锅炉房工艺设计

本设计为哈尔滨某场锅炉设计。

从锅炉房的设计原则出发，即遵守规范、安全可靠、经济合理、技术先进、保护环境。

根据课本当中的理论知识和设计所给的原始资料与实际应用相结合，仔细的完成本次课程设计。

本次锅炉房设计，因用于工厂的生产、生活和采暖，故设计的锅炉形式为蒸汽锅炉，使用燃料为Ⅲ类无烟煤，选用3台SZL4-1.25-WⅢ型锅炉以满足设计计算出的全年热负荷31800.1t/年，该设计严格按照《锅炉房设计规范GB50041-2008》，本说明书系统地阐述了锅炉房设计的基本理论和计算过程，设有水处理系统，分别对给水进行除氧、软化等工序进行设计计算，在对排污率进行计算时，采用碱和盐两种方法计算，取其最大值10.6%，还设有汽水系统、引送风系统等，同时对所用燃料进行校核计算，根据该燃料的具体成分，设计相应的燃烧、排污、出渣设备。

在设计计算之后的设备选择中，秉持经济节约的原则，在参考资料中也是选用的与计算匹配，与实际符合的设备，不留有一点浪费。

本设计说明书共分为六大章节，以图表结合的形式，使每一章的数据资料能系统、明了的展现给读者。

一．锅炉型号和台数的选择 (3)二．水处理设备的选择及计算 (6)三．汽水系统的确定及其设备选择计算 (13)四．送、引风系统的设计 (17)五．运煤除灰方法的选择 (23)六．锅炉房设备明细表 (26)参考文献 (27)小结 (28)一．锅炉型号和台数的选择1.热负荷计算热负荷计算的目的是求出锅炉房的计算热负荷、平均热负荷和全年热负荷，作为锅炉设备选择的依据。

(1)计算热负荷 锅炉房最大计算热负荷Q max 是选择锅炉房的主要依据，可根据各项原始热负荷、同时使用系数、锅炉房自耗热量和管网热损失系数由下式求得： Q max =K 0(K 1Q 1+K 2Q 2+K 3Q 3+K 4Q 4)+Q 5 t/h 式中Q 1，Q 2，Q 3，Q 4——分别为采暖、通风、生产和生活最大热负荷，t/h ，由设计资料提供；Q 5——锅炉房除氧用热，t/h ；K 1, K 2, K 3, K 4——分别为采暖、通风、生产和生活负荷同时使用系数； K 0——锅炉房自耗热量和管网热损失系数，取K 0为1.15。

第九章锅炉房工艺设计9.1 概述改革开放以来，我国国民经济飞速发展，人民生活水平不断地提高，每年新建和改建的锅炉房都在千座以上，工业锅炉（或称供热锅炉）在各行各业的应用越来越广泛。

工业锅炉房不仅为生产工艺提供所需的工质，还为采暖供热、通风空调提供热源，锅炉房工艺设计是否合理和正确，直接关系到工业生产活动能否顺利开展，以及人民生活质量能否保证，因此，搞好锅炉房工艺设计工作意义十分重大，必须十分认真对待。

