八矿地面工业广场采暖设计及汽暖改水暖工程新重点.docx

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八矿地面工业广场采暖设计及汽暖改水暖工程新重点

八矿地面工业广场

采暖设计及汽暖改水暖工程研究报告

第一章概况

河南煤业化工集团鹤煤公司八矿广场工业锅炉房始建于1983年初，随着矿井生产的不断扩大和发展，原来锅炉房四台旧锅炉运行能力已远不能满足生产和冬季采暖之用。

还有地面建筑设施的不断增加，现办公室、车间及职工餐饮、娱乐场所的采暖距离远且分散，加之两个井口和煤楼运输系统用汽量较大，冬季采暖问题仍然较多，如管路长时间使用、加之防腐效果不好导致输送管路的“跑、冒、滴、漏”现象严重。

另外，锅炉房内两台DZL6-1.25-AC.P型和KZL4-13-A型锅炉已经老化、结构不合理（独鼓风道）、锅炉配风效果差、热效率低，是我们这次工程项目技术改造的重点。

一、供气情况

原八矿冬季供暖都是自备电厂供暖，供气面积为23560m2，现在需要供热面积为33827m2，现在自备电厂已经破产。

鉴于以上情况经矿领导研究决定将我矿锅炉进行水暖优化系统改造，水暖的工作压力要求比较低，因1#、2#、3#锅炉均为80年代安装并投入使用，设备老化、效率低无法满足汽暖的要求。

原来使用汽暖系统时，虽然这四台锅炉之间安装连接管，由阀门控制接通和关闭，以防水暖锅炉出现故障后，可以利用换热器实现供暖。

但整个供热系统无回水管路，事故频频多发，原煤、盐、水损耗严重。

还存在一些问题：

1、气暖热损失大。

（因间断送气，及跑、冒、漏、汽量）；2、室内采暖温差变化大（因间断送气）；3、维护量大；4、维护费用高；5、和热水锅炉比安全运转可靠性低；6、供热半径小；7、属开放型供热，与热水锅炉相比能耗大。

