暖通锅炉课程设计说明书例.doc

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Xxxxxxx大学

课程设计说明书

题目：

石家庄市某住宅小区锅炉工艺设计

学院（系）：

年级专业：

学号：

学生姓名：

指导教师：

教师职称：

目目录

一设计题目与原始条件

二热负荷计算及锅炉机组的选择

三水处理设备选择及计算

四给水系统的选择与计算

五水系统主要管道管径的确定

六送引风系统设计

七运煤除灰方法的选择

八锅炉房的布置

九设计总结

十参考文献

燕山大学课程设计说明书

石家庄市某住宅小区锅炉房工艺设计

一设计概况与原始条件

1.设计概况：

本设计为石家庄市某住宅小区锅炉房工艺设计，整个设计要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规范进行热负荷计算、设备选型和工艺布置。

课程设计是《锅炉及锅炉房设备》课程学习之后的一次重要实践，本课设是建筑环境与设备工程专业的主要教学环节之一，通过课程设计了解锅炉房工艺设计内容、程序和基本原则，学习设计的基本方法和步骤，提高运算水平，提高分析和解决实际问题的能力。

2.原始条件：

1）热负荷要求：

由参考资料[1]，当室外设计温度为18℃时，石家庄市采暖设计热指标为q=35.70W/m2。

建筑面积19×104m2

2）煤质资料：

煤质为河北峰峰WⅡ烟煤，煤质成分为：

Car=75.60%，Har=1.08%，Sar=0.26%，Oar=1.54%，Nar=0.73%，Mar=3.60%，Aar=17.19%，Qnet,ar=26010kJ/kg，Vdaf=4.07%

3）水质资料：

K+=Na+=10.58mg/L，Cl-=382mg/L，Ca2+=39.19mg/L，Mg2+=21.23mg/L，Fe2+=0.4mg/L，NH4+=1.2mg/L，SO42-=316mg/L，CO32-=20mg/L，HCO3-=194mg/L，溶解氧=3.7mg/L

4）气象资料：

庄市采暖期天数为112天，室外平均温度为-0.6℃，室内采暖设计温度为18℃，大气压力为101.32kPa。

二热负荷计算及锅炉机组的选择

1.热负荷计算

由参考资料[1]可知当室外设计温度为18℃时，石家庄市采暖设计热指标为q=35.7W/m2，采暖面积为A=19×104m2

采暖设计负荷为Q=Aq=19×104×35.7=6.783MW

2.锅炉机组的选择

由于锅炉分热量约占输出负荷的2~3%，热网散失一般为输出负荷的10~15%，所以锅炉房的最大计算热负荷为Qmax=6.783×1.15=7.800MW

根据参考文献[1]得知采暖锅炉房原则上不设备用锅炉，检查可安排在非采暖季，但在锅炉容量的选择上，要考虑一台锅炉事故，其他锅炉应能承担不少以60~75%的采暖负荷。

根据锅炉房的最大计算热负荷Qmax以及介质、参数等因素以及技术经济方面的合理性来考虑，由参考资料[2]，选用两台即SZL5.6-1.0/115/70-AⅡ型锅炉。

表1-1SZL5.6-1.0/115/70-AⅡ型锅炉的技术参数

锅炉

型号

额定热功率

/MW

额定工作压力/MPa

供水

温度

/℃

回水

温度

/℃

排烟

温度

/℃

炉排有效面积/m2

对流有效面积/m2

5.6

1.0

115

70

156

10.04

171.5

SZL5.6-1.0/115/70-AⅡ

辐射·受热面m2

燃料发热量kJ/kg

燃料消耗量

kg/h

锅炉

效率

%

外形尺寸（长*宽*高）

金属

重量

kg

生产

场地

25.2

18757

1250

80.3

8.3*4.0*6.15

15

太湖

三水处理设备的选择及计算

1.确定水处理设备生产能力

G=1.2（Gbgl+Gbrw+Gzh）t/h

1）Gbgl—锅炉补给水量

根据参考资料[2]锅炉补给水量由锅炉排污量决定，根据蒸汽锅炉的排污率预先估算热水锅炉的排污率取2%。

系统的总循环水量：

式中Q—锅炉额定热负荷，kW；

k—管网散热损失系数，取1.05；

c—管网热水平均比热容，c=4.18kJ/（kg.℃）；

Δt—热水供回水温差，Δt=45℃；

锅炉补给水量：

2）—热水管网补给水量：

热水管网补水量应由供热设计提供，如果无法得到，可按热水管网循环水量的2%计算，由于当前热水管网实际漏水量普遍比较大，因而应按循环水量的4%计算。

3）—水处理自耗水量：

式中ω—逆流冲洗速度，取2m/h

F—交换器截面积，

ρ—水的密度，常温水≈1t/m3

水处理设备自耗水Gzh一般是用于逆流再生工艺的逆流冲洗过程，按照估算补给水量进行预选型号为LNN-1200/20的无顶压固定床逆流再生离子交换器，其水处理自耗水量流量可按预选的离子交换器相应的截面积进行估算：

