鍋爐課程設計---燃油鍋爐房工藝設計

1、<p><b>　　設計任務書</b></p><p><b>　?。ㄒ唬?、設計目的</b></p><p>　　課程設計是“鍋爐及鍋爐設備”課程的主要教學環(huán)節(jié)之一，通過課程設計了解鍋爐房的工藝設計內(nèi)容，程序和基本原則，學習設計計算方法和步驟，提高運算和制圖能力。</p><p><b>　?。ǘ⒃O

2、計任務</b></p><p>　　燃油鍋爐房工藝設計。</p><p><b>　?。ㄈ⒃假Y料</b></p><p><b>　　燃油資料：</b></p><p>　　War=0 ，Aar=0.01% ，Car=85.25% ，Har=13.49% ，Oar=0.66%，Sa

3、r=0.25% ，Nar=0.04% ，Qar.net=42915kJ/㎏。</p><p><b>　　水質資料：</b></p><p>　　總 硬 度：HO=4.8mmol/L；永久硬度：HF=2.1mmol/L；</p><p>　　暫時硬度：HT=2.7mmol/L；總 堿 度：AO=2.7mmol/L；</p><

4、;p>　　PH=7.6 ；溶解周形物=268㎎/L。</p><p><b>　　蒸汽負荷及參數(shù)</b></p><p>　　空調用汽： D=4.66t/h P=0.6MPa表壓 凝水回收率為40%；</p><p>　　生產(chǎn)用汽： D=2.5t/h P=0.4MPa表壓 無凝水回收；</p><p&

5、gt;　　生活用汽： D=0.8t/h P=0.3MPa表壓 無凝水回收；</p><p>　　采暖用汽： D=1.0t/h P=0.3MPa表壓 凝水回收率為40%。</p><p>　?。ㄋ模?、設計內(nèi)容及要求</p><p>　　1、鍋爐型號及臺數(shù)選擇：</p><p>　　按冬夏分別計算出采暖季和非采暖季的計算熱負荷

6、，根據(jù)熱負荷的大小、負荷特點、參數(shù)和燃料種類選擇鍋爐型號和臺數(shù)。</p><p>　　2、水處理設備的選擇：</p><p>　?。?）決定是否要除堿；</p><p>　?。?）水處理設備的生產(chǎn)能力的確定；</p><p>　?。?）決定軟化方法，選擇設備型號和臺數(shù)，計算耗鹽量和耗水量；</p><p><b&

7、gt;　?。?）不考慮除氧。</b></p><p>　　3、給水設備和主要管道的選擇計算：</p><p>　?。?）決定給水系統(tǒng)；擬訂系統(tǒng)草圖；</p><p><b>　?。?）選擇給水箱；</b></p><p>　?。?）選擇鹽水池（箱）和鹽水泵；</p><p>　?。?）

8、給水母管和蒸汽母管管徑的計算和選擇；</p><p>　?。?）分汽缸選擇計算</p><p><b>　　4、供油系統(tǒng)設計</b></p><p>　?。?）貯油罐容量確定；</p><p><b>　?。?）油泵選擇；</b></p><p><b>　?。?）

9、油路設計。</b></p><p><b>　　5、鍋爐房工藝布置</b></p><p>　　（1）鍋爐房主要設備布置；</p><p>　?。?）主要汽水管道布置；</p><p>　?。?）繪制布置簡圖。</p><p><b>　　7、編寫設計說明書</b>

10、;</p><p>　　說明書按設計程序編寫，包括設計計算，方案確定，設備選型及其說明。</p><p><b>　　8、圖紙要求</b></p><p>　　（1）熱力系統(tǒng)圖一張（2#圖紙），圖中附有圖例，并標出設備編號，介質流向，主要管道的管徑，管道代號，各類管道附件。</p><p>　?。?）平面布置圖一張，主要

11、剖面圖一張（2#圖紙），設備的外形按比例繪制，附件用代號表示，設備注明編號，并附有明細表，煙、風管道按比例繪制。</p><p>　　建筑圖僅表明建筑外形，門窗位置的大小，鍋爐間所有門的開向要標出，圖中應有方位標志。</p><p><b>　　設計說明</b></p><p>　　、鍋爐型號及臺數(shù)選擇</p><p>

12、<b>　　1、負荷計算</b></p><p>　　其中 、、、——分別為空調、采暖、生產(chǎn)和生活最大熱負荷，單位均為t/h；</p><p>　　、、、——分別為空調、采暖、生產(chǎn)和生活熱負荷的同時使用系數(shù)；</p><p>　　——鍋爐自耗熱量和管網(wǎng)熱損失系數(shù)。</p><p><b>　　2、鍋爐選型&l

13、t;/b></p><p>　　因為>，總負荷為7.413t/h,根據(jù)（額定蒸發(fā)量），選擇型號為WNS4型燃油蒸汽鍋爐兩臺。其技術參數(shù)表如下：</p><p>　　表1-1 鍋爐主要參數(shù)表</p><p>　?。ǘ?、給水及水處理設備選擇</p><p><b>　　1、決定是否要除堿</b></p&

