鍋爐及鍋爐房設(shè)備設(shè)計(jì)說(shuō)明書_第1頁(yè)
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1、第 24 頁(yè) 鍋爐及鍋爐房設(shè)備課程設(shè)計(jì) 三臺(tái)SHL2.1-0.7/95/70-H熱水鍋爐房工藝設(shè)計(jì)一、原始資料1熱負(fù)荷資料:采暖最大熱負(fù)荷5MW,供回水溫度95/70。2煤質(zhì)資料:山東龍口褐煤煤的成分組成:揮發(fā)分Vdaf(%):49.53%,碳Car(%):36.50%,氫Har(%):3.03%,氧Oar(%):10.40%,氮Nar(%):0.95%,硫Sar(%):0.69%,灰分Aar(%):28.40%,水分Mar(%):20.03%,低位發(fā)熱量Qnet.ar=13.44MJ/kg。3水質(zhì)資料:自來(lái)水為水源,水溫10。編號(hào)項(xiàng) 目S1溶解固形物(mg/L)169碳酸鹽硬度HT(mmol

2、/L)1.36非碳酸鹽硬度HFT(mmol/L)0.34總硬度H(mmol/L)1.7堿度(mmol/L)1.36PH值7.38由于1mmol/L=2Me/L(毫克當(dāng)量/升),所以原水總硬度為3.4毫克當(dāng)量/升。4.氣象及地質(zhì)資料: 地區(qū):徐州(D10) 主導(dǎo)風(fēng)向:ENE 室外計(jì)算溫度:-6 采暖期室外平均溫度:0.9 采暖天數(shù):92天 最大凍土深度:24m 海拔高度:41.00m 冬季大氣壓:102510Pa二、鍋爐類型及臺(tái)數(shù)選擇 1.熱負(fù)荷計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式或數(shù)值來(lái)源數(shù)值1最大計(jì)算熱負(fù)荷Qj,maxMWKQ=1.2562平均熱負(fù)荷QpjMW3.56 2.鍋爐型號(hào)及臺(tái)數(shù)選擇 根據(jù)采

3、暖的要求,供水溫度為95,回水溫度文70,因此,選用熱水鍋爐,向外網(wǎng)直接提供9570熱水。由于本本鍋爐房為采暖鍋爐房,采暖期為92天,熱負(fù)荷較穩(wěn)定,總熱負(fù)荷為6MW,不設(shè)置備用鍋爐,同時(shí),考慮到鍋爐容量越大,效率相對(duì)較高。因此,選用三臺(tái)SZL2.10.7/95/70-AII型鍋爐。參數(shù)如下:型號(hào)SZL2.80.7/95/70-AII額定熱功率MW2.8額定出水壓力MPa0.7額定出口水溫 95額定進(jìn)口水溫 70循環(huán)水量m/h96受熱面積鍋爐本體98.6省煤器35.2爐排有效面積4.8本體水容積m5.5鍋爐效率%79燃料耗量kg/h620最大運(yùn)輸尺寸m5.22.63.5最大運(yùn)輸件重量t30安裝后

4、外形尺寸m72.64.6三、鼓、引風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備選擇鍋爐采用機(jī)械送風(fēng)和引風(fēng),即平衡通風(fēng),爐膛出口保持20-40kPa的真空度。阻力計(jì)算包括空氣吸入口到爐膛的空氣阻力和送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和爐膛到煙囪出口的煙氣阻力兩大部分。其中鍋爐本體的煙風(fēng)阻力由鍋爐廠氣體動(dòng)力計(jì)算提供;除塵器阻力由產(chǎn)品樣本提供。本設(shè)計(jì)所進(jìn)行的僅是風(fēng)、煙道和煙囪的阻力計(jì)算。1、過(guò)量空氣系數(shù)及漏風(fēng)系數(shù)根據(jù)鍋爐教材,煙道中各處煙道各處過(guò)量空氣系數(shù)及各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)取值為:鍋爐受熱面過(guò)量空氣系數(shù)漏風(fēng)系數(shù)入口出口爐膛1.51.60.1防渣管1.61.60蒸汽過(guò)熱器1.61.650.05鍋爐管束1.651.750.1省煤器1.751.850.1空氣

