供热锅炉设计说明书Word格式文档下载.docx
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6.7+0.5×
0.6）t/h
=12.05t/h
锅炉房自耗热能量包括锅炉房的采暖、浴室、锅炉吹灰、设备散热、介质漏失和热力除氧器的排气损失等。
这部分能量约占输出负荷的2%——3%，启动水泵的耗能大，但正常运行时使用电动给水泵。
热网的热损失包括散热和介质漏失，与输送介质的种类、热网的敷设方式、保温完善程度和管理水平有关，一般为输送负荷的10%-15%。
（2）平均热负荷平均热负荷表明热负荷的均匀性，设备选择时应考虑这一因素，如变负荷对设备运行经济性和安全性的影响。
采暖通风平均热负荷
根据室外平均温度计算：
t/h（公式2-2）
式中：
—采暖最大热负荷（与D1的值相同），t/h；
—采暖室计算温度，℃；
—采暖期室外计算温度，℃；
—采暖期室外平均温度，℃。
所以，
t/h。
生产平均热负荷
和生活平均热负荷
按生产和生活最大热负荷取。
（3）全年热负荷这是计算全年燃料消耗量的依据，也是技术经济比较的一个依据。
全年热负荷Q0可根据平均热负荷和全年使用小时数按下式计算：
t/年（公式2-3）式中：
—分别为采暖、生产和生活的全年热负荷，t/年；
—除氧用热系数，本设计中不设除氧设备，此项为零；
—符号意义同（公式2-1）。
采暖、生产和生活的全年热负荷分别用以下公式计算求得：
t/年（公式2-4）
t/年（公式2-5）
t/年（公式2-6）
—分别为采暖天数和全年工作天数；
—每昼夜工作班数，本设计中取三班制；
—非工作班时保温用热负荷，t/h；
可按室温度
℃代入（公式2-2）计算求得。
=8×
106×
3×
5.0652=12885.87t/年
365×
3.3=289476t/年
0.6=5256t/年
=1.1×
（12885.87+289476+5256）=338379.657t/年
2.1.2非采暖季热负荷计算
非采暖季最大热负荷主要包括生产和生活最大热负荷，计算公式如下：
D2max=K0（K1D1+K3D3）t/h（公式2-7）
=1.25×
3.3+0.5×
0.6）=3.675t/h
2.2锅炉型号和台数选择
锅炉型号和台数根据锅炉房热负荷、介质、参数和燃料种类等因素选择，并应考虑技术经济方面的合理性，使锅炉房在冬夏季均能达到经济可靠运行。
2.2.1锅炉型号
根据计算热负荷的大小和燃料特性决定锅炉型号，并考虑负荷变化和锅炉房发展的需要。
选用锅炉的总容量必须满足计算负荷的要求，以保证用气的需要。
但也不应使锅炉的总容量超过计算负荷太多而造成浪费。
锅炉的容量还应适应锅炉房负荷变化的需要，特别是某些季节性锅炉房，要力免锅炉长期在低负荷下运行。
本设计中，根据原始资料提供的燃料的特性参数，并查表得该燃料为Ⅲ类烟煤。
由于供采暖、生产和生活用的蒸汽压力均小于等于0.4MPa，采暖季最大热负荷为12.05t/h,所以选择锅炉型号为SZL4-1.25/194-AⅢ。
受热面积：
锅炉本体146.8m²
省煤器（SMQ4）38.5m²
炉排有效面积5.82m²
燃料消耗630Kg/h，最大件运输尺寸L×
B×
H=7.1×
2.5×
3.5m3,最大件运输量32t。
锅炉的效率为78%。
2.2.2锅炉台数
选用锅炉台数应考虑对负荷的变化和意外事故的适应性，建设和运行的经济性。
