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1、完整word版锅炉房课程设计任务书指导书资料锅炉房工艺系统课程设计任务书锅炉房工艺系统课程设计指导书青岛理工大学建筑环境与设备工程教研室张路2016年1月锅炉房工艺系统课程设计任务书设计题目：某采暖用热水锅炉房工艺设计设计目的：在锅炉及锅炉房设备课程学习的基础上，运用学过的基础理论和专业知识，结合工程实际，参考国家有关规范、标准、工程设计图集及其它参考资料，独立地完成所要求的锅炉房工艺设计任务.通过课程设计，系统地掌握设计计算步骤、方法,培养学生分析、解决问题的能力，为以后的工作奠定基础。主要原始资料：(1）热负荷资料：主要用途为住宅采暖，并含有少量公共建筑采暖.所给热负荷为用户所需热量，尚未

2、包含管网热损失、锅炉房热损失和自用热。一班：1、2题目;二班：3、4题目；三班：5、6题目；四班:7、8题目。学号为单号的同学选单号题目，双号的同学选双号题目.题目序号12345678采暖设计热负荷(MW)2.44.83.05.43。66.24.27。0管网与用户端总阻力（MPa）0.150.240.180。260。200。280。220。30循环水泵入口定压（MPa）0.25（2）设计地点：同一个题目的各位同学选择不重复的设计地点：北京，天津，长春，沈阳，锦州，大连，石家庄，唐山,太原，大同，呼和浩特，西安，银川，西宁，兰州，乌鲁木齐，济南,青岛，徐州,郑州。(3）燃油资料：0号柴油，汽车运

3、输，成分与性质如下：收到基成分（）CarHarOarNarSarAarMar85。5513.490。660.040。250.01020密度:888kg/m3收到基低位发热量Qnet,ar=42915kJ/kg（4）原水水质资料：市政给水(自来水）,供水压力：0。3 MPa 最高地下水位：-6 m题目序号浊度（FTU）总硬度(mmol/L）总碱度（mmol/L）溶解固形物(mg/L）PH冬季水温(）10.55.04.11207。31021。82。31。91808431.23。03。43507。71040.83。751.43366。82651.84。71。86312.67。5662.14。23。8

4、3207.2672。13。23.02007。81081。03。63.162398。44(5）气象资料根据每人设计题目所在城市,查取采暖室外计算温度、采暖室外平均温度、采暖天数、主导风向及频率(冬、夏、常年）、大气压力（冬、夏）。自行决定采暖房间室内计算温度。（6)按照供热需要确定工作班次和全年工作天数。（7）热源选用燃油热水锅炉房.供回水温度95/70.（8）已批准的环境影响报告书给出的烟囱高度为：1、2、3、4、5、7题目10m；6、8题目15m.设计内容和要求:第一部分：设计计算与设计说明书的编制包括以下内容：1。 锅炉型号和台数的选择根据供热区域原始资料和参数,分别计算出采暖季的锅炉房最

5、大计算热负荷、平均热负荷、非采暖季的锅炉房最大热负荷、平均热负荷,锅炉房全年热负荷，决定锅炉房的总容量.根据负荷的大小、负荷特点、工质参数决定燃油热水锅炉的型号和台数，并进行必要的分析比较。2. 水处理设备的选择及计算决定水处理方法。确定水处理设备的生产能力。选择水处理设备的型号和台数，计算连续运行时间和再生药剂消耗量,并选择决定有关辅助设备的型号或尺寸.需要除氧的，通过计算决定除氧设备和有关运行数据。3。 给水设备和主要管道的选择计算决定给水系统.选择循环水泵、补给水泵和有关水箱.决定锅炉房供水管、回水管，每一台锅炉的进、出水管,从循环水泵到锅炉的管子，从补水箱到补水泵和从补水泵到补水点的总

