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《锅炉与锅炉房工艺》课程设计说明书、专业:建筑环境与设备工程姓名:杨魁学号:1252059指导教师:胡雨燕2015年7月15日《锅炉与锅炉房工艺》课程设计说明书2目录一、工程简介.................................................................................................................3二、原始设计数据..........................................................................................................3三、热负荷计算..............................................................................................................4四、锅炉型号与台数的选择...........................................................................................5五、给水和热力系统的设计...........................................................................................6六、燃料系统的设计计算.............................................................................................12七、换热系统的计算....................................................................................................14八、烟囱的设计计算...................................................................................................15九、锅炉系统主要管道的选型计算..............................................................................17十、设备列表...............................................................................................................21十一、参考文献............................................................................................................21《锅炉与锅炉房工艺》课程设计说明书3课程设计说明书一.工程简介西安某高档生活小区拟新建一座燃油锅炉房,为本小区提供采暖和生活热水,以及为附近一家大型洗浴中心提供热水。二.原始设计数据1负荷资料小区总建筑面积:95000m2(近似为采暖面积)生活热水负荷:生活热水供水温度:55-60℃热水供应热用量按下式计算:3,10AqQhwavhw式中avhwQ,——生活热水平均热负荷(kW);hwq——生活热水热指标(W/m2),取9.5;A——总建筑面积(m2);avhwhhwQKQ,max,(kW)式中max,hwQ——生活热水最大热负荷(kW);avhwQ,——生活热水平均热负荷(kW);Kh——小时变化系数,根据GB50015-2003中的表述,住宅取2.34,宾馆取5.61,医院取3.54。洗浴中心用热需求(可视为生产热负荷):热水供水温度:55-60℃,热水供应热用量2.155MW,平均热用量1.254MW2油质资料0#轻油(质量分数):War=0,Aar=0.01,Car=85.55,Har=13.49,Oar=0.66,Sar=0.25,Nar=0.04,Qnet,ar=49200KJ/Kg3水质资料总硬度H0=3.6mmol/l非碳酸盐硬度HFT=0.1mmol/l《锅炉与锅炉房工艺》课程设计说明书4碳酸盐硬度HT=3.5mmol/l总碱度A=3.5mmol/lpH值7.8溶解氧5.9mg/l溶解固形物206~610mg/l悬浮物和含油量忽略不计夏季平均水温10℃冬季平均水温4℃供水压力0.2MPa4气象与地质资料海拔高度:H=396.9m冬季采暖室外计算温度twc=-5℃采暖期室外平均温度tcpcw=4℃采暖期室内平均温度tcpcn=18℃采暖期室内计算温度tnc=16~24℃采暖天数h2=150天生活天数按全年算h5=365天年主导风向NE大气压力冬季97.87KPa夏季95.92KPa平均风速冬季2.6m/s夏季1.8m/s最高地下水位-7m最大冻土深度45cm5工作班次三班制全年工作365天6供热系统概况热网干管实际长度5460m,局部阻力当量长度为0.3倍干管实际长度;热水网路主干线的设计平均比摩阻可取40~80Pa/m;系统最高层用户安装高度为45m。三.热负荷计算1.生产热负荷=2.155MW(给定)2.采暖热负荷=60*95000*=5.7MW式中——采暖热水最大热负荷(MW);——采暖热负荷指标(W/m2),西安地区取60;A——总建筑面积(m2);3.生活热负荷=2.34*9.5*95000*=2.1MW《锅炉与锅炉房工艺》课程设计说明书5式中——生活热水最大热负荷(MW);hwq——生活热水热指标(W/m2),取9.5;A——总建筑面积(m2);Kh——小时变化系数,根据GB50015-2003中的表述,住宅取2.34。4.