一般来说，单机容量较大的锅炉其效率较高，锅炉房占地面积小，运行人员少，经济性好，但台数不宜过少，不然适应负荷变化的能力和备用性较差。
锅炉房的锅炉台数一般不少于两台；
国外有关文献认为，新建锅炉房装设锅炉的最佳台数为三台。
本设计中，根据选择的锅炉型号（额定蒸汽量为4t/h）及采暖期最大热负荷，选取同型号的锅炉三台。
2.2.3燃烧设备
选用锅炉燃烧设备应能适应所使用的燃料、便于燃烧调节和满足环境保护的要求。
本设计中，选用层燃炉链条炉排，对燃煤粒度的要求≯30；
过量空气系数为1.3；
未完全燃烧热损失：
气体＜2%，固体5～10%。
它的优点是燃烧效率高，运行平稳可靠，负荷适应性好，飞灰损失和对环境污染较小，司炉劳动强度较小，操作简便。
缺点是结构复杂，制造工作量大。
3水处理设备及给水设备的选择
3.1给水设备的选择
3.1.1锅炉房给水量计算
锅炉房给水量计算公式：
t/h（公式3-1）
—给水管网漏损系数，取1.03；
—锅炉房额定蒸发量，t/h；
—锅炉排污率，
，；
，取二者之中的较大值。
；
由水质资料知：
396mg/l,
=3500mg/l
3mmol/l,
=22mmol/l,
求得
=10.08%，
=7.59%。
因此取排污率为10%.
所以，采暖期锅炉给水量G1=1.03×
12.05×
（1+10%）=13.65t/h；
非采暖期锅炉给水量G2=1.03×
3.675×
（1+10%）=4.16t/h。
3.1.2给水泵的选择
（1）给水泵的容量和台数
给水泵的流量应满足锅炉所有运行锅炉在额定蒸发量时给水量的1.1倍的要求；
由于锅炉房的负荷一般都不均衡，特别是季节性负荷的锅炉房负荷变化更大，因此水泵的容量和台数还应适应全年负荷变化的要求。
本设计中，水泵总流量Q=1.1×
13.65=15.015t/h。
由于设计中选用四台同型号的水泵，一台备用，因此一台水泵的流量为5t/h。
选用流量为5m3/h。
（2）备用给水泵
设置备用给水泵是为了保证在停电，正常检修和发生机械故障等情况下，锅炉仍能得到安全、可靠的供水。
为此，设计规和监察规程都明确规定：
锅炉房应设置备用给水泵，当任何一台水泵停止运行时，其余给水泵的总流量应满足所有锅炉蒸发量的1.1倍。
在本设计中，选用一台备用。
（3）给水泵的扬程一个有隔板的
水泵扬程的计算，根据经验公式计算：
KPa（公式3-2）
—锅炉工作压力；
（100～200）为压力附加值。
所以：
=1000×
1.25+100～200=1350～1450KPa=135～145m。
根据给水泵的流量和扬程，选择
GCA-8单吸分段式离心泵，，流量为4m³
/h,扬程为160m,效率为41%，汽蚀余量为2.5m。
（4）给水箱的选择
1）给水箱的容积和个数
给水箱的作用有两个：
一是软化水和凝结水与锅炉给水流量之间的缓冲，二是给水的储备。
给水箱的容量主要根据锅炉房的容量确定，一般给水箱的总有效容量为所有运行锅炉在额定蒸发量时所需20～40min的给水量。
给水箱可设置一个，但常年不间断供热的锅炉房应设置两个，或者选用有隔板的方形给水箱。
本设计中，给水箱的总有效容量选为运行锅炉在额定蒸发量时所需30min的给水量。
因此其大小为5.7m³
选用一个有隔板的方形开式给水箱，其尺寸为3.4×
1.8×
1.6m.
2）给水箱的高度
给水泵输送温度较高的给水，要求给水箱有一定的安装高度，使给水泵有足够的灌注头，以免发生正常给水和影响正常给水。
本设计中，给水箱安装高度为6m.
