課程設計--鍋爐及鍋爐房設備

1、<p><b>　　鍋爐及鍋爐房設備</b></p><p>　　2009 級 電氣工程 系</p><p>　　專 業(yè) 建筑環(huán)境與設備工程</p><p>　　學 號 XXX </p><p>　　學生姓名 XXX

2、 </p><p>　　指導教師 X X </p><p>　　完成日期 2012 年 １ 月 8 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 設計任務2</p><p>　　1.1　設計內容2</p><

3、;p>　　1.2　設計基本要求2</p><p>　　第二章　主要技術指標3</p><p>　　2.1　工程概況3</p><p>　　2.2　相關參數選擇3</p><p>　　第三章　鍋爐機組的選擇4</p><p>　　第四章　給水及給水設備的選擇5</p><p>　

4、　4.1　鍋爐循環(huán)水量的計算5</p><p>　　4.2　循環(huán)水泵揚程的計算5</p><p>　　4.3　循環(huán)水泵的選擇6</p><p>　　第五章　定壓及水處理設備的選擇7</p><p>　　5.1　膨脹容積的計算7</p><p>　　5.2　定壓裝置及補水泵的選擇7</p>&l

5、t;p>　　5.3　軟化水設備及軟化水箱的選擇8</p><p>　　5.4　鼓風機的選擇8</p><p><b>　　5.5　其他9</b></p><p>　　第六章　水器系統(tǒng)主要管道管徑的確定10</p><p>　　6.1　循環(huán)水主干管的確定10</p><p>　　6.

6、2　天燃氣總管徑的確定10</p><p>　　第七章　燃氣及排煙系統(tǒng)11</p><p>　　7.1　煙氣量的計算11</p><p>　　7.2　燃氣及天然氣泄露報警裝置11</p><p>　　7.3　循環(huán)水泵的選擇12</p><p>　　第八章　熱工控制和測量儀表14</p><

7、;p>　　第九章　鍋爐房的布置15</p><p><b>　　設計總結16</b></p><p><b>　　參考文獻17</b></p><p><b>　　第一章　設計任務</b></p><p><b>　　1.1 設計內容</b>&

8、lt;/p><p>　　1、熱水鍋爐的選?。?lt;/p><p>　　2、鍋爐房水動力計算</p><p>　　3、鍋爐房水處理及煙風阻力計算</p><p>　　4、熱水鍋爐房系統(tǒng)圖</p><p>　　5、熱水鍋爐房平面圖</p><p><b>　　1.2設計基本要求</b>

9、</p><p>　　1、 熟練掌握所學的專業(yè)知識，能夠綜合運用所學知識，獨立分析和解決實際問題，具備一定的創(chuàng)新意識和實踐能力，獲得了科學研究的基礎訓練。</p><p>　　2、在設計中著重培養(yǎng)理論聯系實際的工作做風和嚴肅認真的科學態(tài)度。</p><p>　　3、進一步訓練和提高分析設計能力、理論計算能力、計算機應用能力，以及查閱文獻資料和文字表達等基本技能。&l

10、t;/p><p>　　第二章 主要技術指標</p><p><b>　　2.1　工程概況</b></p><p>　　本設計為一燃氣熱水鍋爐房系統(tǒng)工藝設計，主要為石家莊某住宅小區(qū)采暖提供所需的熱能。</p><p>　　2.2 相關參數的選擇</p><p>　　(1)供熱熱負荷：本設計位于石家莊

11、，建筑面積46000m2，建筑高度為34 m，系統(tǒng)阻力30 m。</p><p>　　(2)面積熱指標：根據《采暖通風規(guī)范實施手冊》和《城市熱力網設計規(guī)范》（CJJ34-2002）規(guī)定：住宅供暖面積熱指標qn,m為58-64(W/m2)。本設計取60(W/m2)。</p><p><b>　　(3)氣象資料： </b></p><p>　　石家

