【建环专业】锅炉课程设计说明书
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Xxxxxxx大学课程设计说明书题目：石家庄市某住宅小区锅炉工艺设计学院（系）：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：目录一设计题目与原始条件二热负荷计算及锅炉机组的选择三水处理设备选择及计算四给水系统的选择与计算五水系统主要管道管径的确定六送引风系统设计七运煤除灰方法的选择八锅炉房的布置九设计总结十参考文献石家庄市某住宅小区锅炉房工艺设计一设计概况与原始条件1.设计概况：本设计为石家庄市某住宅小区锅炉房工艺设计，整个设计要求设备选型准确合理、工艺流程布置顺畅、经济技术合理、燃料消耗低、初投资小。
根据锅炉房设计的基本要求和规范进行热负荷计算、设备选型和工艺布置。
课程设计是《锅炉及锅炉房设备》课程学习之后的一次重要实践，本课设是建筑环境与设备工程专业的主要教学环节之一，通过课程设计了解锅炉房工艺设计内容、程序和基本原则，学习设计的基本方法和步骤，提高运算水平，提高分析和解决实际问题的能力。
2.原始条件：1)热负荷要求：由参考资料[1]，当室外设计温度为18℃时，石家庄市采暖设计热指标为q=35.70W/m2。
建筑面积19×104m22)煤质资料：煤质为河北峰峰WⅡ烟煤，煤质成分为：Car=75.60%，Har=1.08%，Sar=0.26%，Oar=1.54%，Nar=0.73%，Mar=3.60%，Aar=17.19%，Qnet,ar=26010kJ/kg，Vdaf=4.07%3)水质资料：K+=Na+=10.58mg/L，Cl-=382mg/L，Ca2+=39.19mg/L，Mg2+=21.23mg/L，F e2+=0.4mg/L，NH4+=1.2mg/L，SO42-=316mg/L，CO32-=20mg/L，HCO3-=194mg/L，溶解氧=3.7mg/L 4)气象资料：庄市采暖期天数为112天，室外平均温度为-0.6℃，室内采暖设计温度为18℃，大气压力为101.32kPa。
二热负荷计算及锅炉机组的选择1.热负荷计算由参考资料[1]可知当室外设计温度为18℃时，石家庄市采暖设计热指标为q=35.7W/m2，采暖面积为A=19×104m2采暖设计负荷为Q=Aq=19×104×35.7=6.783MW2.锅炉机组的选择由于锅炉分热量约占输出负荷的2~3%，热网散失一般为输出负荷的10~15%，所以锅炉房的最大计算热负荷为Q max=6.783×1.15=7.800MW根据参考文献[1]得知采暖锅炉房原则上不设备用锅炉，检查可安排在非采暖季，但在锅炉容量的选择上，要考虑一台锅炉事故，其他锅炉应能承担不少以60~75%的采暖负荷。
,根据锅炉房的最大计算热负荷Q max以及介质、参数等因素以及技术经济方面的合理性来考虑，由参考资料[2]，选用两台即SZL5.6-1.0/115/70-AⅡ型锅炉。
表1-1 SZL5.6-1.0/115/70-AⅡ型锅炉的技术参数锅炉型号额定热功率/MW额定工作压力/MPa供水温度/℃回水温度/℃排烟温度/℃炉排有效面积/m2对流有效面积/m25.6 1.0 115 70 156 10.04 171.5SZL5.6-1.0/115/70-A Ⅱ辐射·受热面m 2 燃料发热量kJ/kg 燃料消耗量 kg/h 锅炉 效率 % 外形尺寸（长*宽*高） 金属 重量 kg 生产 场地25.2 18757125080.38.3*4.0*6.1515太湖三 水处理设备的选择及计算 1. 确定水处理设备生产能力G=1.2(G b gl + G b rw + G zh ) t/h 1) G b gl —锅炉补给水量根据参考资料[2]锅炉补给水量由锅炉排污量决定，根据蒸汽锅炉的排污率预先估算热水锅炉的排污率取2%。
系统的总循环水量：3.6 3.6 1.0511200223.58t h 4.208(115-70)kQ G c t ⨯⨯===∆⨯ 式中Q —锅炉额定热负荷，kW ；k —管网散热损失系数，取1.05；c —管网热水平均比热容，c =4.18kJ/(kg.℃)； Δt —热水供回水温差，Δt =45℃； 锅炉补给水量：2%2%223.58 4.4716t h b gl G G =⨯=⨯=2) b rw G —热水管网补给水量：热水管网补水量应由供热设计提供，如果无法得到，可按热水管网循环水量的2%计算，由于当前热水管网实际漏水量普遍比较大，因而应按循环水量的4%计算。
4%4%223.588.9432t h b rw G G ==⨯=3) zh G —水处理自耗水量：zh G F ωρ=t h式中ω—逆流冲洗速度，取2m/h F —交换器截面积，ρ—水的密度，常温水≈1t/m 3水处理设备自耗水 G zh 一般是用于逆流再生工艺的逆流冲洗过程，按照估算补给水量进行预选型号为LNN-1200/20的无顶压固定床逆流再生离子交换器，其水处理自耗水量流量可按预选的离子交换器相应的截面积进行估算：zh G F ωρ==2222 1.2 2.2619t h 44ππφω⨯=⨯⨯=经计算G =1.2(G b gl +G b rw +G zh ) =1.2(4.4716+8.9432+2.2629)=18.813t/h经校核，18.813t/h<20t/h ，该离子交换器满足需求。