二、广场工业锅炉房内四台锅炉主要技术参数如下：

1#锅炉

1、锅炉名称：

卧式快装锅炉

2、型号：

KZL4-13-A

3、额定蒸发量：

4t/h

4、额定工作压力：

1.3Mpa

5、水压试验压力：

1.63Mpa

6、许可工作压力：

0.4Mpa

7、饱和蒸气温度：

194℃

8、给水温度：

20℃

9、炉膛容积：

8.42m2

10、炉排有效面积：

4.55m2

11、辐射/对流受热面积：

23.4m2/79.6m2

12、省煤器受热面积：

27.8m2

13、受热面积（不含省煤气）133.5m2

14、设计效率/燃料：

80%/烟煤

15、炉排种类：

链条炉排

16、水处理方法：

炉外软化

2#锅炉

1、锅炉名称：

卧式快装锅炉

2、型号：

DZL6-1.25-AC.P

3、额定蒸发量：

6t/h

4、额定工作压力：

1.25Mpa

5、水压试验压力：

1.63Mpa

6、许可工作压力：

0.4Mpa

7、饱和蒸气温度：

193.3℃

8、给水温度：

20℃

9、炉膛容积：

11.2m2

10、炉排有效面积：

4.68m2

11、辐射/对流受热面积：

22.8m2/92.4m2

12、省煤器受热面积：

43.6m2

13、受热面积（不含省煤气）120.5m2

14、设计效率/燃料：

72%/烟煤

15、炉排种类：

链条炉排

16、水处理方法：

钠离子交换器

3#锅炉

1、锅炉名称：

卧式快装锅炉

2、型号：

KZL4-13-A

3、额定蒸发量：

4t/h

4、额定工作压力：

1.3Mpa

5、水压试验压力：

1.63Mpa

6、许可工作压力：

0.4Mpa

7、饱和蒸气温度：

194℃

8、给水温度：

20℃

9、炉膛容积：

11.2m2

10、炉排有效面积：

4.68m2

11、辐射/对流受热面积：

22.8m2/92.4m2

12、省煤器受热面积：

43.6m2

13、受热面积（不含省煤气）120.5m2

14、设计效率/燃料：

72%/烟煤

15、炉排种类：

链条炉排

16、水处理方法：

炉外软化

4#锅炉

1、锅炉名称：

双锅筒纵置式链条炉排组装水管锅炉

2、型号：

SZL6-1.25AⅡ

3、额定蒸发量：

6t/h

4、额定工作压力：

1.25Mpa

5、额定蒸汽温度：

193℃

6、冷空气温度：

20℃

7、蒸汽湿度：

<3%

8、排烟湿度：

165℃

9、水压试验压力：

1.65Mpa

10、给水温度：

60℃

11、炉排有效面积：

8.44m2

12、设计热效率：

81.7%

13、辐射受热面积：

22.8m2

14、省煤器受热面积：

54.5m2

15、设计煤种：

Ⅱ类烟煤

15、炉排种类：

链条炉排

16、水处理方法：

炉外软化

三、鉴于以上问题，八矿组织技术人员深入现场、分析研究，并且在时间短、任务重和没有专业水暖技术指导的情况下，仅参考《工业锅炉房设计手册》、《锅炉操作安全技术》等文献，综合八矿地面工业广场实际情况，对八矿地面工业广场采暖设计及汽暖改水暖工程研究报告进行设计和改造。

第二章采暖系统改造方案

一、锅炉改造的必要性

通过对整个工程现场深入细致地考察后，发现原有的供暖系统因使用时间较长，加之防腐效果不好，管道已严重腐蚀，回水都直接排入了下水道中，造成能源的白白浪费。

如果将蒸汽供暖改为热水供暖，则是节约能源的一项重要措施。

同时，八矿的汽暖锅炉因运行多年，安全系数也大大降低。

所以，将汽暖锅炉改装为水暖锅炉，无论从经济上还是从技术上都是必要的。

二、锅炉本体改造方案

1、锅炉改造原因与理由

原因：

现八矿广场工业锅炉房有四台锅炉，其中1#、2#、3#锅炉均为80年代安装并投入运行的设备，由于长达20多年的不间断运行而使设备主要零部件老化、产热效率低、耗煤量大和维护成本高等问题；4#锅炉是2008年12月份安装并投入使用的设备，通过近一年来的安全使用，该锅炉运行性能良好、产热效率高，能够保证我矿两个井口（立井、斜井口）、煤楼和福利楼的正常供暖使用，但不能解决矿井大面积的供暖问题。

鉴于以上情况，我们根据企业节能降耗创效发展的远景目标，八矿决定对1#、2#蒸汽锅炉改造为热水锅炉。

理由：

一、热水锅炉的容积比蒸汽锅炉大许多倍，且热水系统有很大的蓄热量，且供热平稳，能迅速适应外界温度变化的要求；二、热能利用率高，节约燃料，蒸汽采暖系统有凝结水和二次蒸发损失，管道散热、泄漏损失和锅炉排污热损失。

而热水锅炉温度比蒸汽低，可以比蒸汽锅炉节约燃料30%—40%；三、蒸汽采暖需要有大量的疏水器、减压阀、凝结水泵及补给水设备，蒸汽管道容易泄漏，因此，日常维修费用大，热水锅炉比蒸汽锅炉的维修费用低30%；四、热水锅炉供暖半径大，可以较长距离输送，热损失小。