3.1.3水处理系统的设计及设备选择
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。
（1）软化水量由以下公式计算：
（公式3-3）
13.65-0.65×
6.7=9.295t/h
（2）软化设备的选择
根据软化水量，选择的水处理设备型号为JK200-400×
2全自动软化装置。
4汽水系统的设计
4.1给水管管径的确定
给水管径的计算公式：
径
（式4-1）
G—管介质的质量流量，t/h
ω—推荐流速，m/s（在设计中选用推荐流速为1.5m/s）
可得给水管道径
，由此，给水管选择Ф57×
3.5的管材。
4.2蒸汽系统主要管道直径的确定
蒸汽管道径的计算公式：
（式4-2）
ω—推荐流速，m/s（在设计中选用推荐流速为30m/s）
ν—管介质的比容，m3/Kg（由手册查得ν=0.1622m3/Kg）
可得蒸汽管道径
由此，蒸汽系统选择Ф165×
4.5的管材。
5送引风系统的设计
根据工业锅炉产品技术条件的规定，送风机、引风机和除尘器都在“工业锅炉成套供应围”之，应由锅炉厂配套供应，如实际条件没有特别要求，不必变更。
在课程设计中送引风机系统的要求主要是确定送引风机连接系统，决定风烟管道和烟囱尺寸，进行设备和管道布置。
如有实际需要，还应核对配套风机性能。
关于锅炉热效率、排烟温度、锅炉本体烟风阻力和锅炉本体各烟道的过量空气系数，均引用锅炉厂产品计算书中的数据。
根据使用燃料的成分计算得出燃料耗量、送风量、排烟量。
5.1锅炉燃料消耗量的计算
锅炉燃料消耗量的计算公式为：
kg/h（式5-1）
查表可得：
iq=2811.2kg/kJ；
igs=83.86kJ/kg；
ipw=825.46kJ/kg。
可得：
=1.952（t/h）
5.2理论空气量和理论烟气量
根据理论空气量的公式：
（式5-2）
可得出1kg收到基燃料完全燃烧所需要的理论空气量为
由此可得一台锅炉的所需的理论空气量为5.89×
480=2827.2m3/h
当一只燃料的收到基低位发热量时，单位质量的燃料理论烟气量可由经验公式计算
对于烟煤经验公式如下：
（式5-3）
可得单位质量烟煤的理论空气量
=6.06m3/kg
由此可得一台锅炉产生的理论烟气量为6.06×
650.69=3943.17m3
5.3送风机、引风机的选择计算
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、风流量和丫头的需要。
为安全起见，在选择送、引风机时应考虑有一定的富裕度，送、引风机性能裕度系数列于下表5-1中。
表5-1送引风机性能裕度系数
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
1.1
1.2
引风机
带尖峰负荷时
1.03
1.05
送、引风机的选择，首先应按风机的比专属选定风机型式，然后再根据锅炉延风系统的设计流量和设计压头，按风机制造厂提供的相应型式的风机系列参数或性能曲线来确定所选风机的规格。
在本设计过计算验证选用送风机的规格为T4-72-12No4A；
引风机的规格为T5-47-12No6C。
5.4烟囱的高度与直径的设计计算
5.4.1烟囱的高度计算
在自然通风和机械通风时，烟囱的高度都应根据排出烟气中所含的有害物质—SO2、NO2、飞灰等的扩散条件来确定，使附近的环境处于允许的污染程度之下。
因此，烟囱的高度的确定，应符合现行国家标准《工业“三废”排放试行标准》、《工业企业设计卫生标准》、《锅炉大气污染物排放标准》和《大气环境质量标准》等规定。