6、管管径4. 排烟系统的设计计算送风排烟量，布置烟气系统，决定烟道断面尺寸，决定烟囱直径。本题目不布置送风系统。5。 燃料储运方法的选择6. 锅炉房工艺布置决定锅炉房建筑的基本形式、主要控制尺寸、辅助间的组成和用途，进行锅炉和辅助设备的布置。第二部分:设计图纸绘制一张A2锅炉房热力系统图（没有比例）,一张A2锅炉房平面布置图（比例1：100)。时间安排：计算与设备选择： 3天 绘图: 2天锅炉房工艺系统课程设计指导书基本的设计指导书在锅炉及锅炉房设备第四版（以下简称“锅炉教材”）的P402426“课程设计指导书”，并参考P349363“第十二章 锅炉房设计及汽水系统”.本指导书只针对锅炉教材的相

7、应内容作出补充说明。更为一般的设计原理、方法及参考数据，可查阅相关设计手册和规程规范。P427435“附录3”给出了两个燃油燃气锅炉房的设计实例。下面分条叙述设计要点。以下凡补充说明的内容，项目编号与公式编号为了与锅炉教材该部分内的编号保持一致（以方便同学看书），所以可能有前后不连续或符号级别不匹配之处。只列条目而未加说明的部分，即为按照教材计算。（一）锅炉型号和台数的选择1.热负荷计算参考锅炉教材P402第17行P404第5行.补充说明如下：（1）计算热负荷对于本题目，只有采暖热负荷的热水锅炉房,锅炉房热负荷计算式(附21）简化为：QmaxK0K1Q1 MWQ1-采暖最大热负荷（用户所需热负

8、荷)，MW ；K11 ；K01.121.18 。P402最下方的小字注解，按照锅炉行业的习惯，热水锅炉使用MW为单位.（2）平均热负荷公式(附22）的单位改为MW。书上漏了一个公式：锅炉房平均热负荷Qpj是各项平均热负荷加起来再乘以K0 ,QpjK0(Q1pjQ2pjQ3pjQ4pj） MW对我们的题目，就是 QpjK0Q1pj MW（3)全年热负荷公式简化为:D0K0D1 MJ/年D1-采暖全年热负荷，MJ/年。对于单纯采暖的热水锅炉房，公式（附24)简化为：D124n1Q1pj3600 MJ/年Q1pj采暖平均热负荷，MW ；n1-全年工作天数，按照供热需要确定。注意：计算年负荷时，单位不

9、要写成“MW/年，而应是“MJ/年。锅炉房热负荷计算结果记入下表:锅炉房热负荷汇总表负荷类别采暖期（MW)全年热负荷（MJ/年）最大计算热负荷平均热负荷采暖2。锅炉型号和台数选择参考锅炉教材P404第6行P405第7行。补充说明如下:（1)锅炉型号 选择额定进出水温度95/70的热水锅炉。锅炉的额定压力应能承受热网供水管开始端的最高压力。(2)锅炉台数 一般说，锅炉房总热功率越小，选用的锅炉台数也越少.本题目台数选用23台,每一台的热功率可以相同，也可以有两种不同热功率的锅炉。全部锅炉热功率的总和等于或者略微大于锅炉房计算热负荷。最大计算热负荷由几台多大的锅炉组合?不仅要考虑冬季最大计算热负荷

10、这一个值,还要考虑冬季平均热负荷、夏季最大热负荷、夏季平均热负荷，全年中的最小负荷。有时还要考虑备用。比如,冬季最大热负荷14MW，仅仅根据这一个数据，采用一台14MW的锅炉一般是不合适的。原因有二：如果在采暖季中这一台锅炉出现故障，意味着全部供热量将变为零，一切用热都将停止，这可能在很大面积的区域造成较大影响；在采暖季的初期和末期,采暖热负荷较低，比如只有几个MW,锅炉的热效率会很低。如果同时知道夏季最大热负荷4MW，平均热负荷3。5MW，则采用一台7MW和两台4.2MW共三台锅炉更合理。(3）燃烧设备 选用燃用轻柴油的锅炉。(4)备用锅炉 规模较小的锅炉房，如果单纯用于采暖，一般不需设备用

