課程設計--鍋爐及鍋爐房設備

1、<p><b>　　鍋爐及鍋爐房設備</b></p><p>　　2009 級 電氣工程 系</p><p>　　專 業(yè) 建筑環(huán)境與設備工程</p><p>　　學 號 XXX </p><p>　　學生姓名 XXX

2、 </p><p>　　指導教師 X X </p><p>　　完成日期 2012 年 １ 月 8 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 設計任務2</p><p>　　1.1　設計內(nèi)容2</p><

3、;p>　　1.2　設計基本要求2</p><p>　　第二章　主要技術指標3</p><p>　　2.1　工程概況3</p><p>　　2.2　相關參數(shù)選擇3</p><p>　　第三章　鍋爐機組的選擇4</p><p>　　第四章　給水及給水設備的選擇5</p><p>　

4、　4.1　鍋爐循環(huán)水量的計算5</p><p>　　4.2　循環(huán)水泵揚程的計算5</p><p>　　4.3　循環(huán)水泵的選擇6</p><p>　　第五章　定壓及水處理設備的選擇7</p><p>　　5.1　膨脹容積的計算7</p><p>　　5.2　定壓裝置及補水泵的選擇7</p>&l

5、t;p>　　5.3　軟化水設備及軟化水箱的選擇8</p><p>　　5.4　鼓風機的選擇8</p><p><b>　　5.5　其他9</b></p><p>　　第六章　水器系統(tǒng)主要管道管徑的確定10</p><p>　　6.1　循環(huán)水主干管的確定10</p><p>　　6.

6、2　天燃氣總管徑的確定10</p><p>　　第七章　燃氣及排煙系統(tǒng)11</p><p>　　7.1　煙氣量的計算11</p><p>　　7.2　燃氣及天然氣泄露報警裝置11</p><p>　　7.3　循環(huán)水泵的選擇12</p><p>　　第八章　熱工控制和測量儀表14</p><

7、;p>　　第九章　鍋爐房的布置15</p><p><b>　　設計總結(jié)16</b></p><p><b>　　參考文獻17</b></p><p><b>　　第一章　設計任務</b></p><p><b>　　1.1 設計內(nèi)容</b>&

8、lt;/p><p>　　1、熱水鍋爐的選??；</p><p>　　2、鍋爐房水動力計算</p><p>　　3、鍋爐房水處理及煙風阻力計算</p><p>　　4、熱水鍋爐房系統(tǒng)圖</p><p>　　5、熱水鍋爐房平面圖</p><p><b>　　1.2設計基本要求</b>

9、</p><p>　　1、 熟練掌握所學的專業(yè)知識，能夠綜合運用所學知識，獨立分析和解決實際問題，具備一定的創(chuàng)新意識和實踐能力，獲得了科學研究的基礎訓練。</p><p>　　2、在設計中著重培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的工作做風和嚴肅認真的科學態(tài)度。</p><p>　　3、進一步訓練和提高分析設計能力、理論計算能力、計算機應用能力，以及查閱文獻資料和文字表達等基本技能。&l

10、t;/p><p>　　第二章 主要技術指標</p><p><b>　　2.1　工程概況</b></p><p>　　本設計為一燃氣熱水鍋爐房系統(tǒng)工藝設計，主要為石家莊某住宅小區(qū)采暖提供所需的熱能。</p><p>　　2.2 相關參數(shù)的選擇</p><p>　　(1)供熱熱負荷：本設計位于石家莊

11、，建筑面積46000m2，建筑高度為34 m，系統(tǒng)阻力30 m。</p><p>　　(2)面積熱指標：根據(jù)《采暖通風規(guī)范實施手冊》和《城市熱力網(wǎng)設計規(guī)范》（CJJ34-2002）規(guī)定：住宅供暖面積熱指標qn,m為58-64(W/m2)。本設計取60(W/m2)。</p><p><b>　　(3)氣象資料： </b></p><p>　　石家

12、莊市屬于寒冷地區(qū)，地處東經(jīng)114.41°，北緯 38.03°，主要參數(shù)列于表2-1。</p><p>　　表2-1 室外氣象參數(shù)表</p><p><b>　　(4)水質(zhì)資料 ：</b></p><p>　　表2-2 水質(zhì)參數(shù)表</p><p>　　第三章 鍋爐機組的選擇</p>

