蒸汽锅炉房毕业设计

建筑环境专业2005级《锅炉房设计》课程设计某厂区锅炉房工艺设计***师：******名：**班级：建环05-2班学号：********2007年11月25日1绪论1.1设计目的通过此次课程设计，了解锅炉房工艺设计内容、程序和基本原则，学习设计计算方法和步骤，提高设计计算和制图能力，巩固所学的理论知识和实际知识，并学习运用这些知识解决锅炉房工程设计中的实际问题。

1.2设计任务根据确定的室内外气象条件，土建资料，人体舒适要求及冷热源情况设计该建筑物的供暖系统。

1.3工程概述本设计为一蒸汽锅炉房，为生产、生活以及厂房和住宅采暖通风生产饱和蒸汽。

生产和生活为全年用气，采暖通风为季节性用气。

生产用气设备要求提供得蒸汽压力最高为0.4MPa，用气量为3.7ht/;凝结水受生产过程的污染，不能回收利用。

采暖用汽量为7.8ht/，其中生产车间为高压蒸汽采暖，住宅则采用低压蒸汽采暖；采暖系统的凝结水回收率达65％。

生活用汽主要供应食堂和浴室的用热需要，用汽量为0.7ht/，无凝结水回收。

2设计依据2.1热负荷资料生产用汽D1=3.7t/h P=0.4Mpa 无凝水回收采暖用汽D2=7.8t/h P=0.3Mpa 凝水回收率为65%生产用汽D1=0.7t/h P=0.3Mpa 无凝水回收2.2煤质资料：燃料应用基成分：C y=57.62% H y=3.81% S y=0.46%O y=7.16% N y=0.93% A y=21.37% W y=8.85%煤的可燃基挥发分：V r=38.48%，接受基低位发热量Qnet,v,ar(Q y d w)=21350KJ/Kg1、水源资料：1)总硬度：7.35 mmol/L2)永久硬度：4.35 mmol/L3)暂时硬：3.00 mmol/L4)总碱度：3.00 mmol/L5)PH值：8.276)固体溶解物：450 m g/L2.3气象资料1)冬季采暖室外计算温度-12℃2) 冬季通风室外计算温度 -6℃ 3) 夏季通风室外计算温度 30℃ 4) 大气压：101998 Pa 5) 海拔高度：396.9 m 6) 地下水位：-2.5 m7) 采暖天数：121天3热负荷计算及锅炉选择3.1热负荷计算3.1.1采暖季最大计算热负荷采暖季最大计算热负荷m ax1D =0K (1K D 1+K 2D 2+K 3D 3)h t /式中：0K ——考虑热网热损失及锅炉房汽泵、吹灰、自用蒸汽等因素的系数，取1.05；1K ——生产用汽的同时使用系数，取0.8；2K ——采暖用汽的同时使用系数，取1； 3K ——生活用汽的同时使用系数，取0.5；代入数据得：m ax1D =1.05×(0.8×3.7+1×7.8+0.5×0.7)=11.67h t /3.1.2非采暖季最大计算热负荷非采暖季最大计算热负荷m ax2D =0K (1K D 1+K 3D 3)h t /代入数据得：m ax2D =)(44110D K D K K =1.05×(0.8×3.7+0.5×0.7)=3.48h t /3.2锅炉型号与台数确定根据计算热负荷大小和燃料特性决定锅炉型号，并考虑负荷变化和锅炉房发展的需要。

选用锅炉的总容量必须满足计算负荷的要求，即选用锅炉的额定容量之和不应小于锅炉房计算热负荷，以保证用汽的需要。

但也不应该选用锅炉的总容量超过计算负荷太多而造成浪费。

锅炉的容量还应适用锅炉房负荷变化的需要，特别是某些季节性锅炉房，要避免锅炉长期在低负荷下运行。

根据最大计算热负荷及生产、采暖通风和生活用汽压力均不大于0.4MPa ，本设计选用SZL4-1.25-A Ⅱ型锅炉三台。

采暖季三台锅炉基本上满负荷运行；非采暖季一台锅炉运行，负荷率约在80％左右。

锅炉的维修保养可在非采暖季进行，故本锅炉房不设置备用锅炉。

4给水及水处理设备的选择4.1给水设备选择 4.1.1锅炉房给水量的计算锅炉房给水量的计算公式)1(max pw P KD G += 式中K ——给水管网漏损系数，取1.03；max D ——锅炉房蒸发量，h t /；pw P ——锅炉排污率，％，本设计根据水质计算，取10％。

对于采暖季，给水量为)1(max11pw P KD G +==1.03×11.67×（1+0.10）＝13.22h t /对于非采暖季，给水量为)1(max22pw P KD G +==1.03×3.48×(1+0.10)=3.94h t /4.1.2给水泵的选择 扬程计算：H=1000P+100----200 kpa P---锅炉工作压力 Mpa 选用200kpaH=1000×1.25+200 =1450kpa ≈145m 流量计算：Q=1.1×13.22=14.54m 3/h给水泵台数的选择，应能适应锅炉房全年负荷变化的要求。

本锅炉房拟选用4台电动给水泵，其中一台备用。

采暖季二台启用，其总流量应大于 1.1×11.99=13.2h t /，现选用：型号 1½GC-5 × 7流量 6 h m /3 扬程 161 m 电机型号 Y132S 2-2功率 7.5 kW 转数 2950 min /r 进水管DN40，出水管DN404.1.3给水箱体积的确定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。