11、锅炉。备用锅炉是指平时不用,只在其它锅炉检修时使用的锅炉.备用锅炉保证了在锅炉检修时能达到最低热负荷要求,但增加了用户的投资.(5）方案分析因为后边要画锅炉外形图,所以必须选择有外形图的锅炉。列出所选锅炉的主要参数,包括额定热功率、额定出水压力、额定进出水温度和水流量、外形尺寸等。以上锅炉选择过程完成后,再次把选择结果在下表中重新写一次：锅炉型号及性能锅炉型号生产厂家台数(台）设计效率（）排烟温度（） 锅炉厂在产品性能中给出排烟温度的，采用锅炉厂给出的排烟温度.未给出的，本题目同学所选的锅炉排烟温度可按180计算.(二)水处理设备的选择及计算参考锅炉教材P405第8行P409倒数第12行.补充

12、说明如下：根据所选锅炉的型号和所给的水质，对照GB15762008工业锅炉水质中热水锅炉的要求(以下简称“水质标准”,该标准热水锅炉部分内容见下页表）,决定水处理的方式。热水锅炉的循环水一般不作任何处理。所以，锅炉水处理主要是对补给水进行的。一般来说,天然水作为补给水时都要先经过过滤，自来水有些可以不过滤.然后，热水锅炉一般软化即可，单台热功率大于等于7。0MW的还要除氧。1。确定水处理设备生产能力对于本题目，公式（附28）简化为：G1.2（GbrwGzh） t/hGzh是水处理系统的自耗水量，本题目中可按Gbrw的1015计算。2。决定水的软化方法热水锅炉不考虑相对碱度.在热水锅炉的水处理方

13、法选择中不考虑排污问题.参见下面第5条的说明。全自动组合式离子交换器的特点是：结构紧凑，占地面积小，自动进行再生，工作中人工干预少，软化水出水量一般不大,不能适应于原水较差的水质。又分连续出水的和间歇出水的两种。连续出水的在一个罐再生时,另一个罐仍在工作。间歇出水的在再生时不能供水，需要有水箱配合。人工操作固定床交换器的特点是：在施工现场组装，占地面积较大，全部再生过程需要人工操作阀门和水泵，从出水量很小的到出水量很大的型号都有，软化能力强，通过恰当地设计系统流程,可适应于各种水质。分顺流再生和逆流再生的两种.顺流再生价格低，操作简单,运行中耗盐量较高,适应于较小的水量和较好的水质.逆流再生价

14、格较高,操作复杂，运行中耗盐量低，适应于较大的水量和各种水质.一般至少要选两台，当其中一台再生时，其余交换器要满足全部软化水生产能力,交替再生。软化水用量很少时，也可只选用一台，与较大的水箱配合使用。3.软化设备选择计算在原水水质较好,锅炉房所需软化水量不大时，一般可选用全自动组合式离子交换器。连续出水的比间歇出水的更适应锅炉房的要求。选择过程按生产厂家提供的资料进行。组合式交换器食盐溶液的配制、过滤和交换剂的再生过程在交换器内部进行，可不计算其工作过程.如水质较差，或所需软化水量较大，可选人工操作固定床交换器。小锅炉房一般选两台，每一台要满足全部软化水生产能力，互相倒换着用.大锅炉房可选2台