机械通风式，烟风道阻力由送引风机克服。
因此，烟囱的作用主要不是迎来产生引力，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。
每个新建锅炉钢只能设一个烟囱。
燃煤、燃油（燃轻质柴油、煤油除外）锅炉房烟囱高度应根据锅炉房总容量，按表5-2规定执行。
表5-2锅炉房烟囱最低允许高度
锅炉房总容量
t/h
<
1
1-2
2-4
4-10
10-20
20-40
MW
0.7
0.7-1.4
1.4-2.8
2.8-7
7-14
14-28
烟囱最低允许高度
m
20
25
30
35
40
45
在本设计中锅炉的总容量为12.05t/h，且新建的锅炉烟囱周围半径200m距离没有建筑物，所以选择烟囱的高度为40m。
5.4.2烟囱的直径计算
烟囱的直径计算公式可按下式进行计算
（式5-4）
—通过烟囱的总烟气量，m3/h
—烟囱出口烟气流速,m/s
烟囱的出口流速按下表5-3选用
表5-3烟囱出口处烟气流速
通风方式
运行负荷
全负荷时
最小负荷时
机械通风
4-5
自然通风
6-10
2.5-3
设计时应根据冬、夏季负荷分别计算，如负荷相差悬殊，则应首先满足冬季负荷要求。
选取直径为52cm
烟囱底部直径：
d1=d2+2i
i……烟囱锥度，通常取0.02-0.03，本设计取0.025，
d1=0.52+2x0.025x35=1.94m.选取直径2m
6运煤、除渣和除尘设备的选择
6.1锅炉房耗煤量的计算与运煤方式的选择
供热锅炉燃用的煤，一般是由火车、汽车或船舶把煤运来。
而后用人工或机械的方法将煤卸到锅炉房附件的储煤场，再通过各种机械设备把煤运到锅炉房。
运煤系统是从卸煤开始，经煤场处理、输送破碎、筛选、磁选、计量直至将煤运输到炉前煤仓供锅炉燃用。
运煤系统的输送量按下式计算：
t/h（式6-1）
——平均最大小时耗煤量，t/h,当锅炉房需要扩建时，计入相应耗煤量；
K——运输不平衡系数，可取1.1-1.2；
取1.15
t——运煤系统工作时间，h,取7小时
带入数据可得：
可以选用火车运煤，采用多斗提升机将煤送到炉前煤仓。
多斗提升机可实现连续运输，可以垂直运输也可水平运输。
6.2锅炉房灰渣量的计算与除渣设备的选择
每小时最大灰渣量可按下列公式计算
t/h（式6-2）
可得每小时最大灰渣量C=
=0.52t/h
作为燃料，煤与灰渣在运输上是具有共性的，因此，前述的一些机械运煤设备一般也可用来转运灰渣。
但是，煤一般通过提升设备得以送入锅炉上的储煤斗，而灰渣需从锅炉
下的灰渣斗中清除出来。
根据计算得到的灰渣量，设计中选用应有比较广泛的螺旋除渣机。
6.3煤场和灰渣场面积的确定
当煤场储煤量确定后，储煤场的面积主要取决于煤堆的高度。
除易自燃的煤堆煤堆高度有特殊要求外，采用以下数据：
铲斗车堆煤时2-3m
煤场面积可用下式估算：
（式6-3）
B——锅炉房的平均小时最大耗煤量，t/h;
T——锅炉每昼夜运行时间，h;
（24小时运行）
M——煤的储备天数，d;
（取M=10天）
N——考虑煤堆过道占用面积的系数，一般取1.5-1.6；
（取1.5）
H——煤堆高度，m;
（取3m）
ρ——煤的堆积密度，t/m3;
（查表ρ=0.8t/m3）
φ——堆角系数，一般取0.6-0.8（取0.7）
灰渣场面积采用与煤场面积相似的计算公式
6.4除尘设备的选择
