供熱工程課程設計-鍋爐房及供熱工程室外管網設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 、給水、鍋水中堿度與溶解固形物的沖淡或濃縮可認為是同比例的。 在采用亞硫酸鈉除氧時，溶解固形物中還應計入相應值。 XXXX 大學土木建筑學院課程設計 第 7 頁 共 37 頁 根據《低壓鍋爐水質標準》規定，鍋水的相對堿度應小于 ，若不符合規定，應考慮除堿處理。 設計規范規定，鍋爐蒸汽壓力小于或等于 時，排污率不應 大 于 10%，壓力大于 時，則排污率不應大于 5%。水的軟化方法一般采用離子交 換軟化法，其效果穩定，易于控制。當需要除堿時，一般考慮氫 —— 鈉離子交換法。石灰預處理的系統較復雜，操作要求比較高，處理水量較小場合不宜采用。 本設計采用了 兩臺 JK2004002 全自動組合式離子交換器。 4 汽水系統的設計 給水管管徑的確定 （ 1）鍋爐房最大用水量及自來水總管管徑的計算 鍋爐房最大用水量包括以下幾項 : ① 引風機及給水泵的冷卻水流量，約為 ； ② 煤廠、渣廠用水量，約為 ； ③ 化驗及其它用水量，約為 ； ④ 生活用水量，約為 1t/h； ⑤ 鍋爐房給水量， ； 則鍋爐房最大用水量為（ ++++1） =給水管內徑的計算公式： ?Gdn ? （式 41） 式中 ： G—管內介質的質量流量， t/h ω—推薦流速， m/s（在設計中選用推薦流速為 ） 可得給水管道內徑 mmdn . 5 . 1 ???， 由此， 自來水總管 選擇 鍍鋅 焊接 鋼 管 的管 材。 （ 2） 給水管內徑的計算公式： 內徑 ?Gdn ? mm 式中： G— 管內介質的質量流量， t/h ω — 推薦流速， m/s（在設計中選用推薦流速為 2m/s） 可得給水管道內徑 mmdn ???， XXXX 大學土木建筑學院課程設計 第 8 頁 共 37 頁 由此，給水 箱出水管 選擇 Ф57 mm 的 無縫 鋼管 。 給水母管管徑確定與給水箱出水總管相同，即 Ф57。進入鍋爐的給水支管與鍋爐 本體 的給水管管徑相同， 即 Ф383mm無縫鋼管 ，且在每一支管上 裝設調節閥。 蒸汽系統主要管道直徑的確定 蒸汽管道 內徑 的計算公式： mmwGvd n ? （式 42） 式中 ： G——管內介質的質量流量， t/h ω——推薦流速， m/s（在設計中選用推薦流速為 30m/s） ν——管內介質的比容， m3/Kg（由手冊查得 ν= m3/Kg） （ 1）蒸汽母管管徑 為便于操作以及確保檢修的安全，每臺鍋爐的蒸汽母管直接接入分汽缸，其直徑為1334mm；在每臺鍋爐出口和 分汽缸入口分別裝有閘閥和截止閥。 （ 2）生產用蒸汽管管徑 生產用汽管的蒸汽流量 ?? 11 DKG oz = t/h，生產用汽壓力為 ，比容 kgmv / 3? 。蒸汽流流速取 30 m/s，則： mmwGvd n ????? 決定選取管徑 Ф 159 無縫鋼管 （ 3）采暖用蒸汽管管徑 采暖用汽管流量 ?? 22 DKG oz = t/h，蒸汽壓力為 流速 按 35 m/s計算， mmwGvdn 0735 6 06 94 ????? 決定選取管徑 Ф 219 6mm 無縫鋼管 。 （ 4）生活用蒸汽管管徑 蒸汽流量 ?? 33 DKG oz =，蒸汽壓力為 ， 流速 按 30m/s 計算，mmwGvd n 6 0 6 9 9 4 ????? 決定選用管徑為 Ф 76 。 XXXX 大學土木建筑學院課程設計 第 9 頁 共 37 頁 分汽缸的 選用 （ 1） 分氣缸直徑的確定 已知采暖 期最大 計算熱 負荷 htD / ax1 ? ，蒸汽壓 力 P= ，比容kgm / 3???? ，若蒸汽在分汽缸中流速 ? 取用 15 m/s，則分汽缸所需直徑為 mmwGvd n ????? 