导热油燃气锅炉房设计小结讲课教案

导热油燃气锅炉房设计小结

近日做了个导热油锅炉房,查了不少资料,觉得系统介绍的不多,于是就略做整理,表述如下.

1 导热油系统简述

1.1 组成：由导热油炉体、烟囱、用热设备、热油循环泵、高位槽、低位槽、油气分离器、注油泵、油泵过滤器、温控/压控仪表、电控系统、阀门等组成。燃油、燃气型导热油炉还需要配备燃烧器、燃料输送系统及相应的自动控制系统。

1.2 工艺流程：热油泵将导热油强行注入到加热炉本体内，经过加热升温后输送给热用户进行热交换，然后经过过滤、油气分离再次回到加热炉体内，如此反复循环，从而达到加热用热体的目的。

1.3 设备作用：膨胀槽（高位槽）——排除系统中残存的气体；吸收系统因加热产生的膨胀油量；随时向系统内补充油量。低位槽——储存膨胀槽溢流出的导热油；通过注油泵向高位槽中注油；锅炉检修时储存锅炉中排放的导热油。

2 设备选型参数的确定

2.1 导热油炉

2.1.1 供热能力根据系统的供热量乘1.2的设计系数后确定。现选100万kcal/h的天然气导热油炉为例（1163kw=100万kcal/h）。

2.1.2 燃料耗量的计算：取天然气的燃烧热值为8500kcal／m3，导热油炉热效率为0.75，则天然气耗量为156.9 m3/h，确定为180 m3/h。（注：按燃料方式分燃油、燃气、燃煤等。相关燃料燃烧热值据有关资料统计如下：煤制气——3500 kcal／m3；液化气混空气（罐装）——13500 kcal／m3 ；管道液化气——25000 kcal／m3；柴油——10267 kcal /kg；煤炭（烟煤）——6900 kcal /kg；）（注：高热值(高发热量)，指单位体积天然气完全燃烧后，烟气被冷却到原来的燃料温度，燃烧生成的水蒸气完全冷凝出来所释放的热量，称作高热值，有时称总热值。低热值(低发热量)，指单位体积燃料完全燃烧后，烟气被冷却到原来的天然气温度，但燃烧生成的水蒸气不冷凝出来所释放的热量，称作低热值，有时称净热值。

2.1.3 导热油循环量的确定及型号选择

Q=G/（（t2-t1）×C×ρ）式（1）

式中：

Q—导热油循环量；

G—导热油炉的供热量，100万kcal/h。

t1—导热油入导热油炉温度，℃；

t2—导热油出导热油炉温度，℃；

C—导热油平均比热，0.6kcal/kg·℃；

ρ—导热油密度，850kg/m3；

导热油温差取20℃，则得Q=97.5 m3/h，设计取值为100m3/h。

2.2 系统循环所需导热油容积量的确定

V=V1+V2+V3 式（2）

式中：

V—系统循环导热油容量，m3；

V1—系统加热器的总容积，m3；

V2—系统循环管道总容积，m3；

V3—导热油炉内加热管总容积，m3。

100万kcal/h锅炉内的热媒油容量约1m3；

250万kcal/h锅炉内的热媒油容量约3.5m3；

（注：除管道容积外，其它容积需他方提供。）

2.3 烟气引风机

根据有关资料统计，燃料完全燃烧产生的烟气量如下：

1kg煤约约产生10.5Nm3干烟气；

1kg重油约产生15.0Nm3干烟气；

1m3天然气约产生11.0Nm3干烟气；

则完全燃烧180 m3/h的天然气约产生1980 Nm3/h干烟气。引风机的额定流量为2000 Nm3/h（本例中不须另选引风机。）。

产生的废气计算如下：

1、烟尘产生量＝180X0.29＝52.2g/h

2、NHX产生量＝180X3.4＝612g/h

则烟气排放浓度为

1、烟尘浓度＝53/1980＝0.026g/ Nm3 (<50mg/ Nm3)GB 13271-2001

2、NHX浓度＝612/1980＝0.309g/ Nm3 (<400mg/ Nm3)GB 13271-2001

故可不需设烟气除尘系统。

（注：其它燃料燃烧产生的废气量计算参考锅炉房烟气和废气排放量计算资料。）

2.4 预热器

因导热油温度接近300度，与燃烧烟气的温差很小，没有预热的价值，故不设预热器。

2.5 高位膨胀器

2.5.1 调节容积：为系统循环导热油受热膨胀增加的体积（约总容积的0.3倍，因为有机热载体受热膨胀量一般每升温100℃，近似膨胀10%）的1.3倍。（根据经验数据约2m3／100万Kcal/h供热量）

2.5.2 安装位置：不能装在锅炉的正上方，且高于有机热载体炉顶部的垂直距离1 .5m以上。

2.6 低位储油槽

2.6.1 容积不小于导热油锅炉中导热油总量的1.2倍，可取锅炉热媒容量和锅炉到储槽之间管道容积之和的1.2倍。

例：100万kcal/h锅炉热媒油容量约1m3，锅炉排油管管径DN100，长约30米，则储油槽容积为(1+3.14x0.1x0.1x30)x1.2=2.4 m3。

（注：也有根据储存整个系统循环导热油容积量来选型的）

则100万kcal/h锅炉系统热油循环总容积约2/0.3/1.3=6 m3

2.7 过滤器

2.7.1 类型：金属丝网和金属烧结多孔材料。金属烧结多孔材料过滤性能好，但阻力大，价格较贵；而金属丝网价格便宜，也有较好的过滤效果。对于采用合成型有机热载体的有机热载体炉应采用粉末冶金的过滤器，即金属烧结多孔材料。

2.8 注油泵

2.8.1 流量确定：因其作用是向高位膨胀器中注油，故结合实际工程暂定其流量根据单位小时内将高位槽注满油。

例：100万kcal/h锅炉系统的热膨胀槽容量为2m3，则注油泵的流量为2x1.2=2.4 m3/h，取为2.5 m3/h。

2.9 鼓风机

2.9.1 燃烧所需空气量的1.2倍。

本例中燃气锅炉可不另选鼓风机。

3 系统热管网设计

3.1 膨胀器与管网连接的膨胀管管径：表（1）

额定热功率（MW）

0.7

1.4

2.8

5.6

11.2

22.4

33.6

公称直径DN（mm）

32

40

50