12、莊市屬于寒冷地區(qū)，地處東經114.41°，北緯 38.03°，主要參數列于表2-1。</p><p>　　表2-1 室外氣象參數表</p><p><b>　　(4)水質資料 ：</b></p><p>　　表2-2 水質參數表</p><p>　　第三章 鍋爐機組的選擇</p>

13、<p>　　鍋爐房面積為46000 m2，面積熱負荷為60 W/m2，經計算鍋爐的熱功率為2.76MW。</p><p>　　根據鍋爐房的計算容量、所需熱水參數和供應燃料品種，選用額定功率為2.8MW的天然氣熱水鍋爐，即WNS2.8-1.0-95/70-Q熱水鍋爐，鍋爐房熱水供回溫度為95℃/70℃，根據威瑪山東鑄鐵有限工程公司提供的鍋爐樣本WNS2.8-1.0-95/70-Q型熱水鍋爐，其技術參數如下

14、：</p><p>　　表3-1 WNS2.8-1.0-95/70-Q機組技術參數</p><p>　　第四章 給水及給水設備的選擇</p><p>　　4.1鍋爐循環(huán)水量的計算</p><p>　　鍋爐循環(huán)水量的計算：</p><p>　　t/h (4-1)&l

15、t;/p><p>　　式中 Q—鍋爐額定熱負荷,kW； </p><p>　　k—管網散熱損失系數，取1.05；</p><p>　　—管網熱水的平均比熱容，KJ/(Kg·℃)； </p><p>　　—熱水供回水溫差，℃。</p><p><b>　　鍋爐房循環(huán)水量為：</b>&l

16、t;/p><p><b>　　t/h</b></p><p>　　循環(huán)水泵的流量在計算出的鍋爐房循環(huán)水量基礎上附加1.1，經計算得水泵流量為：</p><p><b>　　t/h；</b></p><p>　　4.2循環(huán)水泵揚程的計算</p><p><b>　　循環(huán)水

17、泵揚程的計算</b></p><p>　　循環(huán)水泵揚程：　　　 </p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　　式中 —鍋爐房阻力損失，取100 kPa；</p><p>　　—供回水管網阻力損失，由計算的300 kPa；</p><p>　　—最不利用戶

18、內部阻力損失，取50 kPa；</p><p><b>　　循環(huán)水泵揚程：</b></p><p><b>　　kPa</b></p><p><b>　　校核后：</b></p><p>　　=450×1.2=540 kPa=54m</p><p

19、>　　循環(huán)水泵的流量在計算出的鍋爐房循環(huán)水量基礎上附加1.1，經計算的水泵流量為：</p><p><b>　　t/h；</b></p><p>　　4.3循環(huán)水泵的選擇</p><p>　　循環(huán)水泵臺數的選擇，為控制方便，以一臺鍋爐配一臺泵的形式，故選擇兩臺立式循環(huán)水泵（一臺備用），根據上海朝隆泵業(yè)有限公司所提供的水泵樣本選擇ISW系列

20、80-250（1）A 型水泵，其性能參數如下：</p><p>　　表4-1 80-250（1）A 型水泵技術參數</p><p>　　第五章 定壓及水處理設備的選擇</p><p>　　5.1膨脹容積的計算</p><p><b>　　水容量計算 </b></p><p>　　Va =熱負

21、荷×7.8L/KW</p><p>　　Va =2800×7.8 = 21840L=21.84 m ³</p><p><b>　　膨脹容積計算公式：</b></p><p><b>　　(5-1)</b></p><p>　　式中 α—水的單位體積膨脹系數，取0.0

22、006；</p><p>　　Δt—水溫波動的范圍，25℃；</p><p>　　Va—系統(tǒng)總的水容量，m³。 </p><p><b>　　膨脹容積為：</b></p><p><b>　　m³</b></p><p>　　5.2定壓裝置及補