13、<p>　　鍋爐房面積為46000 m2，面積熱負荷為60 W/m2，經(jīng)計算鍋爐的熱功率為2.76MW。</p><p>　　根據(jù)鍋爐房的計算容量、所需熱水參數(shù)和供應燃料品種，選用額定功率為2.8MW的天然氣熱水鍋爐，即WNS2.8-1.0-95/70-Q熱水鍋爐，鍋爐房熱水供回溫度為95℃/70℃，根據(jù)威瑪山東鑄鐵有限工程公司提供的鍋爐樣本W(wǎng)NS2.8-1.0-95/70-Q型熱水鍋爐，其技術參數(shù)如下

14、：</p><p>　　表3-1 WNS2.8-1.0-95/70-Q機組技術參數(shù)</p><p>　　第四章 給水及給水設備的選擇</p><p>　　4.1鍋爐循環(huán)水量的計算</p><p>　　鍋爐循環(huán)水量的計算：</p><p>　　t/h (4-1)&l

15、t;/p><p>　　式中 Q—鍋爐額定熱負荷,kW； </p><p>　　k—管網(wǎng)散熱損失系數(shù)，取1.05；</p><p>　　—管網(wǎng)熱水的平均比熱容，KJ/(Kg·℃)； </p><p>　　—熱水供回水溫差，℃。</p><p><b>　　鍋爐房循環(huán)水量為：</b>&l

16、t;/p><p><b>　　t/h</b></p><p>　　循環(huán)水泵的流量在計算出的鍋爐房循環(huán)水量基礎上附加1.1，經(jīng)計算得水泵流量為：</p><p><b>　　t/h；</b></p><p>　　4.2循環(huán)水泵揚程的計算</p><p><b>　　循環(huán)水

17、泵揚程的計算</b></p><p>　　循環(huán)水泵揚程：　　　 </p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　　式中 —鍋爐房阻力損失，取100 kPa；</p><p>　　—供回水管網(wǎng)阻力損失，由計算的300 kPa；</p><p>　　—最不利用戶

18、內(nèi)部阻力損失，取50 kPa；</p><p><b>　　循環(huán)水泵揚程：</b></p><p><b>　　kPa</b></p><p><b>　　校核后：</b></p><p>　　=450×1.2=540 kPa=54m</p><p

19、>　　循環(huán)水泵的流量在計算出的鍋爐房循環(huán)水量基礎上附加1.1，經(jīng)計算的水泵流量為：</p><p><b>　　t/h；</b></p><p>　　4.3循環(huán)水泵的選擇</p><p>　　循環(huán)水泵臺數(shù)的選擇，為控制方便，以一臺鍋爐配一臺泵的形式，故選擇兩臺立式循環(huán)水泵（一臺備用），根據(jù)上海朝隆泵業(yè)有限公司所提供的水泵樣本選擇ISW系列

20、80-250（1）A 型水泵，其性能參數(shù)如下：</p><p>　　表4-1 80-250（1）A 型水泵技術參數(shù)</p><p>　　第五章 定壓及水處理設備的選擇</p><p>　　5.1膨脹容積的計算</p><p><b>　　水容量計算 </b></p><p>　　Va =熱負

21、荷×7.8L/KW</p><p>　　Va =2800×7.8 = 21840L=21.84 m ³</p><p><b>　　膨脹容積計算公式：</b></p><p><b>　　(5-1)</b></p><p>　　式中 α—水的單位體積膨脹系數(shù)，取0.0

22、006；</p><p>　　Δt—水溫波動的范圍，25℃；</p><p>　　Va—系統(tǒng)總的水容量，m³。 </p><p><b>　　膨脹容積為：</b></p><p><b>　　m³</b></p><p>　　5.2定壓裝置及補

23、水泵的選擇</p><p>　　熱水系統(tǒng)的補水量按熱網(wǎng)循環(huán)水量的2%計算，水泵補水量一般根據(jù)系統(tǒng)的正常補水和事故補水確定，并宜為正常補水的4~5倍，本設計按照4倍計算，系統(tǒng)的小時泄漏量，宜為系統(tǒng)總的水容量的1%。</p><p>　　補給水泵的揚程，不應小于補水點壓力加30-50kPa的富裕量。本設計取40kPa。 &l

