
9、锅炉房的 95 /70热水供暖。 采暖热负荷 Q= 10.368 MW 建筑物最大高度 H=24 m 热网作用半径 R=1000 m 1.2 煤质资料 选用 II 类烟煤 山东良庄 Cy=46.55 Hy=3.06 Oy=6.11 Ny=0.83 Sy=1.94 Wy=9.00 Ay=32.48 Vy=38.50 Qdwy=17693% kJ/kg 1.3 水质资料 - 总 硬度 H=5mge/L 总碱度 A=4.7 mge/L 暂时硬度 H=4.7 mge/L 永久硬度 H=0.3 mge/L 溶解氧 = 0.21 mge/L PH 值 =8.3 1.4 气象资料 1.4.1 大气压力 冬季
10、 102.04 kPa 夏季 99.86 kPa 1.4.2 室外计算温度 冬季采暖室外计算温度： -9 采暖期室外平均温度： -1 采暖总天数： 129 天 1.4.3 主导风向 N 北风 1.4.4 最大冻土深度 850 mm *商业大学毕业设计（论文） 第 3 页 2 锅炉类型及台数的选择计算 2.1 热负荷计算 2.1.1 最大计算热负荷 Qmax Qmax= Qkk 00kW Q0=Q F=64 150000=9.6 MW 式中 K0-热水管网的热损失系数，取用 1.08 K1-采暖热负荷同时使用系数，取用 1.0 q-住宅推荐热指标，取 64W/m2 Q0-采暖最大热负荷 所以 Q
11、0=1.08 1.0 9.6 =10.368 MW 2.1.2 采暖平均热负荷 Qpj Qpj = 1 Q0 kW 式中 -采暖系数，可按式 1=wnpjn tt tt =0.7 t-室外采暖计算温度和采暖室外平均温度，分别为 -9oC 和 -1.0oC tn-采暖室内计算温度，取 20 oC 2.1.3 采暖年热负荷 Qn 与小区供暖制度取用方式有关，选用调节运行供暖 Qn=20 n1 Qpj+4 n1 Q 可 W 式中 20， 4-每天两班工作制，室内 18 oC 和室外 5 oC 时的供暖小时数 Q-值班期间室内保持 5 oC 时的平均采暖热负荷 Qpj= 1 Qo 式中 故 Qpj=0
12、.43 9.6 =4.13 MW Qn=20 129 6.72+4 129 4.13 =19468.7 MW 2.2 锅炉台数确定原则 根据热负荷计算，锅炉最大热负荷 10.368MW，确定锅炉总额定功率为12.6MW *商业大学毕业设计（论文） 第 4 页 可选范围： 3 台 4.2MW 5 台 2.8MW 9 台 1.4MW 18 台 0.7MW 锅炉台数的确定原则 : 锅炉台数应按所有运行锅炉在额定功率工作时能满足锅炉最大计算热负荷的原则来确定。 应有较高的热效率，并应使锅炉的热负荷、台数和其它性能均能有效地适应热负荷变化的需要。热负荷大小及其发展趋势与选择锅炉容量、台数有极大的关系。热
13、负荷大者，单台锅炉的容量应较大，如近期内热负荷可能有较大增长，也可选用较大容量的锅炉 。将发展负荷考虑进去，如考虑远期负荷的增长，则可在锅炉的发展端留有安装扩建锅炉的富裕位置或者在总图上留有空地。 锅炉台数应根据热负荷的高度、锅炉的检修和改建时总数不超过 7 台。 以生产热负荷为主或常年供热的锅炉房，可以设置一台备用锅炉；以采暖通风和生活热负荷为主的锅炉房一般不设备用锅炉。 参考以上锅炉台数确定原则及热负荷计算结果，平均热负荷 7.15MW 适合 3台 4.2MW 锅炉使用，在要求不太高时可用 2 台，即 2 台锅炉也能维持平均热负荷，故选用 3 台 4.2MW 锅炉，无备用炉。 2.3 锅炉
14、类型的选择 2.3.1 应能满足供热介质参量的要求 （ 1）热水锅炉炉水温的选择由热用户所要求的供暖系统方式决定。 （ 2）为方便设计、安装、运行和维护，同一锅炉房应采用同一型号、相同热介质的锅炉。当选用不同锅炉时，不宜超过两种，采暖锅炉房一般宜采用热水锅炉；当有通风热负荷时特别注意对热水温度的要求，可选用蒸汽锅炉。采暖热水锅炉，当有通风热负荷时特别注意对热水用交换器或蒸汽锅炉。采暖热水交换器中的蒸汽由喷射器产生。采暖热负荷较大的锅炉房且生产用蒸汽压力较低时，可选用高温热水锅炉，用高温热水通过蒸汽发生器来产生蒸汽，也可在同一锅炉房内同 时设置蒸汽锅炉和热水锅炉。 2.3.2 应能有效地燃烧所采