为保证锅炉房工艺设计过程的顺利进行，设计中必需遵循以下总体性原则：1）严格执行国家和地方的有关方针政策和技术规范。

整个锅炉房的工艺设计涉及到众多的规范、规程、规定、标准、办法、条例等，其中主要的有以下一些：《锅炉房设计规范》(GB50041) 、《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《热水锅炉安全技术监察规程》、《工业锅炉水质》(GBl576)、《锅炉压力容器安全监察暂行条例》、《工业企业设计卫生标准》(TJ36)、《建筑设计防火规范》(GBJ16) 、《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045）、《建筑统一模数制》(GBJ2)、《厂房建筑统一化基本规则》(TJ6)、《建筑制图标准》(GBJl)、《机械制图))(GB4457～4460)、《锅炉制图》(JB2632)、《供热工程制图标准}(CJJ／T78)、《技术文件用热工图形符号与文字代号》(GB ／T4270)、《管路系统的图形符号》(GB6567)、《设备和管道保温设计导则》(GB8175)、《设备和管道保温技术通则》(GB4272)、《城市热力网设计规范》(GBJ34)、《城镇燃气设计规范》(GB50028)、《输气管道工程设计规范》(GB50251)、《输油管道工程设计规范》(GB50253)、《工业管道施工及验收规范》(GBJ235)、《小型火力发电厂设计规范》(GBJ49)、《石油库设计规范》(GB 50074)、《锅炉大气污染物排放标准》(GWPB3)、《中华人民共和国环境保护法》、《环境空气质量标准》(GB3905)、《城市环境噪声标准》(GB3906)、《建设项目环境保护管理办法》、《节约能源管理暂行条理》、《热系统节能工作暂行规定》、《节能基建项目可行性研究的暂行规定》对这些政策规定或技术法规，除执行上确有持殊困难并向有关主管部门申报，获准同意可不按有关条文执行外，一般均应在设计中严格执行这些正式颁发的国家政策法规。

设计任务书（一）、设计目的课程设计是“锅炉及锅炉设备”课程的主要教学环节之一，通过课程设计了解锅炉房的工艺设计内容，程序和基本原则，学习设计计算方法和步骤，提高运算和制图能力。

（二）、设计任务燃油锅炉房工艺设计。

（三）、原始资料1、燃油资料：W ar=0 ，A ar=0.01% ，C ar=85.25% ，H ar=13.49% ，O ar=0.66%，S ar=0.25% ，N ar=0.04% ，Q =42915kJ/㎏。

2、水质资料：总硬度：H O=4.8mmol/L；永久硬度：H F=2.1mmol/L；暂时硬度：H T=2.7mmol/L；总碱度：A O=2.7mmol/L；PH=7.6 ；溶解周形物=268㎎/L。

3、蒸汽负荷及参数空调用汽：D=4.66t/h P=0.6MPa表压凝水回收率为40%；生产用汽：D=2.5t/h P=0.4MPa表压无凝水回收；生活用汽：D=0.8t/h P=0.3MPa表压无凝水回收；采暖用汽：D=1.0t/h P=0.3MPa表压凝水回收率为40%。

（四）、设计内容及要求1、锅炉型号及台数选择：按冬夏分别计算出采暖季和非采暖季的计算热负荷，根据热负荷的大小、负荷特点、参数和燃料种类选择锅炉型号和台数。

2、水处理设备的选择：（1）决定是否要除碱；（2）水处理设备的生产能力的确定；（3）决定软化方法，选择设备型号和台数，计算耗盐量和耗水量；（4）不考虑除氧。

3、给水设备和主要管道的选择计算：（1）决定给水系统；拟订系统草图；（2）选择给水箱；（3）选择盐水池（箱）和盐水泵；（4）给水母管和蒸汽母管管径的计算和选择；（5）分汽缸选择计算4、供油系统设计（1）贮油罐容量确定；（2）油泵选择；（3）油路设计。

5、锅炉房工艺布置（1）锅炉房主要设备布置；（2）主要汽水管道布置；（3）绘制布置简图。

7、编写设计说明书说明书按设计程序编写，包括设计计算，方案确定，设备选型及其说明。

1锅炉房包括设置锅炉的锅炉间，设置给水、水处理、送引风、运煤除灰、化验室等辅助设备的辅助间，值班、更衣、浴室等生活用房。

容量较大的锅炉房（通常是指6~10t/h 锅炉的锅炉房），还包括变配电用房、仪表操作间、机修间和办公用房。

化验室：悬浮物、总硬度、总碱度、pH 值、溶解氧、溶解固形物、硫酸根、氯化物、工业分析、发热量、飞灰和炉渣可燃物含量、烟气含氧量或二氧化碳和一氧化碳含量等项目。

对不需经常化验的项目，宜通过协作解决;仪表间：锅筒压力、锅筒水位、锅筒进口给水压力、过热器出口蒸汽压力和温度、省煤器进出口水温水压、监测经济运行参数的仪表（燃料量、蒸汽/给水流量、排烟温度...）;2机修间：锅炉房检修间配备的基本机修设备包括钳工桌、砂轮机、台钻、洗管器、手动试压泵和焊割等。

