[建筑]锅炉与锅炉房设备计算书

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www.shejis.com锅炉与锅炉房设备计算书《锅炉与锅炉房设备》课程设计计算书一、原始资料1.热负荷及其介质参数全校整个热网采用高位水箱定压系统，水箱架在综合楼顶层，与锅炉房相对标高为32米；供热外网共分为五个区，采暖面积是10、1万平米，采暖方式为直接取自锅炉房的高温水，其介质参数为95/70℃。南一区（包括所有教师宿舍楼，共4.6万平米）距锅炉房最远平面距离为1100米，供暖热指标为60W/㎡。中一区（综合楼、旧办公楼、南教学楼共1万平米）距锅炉房最远平面距离为800米,供暖热指标为70W/㎡。中二区（图书馆、北教学楼、共0.8万平米）距锅炉房最远平面距离为400米,供暖热指标为65W/㎡。北一区（学生宿舍楼区、实验楼共3.3万平米）距锅炉房最远平面距离为280米,供暖热指标为80W/㎡。北二区（A区教室及办公平房共0.4万平米）距锅炉房最远平面距离为200米,供暖热指标为60W/㎡。2.煤质资料Vr=37%Wy=15.6% Ay=18.4% Sy=0.9% Cy=50.6% Hy=2.5%Ny=0.9% Oy=11.1% Qdwy=18254KJ/kg地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com3、水质资料锅炉房用水为城市自来水网,其水质化验结果为:H=5.2mmol/L =1.9mmol/L =3.3mmol/L A=1.9mmol/L  PH=7.5供水压力为 0.35MP   溶解固行物=430mg/L4、气象资料大气压力93.89MP冬季采暖温度  采暖室内温度18采暖期室外平均温度 =供暖天数154天二、   热负荷、及锅炉台数的确定1、热负荷的计算（1）采暖最大热负荷为 供热共分五区，根据《城市热力网设计规范》CJJ54-90,1990年版，查的南一区，中一区，中二区，北一区，北二区的平均热指标分别为60 ，70，70，60，75，由于个区面积设计资料中给出求得最大热负荷为最大计算热负荷   kw——热水管网的热损失系数，取值1.08——采暖热负荷同时使用系数，取值1——采暖最大热负荷6300kw地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com(2)采暖平均热负荷 kw   式中为采暖系数 ，——室外采暖计算温度和采暖期室外平均温度分别为-15和-4.7——采暖室内计算温度 取183、采暖年负荷  kw式中，16，8——每天按两班工作制计算采暖小时数和值班采暖小时数  ——采暖天数154——值班期间室内保持时的平均采暖热负荷 2、锅炉类型及台数的确定采暖介质是热水，供水温度是95。回水温度是70，经计算知最大计算热负荷为6804KW，同时考虑选用煤等基本条件，本设计决定选用三台     地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com型号为KZJ2.8-1.0/115/70-A,单台锅炉的额定功率为2.8MW即2800KW,工作压力为1.0MP供回水温度分别为115和70，值班采暖和低负荷时一台锅炉运行，最冷时三台运行，正常情况下两台运行，无需备用。三、给水和热力系统设计3、水处理方案的确定(1)热水锅炉对给水水质要求根据《低压锅炉水质要求》项目   补给水   循环水悬浮物 mg/l   10-12总硬度 me/l   PH值    >7   溶解氧mg/l     地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com (2)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。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一定的保护作用，决定选用钠离子交换软化法，由于学校热水采暖为连续供热方式，保持原水质和处理水量稳定，又为了操作简便实现自动控制，所以采用流动床离子交换设备。2、热网循环水量及循环水泵的选择计算表序号名称    符号 单位 计算公式或数值来源  数值1 总热负荷    KW   计算值    68042 供水温度  Tg     给定    953 回水温度  Th     给定    704 热网循环水量   kg/h  5 锅炉房自用热水  及安全系数  K       选取     1.16 循环水泵总流量  kg/h  7 循环水泵台数  n  台  其中能够一台备用     38 每台循环水泵流量  kg/h    9 锅炉房内部阻力   MPa            0.1510 用户系统阻力    MPa            0.0311 热网干管实际长度 L  m    计算值    286012 局部阻力当量系数  m        85813 平均比摩阻   R Pa/m   取值      5014 热网干管阻力   MPa  0.18615 循环水泵所需压头  KPa 1.2（0.15+0.03+0.18）  