锅炉房毕业设计正文Word格式.docx
- 文档编号:16182600
- 上传时间:2022-11-21
- 格式:DOCX
- 页数:28
- 大小:256.50KB
锅炉房毕业设计正文Word格式.docx
《锅炉房毕业设计正文Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《锅炉房毕业设计正文Word格式.docx(28页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
采暖用汽量为7.8T/h,其中生产车间为高压蒸汽采暖,住宅则采用低压蒸汽采暖;
采暖系统的凝结水回收率达66%。
生活用汽主要供给食堂和浴室的用热需要,用汽量为0.7T/h。
三、原始资料
1、煤质资料:
Vr=38.48%Wy=8.85%Ay=21.37%Sy=0.46%
Cy=57.42%Hy=3.81%Ny=0.93%Oy=7.16%
Qdwy=21350KJ/㎏
2、水质资料:
锅炉房用水为城市自来水网,其水质化验结果为:
总硬度H=7.35mmol/L暂时硬度HR=3.0mmol/L永久硬度Hft=4.35mmol/LPH=8.27
总碱度A=3.0mmol/L溶解固形物=550me/L溶解氧5.8mg/L
3、气象资料:
冬季采暖室外计算温度-12冬季通风室外计算温度-7
冬季通风室外计算温度28采暖天数121
主导风向北大气压力101998Pa;
4、蒸汽热负荷及参数:
1)生产用汽热负荷:
3.7t/h压力为0.4Mpa;
无凝结水回收
2)采暖用汽热负荷:
7.8t/h,压力为0.3Mpa;
凝结水回收率各为65%
3)生活用汽热负荷:
0.7t/h,压力为0.3Mpa;
四、设计内容
1、热负荷的计算;
2、锅炉型号及台数的选择;
3、水处理设备选择;
4、给水设备和主要管道的选择与计算;
5、送风系统设计;
6、排风系统设计;
7、运煤除灰方式的选择;
8、锅炉房工艺布置;
9、绘制锅炉房设备布置图;
10、编制设计说明书;
11、设计资料整理。
五、图纸内容
1、锅炉房平面布置图
2、锅炉房热力系统图
3、锅炉房剖视图
4、设备明细表及简要施工说明
4、AutoCAD画图。
六、参考文献与资料
1、工业锅炉房设计规范(GBJ41-79)
2、低压锅炉水质标准(GB1576-79)
3、工业锅炉房设计手册(第二版)
4、工业锅炉房常用设备手册(上、中、下册,1986年版)
5、供暖通风设计手册
6、锅炉习题实验及课程设计
一、锅炉型号和台数的确定
锅炉型号和台数的确定是以锅炉房负担的热负荷为依据的,因此,在确定其型号和台数之前,先须计算出锅炉房热负荷的数值。
(一)热负荷的计算
最大计算热负荷是确定锅炉房规模大小的重要依据,在实际中,由于热用户的热负荷变化设有固定的规律,在这种情况下,可用下式进行计算:
Q=K0(K1Q1+K2Q2+K3Q3+K4Q4)+K5Q5
式中:
Q--最大计算热负荷t/h;
Q1--采暖最大热负荷t/h;
Q2--通风最大热负荷t/h;
Q3--生产最大热负荷t/h;
Q4--生活最大热负荷t/h,其值按最大班集中一小时使用有关用汽设备来确定;
Q5--锅炉房自用汽最大热负荷t/h;
K1--采暖热负荷同时使用系数,一般为K1=1.0;
K2--通风热负荷同时使用系数,一般为K2=0.8~1.0;
K3--生产热负荷同时使用系数,应根据生产实际情况确定,一般为K3=0.7~0.9;
K4--生活热负荷同时使用系数,一般的K4=0.5,如生活与生产用热负荷能错开时,
