锅炉课程设计计算书.doc
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1、锅炉课程设计计算书院 (系):城市建设与安全工程学院专 业:建筑环境与设备工程班级学号:环设070109姓 名:冯 旭指导教师:阎丽萍题 目:天津一中教学楼燃油锅炉房设计2010 年 6月18日目 录第一章 锅炉型号和台数的选择41.1 设计的原始资料41.1.1. 工程概况41.1.2 热负荷41.1.3. 燃料种类及其特性41.1.4 原水水质41.2 锅炉型号及台数选择51.2.1 锅炉的最大热负荷51.2.2 锅炉的平均热负荷61.2.3 锅炉型号和台数选择6第二章 水处理设备的选择及计算72.1 给水设备的选择72.1.1 锅炉给水量的计算72.1.2给水泵的计算选择72.1.3 给
2、水箱选择计算82.2锅炉软化水设备的选择82.2.1热水锅炉对给水的水质要求82.3 软化方法及设备选择92.3.1水质处理方案的确定92.3.2离子交换器的选择92.4 锅炉除氧设备的选择102.4.1 除氧设备选择计算102.5 锅炉排污设备的选择计算102.5.1 锅炉的排污系统102.5.2 排污量的计算10第三章 燃油系统设备的计算选择123.1锅炉房耗油量123.2 燃油供应系统123.2.1 运输方式及泄油方式123.2.2 油管路系统设计123.3 燃油管道水力计算133.3.1 燃油管道管径计算133.4 燃油辅助设备选择163.4.1储油罐163.4.2 日用油箱163.4
3、.3 输油泵163.4.4 供油泵163.5 燃油管道设计和敷设18第四章 锅炉房布置194.1 锅炉房布置的一般原则194.2 锅炉房组成及工艺设备布置要求21参考书目23小结24第一章 锅炉型号和台数的选择1.1 设计的原始资料1.1.1. 工程概况本工程位于天津,该锅炉房,为学校教学楼采暖和浴室的生活热水提供热源。本工程要求热源系统需供应热水,采用独立热源机房,平面图附后,主 房层高4.8m。1.1.2 热负荷 热 负 荷 资 料 表1.1用热部门热源要求热负荷(KW)夏 季冬 季最大平均最大平均生活热水65856700898728采暖95/70200016001.1.3. 燃料种类及其
4、特性 本工程采用燃料为0号轻柴油,燃料特性如下:(表2)轻 柴 油 特 性 表1.2组分%名称AyCyHyOySyNyQydw(kJ/kg)0号轻柴油0.0185.5513.490.660.250.04429151.1.4 原水水质锅炉房用水为城市自来水,水质分析资料如下:PH值 7.9总硬度 G8.12溶解氧O2 mmol/L8碳酸盐硬度(暂硬) G5.6非碳酸盐硬度(永硬) G2.52总碱度 mmol/L 2溶解固形物 mg/L 434夏季平均水温 26冬季平均水温 13供水压力(表压) 31.2 锅炉型号及台数选择1.2.1 锅炉的最大热负荷根据生产、采暖、通风、制冷及生活需要的热负荷,
5、计算出锅炉房设计的最大计算热负荷、平均热负荷,作为选择锅炉类型、台数、确定锅炉房规模和计算各种耗量的依据。(1) 最大计算热负荷QmaxK(K1Q1十K2Q 2十K3Q 3十K4Q4十K5Q5) 1 (1-1)式中 Qmax 最大计算热负荷,t/h; Q1,Q2,Q3,Q4,Q5生产、采暖、通风、空调、生活最大热负荷, t/h; K管网热损失及锅炉房自用热系数,一般可取1.11.2;K1生产热负荷同时使用系数,一般可取0.70.9;K2采暖热负荷同时使用系数,一般取1.0;K3通风热负荷同时使用系数,一船可取0.71.0,或分别算;K4空调热负荷同时使用系数,一船取0.71.0;K 5生活热负
6、荷同时使用系数,可取0.5, 因此设计中锅炉最大计算热负荷Qmax=1.1(1.02000+0.5898)=2693.9KW1.2.2 锅炉的平均热负荷 QcpK(Q1cp+Q2cp+Q3cp+Q4cp+Q5cp) 1 (1-2) 式中 Qcp平均热负荷,t/h;K同前; Q1cp,Q2cp,Q3cp,Q4cp,Q5cp生产、采暖、通风、空调、生活平均热负荷,t/h;因此设计中锅炉平均热负荷Qcp1.1(728+1600)=2560.8KW1.2.3 锅炉型号和台数选择根据热源设备房计算热负荷的大小、负荷特点、参数、燃料种类等条件,并考虑技术经济方面的合理性等综合因素后,根据文献2选定江苏双良