由水质标准规定，额定蒸发量大于6t/h 的蒸汽锅炉（燃煤锅壳锅炉除外）的给水和热功率大于 4.2MW 的承压热水锅炉的循环水要进行除氧处理。

因此本设计中锅炉房按不设给水除氧装置布置，将凝结水箱和给水箱合一，作为锅炉的给水箱。

为保证给水的安全可靠和检修条件，给水箱设中间隔板，以便水箱检修时互相切换使用。

给水箱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20－40min的给水量。

对于小容量的锅炉房，给水箱的有效容量可适当增大。

因此给水箱体积，按储存1.25h的锅炉房额定蒸发量设计，外形尺寸为3800×2600×1800mm,有效容积为15.93m,为隔板方形开式水箱.4.2水处理系统设计及设备选择根据原水水质指标，本设计拟采用钠离子交换法软化给水。

由于原水总硬度为7.35Lmmol/,属于低硬度水，所以决定选用逆流再生钠离子交换器两台，以732＃树脂为交换剂。

为提高软化效果和降低盐耗，两台交换器串连使用。

4.2.1软化水量的计算锅炉房采暖季的最大给水量与凝结水回收量之差，即为本锅炉房所需补充的软化水量：Grs =KD1max(1+Ppw)-a2×D2=1.03×11.67×(1+0.100)-0.65×7.8=8.15t/h4.2.3钠离子交换器的选择计算逆流再生离子交换器在连续运行8-10周期后，一般宜进行一次大反洗，以除去交换剂层中的污物和破碎的交换剂颗粒。

大反洗流速取10m/h,时间约15min。

大反洗后的第一次再生，其再生剂耗量比正常运行时约增加大一倍。

大反洗前，应先进行小反洗，以保护中间排管装置。

4.2.4再生液（盐液）的配置和贮存设备为减轻搬运食盐等的劳动强度，本设计采用浓盐溶液池保存食盐的方法，即将运来食盐直接到入浓盐溶液池。

再生时，把浓盐液提升到稀盐溶液池，用软水稀释至稀盐溶的浓度，再由盐液泵输送至离子交换器再生。

4.2.4.1浓溶液池体积的计算本锅炉房钠离子交换器运行周期为13.79+2.99≈16.78h，每再生一次需耗盐92.57kg，如按储存10天的食盐用量计算，则浓溶液（浓度26%）池的体积为=⨯⨯⨯⨯100026.03757.922410 2.31m 34.2.4.2稀溶液池的体积计算再生一次所需稀溶液（浓度7%）的体积为1.323m ，若按有效容积系数0.8计算，稀溶液池的体积为 1.653m 。

本设计拟用混凝土砌筑一个尺寸为1500×2500×1500盐池。

浓，稀盐池各为一半。

4.2.4.3盐液泵的选择盐液泵的作用：其一是将浓溶液提升至稀溶液池；其二是输送稀盐液至离子交换器，过量的部分稀盐液流回稀溶液池进行扰动，使之浓度均匀。

为防盐液腐蚀，选用25-160A 型塑料泵一台：流量6h t /，扬程196Pa ，电机功率1.7kW ，转速2900r/min 。

该泵进口管径DN45，出口管径DN45。

5汽水系统主要管道管径的确定5.1锅炉房最大的用水量及自来水总管管径的确定5.1.1自来水总管的流量自来水总管的流量即为锅炉最大用水量，包括以下几项 1、运行交换器的软水流量rs G ，计8.15h t /；2、备用交换器再生过程中的最大瞬时流量，以正洗流量计，6Fv =0.44×20=8.8h t /3、引风机及给水泵的冷却水流量，按风机轴承箱进水管径DN15，水速2m/s 计算，冷却水流量约1.215h t /；4、煤场，渣场用水量，估计约0.5h t /；5、化验及其他用水量，大约0.7h t /；6、生活用水量，粗略取值1h t /。

7、如此，锅炉房最大小时用水量大约为20.365t 。

若取管内水速为1.2m/s ，则自来水总管管径可由下式计算： d 0=2=⨯⨯2.114.33600G 2=⨯⨯2.114.33600365.20=0.07749m=77.49mm5.1.2自来水总管的管径确定本设计选用自来水总管管径DN80的无缝钢管。

5.2与离子交换器相接的各管管径的确定交换器上各连接管管径与其本体的对应管径一致，即除进盐液管管径为DN40外，原水管为DN50。

软水管为DN65 . 5.3给水管管径的确定 5.3.1给水箱出水总管管径出水总管的流量，按采暖季给水量1G (13.22h t /)考虑，若若取管内水速为0.8m/s ，则所需总管内径为76.42mm 。

本设计适当留有余量，选用管道为DN80mm 。

5.3.2给水母管管径本设计采用单母管给水系统。

给水母管管径确定与给水箱出水总管相同，即DN80mm 。

进入锅炉的给水支管与锅炉本体的给水管管径相同，直径为Ф45×4.0mm ，且在每一支管上装设调节阀。

5.4蒸汽母管管径的确定5.4.1蒸汽母管管径确定为了便于操作以及确保修时的安全，每台锅炉的蒸汽母管直接接入分汽缸，其直径为Ф108×4mm ；每台锅炉的出口和分汽缸入口分别装有闸阀和截止阀。

5.4.2生产用蒸汽管管径确定生产用汽管的蒸汽流量G z1=K 0D 1=1.05×3.7=3.885t/h,生产用汽压力为 0.4MPa ，蒸汽流速取30m/s,则d zl =w v G zl zl ⨯⨯⨯14.33600102==⨯⨯⨯⨯3014.33600104624.0885.3230.142m=142mm选取生产用汽管管径为Ф159×4.5的无缝钢管。