15、用的燃料 锅炉燃烧方式的选择，应根据采用的煤种和锅炉所适应的煤种范围，综合考虑以下要求； （ 1） 对煤种的适应性好； （ 2） 对负荷的适应性和压力性较好； （ 3） 除烟效果好； （ 4） 劳动强度低。 *商业大学毕业设计（论文） 第 5 页 2.3.3 其它 所采用的锅炉应有较高的热效率和较低的基建投资、运行费用，并能经济而有效地适应热负荷的变化。 鉴 于 上 述 情 况 ， 本 设 计 采 用 3 台 哈 尔 滨 团 结 锅 炉 厂 生 产 的SZL4.2-0.7-95/70-AII 型 热水锅炉，供水温度 95oC，回水温度 70oC， 设计热效率79.26%，耗煤量 1078.16
16、kg/h，外形尺寸； 7810 3435 3465mm，额定工作压力：0.7MPa。 *商业大学毕业设计（论文） 第 6 页 3 燃烧热平衡计算及省煤器校核计算 3.1 燃烧热平衡计算 3.1.1 燃烧过程中的漏风系数及过量空气系数 表 3-1漏风系数及过量空气系数表 进口过量空气系数 漏风系数 出口过量空气系数 炉膛 1.50 0.10 1.60 锅炉管束 1.65 0.10 1.75 省煤器 1.75 0.10 1.85 3.1.2 理论空气消耗量及烟气理论、实际体积 （ 1）理论空气量 0kV 0kV =（ 1.866 Cy/100+0.7 Sy/100+5.55 Hy/100-0.7
17、Oy/100） /0.21 = (1.866 46.55/100+0.7 1.94/100+5.55 3.06/100-0.7 6.13/100)/0.21 = 4.81 m3/kg (2)三原子气体体积 VRO2 VRO2=0.01866 (Cy +0.375Sy) =0.01866 (46.55+0.375 1.94) =0.88 m3/kg (3)N2 的理论体积 02NV =0.79 0kV +0.008 Ny =0.79 4.81+0.008 0.83 =3.81 m3/kg (4)理论水蒸汽体积 02OHV 02OHV =0.111 Hy +0.124 Wy +0.0161 0kV
18、 =0.111 3.06+0.124 9.00+0.0161 4.81 =1.53 m3/kg (5)烟气中水蒸汽的实际体积 VH2O VH2O= 02OHV +0.0161 ( -1) 0kV =1.53+0.0161 4.81 (1.6-1) =1.58 m3/kg *商业大学毕业设计（论文） 第 7 页 (6)理论烟气量 0YV 0YV =VRO2+ 02NV + 02OHV =0.88+3.81+1.53=6.22 m3/kg (7)实际空气量 Vk Vk= 0kV =1.6 4.81=7.70 m3/kg (8)实际烟气量 Vy= 0YV +1.0161( -1) 0kV =6.22
19、+1.0161 (1.6-1) 4.81 =9.15 m3/kg 3.1.3 各受热面烟道中的烟气特性 表 3 2 烟气特性表 名 称 符号 计算公式 炉膛 锅炉管束 省煤器 平均过量空气 系数 pj 0.5 ( ) 1.60 1.70 1.80 实际水蒸气体积 VH2O 02OHV+0.0161( -1) 0kV 1.576 1.584 1.592 烟气总容积 Vy 0YV +1.0161( -1) 0kV 9.156 9.637 10.118 RO2 容积份额 T RO2 VR02 /Vy 0.096 0.091 0.087 H2O 容积份额 T HO2 VH2O /Vy 0.173 0.
20、164 0.156 H 容积份额 T H T RO2 +T HO2 0.269 0.255 0.243 3.1.4 焓温表 表 3 3 咽气焓温表 烟气温度 VRO2 0.88m3/kg VN2=3.81 m3/kg VH2O=1.53 m3/kg Iy kJ/kg Ico2 Ico2 Vco2 IN2 IN2 Vco2 IH2O IH2O VH2O 3+5+7 1 2 3 4 5 6 7 8 100 170 149.6 130 495.3 151 231.03 875.93 200 357 314.16 260 990.6 304 465.12 1769.88 300 559 491.92 392 1493.52 463 708.39 2693.83 400 772 679.36 527 2007.87 626 957.78 3645.01