2. 决定水的软化方式根据参考文献[3]规定承压热水锅炉给水应进行锅外化学水处理，在锅炉水处理中硬度的基本单位是2211c(Ca Mg )22++、，碱度的基本单位是233c(OH HCO CO )---、、根据参考文献[3]规定锅炉相对碱度应小于0.2,若不符合规定，应考虑除碱处理。
锅炉相对碱度b glb gjA Sϕ=式中23Na CO ϕ-在锅内分解为NaOH 的分解率，查的ϕ=40.82%bglA -锅炉补给水碱度mmol/L b gl S -锅炉补给水溶解固形物，mg/L 2233201942CO HCO 2 3.9mmol L 6061b gl A --=+=⨯+= 10.58+10.58+382+39.1921.230.4 1.231620194994.18mg L b gl S =++++++=锅炉相对碱度=40.82 3.90.158994.18bgl b glA S ϕ⨯==＜0.2由于锅炉的相对碱度小于0.2.所以不需要考虑除碱处理，所以水的软化方式一般采用钠离子交换软化法，其效果稳定，易于控制。
3. 软化设备选择计算根据参考资料[3]进水总硬度≤365mg/L 时，可采用固定床逆流再生离子交换器；采用固定床逆流再生离子交换器，应选择两台，一台再生备用，根据参考资料[2]选用型号为LNN-1200/20的无顶压固定床逆流再生离子交换器。
表1－2 LNN-1200/20的无顶压固定床逆流再生离子交换器型号规格性能表型号交换剂高度，mm出力，t/h工作压力，MPa工作温度，℃再生耗盐量 /kg树脂装载量 /L石英砂装填量 /kg设备满水荷重 /kNLNN-1200/20120020≤0.65~6022023001300811) 稀盐液池的体积V 1按下式计算：1 1.210y yBV C ρ=m 3331 1.2220100.4225m 100.06 1.0413V -⨯⨯==⨯⨯式中B —一次再生用盐量，kg ；C y —盐溶液浓度，6%；ρy —盐溶液密度，1.0413t/m 3；2) 储盐池（浓盐溶液池）的体积由下式计算2 1.2nA V ρ= m 322 1.2100.44 6.14m 0.86V ⨯⨯==式中A —每昼夜用盐量A=B ×2=440kg （每昼夜最大再生次数为2次），n —储盐天数，取10天，ρ—盐的视密度，取0.86t/m 3，储盐池的相关尺寸为长*宽*高=2*2*2.34. 除氧设备选择计算根据参考文献[2]热水锅炉可采用真空除氧或化学除氧，本设计采用化学药剂除氧，药剂选用Na 2SO 3，按化学反应方程式2Na 2S03+02=2Na 2S04,每除1gO 2需要8g 亚硫酸钠，对于晶体Na 2SO 4.7H 2O 需要16g,溶解氧量完全除掉，需维持一定的亚硫酸钠过剩量，一般给水中保持SO 32-2~7mg/L,锅水中保持10~30mg/L ，根据参考文献[2]237加入工业亚硫酸钠量为：28()8 3.71040.97mg/L 0.88O G ρβε+⨯+===1) 溶解器的选择根据参考文献[2]采用计量加药泵的Na 2SO 3加药系统，配置Na 2SO 3溶液浓度为5~10%，采用Na 2SO 3溶液浓度为8%，运行一小时内总加药量为：M =40.97×223.58×10-6=9.16×10-6t/h 运行一小时内需要8%Na 2SO 3溶液的质量M Y =9.16×10-3/0.08=114.5×10-3t/h则溶解器的容积V =114.5×10-3/1.0559=108.43×10-3m 3=108.43L 根据参考文献[2]选用LRQ-110的Na 2SO 3溶解器。
表1-3 LRQ-110的Na 2SO 3溶解器技术参数型号规格工作压力 (MPa) 工作温度 (℃) 外形尺寸 直径×高度 (mm) 直径(mm) 容积(L) LRQ-110400110常压常温400×13552) 溶液箱的选择根据参考文献[2]采用计量加药泵的Na 2SO 3加药系统，配置Na 2SO 3溶液浓度为5~10%，采用Na 2SO 3溶液浓度为8%，溶液箱的体积不小宜小于一昼夜的药液消耗量，则溶液箱的体积为：V=9.16×10-3×24/0.08=2.748t=2.748m 3 所以溶液箱长×宽×高=3×2×0.5m. 3) 计量加药泵的选择根据参考文献[2]选用型号为J-X125/63型柱塞计量泵表1-4 J-X125/63型柱塞计量泵技术参数型号流量(L/h)压力(MPa)柱塞直径(mm) 行程长度(s/min) 往复次数c/min 电动机 进口直径(mm) 出口直径(mm) 型号 功率(kW) J-X125/63125 6.173232102Y90L-4B51.515155. 计算锅炉排污量和决定排污系统本设计采用连续排污与定期排污相结合，根据参考资料[2]确定连续排污率为2%。
四 给水系统的选择与计算 1. 给水泵的选择计算1) 锅炉循环水量的计算3.6 3.6 1.055600111.79t/h 4.208(11570)kQ G c t ⨯⨯===∆⨯- 1.1 1.1111.79122.97t/h P G G ==⨯=2) 给水泵扬程的计算由于本小区的锅炉房为小型锅炉房，所以采用循环水泵与给水泵合用的型式（以下将此水泵成为给水泵），给水泵设置在水箱与锅炉锅筒之间即水箱之后进入锅筒之前。
