【正文】 指導(dǎo)教師（簽章）： 系 主 任（簽章）： 日期： 年 月 日 XXXX 土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 摘 要 隨著 國(guó)民經(jīng)濟(jì)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展及人民生活水平的不斷提高，我國(guó)的供暖和集中供熱事業(yè)得到了迅速的發(fā)展。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括： 鍋爐及鍋爐房設(shè) 計(jì)，其中主要進(jìn)行負(fù)荷的計(jì)算、方案的確定、給水及水處理設(shè)備的選擇、汽水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、送引風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)、運(yùn)煤除灰方法的選擇、鍋爐房工藝布置、繪制平面布置圖、熱力系統(tǒng)圖、剖面圖等；小區(qū)供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)，其中主要進(jìn)行負(fù)荷的計(jì)算、方案的確定、管道水力計(jì)算、供熱管網(wǎng)的平面布置及敷設(shè)、設(shè)備及附件的選擇、保溫計(jì)算、繪制簡(jiǎn)圖、施工圖、材料表統(tǒng)計(jì)等。 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 3 頁 共 37 頁 鍋爐型號(hào) 和 鍋爐臺(tái)數(shù) 根 據(jù)計(jì)算熱負(fù)荷的大小和燃料特性決定鍋爐型號(hào)，并考慮負(fù)荷變化和鍋爐房發(fā)展的需要。 從煤質(zhì)資料來看煤的低位發(fā)熱量為煤的干燥無灰基揮發(fā)成分 Vdaf=%，應(yīng)用基低位發(fā)熱量為 =21350kJ/kg。 可以選用的鍋爐型號(hào)組合為： Ⅲ型鍋爐三臺(tái) ,Ⅲ鍋爐四臺(tái)。 4）鍋爐臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)熱負(fù)荷的調(diào)度、鍋爐檢修和擴(kuò)建的可能性確定。 從以上原則可以看出， 對(duì)于 Ⅲ型鍋爐和 Ⅲ型鍋 爐均符合條件，在非采暖季節(jié) Ⅲ型鍋爐和 Ⅲ型鍋爐均只需要運(yùn)行一臺(tái)鍋爐， 雖然 型鍋爐負(fù)荷率僅為 %，相比之下， Ⅲ型鍋爐則達(dá)到了 %， 但考慮到初投資以及運(yùn)行費(fèi)用方面， 最終我們決定選用 三 臺(tái)Ⅲ型鍋爐。,燃料消耗 ，最大件運(yùn)輸尺寸LBH=,最大件運(yùn)輸量 25t。 本設(shè)計(jì)中，選用層燃爐鏈條爐排 ，對(duì)燃煤粒度的要求 不大于 50mm；過量空氣系數(shù)為 ；未完全燃燒熱損失：氣體＜ 2%，固體 5～ 10%。 所以， 采暖期 鍋爐給水量 ： G1=（ 1+10%） =； 非采暖期 鍋爐給水量 ： G2=(1+10%)=。在本設(shè)計(jì)中，選用一臺(tái)備用 。采暖季 三 臺(tái)啟動(dòng)，其總流量應(yīng)大于 水泵總流 量 Q==。 本設(shè)計(jì)中，給水箱的總有效容量選為運(yùn)行鍋爐在額定蒸發(fā)量時(shí)所需 30min的給水量。 水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及設(shè)備選擇 鍋爐房用水一般來自城市或廠區(qū)供水管網(wǎng)，水質(zhì)已經(jīng)過一定的處理。 根據(jù) GB157620xx 規(guī)定，蒸汽鍋爐的給水和鍋水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為： XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 6 頁 共 37 頁 給水總硬度 ≤ 給水 PH 值 ≥ 7 鍋水總堿度 6 ～ 24mol/L 鍋水含鹽量 ＜ 3500mg/L 原水硬度 符合給水要求 ： ? ?? ? %100111 ?????gsggspw SS SP ?? ， (式 34) ? ?? ? %1 0 0112 ?????gsggspw AA AP ??