43216 循环水泵选择  型号         6sh-9A地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com  流量    Q              162  扬程    H kPa           441  配用电机型号       JO2-72-2  功率    N  KW           30  转速    n             2950  进水管直径    mm           Dg150出水管直径    mm           Dg1003、热网补给水量及补给水泵的选择序号名称    符号 单位 计算公式或数值来源  数值1 补给率   K  %  选取      32 热网补给水量   kg/h   70593 补给水泵流量   kg/h      4 补给水泵台数 n  台  一台备用    25 系统补给水点压力值Hb MPa  选取      1.16 补给水泵吸水管中阻力损失 Hrs MPa  选取      0.027 补给水泵压  Hgs MPa  选取      0.03水管中的阻力损失8 补给水箱最低水位高h KP          20出系统补水点的高度9 补给水泵所需扬程 H KP  地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com               117010 补给水泵的选择 型号          2N62 流量    Q            15~34 扬程    H  kPa        1285~1177 配用电机型号        JQ2-41-2 功率    N  KW          572转速    n             2950 进水管直径    mm            80出水管直径    mm            504、软化水箱体积的确定本锅炉房放软化水箱一只，其体积按40min的补水量计算现选用   5.0四、除污器的选择热网的循环流量为255m3/h，查《供热工程》附录9-1得其对应的管径为250mm，因此采用卧式直通除污器DN250。五、分水器的选用1.分水器的直径的确定已知采暖期最大计算热负荷为Qmax=7409KW，热水循环流量Gx0′=255m3/h，若分水器的流速为0.1m/s,则分水器的直径为     D=2(Gx0′/3600∏W)0.5=2(255/3600×3.14×0.1)0.5=950mm地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com南一区的循环流量为103m3/h，查《供热工程》附录9-1得其所对应的分水器上的接管管径为DN200mm。中一区的循环流量为26m3/h，查《供热工程》附录9-1得其所对应的分水器上的接管管径为DN125mm。中二区的循环流量为19m3/h，查《供热工程》附录9-1得其所对应的分水器上的接管管径为DN100mm。北一区的循环流量为98m3/h，查《供热工程》附录9-1得其所对应的分水器上的接管管径为DN200mm。    北二区的循环流量为9m3/h，查《供热工程》附录9-1得其所对应的分水器上的接管管径为DN80mm。三个锅炉通向分水器的流量为255m3/h，查《供热工程》附录9-1得其对应的分水器上的接管管径为250mm。根据经验公式分水器的直径D=（1.5～3.0）Dmax（Dmax为接在分水器上的通向用户管径的最大值）D=500mm，分水器的长度取决于接管管径、数目和结构强度，同时还应顾及接管上阀门的开启操作的便利。南一区（DN200）中一区（DN125）中二区（中二区）北一区（DN200）北二区（DN80）压力表接管（DN）疏水等等。筒体由DN500无缝钢管制作，长度为2400mm。六、通风系统设计及设备选择（1）锅炉排烟量的计算理论空气量 地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com 容积 理论容积  理论容积 理论烟气量   实际烟气量   （2）烟囱设计烟囱高度确定：采用机械通风的锅炉房，烟囱高度是由环境卫生的要求确定，根据《锅炉烟尘排放标准》GB384-83生产用，采暖用，生活用锅炉烟囱高度应符合表4-6规定，本设计中烟囱高度取定为25m.七、燃料供应及除渣设备1、锅炉耗煤量的计算以知：煤的地位发热量       最大计算热负荷        采暖年热负荷         锅炉效率        地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com计算：(1)锅炉房最大小时小时耗煤量B锅炉最大小时耗煤辆可按采暖最大热负荷进行计算：（2）锅炉房最冷月昼夜平均耗煤辆本设计按两班制计算采暖小时数和一班值班采暖小时数则（3）锅炉房最冷月耗煤量（4）锅炉年耗煤量年耗煤量按采暖年热负荷计算：2、运煤系统的选择⑴锅炉房云煤方式的选择由于耗煤量较大，所以考虑采用机械化运煤方式，并选用埋刮斑输送机。