大型锅炉房检修用的机床设备(包括车床、钻床、刨床和小型移动式空压机等)，是采取自行配置或地区协作，宜作技术经济比较确定。

3（一）6t/h 及以下蒸汽锅炉6t/h 蒸汽锅炉相当于4.2MW热水锅炉一般，每台锅炉配置一个仪表盘，包括功能：锅炉仪表、自控装置、煤量表以及水泵、运煤、除渣等。

仪表间位置有三种布置方式：•仪表间设置在锅炉间内，用玻璃隔断隔开；•仪表间设置在炉前小平台上；•仪表间布置在生活间内（值班、更衣、浴室等）。

一 仪表间的设计与布置4这种布置方式最简单，但设计中应注意，仪表间的位置应不妨碍锅炉设备的检修。

5这种布置方式由于仪表间距地面有一定的高度（约1.2米左右），因此不影响炉排的抽出检修。

同时，若锅炉房采用吊煤罐运煤时，操作人员可在仪表间内集中操作吊煤罐向各台锅炉加煤，运行较方便。

但这种布置方式需增加锅炉房的面积。

6电葫芦吊煤罐：能同时承担水平运输和垂直运输的简易的间歇运煤设备。

7 这种布置方式不影响锅炉的检修，土建设计较为简单。

但操作人员不能直接观察到每台锅炉的运行情况，并且仪表间需占据一定的建筑面积。

8（二）6吨／时以上蒸汽锅炉仪表盘设置有两种方式：1.仪表盘集中设置，全部锅炉的仪表及自控装置集中设置在一个仪表盘上，亦可将运煤除灰、水处理系统的仪表集中在该仪表盘上，做成中央仪表间；2.仪表盘单元配置，即每台锅炉配置一个仪表盘，仪表间的位置有以下几种：a. 仪表间布置在锅炉间内b. 仪表间布置在炉前平台上c. 仪表间布置在炉前室内d. 仪表间布置在生活间内9特点：可集中了解锅炉房运行的全貌，可减少操作人员人数，但系统复杂，对仪表、线路的检修水平要求较高。