本設計擬采用 Ф 377 9mm 的無縫鋼管作為分汽缸的筒體 （ 2） 分汽缸筒體長度的確定 分汽缸筒體長度取決于接管管徑、數目和結構強度，同時還應顧及接管上閥門的啟閉操作的便利。本設計的分汽缸筒體上，除接有三根來自鍋爐的進汽管 （ Ф 133 4）和供生產（ Ф 133 4）、采暖（ Ф 219 6）以及生活（ Ф 76 ）用汽的輸出管外，還 接有鍋爐房字用蒸汽管（ Ф 57 ）、備用管接頭（ Ф 108 4）、壓力表接管（ Ф 25 3）以及疏水管等。分汽缸筒體結構和管孔布置如下圖。筒體由 Ф 377 9 無縫鋼管制作，長度為 2820mm。 5 送引風系統的設計 根據工業鍋爐產品技術條件的規定，送風機、引風機和除塵器都在 ―工業鍋爐成套供應范圍 ‖之內，應由鍋爐廠配套供應，如實際條件沒有特別要求，不必變更。在課程設計中送引風機系統的要求主要是確定送引風機連接系統，決定風煙管道和煙囪尺寸，進行設備和管道布置。如有實際需要，還應核對配套風機性能。 關于鍋爐熱效率、排 煙溫度、鍋爐本體煙風阻力和鍋爐本體各煙道的過量空氣系數，均引用鍋爐廠產品計算書中的數據。根據使用燃料的成分計算得出燃料耗量、送風量、排煙量。 鍋爐燃料消耗量的計算 鍋爐燃料消耗量的計算公式為： 1 00)()(,????? ?n e targspwpwgsq Q iiDiiDB kg/h （式 51） 查表可得 ： iq=； igs=84kJ/kg； ipw=。 可得： 1 0 0802 1 3 5 0 )845 6 0 6(%) 7 8 4( ?? ???????B =（ t/h） ∴每臺鍋爐的 燃煤消耗量為 。 而計算燃料消耗量為： XXXX 大學土木建筑學院課程設計 第 10 頁 共 37 頁 htqBBj /7 6 0 )100101()1001( 4 ?????? ∴每臺鍋爐的計算燃煤消耗量為 kg/h。 理論空氣量和理論煙氣量 (1)根據 理論空氣量的 公式 ： arararark OHSCV )( ???? （式 52） 可得出 1kg 收到基燃料完全燃燒所需要的理論空氣量為 )( ????????kV = m3/kg 由此可得一臺鍋爐的所需的理論空氣量為 = /h (2)當一只燃料的收到基低位發熱量時，單位質量的燃料理論煙氣量可由經驗公式計算 對于煙煤 經驗公式如下： 0 0 02 4 ,0 ?? ne tary QV （式 53） 可得單位質量煙煤的理論空氣量 0yV 1 3 5 ??? = m3/kg 由此可得一臺鍋爐產生的理論煙氣量為 = 送風機、引風機的選擇計算 選用的送風機和引風機應能保證供熱鍋爐在既定的工作條件下，滿足鍋爐全負荷運行時對煙、風流量和丫頭的需要。為安全起見，在選擇送、引風機時應考慮有一定的富裕度，送、引風機性能裕度系數列于下表 51 中。 表 51 送引風機性能裕度系數 設備或工況 裕量系數 風量裕量系數 β1 壓頭裕量系數 β2 送風機 引風機 帶尖峰負荷時 (1)送風機的選擇計 算 已知爐膛入口的空氣過量系 數 ??l? ，在計算修正和裕度后，每臺鍋爐的送風機的風量為： XXXX 大學土木建筑學院課程設計 第 11 頁 共 37 頁 hmbtVBV lkokjlsf/ 3 0 41 0 1 3 2 51 0 1 3 2 52 7 32 7 8 1 0 1 3 2 52 7 32 7 331????????????? ?? （式 54） 其中， 1? 為 送風機流量儲備系數，取 。 因缺空氣阻力計算資料，如按煤層以及爐排阻力為 784Pa、風道阻力為 98Pa 估算，則送風機所需壓力為： PabtthHsflksf 0 5 81 0 1 3 2 51 0 1 3 2 52 7 320 2 7 320)987 8 4(1 0 1 3 2 52 7 32 7 32????????????? ?? （式 55） 其中， 2? 