则为K4=0;
K5--自用汽热负荷同时使用系数,一般为K5=0.8~1.0;
K0--管网热损失及漏损系数,其值见下表;
敷设方式
KQ值
管道种类
架座
地沟
蒸汽管道
热水管道
1.1~1.5
1.08~1.12
1.05~1.08
所以;
(1)采暖季最大计算热负荷:
Q1max=K0(K1Q1+K3Q3+K4Q4)=1.05(0.8×
3.7+1×
7.8+0.5×
0.7)=11.67T/h
(2)非采暖季最大计算热负荷:
Q2max=K0(K3Q3+K4Q4)=1.05(0.8×
3.7+0.5×
0.7)=3.48T/h
(二)锅炉型号与台数确定
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,根据锅炉计算热负荷为11.67T/h及生产、采暖和生活用汽压力均不大于0.4MPa,本设计拟采用KZL4-0.7-A型锅炉三台。
采暖季三台锅炉基本上满负荷运行;
非采暖季一台锅炉运行,负荷率约在80%左右。
锅炉的维修保养可在非采暖季进行,故本锅炉房不设置备用锅炉。
二、给水及水处理设备的选择
锅炉房用水一般来自城市或厂区供水管网,水质已经过一定的处理。
锅炉房水处理的任务通常是软化和除氧,在某些情况下也需要除碱或部分除盐。
1、给水设备的选择
1.1确定水处理设备的生产能力
锅炉补给水应经软化处理,而除氧设备应处理全部锅炉给水,因为凝结水中杂质含量也很少,但在输送过程中不可避免溶入或接触空气而使其含氧。
锅炉补给水量指锅炉的给水量与凝结水回收量之差。
锅炉给水量包括蒸发量、排污量,并应考虑设备和管理漏损。
软化设备的生产能力由锅炉补给水量、生产工艺需要软水量和水处理设备自耗软水量决定。
因此,锅炉房的给水量计算为:
G=KQmax(1+Ppw)T/h
K—给水管网漏损系数,取1.03;
Qmax—锅炉房蒸发量,T/h;
Ppw—锅炉排污率,%,本设计根据谁知计算,取10%。
所以:
采暖季,锅炉房给水量为
G1=K
(1+Ppw)=1.03×
11.67(1+0.10)=13.22t/h
非采暖季,锅炉房给水量为
G2=K
3.48(1+0.10)=3.94t/h
1.2给水泵的选择
1.2.1选择水泵时应考虑以下因素:
a.水泵应能满足设计的最大流量和最高扬程的要求;
b.连接给水总管的各给水泵的性能应能并列运行;
c.应能满足最高给水温度的要求;
d.应选择效率较高,尺寸小,重量轻的水泵;
e.在长期低负荷运行时,水泵应大小搭配,以便能经济合理地运行;
f.在短期低负荷运行时,离心式给水泵不发生汽化现象。
1.2.2选择给水泵台数和容量时,可按以下规则进行:
A、锅炉给水采用单级机组给水系统时,每台锅炉的给水泵不应小雨台。
当给水泵为2台时,每台的容量不应小于所有运行锅炉最大流量的120%;
B、当锅炉房供电可靠且保证不停电时,可只设电动泵;
若不能保证,则要设置气动水泵。
装有3台或以上给水泵时,当容量最大1台给水泵停止运行时,其余能并列运行的给水泵的总容量不应小于所有运行锅炉最大流量的120%;
综上所述,给水泵台数的选择,应能适应锅炉房全面年负荷变化要求。
本锅炉房拟选用四台电动给水泵,其中一台备用。
采暖季三台启用,总流量应大于1.1×
13.22T/h,先选用:
型号
GC-5
流量
6m3/h
扬程1127kPa
电机型号Y132S2-2
功率7.5kW
转数2950r/min
进水管DN40
出水管DN40
因KZL4-0.7-A型锅炉为轻型炉墙结构,炉体蓄热能力不大,停电时,给水泵停止给水就会造成是锅炉缺水事故。