摘要综合运用学过的有关专业知识，依据《锅炉房设计规范GB50041-92》完成了大庆市某供热锅炉房工艺系统设计。

在设计过程中，考虑到当地的气候条件及地形等多方面因素，同时也兼顾了经济、节能、环保等诸方面。

本次计计算部分主要由以下四大部分组成：1. 锅炉房容量的确定与锅炉的选择。

本设计选择4台锅炉，不设备用锅炉；2. 锅炉给水系统设计与设备的选择。

确定水处理方案，选择软化水设备、除氧设备等；3. 锅炉通风排烟系统设计与设备的选择。

其中包括风、烟道阻力计算，风机、除尘器的选择等，选设备时考虑了环境污染等因素；4. 锅炉房运煤、除灰渣系统设计与设备的选择。

其中涉及到煤场与输煤系统的设计、除灰渣方案的确定等。

绘图部分包括：1．锅炉房热力系统图；2．锅炉房平面布置图；3．锅炉房剖面图；4．锅炉房运煤、除渣系统图。

此外，还专门研究了提高锅炉运行效率的技术途径。

关键词：供热锅炉房；工艺设计；经济节能；运行安全。

目录第1章绪论 (1)1.1 锅炉概述 (1)1.2 原始资料 (5)第2章锅炉房容量的确定及锅炉的选择 (6)2.1 锅炉房容量的确定 (6)2.2 锅炉的选择 (8)第3章锅炉房给水系统设计与主要设备的选择计算 (10)3.1 概述 (10)3.2 钠离子交换水处理 (10)3.3 锅炉除氧设备的选择 (13)3.4 软化水箱和除氧水箱的选择 (14)3.5 补给水泵的选择 (14)3.6 循环水泵的选择 (15)3.7 排污量的计算 (16)3.8 再生液的制备与盐液池的设计 (17)3.9 盐液泵的选择 (18)3.10 除污器的选择 (18)3.11 锅炉房热力系统管道管径的设计与计算 (19)3.12 热力系统管道的保温与涂色 (19)3.13 集水器和分水器的选择 (20)第4章锅炉房通风系统设计与主要设备的选择计算 (21)4.1 概述 (21)4.2 燃料特性及煤燃烧的空气量和烟气量的确定 (21)4.3 风烟道流速及截面尺寸的确定 (23)4.4 烟囱的设计与计算 (24)4.5 风烟道阻力的计算 (26)4.6 鼓风机、引风机的选择与计算 (32)4.7 除尘器的选择与计算 (34)第5章运煤除灰渣系统设计与设备的选择计算 (37)5.1 煤场的设计与计算 (37)5.2 运煤系统设备的选择 (37)5.3 灰渣量的计算 (40)5.4 除灰渣方案与设备的选择 (40)第6章专题研究—提高锅炉运行效率的技术途径 (43)6.1采用均匀分层燃烧技术 (43)6.2采用微机控制与变频调速技术 (43)6.3采用硅酸铝材料对炉墙保温减少散热损失 (44)6.4针对用户的具体煤种，设计优化拱型 (44)6.5加强锅炉房管理，提高锅炉运行热效率 (44)参考文献 (45)第1章绪论1.1锅炉概述锅炉是一个国家工业生产的心脏，它是一种承受一定温度和压力的特殊的能量转换设备，目前我国锅炉的拥有量已超过四十多万吨（含采暖锅炉），年耗煤量达三亿余吨，多少年来，他们在各自的岗位上默默无闻辛勤的作者贡献。

目录第１章工程概况 (2)1.1目的 (2)1.2设计题目 (2)1.3设计概况 (2)1.4原始资料 (2)第2章锅炉型号及台数的确定 (3)2.1热负荷计算 (3)2.2锅炉型号及台数的选择 (3)第3章循环水泵的确定 (4)3.1锅炉循环水量的计算 (4)3.2循环水泵扬程的计算 (4)3.3循环水泵的选择 (4)第4章定压及水处理设备的选择 (5)4.1系统水容量的计算 (5)4.2膨胀容积的计算 (5)4.3系统补水量的计算 (5)4.4补水泵及定压装置的选择 (5)4.5软化水设备及软化水箱的选择 (6)第5章燃气及排烟系统 (7)5.1烟气量的计算 (7)5.3燃气及天然气泄露报警装置 (8)第6章锅炉系统水力计算及主要管道的确定 (10)第7章热工控制和测量仪表 (10)第8章锅炉房的布置 (10)第9章课程总结 (11)参考文献 (12)第１章工程概况1.1 目的《锅炉及锅炉房设备》课程设计是本课程的主要教学环节之一。

通过本次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；提高运算和制图能力。

同时，通过课程设计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工程问题。

1.2 设计题目热水锅炉系统工艺设计1.3 设计概况该热水锅炉房所供给的热用户位于石家庄市某小区，为一独立锅炉房的设计，供热面积约为118500m2,热用户所采用的取暖设备均为散热器，锅炉房只供给热用户采暖热水。

1.4 原始资料（一）燃料资料本小区选用燃煤热水锅炉，采用山西大同煤，该煤的地位发热量为25120-27120kj每千克【锅炉房实用设计手册】（二）热负荷本工程采用设计面积为118500㎡。

根据《城市热力网设计规范》规定：当无建筑物设计热负荷资料时，民用建筑的采暖、通风、空调及生活热水热负荷，可按下列方法计算。

表1-1采暖热指标推荐值q h（W/㎡）建筑物类型住宅未采取节能措施58-64采取节能措施40-45 注：1表中数值适用于我国东北、华北、西北地区；2热指标中已包括约5%的管网热损失。