24、t;/p><p>　　本設計中，建筑樓度取34m，鍋爐房循環(huán)水量經(jīng)計算為101.136m3 /h。</p><p><b>　　補水泵的流量：</b></p><p>　　101.136×2%×4=8.091m3 /h</p><p><b>　　補水泵的揚程：</b></p&

25、gt;<p><b>　　34+4=38m</b></p><p>　　根據(jù)以上要求及系統(tǒng)的膨脹容積量、補水泵的流量和揚程選擇落地式膨脹水箱， 參照陜西三維能源設備有限責任公司的樣本，選取落地膨脹水箱的型號為NZG800。 該落地膨脹水箱定壓補水為一個整體裝置，屬于氮氣定壓。落地膨脹水箱的隔膜罐中，罐與囊之間充氮氣。其相關參數(shù)如下：</p><

26、p>　　表5-1 NZG800型膨脹水箱參數(shù)</p><p>　　5.3　軟化水設備及軟化水箱的選擇</p><p>　　根據(jù)自來水的水質(zhì)資料，選用NTS5-2/10型全自動軟化水裝置一臺，其出水量為2m3/h，為不間斷供水。經(jīng)軟化厚出水硬度0.03mmol/L，符合《工業(yè)鍋爐水質(zhì)標準GB1576-2001》總硬度0.6mmol/L的要求。</p><p>

27、　　全自動軟化水裝置的技術參數(shù)如下：</p><p>　　表5-2 SN-2-BLL-T型全自動軟水器參數(shù)</p><p>　　選用2m3不銹鋼軟化水箱一個。</p><p>　　5.4　鼓風機的選擇</p><p><b>　　送風量的計算：</b></p><p>　　m3/h

28、 (5-2)</p><p>　　式中，Bj——計算燃料消耗量，310.7kg/h；</p><p>　　——理論空氣量，9.68 kJ/m3； </p><p>　　——爐膛出口處的過量空氣系數(shù)，1.10；</p><p>　　——爐膛漏風系數(shù)，取0.10；</p><p>　　——燃料制備系統(tǒng)的漏風系

29、數(shù)，取0.05；</p><p>　　\* MERGEFORMAT ——空氣預熱器中空氣漏入煙道的漏風系數(shù)，一般取0.05；</p><p>　　tlk——冷空氣溫度，從鍋爐房內(nèi)吸入冷空氣時，可取為30℃。</p><p><b>　　計算可得：</b></p><p>　　Vlk = 3338m3/h</p&

30、gt;<p>　　根據(jù)送風量選風機,參照香港泓達國際集團有限公司-汕頭公司的樣本，選取型號為SB-3.75A的風機。</p><p><b>　　其相關參數(shù)如下：</b></p><p>　　表5-3 SB-3.75A型鼓風機性能參數(shù)</p><p><b>　　5.5 其他</b></p>

31、<p>　　為調(diào)節(jié)鍋爐循環(huán)水的水質(zhì)，選用一臺DJ-100型自動加藥裝置。鍋爐運行時，用戶可根據(jù)水質(zhì)情況選購緩蝕劑、阻垢劑、除氧劑、堿度調(diào)節(jié)劑等，以改善鍋爐水質(zhì)。因熱水用戶較為單一，故本鍋爐房不設分水缸。</p><p>　　第六章　水氣系統(tǒng)主要管道管徑的確定</p><p>　　6.1 循環(huán)水主干管管徑的確定</p><p>　　1、 鍋爐房循環(huán)水進出

32、總管管徑</p><p>　　總管流量可由下式計算</p><p><b>　　m³/h</b></p><p>　　若取管內(nèi)流速為1.5m/s，則每臺循環(huán)水管管徑可由下式計算</p><p>　　式中 d0—管道內(nèi)徑，mm；</p><p>　　G—工作狀態(tài)下的體積流量，；</