最大热负荷=1.1(0.8*2.155+1.0*5.7+0.5*2.1)=9.29MW式中:K—管网热损失及锅炉房自用热系数,一般可采用1.1~1.2,选取1.1。1K—生产热负荷同时使用系数,一般采用0.7~0.9,选取0.8。2K—采暖热负荷同时使用系数,一般取1.0。5K—生活热负荷同时使用系数,可采用0.5。5.生产平均热负荷=1.254MW(给定)6.采暖平均热负荷)-()-(22wncpnavttttQQ=5.7*(18-4)/(18+5)=3.47MW式中nt—采暖室内计算温度,18℃;cpt—采暖室外平均温度,4℃;wt—采暖室外计算温度,-5℃;7.生活平均热负荷0.26MW8.全年热负荷1.20*(24*365*1.254+24*150*3.47+24*365*0.26)=30906MJ式中,,—生产,采暖,生活负荷年利用小时数;四.锅炉型号及台数的选择1.锅炉型号及台数的选择原则:锅炉型号选择原则:《锅炉与锅炉房工艺》课程设计说明书6当热负荷量、燃料品种及分析资料、热介质及其参数确定后,根据以下原则选用锅炉设备:(1)按没计负荷量来选择锅炉的额定蒸发量,当热负荷量渡动幅度较大或间歇供热时,还可考虑采取蓄热器调节高、低负荷。(2)锅炉主要技术指标应能在任何情况下都能满足设计要求的参数。(3)应能有效地燃烧所采用的燃料,应有较高的热效率。(4)应能符合国家环保、消防、劳动部门提出的要求,有利于环境保护。(5)宜选用容量和燃烧设备相同的锅炉,当必须选用不同类型锅炉时,其容量和类型不宜超过两种。(6)在保证运行安全的前提下,应使基建投资和运行费最省。(7)鉴于对大气污染物排放要求的不断提高和涉外项目的不断扩大,选用燃油燃气锅炉的用户逐年在增多,尤其涉外企业还应考虑业主的意见,有时业主要求选用外国锅炉,所以在选用燃油燃气锅炉时还应了解国外锅炉的生产情况;在选用燃油燃气锅炉时除按上述原则外应注意锅炉厂家能否做到以下几点:1)安全运行有保障,应自动化运行(即燃烧控制,水位、压力控制,负荷调节等)和锅炉安全自动保护(即超压、极低水位保护、熄火保护和防爆设施等)。2)燃烧过程中能否保证SO2、NOx达到排放标准.3)燃烧器的配置是否符合燃料的性质。国外厂家燃用重油的燃烧器一般是按60#重油设计的,我国能购到燃料重油是100#、200#和渣油。4)进口锅炉的外形尺寸和重量是否符合我国运输部门的规定。5)进口锅炉是否符合国际产品质量管理通用标准,和是否取得中华人民共和国劳动部颁发的进口锅炉压力容器安全质量许可证书。锅炉台数选择原则:(1)锅炉台数应根据热负荷的调度、锅炉的轮换检修和扩建的可能性来确定,在一座锅炉房内一般不少于两台,不超过五台。扩建和改建时总台数不超过七台。(2)以生产负荷为主的或常年供热的锅炉房可设一台备用锅炉。以采暖、通风和生活热负荷为主的锅炉房,至少应有两台炉,当一台炉检修时,仍能满足最低热负荷,一般不设备用炉。(3)供热机组的锅炉配置应根据供热、供电平衡计算确定,一般不设备用锅炉。2.选型及说明采暖介质是热水,供回水温度是95/70℃,经计算最大计算热负荷为9.29MW,夏季最大热负荷为3.59MW,平均热负荷为4.984MW,综合考虑冬夏季工况和用热负荷峰值变化情况,选用2台2.8MW和一台5.6MW的迪森锅炉厂生产的卧式内燃锅炉作为本锅炉房的热水锅炉。五.给水和热力系统设计1.热网循环水量及循环水泵的选择(1)循环水量的计算:G=3.6Q/Cp(T2-T1)=320`000Kg/h式中—最大计算热负荷;《锅炉与锅炉房工艺》课程设计说明书7—循环水的比热容。(2)循环水泵流量:,取系数为1.1则:G1=1.1*320000=352000Kg/h网干管实际长度5460m,局部阻力当量长度为0.3倍干管实际长度;热水网路主干线的设计平均比摩阻可取40~80Pa/m;系统最高层用户安装高度为45m。(3)循环水所需压力:式中—热源内部的压力损失,mH2O,包括热源加热设备(热水锅炉或换热器)和管路系统等的总损失,一般取10~15mH2O,取12mH2O;—网路主干线供、回水管的压力损失,mH2O,可根据网路水力计算确定,取管路沿程平均比摩阻为60Pa/m,则:=(60*5460+0.3*5460)/9777.1=33.7mH2O—主干线末端用户系统的压力损失,可根据用户系统的水力计算确定。选用与网路直接连接的暖风机供暖系统或大型的散热器供暖系统,约为20~50kPa,取40kPa。H1=1.2*(12+33.7+4)=59.64mH2O(4)水泵型号,台数及配用电机的选择为保证在某台水泵停止工作时,也能满足水泵计算水量的要求,设置4台循环水泵(1台备用),水泵之间并列连接,型号为JGGC(N)100QDL(N)100的4级水泵,流量为126/h,扬程为68m,转速为1480r/min,电机功率37kw.当锅炉房处于平均热负荷下时,该泵组的运行效率在60%-70%之间,不是非常节能高效,但从供暖系统的安全可靠性出发,仍使用上述供水方案。2.热网补给水量和补给水泵的计算(1)补给水量的计算:式中K—热网补给水率,取K=0.01Gb`=0.01*352000=3520kg/h(2)补给水泵的流量:Gb=4Gb`=3520*4=14080kg/h))(2.1~1.1(1ywHHHHHwHyHwH《锅炉与锅炉房工艺》课程设计说明书8补给水泵所需的扬程:式中—补水点的压力,mH2O。补水点一般设在循环水泵的吸水侧,定压点的压力应为系统最高层用户安装高度加上热水的汽化压力,并有2~3m的余量。Hbs=45+0+3=48mH2O—水泵吸水管的压力损失,mH2O,取2m;—水泵出水管的压力损失,mH2O,取3m;—补给水箱最低水位比补水点高出的距离,取1m;H1=1.15*(48+2+3)=60.95mH2O(3)水泵型号,台数及配用电机的选择:选择2台(一台备用)QDL(N)20/JGG
本文标题:建环设计资料5
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