【优质】锅炉课程设计说明书

目录课程设计任务书——————————————1设计目的—————————————————2设计题目—————————————————2设计资料—————————————————21.热负荷及其参数———————————————22.燃气资料——————————————————23.水质资料——————————————————24.气象资料——————————————————2设计内容—————————————————21.热负荷计算———————————————————22.锅炉的类型及台数的选择和确定——————————33.锅炉水处理系统—————————————————34.燃气管道系统的计算———————————————55.锅炉房送风及排烟系统——————————————56.锅炉房主要设备表————————————————8参考文献—————————————————92一、设计目的锅炉及锅炉房设备课程设计的目的是使学生了解锅炉房工艺设计内容、程序和基本原则，学习设计计算方法，提高计算和制图能力。同时，通过设计巩固所学的理论知识和实际知识，并利用这些知识解决实际工程问题。二、设计题目燃气热水锅炉房工艺设计三、设计资料1.热负荷及其介质参数供暖热负荷：7500KW供暖温度：95/70℃系统工作压力：1.0Mpa2.燃气资料天然气成分CH4C2H6C3H6C4H10H2CO2N2体积百分数%92.021.710.4830.05861.7593.790.18应用基低位发热量Qnet.ar=34748.9KJ/Nm³；ρ=0.7Kg/m³3.水质资料原水质资料如下：总硬度：5.3mmol/L；碳酸盐硬度：5.5mmol/L;非碳酸盐硬度：0.3mmol/L总碱度：2.1mmol/L；溶解氧：5.8mg/L;PH值：7.0；含盐量：259mg/L4.气象资料供暖室外计算温度：t'w=—5℃；供暖室外平均温度：tpj=1.1℃；供暖天数：120天冬季室外平均风速：1.9m/s；主导风向：东北风；大气压力：97.86KPa.四、设计内容1.热负荷计算(1)最大计算热负荷：Qmax=K0K1Q0KWK0——热水管网的热损失系数，取1.1K1——供暖热负荷同期使用系数，取1Q0——供暖最大热负荷，KW。Qmax=1.1×1×7500=8250KW(2)供暖平均热负荷：QPj=(tn-tpj)/(tn-t'w)Q0KW3t'w——室外供暖计算温度tpj——供暖期室外平均温度tn——供暖室内计算温度（取18℃）QPj=（18-1.1）/(18+5)×7500=5510.87KW(3)供暖年耗热量供暖为全天连续供暖。年耗热量为Qa=QPj×24×3600×n=5510.87×24×3600×120=57136700160KJ2.锅炉类型及台数的选择和确定根据最大计算热负荷和热媒参数，确定锅炉的容量和进出口水温，给出锅炉的型号和主要技术参数。根据热负荷确定锅炉台数，不设备用锅炉。根据设计资料可知锅炉为热水锅炉，供回水温差25℃。所选锅炉型号为WNS5.6-1.0/95/70-Q锅炉额定功率为5.6MW，工作压力1.0MP，锅炉进出口水温95/70℃。供回水管径200mm。设计热效率89.5%。最大计算热负荷为8250MW，因此选用2台锅炉。3.锅炉水处理系统（1）热网水量和水泵的选择热网循环水量为Gxh=KQ/(CΔt),富裕系数K取1.1。锅炉房内部阻力可取50~130KPa，用户系统阻力可取10~20KPa,热网供回水干管阻力取200~300kpa,水泵扬程为各阻力的和并取20%的富裕度。循环水泵的台数根据所计算的循环水量和扬程选取，并设一台备用。热网补给水量通常为循环水泵水量的3~5%。并取10%的富裕度。系统最高点标高为300kpa，水泵扬程为系统最高点标高+（30~50）Kpa。选择补给水泵型号和台数，应有一台备用。