总说明__计算规定来源根据2007年国家发展和改革委员会（发改办工业【2007】1415号）和中国石油和化工工业协会（中石化科协发[2007]123号文）的要求，由中国石油和化工勘察设计协会组织，由中国石化集团宁波工程有限公司作为主编单位，全国化工热工设计技术中心站、中国寰球工程公司、中国联合工程公司、中国石化工程建设公司、中国华电工程有限公司等19家工程公司、设计院或热能设备制造安装单位对原《化工企业锅炉房设计计算规定》（HG/T20680-1990）进行了修订，修订后的标准更名为《锅炉房设计工艺计算规定》，标准号（HG/T20680-2011）。

总说明__与原规定的对比本修订工作参与行业、单位广泛，对原规定作了大量的修改和补充，新修订的规定与1990年版相比，主要变化如下：该规定更名为《锅炉房设计工艺计算规定》；适用范围扩大到单台锅炉额定蒸发量不设上限；锅炉出口额定蒸汽压力扩大到不大于9.81MPa，额定出口蒸汽温度扩大到不高于540℃；该规定主要新增计算内容包括：锅炉房炉型选择，风机类型选择，锅炉加药系统、制粉系统及设备选型，燃烧计算中新增燃油、燃气锅炉，以及燃油、燃气系统计算及除尘系统选型，设备选择等。

在规定的主要章节前言叙述中，增加了计算的基本规定，如计算项目、计算原则和要求、基本公式、公式中某些重要参数的取值、计算方法及依据等。

总说明__修订后规定的组成修订后的《计算规定》由正文10章、条文说明和14个附录组成，正文为：1总则；2锅炉房热负荷及锅炉设备选择计算；3燃料燃烧计算；4热力系统及设备选择计算；5烟、风系统及风机选择计算；6制粉系统及设备选择计算；7除尘及除灰渣系统计算；8烟气污染物排放和烟囱工艺计算；9燃油锅炉、燃油系统及设备选择计算；10燃气锅炉、燃气系统及设备选择计算等十章。

1 总则本章对《计算规定》进行了原则性说明。

本《计算规定》对单台锅炉规模和参数进行了较大的调整，原《计算规定》单台锅炉规模不大于65t/h（即属于小型锅炉房设计），蒸汽参数调整为额定压力不大于3.82MPa、额定蒸汽温度不大于450℃（即中压锅炉），修订后的规定对单台锅炉规模没有进行规定，蒸汽参数调整为额定压力不大于9.81MPa、额定蒸汽温度不大于540℃。