15、以上.逆流再生固定床交换器有关计算数据如下:软化速度 20m/h 逆流冲洗速度 取等于再生速度(用软化后的水）小反洗时间 10min 逆流冲洗时间 45min小反洗速度 10m/h 小正洗时间 8min再生剂单耗 110140g/mol 小正洗速度 15m/h再生液浓度 5 正洗时间 10min再生速度 3m/h 正洗速度 10m/h人工操作的交换器需要选用盐液池，并且盐溶液要设过滤装置。但是很小的盐液过滤器不好选,可使用某些带过滤功能的设备当过滤器用。如有一种叫“盐溶解器的设备，就带有过滤功能。型号YR500，工作压力不超过6kgf/cm2,温度60,容积0.1m3，外形尺寸0 524156

16、0(外径高），竖着放在地面上，图形为底部带支撑脚的该尺寸的圆柱体。4。除氧设备选择计算热水锅炉单台热功率大于等于7。0MW的，补给水才要除氧，在7。0MW以下的可以不除氧。小型热水锅炉可以使用加亚硫酸钠除氧方法。(除氧加药量在锅炉教材P409公式（附216），最终计算出来的单位“kg/h”印刷错误,应为“g/h.）5。关于排污热水锅炉正常运行中一般不排污,只在热网的水质变得很脏时才排污。热网水质变脏的原因可能是：（1)管道铺设好后残留有泥土、石子、焊渣、铁屑、铁锈等,新锅炉内也可能有铁锈，没有进行彻底的冲洗就投入使用；（2）初次充水的水质不合格，水中的悬浮物和硬度物质形成水渣，水中的溶解氧腐蚀

17、管道生成铁锈，；（3）运行中补水不合格，水渣和铁锈逐渐积累；（4）锅水（以及与热水锅炉直接连接的热网循环水）的PH值应通过加药调整到9。011。0之间，如果PH值偏小，会对受热面造成腐蚀，腐蚀产物使水质变脏。当热水锅炉需要排污时，通过锅炉的定期排污管，把水排到一个池子里存放着，晾到40以下才能排入下水道。这个池子就叫排污降温池.排污时,要加强补水，保证压力不低于安全限度，避免水汽化.本题目不做关于热水锅炉排污的计算，不设计排污降温池的尺寸，也不做调整锅水PH值的计算.水处理设备选择计算完成后，把结果重新列入下表：水处理设备类别设备型号或规格生产厂家台数（台)主要参数外形尺寸(mm) 表中，“类

18、别”是指原水过滤器、离子交换器、盐溶解器、盐液泵、除氧器等设备名称.（三）给水设备和主要管道的选择计算参考教材P412倒数第13行P414最后一行。补充说明如下：5。其他水泵和水箱的选择如果原水压力能稳定在0.2MPa及以上，即可不设原水加压泵。补水箱容积可按3060min补水量确定.6.热水锅炉房系统设备的选择除了参考P413第2行倒数第9行外，还可参考P362第3行P363倒数第6行.选择水泵时，应考虑水泵的流量调节方便。水泵水箱选择完成后,把选择结果重新列入下表：电动泵类别台数水 泵电动机进口管径（mm)出口管径(mm)外形尺寸长宽高（mm)型号流量(m3/h)扬程(kPa)转数（r/m

19、in)型号功率（kW）循环水泵补给水泵表中的电动机型号和水泵的进、出口管径，如果手册中没有给出可以不填。水箱类别个数型号公称容积（m3)有效容积（m3)水箱（或筒体)尺寸（mm)圆形水箱总高（mm)标准图号及页次长宽（或内径）高补给水箱7。主要管道和阀门的选择锅炉房内部管道的管径计算采用如下算法:流体的质量流量是已知的,根据管内流过的流体的压力、温度,查出流体比容或密度，把流体的质量流量换算成体积流量。从锅炉教材P439表46合理的流速范围内选取流速,算出所需的管子内部截面积和内径,从锅炉教材P439表47查出管子规格.再算出实际流速。把每处管子的质量流量、密度或比容、选取的流速、所需的管子内