Gxh=1.1×5.6/（4.187×25）=212t/h循环水泵台数的选择，为控制方便，以一台锅炉配一台泵的形式，故选择3台立式循环水泵，其中一台备用。∴锅炉循环水量为212t/h循环水泵扬程H=（90+15+250)×1.2=426Kpa。循环水泵的技术参数：型号：TP250-490/4流量：~250m³/h扬程：490KPa温度：0~140℃转速：1480r/min4电机功率：55KWGbg=4%Gxhα=0.04*212*1.1=9.3t/h补水泵扬程H=300+40=340Kpa补水泵的技术参数：型号：QS(R)15-40/2-3流量：~15m³/h扬程：400KPa温度：0~140℃转速：1480r/min电机功率：3KW(2)软化水处理设备的选择根据设计参考资料确定选用锅炉的水质要求，检查任务书各处的水质要求是否满足要求。此锅炉房软化水量即为补给水量，选择钠离子交换软化设备并选择离子交换剂。锅炉外化学水处理的水质标准项目给水锅水额定蒸汽压力ＭＰａ≤1≤1总硬度mmol/L≤０.０３总碱度mmol/L６~２６溶解氧mg/L≤０.１PH值≥７１０~１２原水质资料如下：总硬度：5.3mmol/L；碳酸盐硬度：5.5mmol/L;非碳酸盐硬度：0.3mmol/L总碱度：2.1mmol/L；溶解氧：5.8mg/L;PH值：7.0；含盐量：259mg/L软化水量Gr=D·（1-α）=18.6×（1-0.03）=18t/h选择钠离子交换设备离子交换剂选用合成树脂。选用自动软水器PDF1-JK200-400×2软化水量16~20t/h出水硬度≤０.０３mmol/L双罐系统一用一备。（3）除氧设备的选择确定除氧方式，确定除氧设备的型号和技术参数。采用热力除氧方式选用旋膜式除氧器CYD-205出力20t/h水箱容积4.5m³工作温度104℃工作压力0.02MPa4.燃气管道系统的计算（1）热水锅炉燃气消耗量BZ=KQ/ηQnet.arm³/hK为富裕度取1.2Q为热水锅炉额定热负荷。BZ=1.2×5.6/(0.895×34748.9)=778m³/h(2)燃气流量燃气中压管网的绝对压力P=025MPa，温度为20℃，燃气在设计状态下的流量为Bs=BZ(P0×T）/(T0×P)T－常温下燃气的热力学温度；P－燃气的设计绝对压力；P0－标态下的压力值，为0.1MPa；T0－标态下的热力学温度值，为273.15KBZ－标态下的燃气的计算流量。∴Bs=778×0.1×293.15/(0.25×273.15)=334m³/h(3)燃气管道直径的确定d=18.8√Bs/wmmW取20m/s∴d=76.8mm5.锅炉房送风及排烟系统对锅炉房所需送风量进行计算并选择送风机，对系统中排出的烟气量进行计算并选择引风机，并确定烟囱。⑴送风量①理论空气需要量V0=1/21(0.5H2+∑(m+n/4)CmHn)=1/21（0.5×1.759+2×92.02+3.5×1.71+5×0.483+6.5×0.0586）=193.7004/21=9.2m³干空气/m³干燃气②实际空气需要量V=V0·αα取1.2∴V=9.2×1.2=11m³干空气/m³干燃气即为送风量6⑵烟气量计算①理论烟气量计算VRO2=VCO2=0.01(CO2+∑mCmHn)=0.01（3.79+92.02+2×1.71+3×0.483+4×0.0586）=1.009m³/m³干燃气水蒸气体积VH2O=0.01(H2+∑n/2CmHn+120(dg+V0da))=0.01（1.759+2×92.02+3×1.71+4×0.483+5×0.0586+120×（0.0125+9.2×0.01））=2.057m³/m³干燃气氮气体积VN2=0.79V0+0.01N2=0.79×9.2+0.01×0.18=7.27m³/m³干燃气理论烟气总体积Vf0=VRO2+VH2O+VN2=1.009+2.057+7.27=10.336m³/m³干燃气○2实际烟气量计算VRO2=1.009m³/m³干燃气水蒸气体积VH2O=0.01(H2+∑