5、預(yù)熱器1.851.900.05鍋爐排煙處1.71.702、 空氣量及煙氣量計(jì)算 過(guò)量空氣系數(shù)取1.6。序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式或數(shù)值來(lái)源數(shù)值1理論空氣量 3.722三原子氣體體積0.693的理論體積2.954理論水蒸氣體積0.575煙氣中水蒸氣的實(shí)際體積0.616理論煙氣量4.217實(shí)際空氣量5.958實(shí)際煙氣量6.583、 煙氣及耗煤量計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式或數(shù)值來(lái)源數(shù)值1熱水鍋爐進(jìn)水焓值kJ/kg根據(jù)t=70查取398.52熱水鍋爐出水焓值 KJ/kg根據(jù)t=95查取483.13耗煤量 QglKJ/kg8.121064耗煤量BKg/h7555固體不完全燃燒熱損失q4%選取106計(jì)算耗

6、煤量BjKg/h679.57爐膛出口處的過(guò)量空氣系數(shù)l選取1.48爐膛的漏風(fēng)系數(shù)l選取0.19空氣預(yù)熱器中空氣漏入煙道的漏風(fēng)系數(shù)ky選取010冷風(fēng)量Vlkm3/hm3/s35270.9811熱風(fēng)流量Vrkm3/strk為熱空氣溫度,取1401.3812鍋爐尾部排煙量Vpym3/kg6.8613省煤器出口至除塵器入口間煙氣量計(jì)算Vccm3/hm3/s7776.72.1614引風(fēng)機(jī)處的煙氣流量Vyfm3/hm3/s7440.42.074、除塵器的選擇根據(jù)鍋爐的處理煙氣量Vcc=7776.7m3/h選用弗蘭德DMC(B)袋式除塵器一臺(tái),其處理煙氣量為8150m3/h,阻力1200Pa,其進(jìn)口濃度為2

7、00g/Nm,出口濃度30mg/Nm,取30mg/Nm,則除塵效率為。5、風(fēng)、煙道斷面尺寸風(fēng)煙道斷面用下式計(jì)算: (m2)式中:V介質(zhì)流量,m/s;根據(jù)常用風(fēng)煙道流速選用表選擇合適的風(fēng)速和煙速,室內(nèi)采用金屬鋼制管道,室外采用磚或混凝土制矩形管道。金屬:室內(nèi)風(fēng)速為1015m/s,煙速為1015m/s;磚或混凝土:室內(nèi)風(fēng)速為48m/s,煙速為68m/s。管道名稱材料流量(m3/s)推薦流速(m/s)計(jì)算截面積(m2)計(jì)算直徑(mm)選擇截面尺寸(mm或mm*mm)實(shí)際流速(m/s)風(fēng)道系統(tǒng)冷風(fēng)豎井管金屬0.98100.098 3533609.6 風(fēng)機(jī)吸入短管金屬0.98100.098353 360

8、9.6 風(fēng)機(jī)-空氣預(yù)熱器金屬0.98100.098 3533609.6 預(yù)熱器出口熱風(fēng)管金屬1.38100.138 419 42010.0 煙道系統(tǒng)空氣預(yù)熱器至除塵器金屬2.16 50.43 740 7504.9 從除塵器出口至引風(fēng)機(jī)金屬2.06 50.41723 7504.7 從引風(fēng)機(jī)到總煙道入口磚2.06 50.41 7236007004.9 總煙道及煙囪磚4.2250.84103490010004.7 6、 煙囪高度與直徑 根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,鍋爐房總?cè)萘颗c煙囪高度規(guī)定如下:表3.x鍋爐房煙囪最低允許高度鍋爐房總?cè)萘縯/h1122441010202040MW0.70.71.

9、41.42.82.877141495 采用鍋外化學(xué)處理補(bǔ)給水循環(huán)水補(bǔ)給水循環(huán)水懸浮物mg/L205總硬度mmol/L0.70.3pH(25)7102078.510溶解氧mg/L0.10.1含油量mg/L22 (2)水質(zhì)處理方案的確定本鍋爐房原水的硬度和懸浮物均超過(guò)給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),故需進(jìn)行軟化和除氧處理。由于熱水房不存在水的蒸發(fā),水中鹽類的濃度不會(huì)增加,硬度也不會(huì)提高,而且保持一定的堿度還可以避免金屬壁的腐蝕。據(jù)此,決定采用單級(jí)鈉離子交換軟化法。為克服順流再生軟化法鹽耗大、出水水質(zhì)較差的特點(diǎn),設(shè)計(jì)采用“低速逆流再生”鈉離子交換軟化系統(tǒng)?;阱仩t房沒(méi)有蒸汽和其他可利用熱源,給水除氧決定采用“電加熱解