7、集团生产的一台型号为CWNS2.8-95/70-Y卧式锅壳内燃式热水锅炉设备,不设备用锅炉,列出其主要性能参数如下表表1.3 LSS2.8-1.0/95/70-YC(Q)锅炉性能参数额定热功率MW2.8额定出水压力MPa1.0额定出口/进口水温C95/70适用燃料轻油/天然气/液化石油气/城市煤气燃料消耗量(轻油)Kg/h255.8进/出水口直径mm200/200排烟口径(内径)mm500排空口径mm200排污口径mm50装箱后最大运输尺寸mm371018102280水容量L3985炉体重量kg5980第二章 水处理设备的选择及计算2.1 给水设备的选择2.1.1 锅炉给水量的计算计算公式:G
8、=KGmax(1+Ppw)t/h 2 (2-1)式中: K给水管网漏损系数,取1.03; Gmax锅炉房蒸发量,t/h; Ppw锅炉的排污率,%,本设计取11.5%;因为1t/h=0.7 mw, 所以锅炉房额定热功率为2.80.7=4t/h所以G= KGmax(1+Ppw)=1.034(1+0.115)=4.6 t/h2.1.2给水泵的计算选择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,故Q=1.14.6=5.06t/h2. 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时下,锅炉仍能得到安全、可靠地供水。因此,设计规
9、范明确规定:锅炉房应设置备用水泵,当任何一台给水泵停止运行时,其余给水泵的总流量应满足所有锅炉额定蒸发量的1.1倍给水量。3. 扬程由经验公式:H=P+(0.10.2) (文献3) 式中: P锅炉的额定压力,Mpa 故H=1+0.10.2=1.11.2MPa,考虑一定富余量取H=1.2MPa,为水泵的扬程选用一台上海博禹泵业有限公司生产的11/2GC型离心水泵,参数如下:流量:6 /h;扬程:138m;转速2920r/min;电机功率7.5KW;叶轮直径136mm2.1.3 给水箱选择计算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
10、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2040分钟的给水量。按所有运行锅炉在额定蒸发量时所需30分钟的给水量计算,故V=5.060.5=2.53 m3,同时要有一定的富裕量,故定为3 m3,给水箱用钢板制作。2. 给水箱的安装高度 锅炉给水箱的布置高度,应使锅炉水泵有足够的灌注头。灌注头不应小于下列各项的代数和:1、 给水泵进水口处水的汽化压力和水箱的工作压力;2、 给水泵的气蚀余量;3、 给水泵进水管的压力损失;4、 采用35KPa的富裕量。 2.2锅炉软化水设备的选择锅炉房用水一般来自城市或厂区供水管网,水质已经过一定处理,锅炉房水处理的任务
11、通常是软化和除氧,某些情况下也需要除碱或部分除盐。2.2.1热水锅炉对给水的水质要求根据低压锅炉水质标准规定,对于温度不大于95度的热水锅炉,补给水和循环水的水质要求如下表所示:表3.1 水 质 要 求项目补给水循环水悬浮物mg./L5总硬度me/L0.6PH值(25)78.510溶解氧mg/L0.10.12.3 软化方法及设备选择2.3.1水质处理方案的确定本锅炉房原水的硬度超过给水水质标准,故需进行软化处理。由于热水锅炉不存在水的蒸发,水中盐类浓度不会增加,碱度也不会提高,而且保持一定的碱度还可以对金属壁起到一定的保护作用。据此,决定选用钠离子交换软化法。由于是连续供热方式,原水水质和处理