与环境温度差小，易保温。

2、蒸汽锅炉改热水锅炉技术方案

（1）保持原有蒸汽锅炉外型及位置不变，只去掉了水位计。

（2）对原锅炉的出气管路和锅筒内部部分进行了改动。

（3）增加了出、回水分水器各一套。

（4）增设了一套高效智能换热机组，型号：

SHQT600-1.6-24-2B

（5）对矿部分室内外管网系统及散热片进行了安装和改造。

3、热水锅炉系统的设计

八矿热水锅炉系统设计（见附图）

三、室外热力管网改造方案

1、根据八矿工业广场各办公室、车间的供暖实际布置，需要分为四路热力管路。

一路供：

机修厂、采掘办公楼、通风办公楼、运销办公楼、南办公楼、门岗；

二路供：

机运队、灯房、男澡堂楼、调度室；

三路供：

运输区、机电办公楼、供应办公楼、行政办公楼、鸿运办公楼、工会办公楼、综合办公楼；

四路供：

支护车间、煤楼、煤场、木场。

2、分路技术参数如下：

一路室外管路Ф150mm、长度110m；Ф100mm、长度150m；Ф75mm、长度105m，合计长度365m；

二路室外管路Ф150mm、长度100m；Ф100mm、长度100m，合计长度200m；

三路室外管路Ф150mm、长度150m；Ф100mm、长度250m；Ф75mm、长度130m，合计长度530m；

四路室外管路Ф100mm，长度160m，Ф75mm,长度100m，合计长度260m。

第三章主要设备技术参数

一、1#（KZL4-1.3-A）快装蒸汽锅炉，改为热水锅炉后：

1、额定热功率2.8MW

2、额定出水压力0.8MPa

3、热效率76%

4、额定出口水温95℃

5、回水温度：

70℃

二、2#（DZL6-1.25-AC.P）蒸汽锅炉，改为热水锅炉后：

1、额定热功率4.2MW

2、额定出水压力0.8MPa

3、热效率80%

4、额定出口水温95℃

5、回水温度：

70℃

三、双纹管换热器：

1、型号：

SHQT600-1.6-24-2B1台

汽--水换热、采暖型、换热量3.6MW

2、技术参数

被加热水70-95℃，流量123.5t/h；

蒸汽温度200℃，压力0.2-0.3MPa；

四、循环泵

1、型号：

DFG125-500B/4/452台

（一用一备：

选用1450R/min低转速4级水泵噪音<80分贝）

2、技术参数：

Q=139t/hH=62mP=45KW

扬程：

62m

循环流量：

139m3/h

五、补水泵2台（一用一备）

1、型号：

DFG65-200A/2/5.52台（一用一备）

2、技术参数：

Q=20t/hH=48mP=5.5KW

扬程：

48m

流量：

20m3/h

六、分水器、集水器采用Ф450*2800mm成品产品。

预留Ф219管口1个，预留Ф219管口5个（于外网管道连接配套）

七、自动控制：

采用国际上最新技术的PID调节器、调节阀及电子保护技术的全自动电气控制设备。

该控制系统实现对换热机组供水恒温控制，压补水泵自动定，对机组进行自动控制、限定作用、保护及启动。

1、采用西门子电动调节阀实现供水温度恒温控制，达到节能舒适的效果，同时具有白天/夜晚两种供热模式即设定两种供水温度，节能效果明显。

2、西门子电动调节执行机构（SKC62）具备断电保护功能，当断电时能自动切断蒸汽，以防止二次水超温。

3、循环泵三角形降压启动。

4、补水泵采用电接点压力表自动补水。

八、管道配管、阀门安装

1、所有钢管采用无缝钢管。

阀门采用J41H-16型号。

第四章水暖锅炉的技术特点及应用条件

1、安全性高。

与汽暖锅炉比较，水暖锅炉用水温度较低，且水的汽化形成水垢的可能性小，对水质要求较低。

受压元件工作温度较低，基本上不会发生水垢过厚而烧坏过热面的现象。

同时，由于无蒸汽产生，一般锅水都处于未饱和状态，锅水的温度低于常温下的沸点（高温水暖锅炉除外）。

所以，一旦锅炉发生了事故，危害也不如汽暖锅炉严重。

2、节煤燃料。

水暖锅炉与汽暖锅炉比较，其根本区别在水暖锅炉不是产生蒸汽，进出锅炉的介质都是热水。

热水的温度比烟气温度低得多，热阻低、水垢薄，提高了传热效率。

从有关资料看，与相同容量的汽暖锅炉比较，水暖锅炉可节省燃料20%以上，尤其是用于区域采暖的水暖锅炉效率更高，能节省大量燃料。

3、运作操作方便。

与汽暖锅炉相比，因锅内充满水，自然不需要监视水位，不需要水位表，正常运作时压力比较稳定，司炉人员比较容易掌握操作技术。

4、减少排污损失，提高节能效果。

汽暖锅炉的排污率比水暖锅炉高很多。

一台2t/h、工作压力0.6Mpa的汽暖锅炉与水暖锅炉相比较，前者浪费燃料1%以上。

5、减少管道系统、疏水器及管道漏汽，避免资源浪费。

在汽暖系统中，管道系统、疏水器及管道漏汽不会影响锅炉正常工作，一般不为人们所重视，造成很大浪费。

而热水采暖系统一般不允许跑冒滴漏，否则会影响正常工作，迫使人们及时维修。

6、采暖温度舒适。

热水采暖室内温度较舒适，而蒸汽采暖室内温度高低不均衡，而且空气干燥，不舒适。

7、便于集中供热。

热水采暖特别是高温水，供热半径大，有利于城市集中供热。

第五章经济效益分析

水暖应用带来的的经济效益

1、省水价值Q1：

（水资源费和排污费P=2元/吨）

Q1=〔（q×P×h×d×n）-Q失〕

=〔（6×2×24×30×2）-200×2〕

=16880元

式中：

q---锅炉蒸发量。

单位：

t/h

P---国家征收的水资源费