所以,本设计不设置备用启动给水泵。
1.3给水箱体积的确定
本锅炉房容量虽小,按“低压锅炉水质标准”规定给水应经除氧处理。
考虑到简化系统的需要,本锅炉房按不设给水除氧装置布置,将凝结水箱和软水水箱合一,作为锅炉的给水箱。
为保证给水的安全可靠和检修条件,给水箱设中间隔板,以便水箱检修时互相切换使用。
给水箱的体积,按贮存1.25h的锅炉房额定蒸发量设计,外形尺寸为3600×
2500×
2000mm,计15m3。
2.水处理设备的选择
2.1蒸汽锅炉对给水水质的要求
为了减少锅炉在运行期间结垢、腐蚀及锅水起沫而影响锅炉的安全、经济运行,锅炉的给水及锅水均需达到一定的水质标准,根据《低压锅炉水质标准》(GB1576—96)中规定,对于锅炉补给水和循环水的水质要求如表2-1所示。
表2-1蒸汽锅炉锅外化学水处理的水质标准
项目
给水
锅水
额定蒸汽压力MPa
≤1.0
>
1.0
≤1.6
1.6
≤2.5
悬浮物mg/L
≤5
总硬度mmol/L
≤0.03
总碱度
mmol/L
无过热器
6~26
6~24
6~16
有过热器
≤14
≤12
PH值(250C)
≥7
10~12
溶解氧mg/L
≤0.1
≤0.05
溶解固形物mg/L
<
4000
3500
3000
2500
SOmg/L
10~30
POmg/L
相对碱度
0.2
含油量
≤2
2.2水质处理方案的确定及设备选择
本锅炉原水的总硬度和含氧量均超过给水水质要求,故需要进行软化和除氧处理。
锅炉水处理的主要任务:
降低水中Ca2+、Mg2+的含量(即软化),为防止锅炉结垢;
减少水中的溶解气体(即除氧),防止锅炉受热面的腐蚀。
本设计拟采用钠离子交换法软化给水。
(1)水处理原理
由于蒸汽锅炉存在水的蒸发,水中盐类浓度会不断增加,碱度会随之变化,因此保持一定的碱度对金属壁有一定的保护作用。
据此,决定采用钠离子交换软化法,即原水通过Na+交换剂时,水中的Ca2+、Mg2+被交换剂中的Na+所替代,使易结垢的钙镁化合物变成不易结污垢的易溶性钠盐而使水软化。
交换剂转变成Ca、Mg型后,可以用钠盐溶液还原再变成Na型交换剂而重新使用,反应原理如下:
与原水中碳酸盐硬度作用时:
2NaR+Ca(HCO3)2=CaR2+2NaHCO3
2NaR+Mg(HCO3)2=MgR2+2NaHCO3
与非碳酸盐硬度作用时:
2NaR+CaSO4=CaR2+Na2SO4
2NaR+CaCl2=CaR2+2NaCl
2NaR+MgSO4=MgR2+Na2SO4
2NaR+MgCl2=MgR2+2NaCl
失效后的钠离子交换剂的还原原理:
CaR2+2NaCl=2NaR+CaCl2
MgR2+2NaCl=2NaR+MgCl2
(2)水处理设备选择及系统
钠离子交换设备种类很多,有固定床、流动床、浮动床和移动床等,其中后三者适用于原水水质稳定,软化水压力变化不大且不间断运行。
固定床钠离子交换器则无上述要求,是工业锅炉常用的水处理设备。
固定床钠离子交换方式可以分为顺流再生和逆流再生两种,相对于顺流再生,逆流再生具有对原水硬度适应广泛、出水质量好、再生盐耗低(20%)、水耗低(30~40%)的优点,所以广泛采用。
固定床逆流再生钠离子交换器的再生液自下而上运动,再生置换时离子交换器不发生紊乱是保证逆流再生效果的关键。
为此,应控制再生液和置换水的流速、再生液的浓度及不同的顶压方式。
钠离子交换剂是强酸性阳离子交换树脂(型号001
7)和磺化煤,树脂交换容量大,交换速度快,但价格比较比较高;
而磺化煤的交换容量小,速度慢,但价格低,综合技术经济性考虑,采用001