10、析除氧”方式,它可以克服把反應(yīng)器設(shè)置在煙道中,除氧效果受鍋爐負(fù)荷變化(反應(yīng)器所在區(qū)段煙溫變化)的影響等弊病。在正常運(yùn)行情況下,給水除氧后的殘余含氧量可降至0.05毫克/升,符合熱水鍋爐給水標(biāo)準(zhǔn)。2.鍋爐排污量的計(jì)算及熱回收方案由于本次鍋爐房為熱水鍋爐,決定采用熱水鍋爐,根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)值,熱水鍋爐的排污率取2,排污一天3次,每次1min。排污量為為57.32*0.02=1.15t/h。 設(shè)計(jì)采用了定期排污方式,由于定期排污是周期性的,利用余熱的價(jià)值較小,一般將它引入排污降溫池與冷水混合后再排入下水道。3.鈉離子交換器的選擇計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式或數(shù)值來(lái)源數(shù)值1總軟化水量Grht/h與Gb1.

11、722軟化速度vm/h根據(jù)總硬度為1.7mmol/L203總軟化面積FGrh/ v=1.72/200.0864實(shí)際軟化面積F選500交換器025實(shí)際軟化速度vm/hGrh/F=1.72/0.28.66交換劑比重gt/732*樹脂0.750.850.807交換劑層高度h米設(shè)備樣本1.58交換劑重量噸Fhg=0.07*1.3*0.80.0739交換劑工作能力E克當(dāng)量/米2732*樹脂11001500110010交換劑軟化能力Eo克當(dāng)量FhE=0.2*1.3*110028611每小時(shí)軟化的克當(dāng)量Eh克當(dāng)量/時(shí)Gx0(H0-H0)=1.72*(3.4-0.7)4.64412交換時(shí)間小時(shí)Eo/Eh=28

12、6/4.64461.5813小反洗、還原、逆洗小正洗及正洗時(shí)間小時(shí)取經(jīng)驗(yàn)值2.514工作周期T小時(shí)+=21.55+2.5240515小反洗流速v1米/時(shí)1012取1216小反洗時(shí)間1分1015取1517小反洗用水量G1噸0.618還原時(shí)食鹽單耗量q克/克當(dāng)量逆流再生80909019食鹽純度%一般9520每次還原耗鹽量Gy公斤 27.0921還原鹽液濃度Cy%一般56%取622配制鹽液用水量G2噸0.4523逆流沖洗速度V2米/時(shí)低速,選取224逆流沖洗時(shí)間2分選取6025逆流用水量G3噸0.426小正洗流速V4米/時(shí)選取1527小正洗時(shí)間3分選取528小正洗用水量G4噸0.2529正洗流速V5

13、米/時(shí)選取1530正洗時(shí)間4分選取1031正洗用水量G5噸0.532還原總耗水量G噸G1+G2+G3+G4+G5=0.6+0.45+0.4+0.25+0.52.24.軟化水箱容積的確定 本鍋爐房設(shè)軟化水箱一只,器容積按30分鐘的補(bǔ)水量計(jì)算,即 Vrh=0.5*1.72=0.86m序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式或數(shù)值來(lái)源數(shù)值1鹽液容重y噸/米3查取1.072稀鹽液池容積V1米30.50選用800*1000*6003飽和鹽液濃度C%常溫264飽和鹽液容重g1噸/米3查知1.2015存鹽天數(shù)天選取156一晝夜耗鹽量y公斤27.037干鹽重量g2噸/米3查知2.168濃鹽液池容積V2米3=選用700*800

14、*6000.339還原時(shí)間5分還原流速取2米/時(shí)9.910鹽液泵流量Qy米3/時(shí)0.5411煙液泵揚(yáng)程 Hy米水柱1510米水柱2012選擇鹽液泵 型號(hào)25FQS-16型增強(qiáng)塑料泵2流量Q米3/時(shí)3.6揚(yáng)程H米水柱16電動(dòng)機(jī)型號(hào)JQ2-21-2功率N千瓦1.5轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)/分、2860 現(xiàn)選用4*矩形水箱,其尺寸為800*1200*1000,計(jì)0.96米3。5.除氧方式的選擇 本鍋爐房采用解析除氧,即將待除氧的軟水與不含氧氣體強(qiáng)烈混合,溶解于水的氧就像無(wú)氧氣體擴(kuò)散,從而降低水中氧含量以達(dá)除氧的目的,解析除氧系統(tǒng)圖如下:圖x 解析除氧系統(tǒng)圖 解析除氧裝置主要設(shè)備有噴射器、解析器、汽水分離器和反應(yīng)器,