本设计中选用干式旋风除尘器，干式旋风除尘器是一种能使含尘烟气做旋转运动，从而使灰尘在离心力的作用下从含尘烟气中分离出来的一种设备。
含尘烟气交速切向进入除尘器的外壳和排气管之间的环形空间，形成一股向下运动的外旋气流。
这时，悬浮在其中的尘粒在离心力作用下被甩到筒壁，并随烟气一起沿着圆锥体向下运动沉入除尘器底部进入除尘室。
由于气流旋转和引风机的抽吸，在旋风筒中产生负压，使运动到筒体底部的已经净化的烟气改变流动方向改变流向进入筒体中部形成旋气流从除尘器上部的排气管排除。
旋风除尘器结构简单，投资省，除尘效率较高，已广泛的应用于供热锅炉烟气除尘。
旋风除尘器的种类较多，本设计选用XD型多管旋风除尘器，分割粒径为2.9-3.5
，除尘效率
=93%--95%。
7锅炉房工艺布置
7.1锅炉房建筑
7.1.1一般原则
（1）锅炉房各建筑物、构筑物和场地的布置，应充分利用地形，使挖方和填方量最小，排水良好，防止水流入地下室和管沟。
（2）锅炉房、煤场、灰渣场、储油罐、燃气调压站之间以及和其他建筑物、构筑物之间的间距，均应按现行国家标准《建筑设计防火规》和有关工业企业设计卫生标准的有关规定执行。
（3）运煤系统的布置应利用地形，使提升高度小，运输距离短。
煤场、灰渣场宜位于主要建筑物的全年最小频率风向的上风侧。
7.1.2锅炉间、辅助间、生活间的布置
（1）蒸汽锅炉额定蒸发量为1-20t/h的锅炉房，其辅助间和生活间宜贴邻锅炉间的一侧。
（2）当锅炉房为多层布置时，其仪表控制室应布置在锅炉操作层上，并宜选择朝向较好的部位。
（3）需要扩建的锅炉房，其运煤系统的布置应使煤自固定端运至炉前。
（4）单层布置的锅炉房的出入口不应小于2个；
当炉前走道总长度不大于12m，且面积不大于200m²
时，其出入口可只设1个。
（5）锅炉房通向房外的门应向外开启，锅炉房的工作间或生活间直通锅炉间的门应向锅炉间开启。
7.1.3锅炉房建筑安全要求
（1）锅炉属于有爆炸危险的承压设备，锅炉房的设计必修严格执行国家有关规定。
（2）锅炉房应为一、二级耐火等级的建筑，但总额定蒸发量不超过4t/h的燃煤锅炉房可采用三级耐火等级的建筑。
（3）锅炉房与相邻建筑物之间应留有防火间距，具体要求与建筑物的耐火等级有关。
（4）锅炉房地面应平整无台阶。
为防止积水，底层地面应高于室外地面。
设备布置在地下室时，应有可靠的排水设施。
7.1.4锅炉房建筑布置形式
（1）锅炉房设备可做室布置或露天布置，本设计中采用室布置。
（2）锅炉房作单层布置还是双层布置，主要取决于锅炉产品设计、燃烧设备和受热面布置方式。
当前，额定蒸发量不超过4t/h的燃煤锅炉，燃油燃气的锅炉，一般作单层布置。
（3）新建锅炉房一般应留有扩建的可能性。
因此，布置给水设备、水处理设备和换热设备的辅助间和化验、生活用房常设置于锅炉房的一端，这一端称为固定端，另一端作为扩建端。
（4）辅助间常与锅炉间隔开布置。
7.2锅炉房设备布置
7.2.1一般原则
锅炉房各种设备的布置应保证其工作安全可靠、运行管理和安装检修便利；
设备的
位置应符合工艺流程，以便于操作和缩短管线。
此外，设备布置还应能合理利用建筑面积和空间，以减少土建投资和占地面积。
7.2.2锅炉布置
锅炉的布置方法和布置尺寸与锅炉容量、燃烧设备和受热面结构等因素有关。
本设计中的锅炉房是一独立新建的单层建筑，朝南，由锅炉间和辅助间两大部分组成。
锅炉的炉前是主要操作面，锅炉前端至锅炉房前墙的净距要考虑操作条件，储煤斗或运煤设备的布置，小型锅炉人工运煤的要求，以及炉排的检修、烟道的清灰等要求。