目录目录 (1)原始数据 (3)一选择锅炉型号和台数 (4)1.计算锅炉房热负荷 (4)2.确定锅炉型号和台数 (4)二水处理系统的设计 (7) (7) (8) (8) (9)三除氧系统的设计 (14)1.确定除氧方式 (14)2.选择〔设计〕除氧设备 (15)四排污系统的设计 (15)五工艺主管道及设备的设计 (16)1.确定供、回水管道管径 (16)2.选择循环水泵和其他辅助设备 (16)3.设计分水缸 (17)4.管道管径设计 (17)六送、引风系统的设计 (18)1.计算送、引风量 (18)2.确定送、引风系统 (18)3.选择除尘器 (24)4.选择〔校核〕送、引风机 (24)5.计算烟囱出口尺寸和高度 (26)七运煤、除渣系统的设计 (28)1.计算锅炉房耗煤量和灰渣量 (28)2.确定运煤、除渣方式 (28)3.计算煤斗和渣斗的容积 (31)4.选择运煤、除渣设备〔包括磁选、筛分等〕 (32)5.确定煤场、渣场面积 (35)八其他设备的选择 (36)1.选择除污器 (36)参考文献 (37)原始数据（一）供热参数1、供、回水温度: 120/70℃2、供热形式: 热力站间接供热3、最远供热距离: Km（二）煤质资料V r=38 ％ W y=10 ％ A y=28 ％ S y=1.3 ％ C y=52.5 ％H y=3.6 ％N y=0.8 ％ O y=3.8 ％yQ=21353KJ／Kgdw〔三〕水质资料水源: 城市自来水水质成分:总硬度: 1.96mmol／l 暂硬: 1.14mmol／l永硬: 0.82mmol／l 总碱度: 1.14mmol／l（四）气象资料室外设计温度:-8℃℃℃Pa 冬季平均风速：1.8m/s 风向及频率：东风32%北风10% 冬季日照率68% 最大冻土深度：54cm一 选择锅炉型号和台数热负荷计算：建筑面积 一期24.67万平方米 二期18.03万平方米 总面积A=427000平米热指标q =40--45W/㎡〔?城市热力网设计标准?〕取45W/㎡考虑到实际情况需要乘上1.333那么热指标取q=45*1.333=60W/㎡那么供热最大热负荷Qn ，=2562000060427000=⨯=⨯q A由于供热形式为热力站间接供暖且热力站效率η=90%~95% 取 η=90% 那么锅炉房的最大热负荷MW Q 5.28%9062.2590%Qn ===2.确定锅炉型号和台数1〕锅炉经济运行区为75%~90% 取η=75% 那么锅炉的额定供热量应不小于MW 38%755.28= 锅炉选择方案：1 选用一台46MW 锅炉2 选用两台21MW 锅炉3 选用三台14MW 锅炉具体选择方案：综合石家庄市天气条件〔即供暖期负荷变化情况〕，初投资，运行费用，及具体运行管理等因素分析由于供暖期负荷变化比拟大,热负荷变化可由热负荷变化图近似表示，如以下图从热负荷变化情况分析方案一在调节灵活性上存在很大的局限性，况且低负荷运行会使得锅炉效率下降造成资源的浪费从而提高了运行本钱。

锅炉房工艺设计概述锅炉房工艺设计是指对于一个锅炉房的各项工艺流程进行设计和规划的过程。

锅炉房工艺设计一般包括供热系统、供水系统、燃料系统、通风系统等各方面的设计内容。

在供热系统的设计中，需要确定锅炉房的供热能力、热负荷、供热温度等参数，并设计相应的热交换设备，如换热器、管道、泵等。

同时，还需要考虑供热系统的调节控制装置，如温度控制器、水位控制器等。

供水系统的设计主要涉及供水管道、水箱、水泵等设备的选用和布置。

需要考虑供水系统的水源情况、供水压力、供水量等参数，并设计相应的控制装置，如水位控制器、流量控制器等。

燃料系统的设计则需要考虑锅炉房的燃料类型、燃烧控制方式等因素。

需要确定燃料供应系统，如输送管道、燃料储存设备等，并设计相应的燃烧装置，如燃烧器、点火装置等。

通风系统的设计主要包括机械通风和自然通风两部分。

机械通风系统的设计需要确定通风设备的选型和布置，如风机、排烟罩等。

自然通风系统的设计需要确定通风口的位置和尺寸，以保证锅炉房的通风效果。

在锅炉房工艺设计过程中，还需要考虑安全设备的设置，例如报警装置、消防设备等，以确保锅炉房的安全运行。

总之，锅炉房工艺设计是一项需要综合考虑供热、供水、燃料和通风等各方面要素的工作，旨在实现锅炉房的高效、安全、可靠运行。

锅炉房工艺设计是从理论到实际，从细节到整体，涉及到多个方面的技术和规范。

下面将继续介绍锅炉房工艺设计的相关内容。

首先，供热系统的设计是锅炉房工艺设计的核心之一。

在供热系统的设计中，需要确定锅炉房的供热能力和热负荷，这对于锅炉的选型和容量决策至关重要。

同时，还需要考虑供热系统的供热温度和回水温度，以及供热管道的布置和绝热设计。

在热交换设备的选型方面，应根据供热负荷和水质要求选择合适的换热器和泵，确保系统的高效运行。

在设计过程中，还要考虑放热器的排放，以及锅炉房的温度、湿度和压力控制等。

其次，供水系统的设计是锅炉房工艺设计的另一个重要方面。

供水系统的设计包括供水管道、水箱、水泵等设备的选用和布置。