12、水量较稳定,又为简化操作程序和自控设备,所以采用流动床离子交换设备,根据原水水质指标,其硬度不符合锅炉给水要求,需进行软化处理。本设计拟采用钠离子交换软化给水。采用低速逆流再生钠离子交换器进行软化。2.3.2离子交换器的选择全自动水处理设备具有无人操作、工作可靠、结果简单、结构紧凑、占地面积小、出水可靠的特点。操作人员无需开关任何阀门,仅需按确定时间向盐液箱投入定量的在生用食盐即可 。由于本设计没有凝结水的回收,所以软化水量和锅炉的给水量基本相同为5.06t/h。考虑到燃气锅炉的自动化程度比较高,本设计采用全自动软水器来软化锅炉的给水。根据给水量5.06t/h,选用石家庄华特伟业生产的HTS-
13、双罐系列的HTS-8型软水器,其技术参数如下:额定水量:6-8 t/h进出口径:DN40安装尺寸:2500150025002.4 锅炉除氧设备的选择2.4.1 除氧设备选择计算水质标准规定,额定蒸发量大于2t/h的蒸汽锅炉的给水和供水温度大于95的热水锅炉的循环水要进行除氧处理。除氧的方法常用热力除氧、真空除氧、和化学药剂除氧,其它除氧方法使用的不多。热力除氧是使用最广泛的一种除氧方法,其工作可靠、效果稳定,出水含氧量小于0.05mg/L。本设计就采用热力除氧的方法。我们选择连云港正航电力节能技术有限公司生产的MCY-10型热力除氧器。其技术参数如下:额定出力:10 t/h水箱有效容积:5 工
14、作温度:104 工作压力:0.02 MPa进水温度:20设计温度:250设备净重:3680Kg2.5 锅炉排污设备的选择计算2.5.1 锅炉的排污系统本设计所选用的锅炉有排污装置,为了节能设计中选用了连续排污2.5.2 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,取其两者的较大者。按给水的碱度计算排污率:% (文献2) 式中:给水的碱度,由水质资料知为2me/L; 锅水允许碱度,20 me/L; a 凝结水回收率,本设计为0;按碱度计算的锅炉排污率为:=11.1% 由于资料中未给给水盐度,故锅炉排污率以上式计算为准取11.5%。所以,排污量=D=
15、0.1155.06=0.58t/h。第三章 燃油系统设备的计算选择3.1锅炉房耗油量根据所选LSS2.8-1.0/95/70-YC(Q)型锅炉的相关参数,单台锅炉的耗油量为245.7kg/h,故总耗油量为245.7kg/h0号柴油的密度为0.85kg/,耗油量的体积流量为0.29/h。3.2 燃油供应系统3.2.1 运输方式及泄油方式由于本设计需用燃油量不大,故选用汽车油罐运输;泄油方式采用下泄自流泄油系统。3.2.2 油管路系统设计(1) 供油管路采用单母管;(2) 锅规第3.2.11条规定,“每台锅炉的供油干管上,应装设关闭阀和快速切断阀。当设置2台或2台以上锅炉时,尚应在每台锅炉的回油干
16、管上装设止回阀。”;(3) 采用单机组配套的全自动燃油锅炉,应保持其燃烧自控的独立性,并按其要求配置燃油管道系统;(4) 不带安全闭的容积式供油泵,在其出口的阀门前靠近油泵处的管段上,必须装设安全阀;(5) 在供油泵进口母管上,应设置油过滤器2台,其中l台备用;(6) 采用机械雾化燃烧器(不包括转杯式)时,在油加热器和燃烧器之间的管路上应设置油过滤器;(7) 日用油箱设置在锅炉房内时,油箱上应有直接通向室外的通 气管,通气管上设置阻火器及防雨设施。室内日用油箱应采用闭式油箱,油箱上不应采用玻璃管式的液位表。室内油箱应装设将油排放到室外的紧急排放管,并设置相应的排油存放设施。排放管上应装设阀门,
17、且应装设在安全和便于操作的地点;(8) 管材和安装:油管宜采用铜管或无缝钢管,管径按油速0.3m/s设计,宜采用顺坡敷设,坡度0.003。管道避免集水弯和积污弯,在管道局部最高处设排气阀,最低处设排污阀。(9) 采用单管系统应在每台锅炉燃烧器附近设置自排气阀;采用双管系统时,每台锅炉的回油管宜分回到日用油箱,且不加任何阀门。当采用共用油道时,应在每台回油支管上装止回阀。3.3 燃油管道水力计算3.3.1 燃油管道管径计算d=18.8式中:d管道管径,mm; Q管道内油品的容积流量,/h; 管道内油品的平均流速,m/s根据下表选择油品的平均流速(文献3)表4.1 油品常用流速选用表油品运动粘度(
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