20、径、查出的管子规格、管子实际内径、实际流速列成表格.其中，管子规格按照无缝钢管或者焊接钢管分别用各自的符号和数字表示。管径计算表管段名称或位置质量流量(t/h)比容（或密度)(m3/kg）(或kg/m3)选取流速（m/s)所需内径(mm）管子规格实际内径(mm)实际流速（m/s）（四）送引风系统的设计参考锅炉教材P415第1行P416表格下面第4行.补充说明如下：1。计算送风量和排烟量每一台锅炉每小时最大燃油量计算式： kg/hQgl-每一台锅炉的额定热功率，MW；Qnet,ar燃料油的收到基低位发热量,kJ/kg；gl锅炉热效率（取百分数的分子计算)，。锅炉房每小时最大燃油量计算式: kg/

21、hQmax锅炉房计算热负荷，MW;当几台锅炉的热效率不相等时，对各台锅炉进行负荷(Qmax）分配，分别计算各台锅炉的燃油量，然后把各台锅炉的燃油量加起来就是锅炉房的燃油量。送风量计算：理论空气量V0k0。0889（Car0。375Sar）0。265Har0.0333Oar Nm3/kg对燃油炉，过量空气系数取1.1 ,实际空气量VkV0k Nm3/kg因为燃油锅炉q40，所以BjB,则有每一台锅炉的送风量：VsfBVk Nm3/h由于每台锅炉的送风机都是独立配备的，所以此处的燃油量必须是每一台锅炉的数值： kg/h其中，Qgl是每一台锅炉的额定热功率,MW。排烟量计算：RO2体积VRO20.0

22、1866（Car0.375Sar) Nm3/kg理论氮气体积V0N20.79V0k0.008Nar Nm3/kg理论水蒸汽体积V0H2O0。111Har0.0124Mar0。0161V0k Nm3/kg理论烟气量V0yVRO2V0N2V0H2O Nm3/kg实际烟气量VyV0y1.0161（1)V0k Nm3/kg每一台锅炉的排烟量VpyBVy Nm3/h上式中的 kg/h锅炉房总烟气量VzyBVy Nm3/h上式中的 kg/h2。决定送引风管道系统及其初步布置送风管道简称风道，内部流过的是空气。引风管道又叫烟气通道，简称烟道，内部流过的是烟气.烟囱是指最后把烟气排向高空的竖直筒状烟道。在计算

23、时，把烟囱看作是烟道的最后一部分。但在讨论问题时，习惯上只把锅炉和烟囱之间的连接部分称为烟道。很多锅炉要在烟道途中设置除尘器和引风机。锅炉产生的烟气离开锅炉后，经过烟道，进入烟囱，再经过烟囱，排入大气。本题目只布置烟气通道，小型燃油锅炉一般采用金属制圆形截面烟道。可以几台锅炉共用一根烟囱。对于很小的燃油燃气锅炉,也可以每台锅炉独立设一根烟囱.3。决定风道和烟道断面尺寸只计算烟道断面尺寸.烟道断面积 m2V烟气流量，Nm3/h;当计算每一台锅炉的烟道时，用Vpy ，当计算几台锅炉汇合后的烟道时,用Vzy 。流过烟道的烟气温度,。本题目中为简化计算，烟气温度允许近似取锅炉排烟温度.Wy烟气流速,m

24、/s 。金属制烟风道的流速可以取1015m/s 。根据断面积,决定烟道断面尺寸。对圆形烟道是内径,矩形烟道是宽度和高度。4。决定烟囱高度和直径燃用轻柴油锅炉的烟囱高度由环境影响评价决定。本题目中由已知条件给出烟囱高度。金属制烟囱的形状为上口与下口直径相同的圆筒形。其内部烟气速度在全负荷时为1020m/s，在最小负荷时不得小于2。53m/s,以防冷空气倒灌。用上面的烟道断面积计算公式计算烟囱流通断面积,求出内径.计算出最小负荷,最小负荷时的烟速.注意:此处的烟囱尺寸与上一条说的烟道尺寸一般不同。结果记入下表:烟囱高度（m）出口内径(m)锥度i（%)烟气温度（)烟囱出口烟气流速(m/s)全负荷时最

