燃油蒸汽锅炉房课程设计说明书.docx
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燃油蒸汽锅炉房课程设计说明书
东华大学
燃油蒸汽锅炉房课程设计说明书
——上海某造纸厂锅炉及锅炉房设计
学院：
专业班级：
学生：
学号：
指导老师：
2012年6月24日
1、设计概况…………………………………………………………2
2、设计原始资料……………………………………………………2
2.1蒸汽负荷及参数……………………………………………..2
2.2燃料资料………………………………………………….....2
2.3水质资料……………………………………………………..2
2.4气象资料……………………………………………………..2
3、热负荷计算及锅炉选择…………………………………………2
3.1最大热负荷…………………………………………………..2
3.2锅炉型号与台数的确定……………………………………..2
4、给水及水处理设备的选择………………………………………3
4.1给水设备的选择……………………………………………..3
4.2水处理系统设计及设备选择……………..………………....4
5、热力除氧器选型…………………………………………………7
6、汽水系统主要管道管径的确定…………………………………8
6.1锅炉房最大的用水量及自来水总管管径的计算…………..8
6.2与离子交换器相接的各管管径的确定……………………..8
6.3给水管管径的确定…………………………………………..9
6.4蒸汽母管管径………………………………………………..9
7、燃油系统以及送、引风系统的设备选择计算…………………9
7.1计算燃油消耗量，确定燃油系统…………………………...9
7.2计算理论空气量和烟气量…………………………...10
7.3送风机的选择计算…………………………………………..11
7.4引风机的选择计算…………………………………………..11
7.5风、烟管道断面尺寸设计计算……………………………..12
7.6热回收方案确定……………………………………………..13
7.7烟囱设计计算………………………………………………..13
8、锅炉房布置……………………………………………………....15
9、锅炉房人员的编制……………………………………...……….15
10、锅炉房主要设备表………………………………………………15
11、参考文献…………………………………………………………16
一、设计概况
本设计为一燃油蒸汽锅炉房，为造纸厂生产过程提供饱和蒸汽。
生产用气设备要求提供的蒸汽压力最高为0.4MP，用气量为20t/h;假设造纸厂凝结水回收利用率为20%。
二、设计原始资料
1、蒸汽负荷及参数：
生产用汽D=20t/h,P=0.4MPa,设凝结水回收率=20%
2、燃料资料：
选择200号重油作为锅炉燃料
元素分析成分：
重油收到基低位发热量：
密度：
3、水质资料
总硬度：
H=3me/L
永久硬度：
=1.0me/L
总碱度：
=2me/L
PH值：
PH=7.5
溶解氧：
6~9mg/L
悬浮物：
0
溶解固形物：
400me/L
注：
未查到相关资料，采用假设值。
4、气象资料：
大气压强：
101520Pa
海拔高度:
4.5m
土壤冻结深度:
无土壤冻结情况
冬季采暖室外计算温度：
-2℃
冬季通风室外计算温度：
3℃
三、热负荷计算及锅炉选择
1、最大热负荷：
生产过程所需最大热负荷：
——考虑蒸汽损失及锅炉房汽泵、吹灰、自用蒸汽等因素的系数取1.1。
2、锅炉型号与台数的确定
根据用于生产的最大蒸汽负荷22t/h以及蒸汽压力0.4Mpa，且采用重油作为燃料，本设计选用WNS8-1.25-Y（Q）型锅炉3台。
工作过程中3台锅炉基本上接近满负荷运行；负荷率约在92%左右，锅炉的维修保养可按周期进行，且多台锅炉当其中一台出现故障时还有另外两台工作不会造成立即停机，故本锅炉房不设置备用锅炉。
WNS8-1.25-Y（Q）型锅炉参数：
蒸发量：
8t/h
工作压力：
1.25MP
给水温度：
105℃
蒸汽出口温度：
194℃
排烟温度：
240℃
锅炉效率：
87%
外形尺寸（长×宽×高）/m：
6.7×3.5×3.3
四、给水及水处理设备的选择
1、给水设备的选择
（1）锅炉房给水量的计算
G=K（l+）t/h
式中：
K——给水管网漏损系数，取1.02；
——锅炉房蒸发量，t/h；
——锅炉排污率，%，本计算根据水质计算，取10%。
计算给水量为
G=K（l+）=1.0222×（1+0.1）=24.68t/h
（2）给水泵的选择
给水泵台数的选择，应能适应锅炉房全年负荷变化的要求。
本锅炉房拟选用4台电动给水泵，其中1台备用。
采暖季3台启用，其流量应大于1.1x24.68=27.15t/h。
且由规知给水泵的扬程不应小于下列各项的代数和：
①锅炉锅筒在设计的使用压力下安全阀的开启压力，由题目设H1=125m;
②省煤器和给水系统的压力损失,假设为H2=20m;
③给水系统的水位差,假设为H3=10m;
④适当的富裕量,H4=5m。
则给水泵总压头
现给水泵选用：
型号40DG1-40
级数4
流量10
扬程160m
电机功率15KW
功率9.48KW
转数2950r/min
效率46%
汽蚀余量3.3m