33、p><p>　　v—工作狀態(tài)下的流速，m/s。</p><p>　　循環(huán)水進出總管管徑取DN150。</p><p>　　2、 循水泵至鍋爐循環(huán)水管管徑</p><p>　　水泵至鍋爐循環(huán)水管道為單管制，根據(jù)鍋爐循環(huán)水量</p><p><b>　　m³/h</b></p>&

34、lt;p>　　若取管內(nèi)流速為1.5m/s，則每臺循環(huán)水管管徑可由下式計算</p><p>　　水泵至鍋爐循環(huán)水管管徑取DN150</p><p>　　6.2天然氣總管管徑的確定</p><p>　　根據(jù)鍋爐房總的天然氣耗量G=310.7，天然氣壓力為20kPa，工作狀態(tài)下的體積流量（不考慮溫度因素）可簡化計算G≈310.7/1.2=258.92。若取管內(nèi)流速8

35、m/s，則天然氣總管管徑為</p><p>　　天然氣總管管徑取DN125。</p><p>　　第七章燃氣及排煙系統(tǒng)</p><p><b>　　7.1煙氣量的計算</b></p><p>　　燃氣種類為天然氣時：</p><p><b>　　，，k=2。</b></

36、p><p><b>　　1) 理論煙氣量</b></p><p><b>　　2) 理論空氣量</b></p><p><b>　　3) 實際空氣量</b></p><p><b>　　4) 過量空氣系數(shù)</b></p><p><

37、;b>　　5) 過量空氣</b></p><p><b>　　6) 實際煙氣量</b></p><p>　　7.2燃氣及天然氣泄露報警裝置</p><p>　　在進氣總管上裝有自動切斷閥，設置在專門的天然氣切斷閥間內(nèi)，自動切斷閥采用自動關閉、現(xiàn)場人工開啟型。切斷信號來自于控制室的泄漏警報裝置，連接報警裝置的探頭安裝在鍋爐房內(nèi)燃

38、氣易泄露處。探頭供選用4個。一旦燃氣泄漏濃度打到爆炸下線LET的1/4時報警，持續(xù)1min后通過自動切斷閥，迅速切斷供氣，并同時啟動連鎖的排風系統(tǒng)（排風系統(tǒng)由暖通專業(yè)設計）將室內(nèi)的泄漏氣體排至室外，以確保鍋爐安全運行。</p><p>　　天然氣泄漏報警裝置選用一臺型號為4802C的可燃氣體檢測系統(tǒng)。</p><p>　　另在切斷閥前及感官末端接放散管，并在放散管上裝設取樣管。</p

39、><p>　　燃氣體檢測系統(tǒng)的技術參數(shù)：</p><p><b>　　型號：4802C</b></p><p>　　測量范圍：0~100%LEL</p><p>　　報警點：25%LEL</p><p>　　報警方式：獨立光報警、公共聲報警</p><p><b>　

40、　響應時間：</b></p><p><b>　　7.3煙囪</b></p><p><b>　　1、煙囪出口直徑</b></p><p>　　式中，Vyz——通過煙囪的總煙氣量，m3/h；</p><p>　　n——利用同一煙囪的同時運行的鍋爐臺數(shù)；</p><p&

41、gt;　　——煙囪出口煙氣流速，m/s，按下表3-1選用。</p><p>　　式中 查煙囪出口處煙氣流速表可得，本設計取11m/s。</p><p>　　表7-1 煙囪出口處煙氣流速 （m/s）</p><p><b>　　2、煙囪底部直徑</b></p><p>　　式中 i—煙囪錐度，通常取0.02—0.03。

42、</p><p>　　查表8-6可知，煙囪最低允許高度H=35m，所以</p><p>　　鍋爐煙道及煙囪均采用不銹鋼保溫預制產(chǎn)品。煙囪內(nèi)徑為800mm同鍋爐出口，煙囪直接排至室外，高度為出屋面2m。按鍋爐房設計規(guī)程，燃氣鍋爐煙道應設置泄爆裝置，本鍋爐因無水平煙道，煙囪又直通室外，故未設防爆門。</p><p>　　第八章　熱工控制和測量儀表</p>