25、小负荷时0（五)燃料储运方法的选择1.计算锅炉房的燃油量每天最大燃油量计算式： t/天全年燃油量计算式： t/年D0全年热负荷，MJ/年;Qnet,ar-燃料油的收到基低位发热量，kJ/kg；gl锅炉热效率（取百分数的分子计算），。2.选择贮油罐与日用油箱参考电子文件燃油燃气锅炉房设计手册P354355、P427431、P434、P437438。贮油罐与日用油箱类别个数型号公称容积(m3)有效容积(m3）外形尺寸（mm)生产厂家贮油罐日用油箱（六）锅炉房工艺布置参考锅炉教材P418第16行P422倒数第5行，P362第3行P363倒数第6行，都是只挑选与小型燃油热水锅炉房相关的内容看。补充说明

26、如下：1.锅炉房建筑（1)锅炉房的组成(2)锅炉房建筑安全要求锅炉房每层至少有两个通往室外的门.锅炉房底层至少有一个门的宽度在22。5m,以利于日常所用设备的进出。(3)锅炉房建筑布置形式锅炉房作单层布置，送风机放在炉前(没有引风机），不设风机间。厂房柱距系列：3m，4。5m，6m,7。5m，9m,10.5m，12m。一个锅炉房只采用一种柱距和一种跨距，柱距和跨距可以不同。需要时，可以在柱距方向的两端对称设置边跨：1.8m,2.1m,2.4m，3m,也可使用2.5m.2.锅炉房设备布置(1)一般原则（2)锅炉布置炉前距、侧墙距与炉后距不得小于以下规定：单台锅炉容量炉前(m）锅炉两侧和后部通道(

27、m）蒸汽锅炉（t/h)热水锅炉(MW)燃煤锅炉燃气(油）锅炉140.72.83。002。500.806204。2144。003.001。5035295。004。001.80卧式锅壳式锅炉，要在炉前留出不小于锅炉长度的抽管检修用距离。两种大小不同的锅炉，要求炉前对齐，炉后位置可以不齐。（3)辅助设备布置3.风烟管道和主要汽水管道布置热水锅炉房没有分汽缸。本题目不设计分水缸和集水缸（又叫分水器和集水器）。（七）制图要求参考教材P422倒数第4行P425第9行。补充说明如下：1。热力系统图（1)锅炉房的热力系统图性质上类似于流程图,设备大小、距离、位置完全不考虑比例和尺寸，只考虑设备的相对大小和设备

28、上接管的复杂程度.比如锅炉的接管较多，可以画大一些。水箱接管较少，可以画得小,离子交换器接管很复杂，就要画得大。(2）各设备在图纸上的摆放位置主要考虑使流程表达清晰，看图顺畅，与实际安装位置无关。（3)设备的朝向、方位要符合人的感觉习惯。比如把水箱的进水口画在上面，出水口在下面，排水口在最底部。锅炉和离子交换器底座朝下，不要横过来或倒过来，等等。(4)锅炉房热力系统图管路都用单线画，都用粗实线。阀门用细实线画。锅炉、离子交换器、水箱、水泵等设备轮廓线都用细实线。管路标注介质种类，连同阀门附件，都要有图例说明.要标注的主要管径有：锅炉房供水管、回水管,每一台锅炉的进、出水管,从循环水泵到锅炉的管子，从补水箱到补水泵和从补水泵到补水点的总管管径。(5）全部设备要有编号，要绘制全部设备（包括平面图上有、但系统图上没出现的设备）的设备明细表。紧贴标题栏，序号从下向上排列。(6）标题栏按照我校对课程设计统一规定的格式绘制。2。设备布置图要求画出平面图一张.（1)平面图是设备的实际安