23、水泵的選擇</p><p>　　熱水系統(tǒng)的補水量按熱網循環(huán)水量的2%計算，水泵補水量一般根據系統(tǒng)的正常補水和事故補水確定，并宜為正常補水的4~5倍，本設計按照4倍計算，系統(tǒng)的小時泄漏量，宜為系統(tǒng)總的水容量的1%。</p><p>　　補給水泵的揚程，不應小于補水點壓力加30-50kPa的富裕量。本設計取40kPa。 &l

24、t;/p><p>　　本設計中，建筑樓度取34m，鍋爐房循環(huán)水量經計算為101.136m3 /h。</p><p><b>　　補水泵的流量：</b></p><p>　　101.136×2%×4=8.091m3 /h</p><p><b>　　補水泵的揚程：</b></p&

25、gt;<p><b>　　34+4=38m</b></p><p>　　根據以上要求及系統(tǒng)的膨脹容積量、補水泵的流量和揚程選擇落地式膨脹水箱， 參照陜西三維能源設備有限責任公司的樣本，選取落地膨脹水箱的型號為NZG800。 該落地膨脹水箱定壓補水為一個整體裝置，屬于氮氣定壓。落地膨脹水箱的隔膜罐中，罐與囊之間充氮氣。其相關參數如下：</p><

26、p>　　表5-1 NZG800型膨脹水箱參數</p><p>　　5.3　軟化水設備及軟化水箱的選擇</p><p>　　根據自來水的水質資料，選用NTS5-2/10型全自動軟化水裝置一臺，其出水量為2m3/h，為不間斷供水。經軟化厚出水硬度0.03mmol/L，符合《工業(yè)鍋爐水質標準GB1576-2001》總硬度0.6mmol/L的要求。</p><p>

27、　　全自動軟化水裝置的技術參數如下：</p><p>　　表5-2 SN-2-BLL-T型全自動軟水器參數</p><p>　　選用2m3不銹鋼軟化水箱一個。</p><p>　　5.4　鼓風機的選擇</p><p><b>　　送風量的計算：</b></p><p>　　m3/h

28、 (5-2)</p><p>　　式中，Bj——計算燃料消耗量，310.7kg/h；</p><p>　　——理論空氣量，9.68 kJ/m3； </p><p>　　——爐膛出口處的過量空氣系數，1.10；</p><p>　　——爐膛漏風系數，取0.10；</p><p>　　——燃料制備系統(tǒng)的漏風系

29、數，取0.05；</p><p>　　\* MERGEFORMAT ——空氣預熱器中空氣漏入煙道的漏風系數，一般取0.05；</p><p>　　tlk——冷空氣溫度，從鍋爐房內吸入冷空氣時，可取為30℃。</p><p><b>　　計算可得：</b></p><p>　　Vlk = 3338m3/h</p&

30、gt;<p>　　根據送風量選風機,參照香港泓達國際集團有限公司-汕頭公司的樣本，選取型號為SB-3.75A的風機。</p><p><b>　　其相關參數如下：</b></p><p>　　表5-3 SB-3.75A型鼓風機性能參數</p><p><b>　　5.5 其他</b></p>

31、<p>　　為調節(jié)鍋爐循環(huán)水的水質，選用一臺DJ-100型自動加藥裝置。鍋爐運行時，用戶可根據水質情況選購緩蝕劑、阻垢劑、除氧劑、堿度調節(jié)劑等，以改善鍋爐水質。因熱水用戶較為單一，故本鍋爐房不設分水缸。</p><p>　　第六章　水氣系統(tǒng)主要管道管徑的確定</p><p>　　6.1 循環(huán)水主干管管徑的確定</p><p>　　1、 鍋爐房循環(huán)水進出

32、總管管徑</p><p>　　總管流量可由下式計算</p><p><b>　　m³/h</b></p><p>　　若取管內流速為1.5m/s，則每臺循環(huán)水管管徑可由下式計算</p><p>　　式中 d0—管道內徑，mm；</p><p>　　G—工作狀態(tài)下的體積流量，；</

33、p><p>　　v—工作狀態(tài)下的流速，m/s。</p><p>　　循環(huán)水進出總管管徑取DN150。</p><p>　　2、 循水泵至鍋爐循環(huán)水管管徑</p><p>　　水泵至鍋爐循環(huán)水管道為單管制，根據鍋爐循環(huán)水量</p><p><b>　　m³/h</b></p>&