15、除氧水量G等于補(bǔ)水量,即Gb=1.72t/h,據(jù)此選則設(shè)備,根據(jù)工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)手冊(cè)表5-46解析除氧裝置系列設(shè)備性能表,得出型號(hào)如下表所示:設(shè)備名稱規(guī)格單位數(shù)據(jù)除氧反應(yīng)器外形尺寸mm1350x330x1800進(jìn)氣管直徑mm40出氣管直徑mm40所需電功率kW5解析器外形尺寸mm207x4100出水管直徑65出氣管直徑40接噴射器管直徑40汽水分離器外形尺寸mm273x320進(jìn)氣管直徑40出氣管直徑40出水管直徑20水封外形尺寸mm207x420進(jìn)水管直徑20出水管直徑40噴射器進(jìn)水管直徑mm40出水管直徑40進(jìn)氣管直徑406.除氧水泵的選擇:序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式或數(shù)據(jù)來(lái)源數(shù)值1除氧水泵流量

16、Qt/h1.1Gcy=1.1*1.721.892水泵效率s取用953除氧水中含氧量C1毫克/升原始資料,取6.04殘余含氧量C2毫克/升設(shè)計(jì)要求,取0.055換算系數(shù)k設(shè)計(jì)手冊(cè)0.056每m2水吸入脫氧氣體的計(jì)算容積V2m33.2137噴射系數(shù)A公斤(氣)/公斤(水)3.5x10-38系數(shù)R取用309系數(shù)C一般取用210-610環(huán)形室空間壓力P3取用800011噴嘴出口斷面水速wm/s25.712噴射室內(nèi)動(dòng)壓頭hd米水柱3513噴射室與水泵高差h1米水柱設(shè)備布置514解析器與入口阻力h2米水柱選取615混合管末端埋入水的深度h3米水柱一般取值116除氧水泵所需壓頭ha米水柱=35+5+6+14

17、717壓頭備用系數(shù)取值1.118除氧水泵揚(yáng)程H 米水柱1.1ha5219除氧水泵選擇型號(hào)KQWR-G25/200B-4/2流量Qt/h4.9揚(yáng)程H米水柱52電動(dòng)機(jī)型號(hào)112M-2功率NkW4轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)/分2900七、鍋爐房布置說(shuō)明鍋爐房為單層布置三臺(tái)SZL2.10.7/95/70-AII型熱水鍋爐,總產(chǎn)熱量為6.3MW。云煤系統(tǒng)采用垂直單斗提升機(jī)上煤系統(tǒng),除渣系統(tǒng)采用鏈?zhǔn)焦伟宄鼨C(jī)聯(lián)合除渣。為減少建筑面積和保持鍋爐房?jī)?nèi)衛(wèi)生條件,除塵器和引風(fēng)機(jī)采取露天布置方案,引風(fēng)機(jī)的電機(jī)設(shè)有防雨罩。 鍋爐房熱力系統(tǒng)圖一張; 鍋爐房平面圖一張; 鍋爐房A-A剖面圖一張。八、鍋爐房主要設(shè)備表序號(hào)名 稱 及 規(guī) 格數(shù)

18、量1熱水鍋爐SZL2.10.7/95/70-AII,額定熱功率2.1MW32弗蘭德DMC(B)除塵器,處理煙氣量8150m3/h13鼓風(fēng)機(jī)T4 72 -12 N04A,風(fēng)量6367m3/h,風(fēng)壓1813Pa34引風(fēng)機(jī)Y5-47 -42 N05D,風(fēng)量12986m3/h,風(fēng)壓2324Pa350.75m3垂直單斗提升機(jī),輸送能力10t/h16螺旋除渣機(jī)LXL-1A,額定除渣量0.8t/h17循環(huán)水泵KQWR-G40/250B-11/2,流量20m3/h,揚(yáng)程50米水柱48補(bǔ)給水泵KQWR-G25/200C-3/2,流量6.3m3/h,揚(yáng)程32米水柱19補(bǔ)給水箱180012001200110鈉離子交換器500交換器111軟化水箱0.86m3112鹽液泵25FQS-16型增強(qiáng)塑料泵,流量3.6m3/h,揚(yáng)程16米水柱113除氧反應(yīng)器135033918001解析器20741001汽水分離器2733201水封2074201噴射器管徑40114除氧水泵KQWR-G25/200B-4/2,流量4.9m3/h,揚(yáng)程52米水柱參考文獻(xiàn):1GB 50736-2012,民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范S.北京:中國(guó)建筑 工業(yè)出版社,2012.2GB50019-2003,采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)

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