14、gt;<p>　　鍋爐用水應進行軟化處理。堿度高的水有時需要進行除堿處理，通?？筛鶕?jù)鍋水相對堿度和按堿度計算的鍋爐排污率高低來決定。</p><p>　　采用鍋外化學處理時，補給水、給水、鍋水中堿度與溶解固形物的沖淡或濃縮可認為是同比例的，因此，鍋水相對堿度可按下式計算：</p><p>　　式中 ——鍋爐補給水堿度，mmol/L</p><p>　

15、　——鍋爐補給水溶解固形物，mg/L</p><p>　　——碳酸鈉在鍋內(nèi)分解氫氧化鈉的分解率。</p><p>　　表2-1 碳酸鈉在不同工作壓力下的分解率</p><p>　　由表可知查表可知在鍋爐工作壓力為0.98MPa時=40%，在1.47MPa時=60%，因此該鍋爐工作壓力為1.0MPa時，其分解率=40.82%，已知=2.7 mmol/L，=268 m

16、g/L，則=。</p><p>　　根據(jù)《低壓鍋爐水質標準》規(guī)定，鍋水相對堿度應小于0.2，因此不需考慮除堿處理。</p><p>　　2、水處理設備生產(chǎn)能力的確定</p><p>　　鍋爐補給水應經(jīng)軟化處理，而除氧設備應處理全部鍋爐給水。因為凝結水中雜質含量很少，但輸送過程中可能接觸空氣而使之含氧。</p><p>　　鍋爐補給水量是指鍋爐

17、給水量與合格的凝結水回收量之差。鍋爐給水量包括蒸發(fā)量、排污量。并考慮設備和管道漏損。</p><p>　　水處理設備生產(chǎn)能力G由鍋爐補給水量、熱水管網(wǎng)補給水量、水處理設備自耗軟水量和工藝生產(chǎn)需要軟水量決定：</p><p>　　式中 ——鍋爐補給水量，t/h；</p><p>　　——熱水管網(wǎng)補給水量，t/h；</p><p>　　——水處

18、理設備自耗軟水量，t/h；</p><p>　　——工藝生產(chǎn)需要軟水量，t/h；</p><p>　　1.2——裕量系數(shù)。</p><p><b>　　鍋爐補給水量：</b></p><p><b>　　t/h</b></p><p>　　式中 D——鍋爐房額定蒸發(fā)量，t/

19、h；</p><p>　　——合格的凝結水回收量，t/h；</p><p>　　——設備和管道漏損，%可取0.5%；</p><p>　　——鍋爐排污率，%。</p><p>　　假設排污率=8%，則給水量：8.043t/h。</p><p>　　驗算：==10.75%，誤差在3%以內(nèi)。</p><

20、p><b>　　其中。且</b></p><p><b>　　=。</b></p><p>　　熱網(wǎng)循環(huán)水量：=0.161t/h。</p><p>　　水處理設備自耗軟水一般是用于逆流再生工藝的逆流沖洗過程，其流量可按預選的離子交換器直徑估算：</p><p><b>　　t/h&l

21、t;/b></p><p>　　式中 ——逆流沖洗速度，m/s,低流速再生時取2 m/s，有頂壓時取5 m/s；</p><p>　　F——交換器截面積，㎡</p><p>　　——水的密度，，常溫水≈1。</p><p>　　取=2 m/s，假設交換器的直徑為1000mm，則：</p><p><b

22、>　　。</b></p><p><b>　　可知 。</b></p><p>　　工藝生產(chǎn)需用軟水量因提供的資料中未指出即取0。</p><p>　　3、決定軟化方法，選擇設備型號和臺數(shù)，計算耗鹽量和耗水量</p><p>　　鍋爐用水應進行軟化處理。堿度高的水有時需要進行除堿處理，通?？筛鶕?jù)相對堿

23、度和按堿度計算的鍋爐排污率高低來決定。由計算結果可知不需要進行除堿處理。</p><p>　　水軟化方法一般采用離子交換軟化法，其效果穩(wěn)定，易于控制。當需要除堿時，一般考慮氫——鈉離子交換法。石灰預處理的系統(tǒng)復雜，操作要求也高，處理水量較小的場合不宜采用。銨——鈉離子交換法處理的水使蒸汽帶氨，對于黃銅或其他銅合金設備有受氨腐蝕的危險時、或用汽部門不允許蒸汽含氨時，不宜采用。綜合上述，本次設計采用鈉離子交換法進行水

24、的軟化。</p><p>　　離子交換器的直徑預選Ф=1000mm,填料高度 h=2000mm。</p><p>　　選用2臺離子交換器，填料為樹脂，其交換能力=1300mol/m³。</p><p>　　其工作容量 E=V=。</p><p>　　t/h ，初取 。</p><p>　　， 取R=750m