n/2CmHn+120(dg+αV0da))=0.01（1.759+2×92.02+3×1.71+4×0.483+5×0.0586+120×（0.0125+1.2×9.2×0.01））=2.079m³/m³干燃气氮气体积VN2=0.79αV0+0.01N2=0.79×1.2×9.2+0.01×0.18=8.72m³/m³干燃气过剩氧体积VO2=0.21（α-1）V0=0.21（1.2-1）×9.2=0.3864m³/m³干燃气实际烟气总体积Vf=VO2+VN2+VH2O+VRO2=0.3864+8.72+2.079+1.009=12.19m³/m³干燃气⑶送引风机的选择选用的送风机和引风机应能保证供热锅炉在既定的工作条件下，满足锅炉全负荷运行时对烟，风流量和压头的需要。为了安全起见，在选择送、引风机时应考虑有一定的富裕度，送、引风7机性能裕量系数见下表送、引风机性能裕量系数本锅炉采用正压通风，在烟风系统中只装设送风机，送风机为锅炉自带配套设施。⑷烟囱的计算○1烟囱高度的计算本锅炉为机械通风。机械通风时，烟风道阻力由送、引风机克服。因此，烟囱的主要作用不是用来生产引力，而是将烟气排放到足够高的高空，使之符合环境保护的要求。每个新建锅炉房只能设一个烟囱。锅炉房烟囱高度应根据锅炉房总容量，按下表规定执行。锅炉房烟囱最低允许高度锅炉房总容量t/h＜11~＜22~＜44~＜1010~＜2020~＜40MW＜0.70.7~＜1.41.4~＜2.82.8~＜77~＜1414~＜28烟囱最低允许高度m202530354045新建锅炉烟囱周围半径200m距离内有建筑物时，烟囱应高出最高建筑物3m以上。锅炉房总容量大于28MW（40t/h），时，其烟囱高度应按环境影响评价要求确定，但不得低于45米。根据锅炉参数选择烟囱高度：锅炉房总容量为11.2MW，因此选用烟囱高度不得低于40米。最终确定烟囱高度为43米。○2烟囱直径的确定d2=0.0188√（Vyz/ω2）m式中Vyz——通过烟囱的总烟气量，m³/hn——利用同一烟囱的同时运行的锅炉台数设备或工况裕量系数风量裕量系数β1压头裕量系数β2送风机1.11.2引风机1.11.2带尖峰负荷时1.031.058ω2——烟囱出口烟气流速，m/s，按下表选用。烟囱出口处烟气流速（m/s）通风方式运行情况全负荷时最小负荷机械通风10~204~5自然通风6~102.5~3Vyz=2*BZ*Vf=2*778*12.79=18967.64m³/h∴d2=0.36m6.锅炉房主要设备表序号名称及规格单位数量1WNS5.6-1.0-95/70-Q台2额定热功率：5.6MW额定出水压力1.0MPa供回水温度：95/70℃天然气耗量778m³/h2立式离心循环泵TP250-490/4台3流量：250m³/h扬程：490kPa温度：0—140℃电机功率：55KW3补水泵QS(R)15-40/2-3台3流量：15m³/h扬程：400kPa温度：0—140℃电机功率：3KW4自动软水器PDF1-JK200-400×2台1软化水量：16—20t/h出水硬度：≤０.０３mmol/L5除氧器CYD-20出力20t/h水箱容积4.5m³台16V=不锈钢软水箱8m³除氧水箱V=4.5m³7流量计TMP-700-L-2F150-LOC-TOT-T个1最小可测流量：22.6m³/h输出信号：4—20mA配流量计算仪8可燃气体检测系统4802C套1探头：4个检测气体：天然气报警点：1/4LEL9烟囱Φ=1.3m根1高度：43m9参考文献：⑴燃油燃气锅炉房设计：姜湘山。北京，中国建筑工业出版社，2003⑵燃油燃气锅炉：赵钦新，惠世恩。西安：西安交通大学出版社，2000⑶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。北京：机械工业出版社。⑷锅炉及锅炉房设备：奚士光。北京：中国建筑工业出版社，2002⑸锅炉房工艺及设备：刘新旺。北京：科学出版社，2002⑹实用供