7型树脂。
钠离子交换软化系统一般为单级和双级。
当原水硬度大于6.49mmol/L时,单级钠离子交换系统不能满足锅炉给水的水质要求,这样可采用双级串联的钠离子交换系统,只要第二级的出水水质达到锅炉给水要求,可是当降低第一级交换器的出水水质标准,节省盐的消耗。
本设计中的原水的总硬度高达7.35mmol/L,属于高硬度水,所以决定水处理方案采取固定床逆流再生双级钠离子交换器,以强酸性阳离子交换树脂(型号001
7)为交换剂。
为防止交换剂层乱层,在再生和逆流冲洗时采用低流速方法,再生流速限制在1.5~1.8m/h。
(3)锅炉排污量的计算
锅炉的给水虽然经过水处理过程已经符合锅炉给水的标准,但是在蒸汽锅炉里,随着水的不断蒸发、浓缩,锅水的杂质浓度将会不断增加,残留在水中的少量硬度物质又有结成水垢和水渣的能力。
另外,锅水含量过高会使锅水表面的张力减小,容易起沫和汽水共沸的现象。
因此,锅炉要进行连续的排污,排污量如下计算:
.按碱度计算排污率:
PA=(1-α)Ab/(Ag-Ab)×
100%
式中,
Ab———锅炉的补给水碱度,由水质资料知为3.0mmol/L;
Ag———锅炉允许的碱度,据水质标准,对燃用固体燃料的水火管锅炉为22
mmol/L;
α———凝结水回收率,由下式决定,α=0.65DP/D,其中DP为锅炉的排污水
量,t/h,D为锅炉的蒸发量,t/h,则有0.65×
7.8/11.67×
100%=43.44%。
所以,
PA=(1-0.4344)×
3.0/(22-3.0)=9.43%
.按给水中含盐量(溶解固形物)计算排污率:
Ps=(1-α)Sb/(Sg-Sb)×
Sb———锅炉的补给含盐量,由水质资料知为550mg/L;
Sg———锅炉允许的含盐量,为4000mg/L;
α———凝结水回收率,由上式可知,α=43.44%。
所以,
Ps=(1-0.4344)×
550/(4000-550)=9.02%
综上所述,锅炉的排污率取为10%。
(4)软化水量的计算
锅炉房采暖季的最大给水量与凝结水回收量之差,即为本锅炉房所需补充的软化水量;
DZ=K
(1+P)-α2
=1.03×
11.67(1+0.10)-0.65×
7.8=8.15t/h
(5)固定床逆流钠离子交换器计算
近几年在固定床钠离子交换系统中,逆流再生系统应用日益广泛。
因为逆流再生系统软化水质高、且耗盐大为减少。
具体计算过程如下表:
表2-2钠离子交换器计算
序号
名称
符号
单位
计算公式或数值来源
数值
1
总软化水量
Dz
t/h
先前计算
8.15
2
原水总硬度
H
原始资料
7.35
3
软化水硬度
Hc
见表4-1
0.6
4
离子交换剂
选定001
7强酸阳离子
树脂
5
软化流速
v
m/h
根据原水H=7.35mmol/L
10
6
所需交换器截面积
F
m2
Dz/v=8.15/10
0.815
7
实际交换器截面积
F’
根据样式选用φ1500交换器2台
0.785
8
交换剂层高度
h1
m
交换器产品规格
2.00
9
实际软化流速
v’
Dz/
=8.15/0.785
10.38
交换剂体积
VR
m3
h
=2.00
1.57
11
交换剂工作能力
Eo
ge/m3
001×
7树脂1100~1500
1100
12
交换器工作容量
E
ge
Eo=1.57
1727
13
运行延续工作时间
t
n/Dz/(HO-HC)
29.0
14
小反洗时间
t1
min
取用
15
小反洗水流流速
v1
16
小反洗耗水量
V1
v1
t1=0.785
10/60
1.18
17