（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”规定给水应经除养处理。
考虑到作为课程设计，为简化系统，本锅炉房按不设给水除养装置布置，将凝结水箱和软水水箱合一，作为锅炉的给水箱。
为保证锅炉的安全可靠和检修条件，给水箱设中间隔板，以便水箱检修时相互切换使用。
给水箱体积，由规知给水箱的总有效容量宜为所有运行锅炉在额定蒸发量时所需20～60min的给水量，取60min流量即合计D=24，外行尺寸300020004000。
2、水处理系统设计及设备选择
根据原水水质指标，本设计拟采用钠离子交换法软化给水。
由于原水总硬度为3，属中硬度水，所以决定选用逆流再生钠离子交换器两台，以732树脂为交换剂。
为提高软化效果和降低盐耗，两台交换器串联使用：
当第一台交换器的软化水出现硬度时，随即把第二台串入使用；直至第一台交换器出水硬度达1—1.5时，停运第一台，准备再生，由第二台单独运行软化，如此循环使用。
（1）锅炉排污量的计算
锅炉排污量通常通过排污率来计算。
排污率的大小，可由碱度或含盐量的平衡关系式求出，取两者的最大值。
按给水的碱度计算排污率：
式中：
——给水的碱度，由水质资料可知为2me/L;
——锅水允许碱度，根据水质标准，取锅水允许碱度为：
22me/L;
——凝结水回收率，取=50%
按给水中含盐量（溶解固形物）计算排污率：
其中：
给水含盐量，已知400me/L，锅炉允许含盐量，为4000me/L，
所以：
故此，锅炉排污率取10%。
（2）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水量：
（3）t/h
（4）钠离子交换器的选择计算
钠离子交换器的选择计算表（表1）
序号
名称
符号
单位
计算公式或数据来源
数值
1
软化水量
t/h
先前计算
20.3
2
软化速度
m/h
根据原水
20
3
所需交换器截面积
1.015
4
实际交换器截面积
F
选用1200交换器两台，交换运行
1.13
5
交换剂层高
h
m
交换器产品规格
2
6
运行时实际软化速度
v
m/h
/F=20.3/1.13
17.96
7
交换剂体积
V
Hf=21.13
2.26
8
交换剂工作能力
732树脂1100~1500
1200
9
交换剂工作容量
ge
V=2.261200
2712
10
运行延续工作时间
T
h
=
45.13
11
小反洗时间
min
取用
10
12
小反洗水流速度
m/h
控制在12m/h以下，取用
8
13
小反洗耗水量
F=1.13810/60
1.5
14
静置时间
min
交换器回落，压脂平整，取用
4
15
再生剂（食盐）纯度
%
工业用盐，取用
95
16
再生剂单耗
q
g/ge
逆流再生
90
17
再生一次所需再生剂量
kg
q/1000=271290/10000.95
256.93
18
再生液浓度
%
取用
8
19
再生一次稀盐液体积
/1000=256.93/10000.08
3.21
20
再生一次耗水量
近似等于
3.21
21
再生速度
m/h
低速逆流再生，取用
2
22
再生时间
min
60/F=603.21/1.132
85
23
逆流冲洗时间
min
低速将再生液全部顶出交换器
75
24
逆流冲洗耗水量
F/60=21.1375/60
2.83
25
小正洗时间
min
一般10min左右，取用
10
26
小正洗速度
m/h
取用
8
27
小正洗耗水量
F/60=1.13108/60
1.51
28
正洗时间
min
取用
10
29
正洗速度
m/h
一般，取用
15
30
正洗耗水量
F/60=1.131015/60
2.83
31
再生过程所需总时间
min
+++++=10+4+85+75+10+10
194
32
再生需用自来水耗量
++=1.5+1.51+2.83
5.84
33
再生需用软水耗量
+=3.21+2.83
6.04
34
再生一次总耗水量
+=1.67+2.17
11.88
逆流再生离子交换器逆流再生离子交换器在连续运行8—10周期后，一般宜进行一次大反洗，以除去交换剂层中的污物和破碎的交换剂颗粒。
大反洗流速取10，时间约15~20。
大反洗后的第一次再生，其再生剂耗量比正常运行时约增大一倍。
大反洗前，应先进行小反洗，以保护中间排管装置。
根据计算结果，选择LNN-1500/30无顶压固定床逆流再生离子交换器，其规格如下：
工作压力：
≤0.6MP
工作温度：
5~60℃
再生耗盐量：
350kg
工作树脂层高：
2000mm
（5）再生液（盐液）的配置和储存设备
为减轻搬运食盐等的劳动强度，本设计采用浓盐液池保存食盐的方法，即将运来食盐直接倒入浓盐液池。
再生时，把浓盐液提升到稀盐液池，用软水稀释至要求的程度，再由盐液泵输送至离子交换器再生。
1）浓盐液池体积的计算
本锅炉房钠离子交换器运行周期为45.13+3.23=48.36h，每再生一次需耗盐256.93kg，如按储存10天的食盐用量计算，则浓溶液（浓度26%）池的体积为
2）稀盐液池体积的计算
再生一次需稀盐液（浓度5%）的体积为3.31，若按有效容积系数0.8计算，稀盐液池体积为4m。
本设计拟用混凝土砌筑一个尺寸为300020001500盐池。
浓，稀盐池各一半。
3）盐液泵的选择
盐液泵的作用：
其一是把浓盐
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