34、lt;p>　　若取管內流速為1.5m/s，則每臺循環(huán)水管管徑可由下式計算</p><p>　　水泵至鍋爐循環(huán)水管管徑取DN150</p><p>　　6.2天然氣總管管徑的確定</p><p>　　根據鍋爐房總的天然氣耗量G=310.7，天然氣壓力為20kPa，工作狀態(tài)下的體積流量（不考慮溫度因素）可簡化計算G≈310.7/1.2=258.92。若取管內流速8

35、m/s，則天然氣總管管徑為</p><p>　　天然氣總管管徑取DN125。</p><p>　　第七章燃氣及排煙系統(tǒng)</p><p><b>　　7.1煙氣量的計算</b></p><p>　　燃氣種類為天然氣時：</p><p><b>　　，，k=2。</b></

36、p><p><b>　　1) 理論煙氣量</b></p><p><b>　　2) 理論空氣量</b></p><p><b>　　3) 實際空氣量</b></p><p><b>　　4) 過量空氣系數</b></p><p><

37、;b>　　5) 過量空氣</b></p><p><b>　　6) 實際煙氣量</b></p><p>　　7.2燃氣及天然氣泄露報警裝置</p><p>　　在進氣總管上裝有自動切斷閥，設置在專門的天然氣切斷閥間內，自動切斷閥采用自動關閉、現場人工開啟型。切斷信號來自于控制室的泄漏警報裝置，連接報警裝置的探頭安裝在鍋爐房內燃

38、氣易泄露處。探頭供選用4個。一旦燃氣泄漏濃度打到爆炸下線LET的1/4時報警，持續(xù)1min后通過自動切斷閥，迅速切斷供氣，并同時啟動連鎖的排風系統(tǒng)（排風系統(tǒng)由暖通專業(yè)設計）將室內的泄漏氣體排至室外，以確保鍋爐安全運行。</p><p>　　天然氣泄漏報警裝置選用一臺型號為4802C的可燃氣體檢測系統(tǒng)。</p><p>　　另在切斷閥前及感官末端接放散管，并在放散管上裝設取樣管。</p

39、><p>　　燃氣體檢測系統(tǒng)的技術參數：</p><p><b>　　型號：4802C</b></p><p>　　測量范圍：0~100%LEL</p><p>　　報警點：25%LEL</p><p>　　報警方式：獨立光報警、公共聲報警</p><p><b>　

40、　響應時間：</b></p><p><b>　　7.3煙囪</b></p><p><b>　　1、煙囪出口直徑</b></p><p>　　式中，Vyz——通過煙囪的總煙氣量，m3/h；</p><p>　　n——利用同一煙囪的同時運行的鍋爐臺數；</p><p&

41、gt;　　——煙囪出口煙氣流速，m/s，按下表3-1選用。</p><p>　　式中 查煙囪出口處煙氣流速表可得，本設計取11m/s。</p><p>　　表7-1 煙囪出口處煙氣流速 （m/s）</p><p><b>　　2、煙囪底部直徑</b></p><p>　　式中 i—煙囪錐度，通常取0.02—0.03。

42、</p><p>　　查表8-6可知，煙囪最低允許高度H=35m，所以</p><p>　　鍋爐煙道及煙囪均采用不銹鋼保溫預制產品。煙囪內徑為800mm同鍋爐出口，煙囪直接排至室外，高度為出屋面2m。按鍋爐房設計規(guī)程，燃氣鍋爐煙道應設置泄爆裝置，本鍋爐因無水平煙道，煙囪又直通室外，故未設防爆門。</p><p>　　第八章　熱工控制和測量儀表</p>