為 送風機壓頭儲備 系數 2? 取 ， sft 為送 風機設計條件下的空氣溫度，由風機樣本查知為 20℃。 所以，選用 T4721 型送風機，規格： 風量： 6860 m3/h； 風壓： 1150 Pa； 電機： Y112M4； 功率： 4 KW； 轉速： 1450r/min。 （ 2） 引風機的選擇計算 計及除塵器的漏風系數△ a= 后，引風機入口處的 過量空氣系數 ?py? 和排煙溫 度 200?py? ℃ ，取流量儲備系 數 1? =，則引風機所需流量為： hmbVVBVpyokpyoyjyf/ 7 8 51 0 1 3 2 51 0 1 3 2 52 7 32 7 32 0 0])(0 1 6 [ 8 1 0 1 3 2 52 7 32 7 3])1(0 1 6 [31???????????????? ???（式 56） 本設計選用 Y547 型 No6C 引風機，規格如下： 流量： 12390 m3/h 風壓： 2400Pa 電機型號： Y160M22 功率： 15kW 轉速： 2620r/min XXXX 大學土木建筑學院課程設計 第 12 頁 共 37 頁 煙囪的高度與直徑的設計計算 煙囪的高度計算 在自然 通風和機械通風時，煙囪的高度都應根據排出煙氣中所含的有害物質 —SONO飛灰等的擴散條件來確定，使附近的環境處于允許的污染程度之下。因此，煙囪的高度的確定，應符合現行國家標準《工業 ―三廢 ‖排放試行標準》、《工業企業設計衛生標準》、《鍋爐大氣污染物排放標準》和《大氣環境質量標準》等規定。 機械通風式，煙風道阻力由送引風機克服。因此，煙囪的作用主要不是迎來產生引力，而是將煙氣排放到足夠高的高空，使之符合環境保護的要求。 每個新建 的 鍋爐 廠 只能設一個煙囪。燃煤、燃油（燃輕質柴油、煤油除外）鍋爐 房煙囪高度應根據鍋爐房總容量，按表 52 規定執行。 表 52 鍋爐房煙囪最低允許高度 鍋爐房總容量 t/h 1 12 24 410 1020 2040 MW 714 1428 煙囪最低允許高度 m 20 25 30 35 40 45 在本設計中 鍋爐 的總容量為 4t/h，且新建的鍋爐煙囪周圍半徑 200m 距離內沒有建筑物，所以選擇煙囪的高度為 40m。 煙囪的直徑計算 煙囪的直徑計算公式可按下式進行計算 22 wVd yz? （式 57） 式中 ： yzV —通過煙囪的總煙氣量， m3/h 2w —煙囪出口煙氣流速 ,m/s 煙囪的出口流速按下表 53 選用 表 53 煙囪出口處煙氣流速 通風方式 運行負荷 全負荷時 最小負荷時 機械通風 1020 45 自然通風 610 設計時應根據冬、夏季負荷分別計算，如符合相差懸殊，則應首先滿足冬季負荷要求。 kgmVVVkyyz /)(0 1 6 )1(0 1 6 300 ???????? ? XXXX 大學土木建筑學院課程設計 第 13 頁 共 37 頁 所以： md 15 1 9 1 ??? 煙囪底部直徑： yziHdd 221 ?? （ 式 58） 式中： i— 煙囪錐度，通常取 ，本設計取 ， 可得： d1=+2 40=。 6 運煤、除渣和除塵設備的選擇 鍋爐房耗煤量的計算與運煤方式的選擇 供熱鍋爐燃用的煤，一般是由火車、汽車或船舶把煤運來。而后用人工或機械的方法將煤卸到鍋爐房附件的儲煤場，再通過各種機械設備把煤運到鍋爐房。運煤系統是從卸煤開始，經煤場處理、輸送破碎、篩選、磁選、計量直至將煤運輸到爐前煤倉供鍋爐燃用。 本鍋爐房運煤系統按三班制設計。因耗煤量不大，擬采用半機械化方式，即用電動葫蘆吊煤罐上煤，吊煤罐的有效容積為 hm/3 。灰渣連續排出，用人工手推車定期送至渣場。 運煤系統的 最大運輸能力的確定 按三班制作業設計，最