这一净距距离一般不小于4-5m。
锅炉最高操作平台至屋架之间的净高不小于2m，并应满足起吊设备操作高度的要求。
本设计中的锅炉房运转层标高±
0.00，锅炉中心间距6m，炉前跨度4m，锅炉间跨度24m，锅炉间屋架下弦标高7m。
7.2.3辅助设备的布置
引风机的位置由除尘器和管道的连接要求来决定。
风机间应有通道，其宽度应满足安装和检修时风机部件搬运的要求。
风机出口水平引出时，出口距墙或距总烟道的尺寸，应考虑风机、出口渐扩管和烟闸安装的要求。
除尘器一般露天布置，小型锅炉的除尘器也可以布置在室。
干式排灰时，布置除尘器的区域要有运灰车通行的通道。
水处理设备一般布置在辅助房间，需要时也可单独布置在独立的建筑。
小型锅炉给水箱和给水泵应布置在司炉便于看管的地方。
如果给水箱和给水泵没有布置在同一房间，给水泵房间应有指示给水箱水位的信号装置和控制进给水箱软水量的阀门。
泵端靠墙布置时，泵端基础与墙之间的距离应考虑总吸水管、进水阀和连接短管安装的要求。
泵基础之间的通道一般不小于700m，大型泵还应加大，以满足安装检修时搬运的需要，当场地不足时，也可把同型号的两台泵布置在同一基础上。
本锅炉房布置有三台SZL4-1.25-AIII型锅炉炉前留有4m的距离，是锅炉运行的主要操作区。
燃煤由铲车运至炉前，由多斗提升机运至炉前煤斗，灰渣在后端排出用手推车定期运到灰场。
给水设备，给水箱及水泵布置在辅助间。
煤场及灰渣场设置在锅炉房的东侧区域。
7.3烟风管道和主要汽水管道的布置
各种管道及其附件的布置都应使其工作安全可靠、操作和安装检修便利。
布置时应注意以下各方面要求。
（1）管道布置应符合流程，使管道具有最小长度。
（2）分期建设或具有扩建可能的锅炉房，管道布置应适宜扩建要求，使扩建时管道改造工作量最小。
（3）
管道布置应便于装设支架，一般应沿墙柱敷设，但应不影响设备操作和通行，避免影响采光和门窗启闭。
（4）管道离墙柱或地面的距离便于安装和检修。
（5）管道应有一定坡度，以便于排气放水。
（6）主要通道的地面上不应敷设管道，通道上方的管道最低表面距地不应小于2m。
管道附件应根据其工作特点、操作要求和安装检修条件进行合理布置。
管道上的阀门应设置在便于操作的部位，尽量利用地面和设备平台等便于接近的地方进行操作。
否则大口径阀门应设置专用平台。
分汽缸一般设置在锅炉间固定端。
当接管较多且需要分别装设流量计时，也可设在专用房间。
分汽缸接管上的阀门应设置在便于操作的高度上；
分汽缸离墙距离要便于阀门的安装和拆卸。
各种流量计应根据所选形式，在其前后应接有为保证计量精度所需长度的直管管径。
8小区供热管网设计
8.1采热设计热负荷和设计流量计算
8.1.1采暖设计热负荷的计算
采暖热负荷是城市集中供热系统中最重要的负荷，它的设计热负荷占全部设计热负荷的80%-90%以上（不包括生产工艺用热），供热设计热负荷的概算可采用面积热指标进行计算，即Q’n=qf×
F
式中Q’n——建筑物的供热设计热负荷，W；
qf————建筑物供热面积热指标，W/m2
F——建筑物的建筑面积，m2。
还应该指出，建筑物供热面积热指标qf的大小，主要取决于通过垂直围护结构（墙、门、窗等）向外传递热量，它与建筑物平面尺寸和层高有关，因而不是直接取决建筑平面面积。
用供热体积热指标表征建筑物供暖热负荷的大小，物理概念清楚，但采用面积热指标法，比体积热指标更易于概算，所以近几
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