静置时间
t2
交换剂回落,压脂平整,取用
18
再生剂纯度
φ
%
工业用盐,取用
95
19
再生剂单耗
q
g/ge
逆流再生(70~90)
90
20
再生一次所需再生剂量
Gy
kg
q/1000/φ=1727
90/1000/0.95
163.6
21
再生液浓度
Cy
取用(5~8%)
22
再生一次耗盐液体积
Vzs
Gy/(1000
Cy)
3.27
23
再生一次耗水量
V3
近似等于Vzs
24
再生流速
v3
低速逆流再生,取
1.8
25
再生时间
t3
60
V3/(
v3)=60×
3.27/0.785/1.8
139
26
逆流冲洗时间
t4
低速将再生液全部顶出交换器
75
27
逆流冲洗耗水量
V4
t4/60=1.8×
75/60
1.77
28
小正洗时间
t5
29
小正洗流速
v5
30
小正洗耗水量
V5
t5/60=0.785
8/60
0.84
31
正洗时间
t6
32
正洗流速
v6
33
正洗耗水量
V6
t6/60=0.785
1.3
34
再生过程所需总时间
tz
tz=t1+t2+t3+t4+t5+t6
246
35
再生需自来水耗量
Vsl
V1+V5+V6=1.18+0.84+1.3
3.32
36
再生需用软水耗量
Vrs
V3+V4=3.27+1.77
5.04
37
再生一次总耗水量
Vz
Vsl+Vrs=3.32+5.04
8.36
(6)软化水箱体积计算
根据水处理的设计出力、运行方式及考虑到本设计哟再生备用软化设备,故软化水箱的有效容积为30-50min的软化水消耗量,取50min。
V软=5
17.57/6=14.64m3
取实际体积15m3,外形尺寸:
4000
1500
2500mm
(7)再生液制备系统及计算
、系统及设备
再生液制备系统包括再生剂的储存、溶解、计量、运输等。
阳离子交换剂常用的固体再生剂有NaCl,常用NaC液的制备系统。
本设计选用当前普遍使用的、处理水量大小均可应用的盐溶池盐液制备各级组织系统。
盐液池分为稀盐池和浓盐池各一个,稀盐池的有效容积至少能满足最大一台钠离子交换器再生用的盐液体积(室温下约23~26oC)。
盐浓池的有效容积为5~15天的食盐消耗量。
盐浓池一般为混凝土制,为了防腐,在池内贴瓷砖或专用玻璃钢,用塑料板做内衬效果最佳,盐液泵一般不设备用泵。
、盐液制备设备的计算和盐液泵的选择
A.浓盐池的体积V1
V1=24
K/t/
/
式中,
K---储存NaCl溶液的天数(8~10天),取10天;
t-----交换器延续运行时间33h;
---食盐纯度0.26;
---食盐密度,取1000;
代入数值,得V1=24×
163.6×
10/(33×
0.26×
1000)=4.57m3
B.稀盐池的体积计算V2
再生一次所需稀盐酸(浓度5%)的体积为3.27m3,若按有效容积系数0.8计算,稀盐液池体积为4m3。
本设计拟用混凝土砌筑一个尺寸为3000×
2000×
1500(mm)的盐池,浓、稀盐池各为一半。
(8)盐液泵的选择计算
盐液泵的流量可用下式计算:
Qy=1.2
×
v3×
þ
y
---实际交换器截面积;
v3---再生剂流速1.8m/h;
代入数值,得Qy=1.2×
1.77×
1.043×
1.8=3.99m/s
离子交换器再生盐液系统简单,管路不长,盐液泵扬程Hy可取10—20m,取扬程为20m,流速为3.99m/s,则选上102
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 锅炉房 毕业设计 正文