=

经计算G=1.2（Gbgl+Gbrw+Gzh）=1.2（4.4716+8.9432+2.2629）=18.813t/h

经校核，18.813t/h<20t/h，该离子交换器满足需求。

2.决定水的软化方式

根据参考文献[3]规定承压热水锅炉给水应进行锅外化学水处理，在锅炉水处理中硬度的基本单位是，碱度的基本单位是

根据参考文献[3]规定锅炉相对碱度应小于0.2,若不符合规定，应考虑除碱处理。

锅炉相对碱度

式中在锅内分解为NaOH的分解率，查的=40.82%

-锅炉补给水碱度mmol/L

锅炉补给水溶解固形物，mg/L

锅炉相对碱度=＜0.2

由于锅炉的相对碱度小于0.2.所以不需要考虑除碱处理，所以水的软化方式一般采用钠离子交换软化法，其效果稳定，易于控制。

3.软化设备选择计算

根据参考资料[3]进水总硬度≤365mg/L时，可采用固定床逆流再生离子交换器；采用固定床逆流再生离子交换器，应选择两台，一台再生备用，根据参考资料[2]选用型号为LNN-1200/20的无顶压固定床逆流再生离子交换器。

表1－2LNN-1200/20的无顶压固定床逆流再生离子交换器型号规格性能表

型号

交换剂

高度，mm

出力，t/h

工作压力，MPa

工作温度，℃

再生耗盐量

/kg

树脂装载量

/L

石英砂装填量

/kg

设备满水荷重

/kN

LNN-1200/20

1200

20

≤0.6

5~60

220

2300

1300

81

1）稀盐液池的体积V1按下式计算：

m3

式中B—一次再生用盐量，kg；

Cy—盐溶液浓度，6%；

ρy—盐溶液密度，1.0413t/m3；

2）储盐池（浓盐溶液池）的体积由下式计算

m3

式中A—每昼夜用盐量A=B×2=440kg（每昼夜最大再生次数为2次），

n—储盐天数，取10天，

ρ—盐的视密度，取0.86t/m3，

储盐池的相关尺寸为长*宽*高=2*2*2.3

4.除氧设备选择计算

根据参考文献[2]热水锅炉可采用真空除氧或化学除氧，本设计采用化学药剂除氧，药剂选用Na2SO3，按化学反应方程式2Na2S03+02=2Na2S04,每除1gO2需要8g亚硫酸钠，对于晶体Na2SO4.7H2O需要16g,溶解氧量完全除掉，需维持一定的亚硫酸钠过剩量，一般给水中保持SO32-2~7mg/L,锅水中保持10~30mg/L，根据参考文献[2]237加入工业亚硫酸钠量为：

1）溶解器的选择

根据参考文献[2]采用计量加药泵的Na2SO3加药系统，配置Na2SO3溶液浓度为5~10%，采用Na2SO3溶液浓度为8%，

运行一小时内总加药量为：

M=40.97×223.58×10-6=9.16×10-6t/h

运行一小时内需要8%Na2SO3溶液的质量MY=9.16×10-3/0.08=114.5×10-3t/h

则溶解器的容积V=114.5×10-3/1.0559=108.43×10-3m3=108.43L

根据参考文献[2]选用LRQ-110的Na2SO3溶解器。

表1-3LRQ-110的Na2SO3溶解器技术参数

型号

规格

工作压力

（MPa）

工作温度

（℃）

外形尺寸

直径×高度

（mm）

直径（mm）

容积（L）

LRQ-110

400

110

常压

常温

400×1355

2）溶液箱的选择

根据参考文献[2]采用计量加药泵的Na2SO3加药系统，配置Na2SO3溶液浓度为5~10%，采用Na2SO3溶液浓度为8%，溶液箱的体积不小宜小于一昼夜的药液消耗量，则溶液箱的体积为：

V=9.16×10-3×24/0.08=2.748t=2.748m3

所以溶液箱长×宽×高=3×2×0.5m.

3）计量加药泵的选择

根据参考文献[2]选用型号为J-X125/63型柱塞计量泵

表1-4J-X125/63型柱塞计量泵技术参数

型号

流量（L/h）

压力（MPa）

柱塞直径（mm）

行程长度（s/min）

往复次数c/min

电动机

进口直径（mm）

出口直径（mm）

型号

功率（kW）

J-X125/63

125

6.17

32

32

102

Y90L-4B5

1.5

15

15

5.计算锅炉排污量和决定排污系统

本设计采用连续排污与定期排污相结合，根据参考资料[2]确定连续排污率为2%。

四给水系统的选择与计算

1.给水泵的选择计算

1）锅炉循环水量的计算

2）给水泵扬程的计算

由于本小区的锅炉房为小型锅炉房，所以采用循环水泵与给水泵合用的型式（以下将此水泵成为给水泵），给水泵设置在水箱与锅炉锅筒之间即水箱之后进入锅筒之前。

H≥1000P+H1+H2+H3+H4

P锅炉工作压力

H1补水箱最低水位到锅炉锅筒水位之间的位压差

H2锅炉房内设备阻力损失，取100kPa

H3外网阻力损失，根据资料取估算值附加压力

H4附加压力50~100MPa

由于供回水的阻力损失无法确定，所以采用根据参考资料[2]对于压力较低的锅炉，给水泵的扬程也可以近似计算：

H=1000P+100~200kPa

=1000×1+200=1200kPa=120mH2O

3）给水泵的选择

循环水泵的台数选择，为了方便控制，以一台锅炉配一台泵的形势，还应该有备用，故循环水泵应选3台，2用1备。

根据循环水量和与扬程，根据参考文献[4]选择上海凯泉KQW系列第四代单机卧式离心泵3台。

型号为KQW125/315-90/2

表1-5KQW125/315-90/2型水泵性能参数

型号

流量

扬程

（H）

转速

（r/min）

电机

功率（kW）

必须气蚀余量（m）

重量

（kg）

（m3/h）

（L/S）

KQW125/315-90/2

160

44.4

125

2960

90

5

790

2.给水箱的选择计算

1）给水箱的容积