43、<p>　　鍋爐由它帶來的控制柜進行控制，能顯示鍋爐運行時水的壓力、溫度及燃氣壓力等參數，具有全自動運行功能。如具有火焰自動調節(jié)、爐膛自動吹掃和火焰、風壓自動檢測功能以及出水壓力高低自動檢測功能；循環(huán)水溫度超過設定值后的自動待機和溫度降低后的自動啟動等功能。具有多項安全連鎖功能，如水泵、風機過載；點火失敗、異常熄火、風機無風、燃氣壓力過低過高、排煙溫度過高、循環(huán)水斷水等故障連鎖保護功能；循環(huán)水溫度超過(低于)設定值后的自動待機

44、(自動啟動)等功能，以確保鍋爐的安全正常運行。</p><p>　　第九章　鍋爐房的布置</p><p>　　鍋爐房布置應滿足各種設備的工作安全可靠，運行管理和安裝檢修便利；同時還應節(jié)省用地用材，提高建設和運行的經濟性。</p><p>　　鍋爐房應為一、二級耐火等級的建筑，鍋爐房與相鄰建筑物之間應留有防火間距，具體要求與建筑物的耐火等級有關。</p>

45、<p>　　出于安全方面的考慮，鍋爐房應采用輕型屋頂，門的數量和開向也有要求。</p><p>　　鍋爐房地面應平整無臺階。為防止積水，底層地面應高于室外地面。設備布置在地下室時，應有可靠地排水設施。</p><p>　　鍋爐房工藝布置原則：首先要考慮將來運行的安全可靠和操作的方便靈活。</p><p>　　其次，設備的布置應盡量順其工藝流程，使介質和物

46、料的流程簡短、暢通、減少流動阻力和動力消耗，便利運輸。</p><p>　　第三，布置時要為安裝、檢修創(chuàng)造良好的條件。</p><p>　　第四，應注重改善勞動、衛(wèi)生條件，盡量減少環(huán)境污染。</p><p>　　第五，要重視和落實安全設施，保證安全生產，防止重大事故發(fā)生。</p><p>　　第六，在建筑結構上，工藝布置時應盡量參照建筑模數和

47、其他有關規(guī)定。</p><p>　　第七，鍋爐房布置時還應根據工廠企業(yè)生產規(guī)模的近、遠期規(guī)劃，留有擴建的余地，設備選擇和布置，應有一次設計分期建設的可能。</p><p>　　第八，當鍋爐采用露天布置時，應按漏天氣候條件因地制宜地采取有效地防凍、防雨、防風和防腐等措施。</p><p><b>　　設計總結</b></p><

48、;p>　　熱水鍋爐系統(tǒng)工藝設計的鍋爐房設計從最開始的一片茫然到逐步一點點的進行，設計畫圖，知道最后可以及時的完成任務，在此過程中我收獲量很多。其中，使我感觸最深的就是設計中需要有獨立完成和團結協作的能力。在設計過程中很多數據和方法需要自己通過查閱技術措施以及相關產品的樣本獨立思考去完成，它鍛煉了我的獨立自主能力，與此同時，與同學的互相討論與合作的過程中，也讓我知道了自己的不足之處，更享受了難得的同學團結合作的快樂。不僅這樣，課程設

49、計中要做到仔細、細心也是我所收獲的，通過很多次得修改才最終完成這次的課程設計。</p><p>　　有了這次課程設計的經驗，我會從中吸取經驗教訓，牢記中途遇到的問題及解決辦法，爭取在畢業(yè)設計乃至以后的工作中，避免再犯同樣的錯誤。</p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 楊生茂主編.暖衛(wèi)及煤氣設備材料分冊[M]

50、.北京. 中國計劃出版社.1999. </p><p>　　[2] 何天祺主編. 供暖通風與空氣調節(jié)[M].重慶. 重慶大學出版社.2002.</p><p>　　[3] 中國建筑學會暖通空調委員會,中國建筑工業(yè). 暖通空調新技術[M].北京. 中國建筑工業(yè)出版社.1999.</p><p>　　[4] 遼寧省建設廳編. 暖、衛(wèi)、燃氣、通風空調建筑設備分項工藝標[M