其优点：外形尺寸小，占地少，可节约土建投资；另外因有三台锅炉可采用Z型迈刮板输送机；可同时解决垂直提升和水平输送，布置较为紧凑、在煤场由手推车将煤运至埋刮板输送机的受煤斗，然后将煤运送至锅炉前的储煤斗。⑵埋刮板输送机运煤系统的输送量按下式计算：   式中：——锅炉房发展后的最冷月份昼夜平均耗煤量， 地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com  K——运输不平衡系数，取1.2；  t——运煤系统每昼夜工作时间，h，按一班制运煤，取6h。∴ ⑶炉前储煤斗体积炉前煤斗的储煤量，与运煤作业的班次及热负荷的性质有关。锅炉在采暖期运行时是二班制作业，所以煤斗储煤量按10小时锅炉最大小时燃料消耗量计算：锅炉房设有运煤层的输煤廊。设炉前储煤斗充满系数为0.8；煤的堆积密度，不考虑过渡漏煤斗储煤量是，则需煤斗容积为：   3、除尘除灰设备的选择⑴除尘器的选择由于双级蜗旋除尘器具有体积小，阻力低、材料省，尤其除尘器间高度矮等优点，故本设计仍采用XSW-6.5型，逆时针双级蜗旋除尘器。⑵地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com除渣设备的选择锅炉的燃烧设备是倾斜往复推动炉排，锅炉要求连续除渣，故选用B-60型水槽密封的翼板式除渣记两套。由于受条件限制，本设计中直接用手推车将排除的灰渣运至锅炉外面，然后定时用汽车将灰渣送走。锅炉灰渣系统排除灰渣总量G计算： t/h式中：B——锅炉房最大小时耗煤量，为1.763t/h  ——煤的应用基灰分，18.4%  ——锅炉固体不完全燃烧损失，取7% 32657——灰渣中可燃物的发热量为326574、确定煤场和灰渣场面积⑴煤场面积由下式计算   式中：T——昼夜锅炉运行的小时数，取20h..  M——煤场储煤天数， 30  N——煤堆过道站用面积的系数，取1.6  H——煤堆高度，取3m  ——煤堆的堆积密度，0.85  ——堆角系数，0.7。∴⑵灰渣场面积由于灰渣直接由汽车从灰渣仓运走，故无需设置灰渣场。八、锅炉房布置的简要说明本锅炉房是新的独立建筑，朝向南；锅炉间为双层布置；它由锅炉间、辅助间、运煤间和风机除尘器间四大部分组成。锅炉间跨距为15m,柱距6.0m,操作间地面标高3.0m，建筑面积为2×23×15=690m2地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com，辅助间为二层，每层标高3.6m，建筑面积2×6.5×21=273m2，第一层为水处理间、循环水泵补水泵和软化水箱间，第二层为厕所、工具间、化验室、值班室、和沐浴室。运煤廊标高13.0m,屋顶下弦标高16.0m，建筑面积为21×3.9=81.9m2，风机除尘间跨度6.0m，屋顶下弦标高4.0m，建筑面积为23×6=138m2。锅炉房总面积为1319.4m2。九、锅炉房主要设备表序号   名 称 及 规 格    地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com 数量123456789101112   KZJ2.8-1.0/115/70-A型热水锅炉，额定热功率2.8MW，压力1.0MPa，供水温度95℃，回水温度70℃。循环水泵6sh-9A 流量162m3/h扬程441kPa电机J02-72-Z功率30kW转速2950补给水泵2N6×2流量13~34m3/h扬程1285~1117kPa电机JQ2-41-2功率22kW转速2950分水器DN500mm L=2400mm除污器卧式直通DN250mm软化水箱9﹟方形开式水箱体积5.0m3送风机4-72-11№4.5A风量9890m3/h，风压1853Pa，电机Y132S2-2,功率7.5kW，转速2900r/min引风机Y5-47№8C右0°风量18740m3/h，风压2412Pa，电机Y180L-4，功率22kW，转速1470r/min.水处理设备ZDN—10全自动单阀钠离子交换器转速2900r/min除尘器XSW-6.5逆时针旋转集水器DN500mm L=2400mm除渣机翼板式B-600  地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com 332111331311十、参考资料1、   航天工业部第七设计研究院编，工业锅炉房设计手册，北京：中国建筑工业出版社。2、   河北省工程建设标准化管理办公室主编，98系列建筑标准设计图集——锅炉房工程，中国计划出版社，2001，1。3、   贺平，孙刚编著，供热工程，中国建筑工业出版社，2005，3。4、   同济大学等院校编，锅炉习题实验及课程设计，中国建筑工业出版社，1989，5。5、   张克崧等编，采暖通风与空气调节设计规范：GB地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406 www.shejis.com50019-2003，北京：中国计划出版社，2003。6、   沈从周，游浩主编，建筑工程设计施工系列图集：锅炉水处理热力工程，北京：中国建材工业出版社，2003。地址：北京市海淀区西四环北路馨雅大厦3层电话：010-88453036-8063传真：010-88450406