43、<p>　　鍋爐由它帶來的控制柜進行控制，能顯示鍋爐運行時水的壓力、溫度及燃氣壓力等參數(shù)，具有全自動運行功能。如具有火焰自動調(diào)節(jié)、爐膛自動吹掃和火焰、風壓自動檢測功能以及出水壓力高低自動檢測功能；循環(huán)水溫度超過設定值后的自動待機和溫度降低后的自動啟動等功能。具有多項安全連鎖功能，如水泵、風機過載；點火失敗、異常熄火、風機無風、燃氣壓力過低過高、排煙溫度過高、循環(huán)水斷水等故障連鎖保護功能；循環(huán)水溫度超過(低于)設定值后的自動待機

44、(自動啟動)等功能，以確保鍋爐的安全正常運行。</p><p>　　第九章　鍋爐房的布置</p><p>　　鍋爐房布置應滿足各種設備的工作安全可靠，運行管理和安裝檢修便利；同時還應節(jié)省用地用材，提高建設和運行的經(jīng)濟性。</p><p>　　鍋爐房應為一、二級耐火等級的建筑，鍋爐房與相鄰建筑物之間應留有防火間距，具體要求與建筑物的耐火等級有關。</p>

45、<p>　　出于安全方面的考慮，鍋爐房應采用輕型屋頂，門的數(shù)量和開向也有要求。</p><p>　　鍋爐房地面應平整無臺階。為防止積水，底層地面應高于室外地面。設備布置在地下室時，應有可靠地排水設施。</p><p>　　鍋爐房工藝布置原則：首先要考慮將來運行的安全可靠和操作的方便靈活。</p><p>　　其次，設備的布置應盡量順其工藝流程，使介質(zhì)和物

46、料的流程簡短、暢通、減少流動阻力和動力消耗，便利運輸。</p><p>　　第三，布置時要為安裝、檢修創(chuàng)造良好的條件。</p><p>　　第四，應注重改善勞動、衛(wèi)生條件，盡量減少環(huán)境污染。</p><p>　　第五，要重視和落實安全設施，保證安全生產(chǎn)，防止重大事故發(fā)生。</p><p>　　第六，在建筑結(jié)構(gòu)上，工藝布置時應盡量參照建筑模數(shù)和

47、其他有關規(guī)定。</p><p>　　第七，鍋爐房布置時還應根據(jù)工廠企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的近、遠期規(guī)劃，留有擴建的余地，設備選擇和布置，應有一次設計分期建設的可能。</p><p>　　第八，當鍋爐采用露天布置時，應按漏天氣候條件因地制宜地采取有效地防凍、防雨、防風和防腐等措施。</p><p><b>　　設計總結(jié)</b></p><

48、;p>　　熱水鍋爐系統(tǒng)工藝設計的鍋爐房設計從最開始的一片茫然到逐步一點點的進行，設計畫圖，知道最后可以及時的完成任務，在此過程中我收獲量很多。其中，使我感觸最深的就是設計中需要有獨立完成和團結(jié)協(xié)作的能力。在設計過程中很多數(shù)據(jù)和方法需要自己通過查閱技術措施以及相關產(chǎn)品的樣本獨立思考去完成，它鍛煉了我的獨立自主能力，與此同時，與同學的互相討論與合作的過程中，也讓我知道了自己的不足之處，更享受了難得的同學團結(jié)合作的快樂。不僅這樣，課程設

49、計中要做到仔細、細心也是我所收獲的，通過很多次得修改才最終完成這次的課程設計。</p><p>　　有了這次課程設計的經(jīng)驗，我會從中吸取經(jīng)驗教訓，牢記中途遇到的問題及解決辦法，爭取在畢業(yè)設計乃至以后的工作中，避免再犯同樣的錯誤。</p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 楊生茂主編.暖衛(wèi)及煤氣設備材料分冊[M]

50、.北京. 中國計劃出版社.1999. </p><p>　　[2] 何天祺主編. 供暖通風與空氣調(diào)節(jié)[M].重慶. 重慶大學出版社.2002.</p><p>　　[3] 中國建筑學會暖通空調(diào)委員會,中國建筑工業(yè). 暖通空調(diào)新技術[M].北京. 中國建筑工業(yè)出版社.1999.</p><p>　　[4] 遼寧省建設廳編. 暖、衛(wèi)、燃氣、通風空調(diào)建筑設備分項工藝標[M