25、m。</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　其交換時間 。</b></p><p><b>　　一次耗鹽量 。</b></p><p><b>　　鹽液池體積 。</b></p><p>　　鹽泵選

26、擇 。 </p><p><b>　　4、不考慮除氧</b></p><p>　?。ㄈ⒔o水設備和主要管道的選擇計算</p><p>　　1、決定給水系統(tǒng)；擬定系統(tǒng)草圖</p><p>　　給水系統(tǒng)由給水設備，連接管道和附件組成。該設計采用凝結水箱和軟水箱合二為一的方法，給水泵集中設置，通過母管向各臺鍋爐供水，給

27、水泵由鍋爐自備。系統(tǒng)草圖見圖紙。</p><p><b>　　2、選擇給水箱</b></p><p>　　給水箱的作用有兩個：一是軟化水和凝結水與鍋爐給水流量之間的緩沖，二是給水的儲備。給水儲備是保證鍋爐安全運行所必需的，其要求與鍋爐房容量有關。所以給水箱的容量主要根據(jù)鍋爐房的容量確定，一般給水箱的總有效容量為所有運行鍋爐在額定蒸發(fā)量時所需20~40min的給水量。&

28、lt;/p><p>　　本設計只設置一個的給水箱。其外形尺寸為2m×2m×1m。</p><p>　　給水泵由鍋爐自帶型號等參數(shù)。</p><p>　　3、選擇鹽水池和鹽水泵</p><p>　　由上面可求得鹽液池體積 。</p><p><b>　　鹽泵選擇 。</b>&l

29、t;/p><p>　　4、給水母管和蒸汽母管管徑的計算與選擇</p><p>　　表3-1 給水管內(nèi)的常用流速</p><p>　　根據(jù)附表可知鍋爐給水給水總管，其推薦流速是1.5~3m/s；因為總給水量為8.043t/h,取流速為2m/s,由，可得R=18.9mm。</p><p>　　又根據(jù)教材附錄4-7（常用鋼管規(guī)格及質量表），選用DN32

30、的無縫鋼管。</p><p>　　每臺鍋爐的額定蒸發(fā)量是4t/h,取蒸汽流速為30m/s,因此取外徑為100mm,壁厚為4mm的無縫鋼管。</p><p><b>　　5、分氣缸選擇計算</b></p><p>　　多管供汽時采用分氣缸。根據(jù)壓力容器設計規(guī)定的要求，分氣缸的直徑應按接最大接管的直徑確定，即筒體開孔最大直徑應不超過筒體內(nèi)徑的一半。

31、分氣缸兩端均采用橢球型封頭。分氣缸由專業(yè)廠家制造。分氣缸長度決定于接管的多少，相鄰管間應符合結構要求和便于閥門的安裝及檢修。分汽缸的間距取360mm。</p><p>　　表3-2 分汽罐接管間距</p><p><b>　　、送引風系統(tǒng)設計</b></p><p>　　1、計算空氣量和煙氣量</p><p>　　液體燃

32、料理論空氣由下式計算</p><p><b>　　則實際空氣量</b></p><p>　　對于液體燃料，煙氣量計算按公式</p><p>　　根據(jù)鍋爐的技術參數(shù)，每臺鍋爐的燃料（液化石油氣）消耗量為112kg/h，則每小時所需的空氣是和每小時煙氣排放量分別為：</p><p>　　2、決定煙、風管道截面尺寸</p

33、><p>　　表4-1 常用風煙管道流速選用表（附表5-1）</p><p>　　由上表可知風管道的風速在4~8m/s，煙氣管道的速度為6~8m。取風速5 m/s，煙速為7 m/s，則煙風管道截面積尺寸分別為</p><p>　　3、確定送引風系統(tǒng)及其布置</p><p>　　送引風系統(tǒng)及其布置詳見圖紙。</p><p>

34、　　4、確定煙囪高度和斷面尺寸</p><p>　　表4-2 鍋爐房煙囪最低允許高度</p><p>　　查附表5-2（教材表8-6）可知煙囪最低高度設為35米。</p><p><b>　　煙囪直徑按正式計算</b></p><p>　　式中 ——通過煙囪的總煙氣量，；</p><p>　　n

35、——利用同一煙囪的同時運行的鍋爐臺數(shù)；</p><p>　　——煙囪出口煙氣速度，m/s，查教材表8-7選取8m/s。</p><p><b>　　則 。</b></p><p>　?。ㄎ澹⒐┯拖到y(tǒng)設計</p><p>　　儲油罐分為室內(nèi)儲油罐和室外儲油罐。室外儲油罐一般大于10~15立方米，一般為鍋爐耗油量的兩倍；室

36、內(nèi)儲油罐一般小于1立方米。油管道的流速控制在0.2 m/s以內(nèi)，管材采用紫銅管焊接而成。供油系統(tǒng)是鍋爐自帶的，所以無需設計。</p><p>　?。?、鍋爐房工藝布置</p><p><b>　　詳見圖紙。</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1．吳味隆等，鍋