， (式 35) 其中 ， 3 6 1 ???? DD?? ； ∴ %%100396) (3500396) (1 ??????????P %%100) (24) (2 ??????????P 由水質(zhì)資料知： ?gsS 396mg/l, gS =3500mg/l, ?gsA 195mg/l=， gA =24mmol/l, 求得 ?1pwP %， ?2pwP %。堿度高的水有時(shí)需要進(jìn)行除堿處理，通?？筛鶕?jù)鍋水箱對(duì)堿度和按堿度計(jì)算的鍋爐排污率高低來決定。 設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，鍋爐蒸汽壓力小于或等于 時(shí)，排污率不應(yīng) 大 于 10%，壓力大于 時(shí)，則排污率不應(yīng)大于 5%。 本設(shè)計(jì)采用了 兩臺(tái) JK2004002 全自動(dòng)組合式離子交換器。進(jìn)入鍋爐的給水支管與鍋爐 本體 的給水管管徑相同， 即 Ф383mm無縫鋼管 ，且在每一支管上 裝設(shè)調(diào)節(jié)閥。 （ 4）生活用蒸汽管管徑 蒸汽流量 ?? 33 DKG oz =，蒸汽壓力為 ， 流速 按 30m/s 計(jì)算，mmwGvd n 6 0 6 9 9 4 ????? 決定選用管徑為 Ф 76 。筒體由 Ф 377 9 無縫鋼管制作，長(zhǎng)度為 2820mm。 關(guān)于鍋爐熱效率、排 煙溫度、鍋爐本體煙風(fēng)阻力和鍋爐本體各煙道的過量空氣系數(shù)，均引用鍋爐廠產(chǎn)品計(jì)算書中的數(shù)據(jù)。 而計(jì)算燃料消耗量為： XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 37 頁 htqBBj /7 6 0 )100101()1001( 4 ?????? ∴每臺(tái)鍋爐的計(jì)算燃煤消耗量為 kg/h。 因缺空氣阻力計(jì)算資料，如按煤層以及爐排阻力為 784Pa、風(fēng)道阻力為 98Pa 估算，則送風(fēng)機(jī)所需壓力為： PabtthHsflksf 0 5 81 0 1 3 2 51 0 1 3 2 52 7 320 2 7 320)987 8 4(1 0 1 3 2 52 7 32 7 32????????????? ?? （式 55） 其中， 2? 為 送風(fēng)機(jī)壓頭儲(chǔ)備 系數(shù) 2? 取 ， sft 為送 風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)條件下的空氣溫度，由風(fēng)機(jī)樣本查知為 20℃。 機(jī)械通風(fēng)式，煙風(fēng)道阻力由送引風(fēng)機(jī)克服。 表 52 鍋爐房煙囪最低允許高度 鍋爐房總?cè)萘? t/h 1 12 24 410 1020 2040 MW 714 1428 煙囪最低允許高度 m 20 25 30 35 40 45 在本設(shè)計(jì)中 鍋爐 的總?cè)萘繛?4t/h，且新建的鍋爐煙囪周圍半徑 200m 距離內(nèi)沒有建筑物，所以選擇煙囪的高度為 40m。而后用人工或機(jī)械的方法將煤卸到鍋爐房附件的儲(chǔ)煤場(chǎng)，再通過各種機(jī)械設(shè)備把煤運(yùn)到鍋爐房。灰渣連續(xù)排出，用人工手推車定期送至渣場(chǎng)。但是，煤一般通過提升設(shè)備得以送入鍋爐上的儲(chǔ)煤斗，而灰渣需從鍋爐下的灰渣斗中清除出來。 可得： 3 5 mF ??? ???? 因此 ， 本鍋爐房煤場(chǎng)面積 202 3m。含塵煙氣交速切向進(jìn)入除塵器的外殼和排氣管之間的環(huán)形空間，形成一股向下運(yùn)動(dòng)的外旋氣流。旋風(fēng)除塵 器的種類較多，本設(shè)計(jì)選用 XD 型多管旋風(fēng)除塵器，分割粒徑為 m? ，除塵效率 ? =93%95%。煤場(chǎng)、灰渣場(chǎng)宜位于主要建筑物的全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。 （ 4）單層布置的鍋爐房的出入口不應(yīng)小于 2 個(gè)；當(dāng)爐前走道總長(zhǎng)度不大于 12m，且面積不大于 200m178。 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 37 頁 （ 2）鍋爐房應(yīng)為一、二級(jí)耐火等級(jí)的建筑，但總額定蒸發(fā)量不超過 4t/h 的燃煤鍋爐房可采用三級(jí)耐火等級(jí)的建筑。設(shè)備布置在地下室時(shí)，應(yīng)有可靠的排 水設(shè)施。 （ 3）新建鍋爐房一般應(yīng)留有擴(kuò)建的可能性。此外，設(shè)備布置還應(yīng)能合理利用建筑面積和空間，以減少土建投資和占地面積。這一凈距距離 一般不小于 45m。 輔助設(shè)備的布置 引風(fēng)機(jī)的位置由除塵器和管道的連接要求來決定。干式排灰 時(shí)，布置除塵器的區(qū)域要有運(yùn)灰車通行的通道。 泵端靠墻布置時(shí)，泵端基礎(chǔ)與墻之間的距離應(yīng)考慮總吸水管、進(jìn)水閥和連接短管安裝的要求。給水設(shè)備，給水箱及水泵布置在輔助間。 （ 1） 管道布置應(yīng)符合流程，使管道具有最小長(zhǎng)度。 （ 5） 管道應(yīng)有一定坡度，以便于排氣放水。否則大口徑閥門應(yīng)設(shè)置專用平臺(tái)。各種流量計(jì)應(yīng)根據(jù)所選形式，在其前后應(yīng)接有為保證計(jì)量精度所需長(zhǎng)度的直管管徑。用供暖體積熱指標(biāo)表征建筑物供暖熱負(fù)荷的大小，物理概念清楚，但采用面積熱指標(biāo)法，比體積熱指標(biāo)法更容易概算，所以近幾年來在城市集中供熱系統(tǒng)規(guī)劃中，國(guó)內(nèi)外也多采用面積熱指標(biāo)法進(jìn)行概算。 根據(jù)公式可得每戶的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為： FqQ fn ?? = 45 F 采暖設(shè)計(jì)流量的確定 采暖熱用戶及閉式熱水供應(yīng)系統(tǒng)生活熱水熱用戶的設(shè)計(jì)流量，按下式進(jìn)行計(jì)算： )( 21 ??? ttc QG （ 式 82） 式中： G——熱用戶的設(shè)計(jì)流量， t/h； Q——熱用戶的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷， w； c ——水的質(zhì)量比熱， J/(kg 環(huán)狀管網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是具有較強(qiáng)的供熱后備性能，可靠性好，運(yùn)行也安全，但它往往比枝狀管網(wǎng)的投資要大很多。 （ 3）對(duì)周圍環(huán)境影響少而協(xié)調(diào)，少穿主要街道，城市道路上的供熱管道一般平行于道路中心線，并盡量敷設(shè)在車道以外的地方。 （ 6）檢查井的設(shè)置 檢查井?dāng)?shù)量要求少，不應(yīng)設(shè)在交通要道和人行車流頻繁處，在管道分支有閥門處及其他各種閥門處；方形補(bǔ)償器處；需要經(jīng)常維修的設(shè)備和部件處應(yīng)設(shè)檢查井。 確定熱水網(wǎng)路的主干線和沿程比摩阻 熱水網(wǎng)路中平均比摩阻最小的一條管線，稱 為主干線。主干線的平均比摩阻采用經(jīng)濟(jì)比摩阻，可取 3070Pa/m。 主干線、支線水力計(jì)算 及估算比摩阻的確定 在主干線計(jì)算完之后，便可進(jìn)行支干線、支線的水利計(jì)算。熱力網(wǎng)支干線、支線應(yīng)按允許的壓力降確定管徑，但介質(zhì)流速不應(yīng)大于 ，支干線比摩阻不應(yīng)大于 300Pa/m。 最后，進(jìn)行環(huán)路壓力平衡，控制不平衡率在 15%之內(nèi)，即 %15/ ?????? ZSZ PPPX （式 83） 式 中： X ——主干線和支線并聯(lián)環(huán)路的不平衡率， %； ZP? ——支線的資用壓力， Pa； SP? ——通過水力計(jì)算得出的支線的實(shí)際壓力， Pa。設(shè)其比摩阻在 3070Pa/m 之間 ,取 50Pa/m，查 表取其管徑為 80mm，流速為 ,實(shí)際比摩阻為 Pa/m,該管段的實(shí)際長(zhǎng)度為：。根據(jù)選定的管徑和局部阻力形式查課本附錄 22，確定局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度。對(duì)于其它線的水力計(jì)算與支干線類似 供熱管道 供熱管道的保溫 （ 1）保溫的目的 管道的保溫 主要目的在于減少輸送過程中無效熱損失，并使熱媒保持一定的參數(shù)，以滿足用戶的需要，根據(jù)外網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)管道有良好的保溫時(shí)，其損失約占總數(shù)的5~8%。其性能參數(shù)如下： 密度 ρ=30~50kg/m179。 （ 4）保溫層厚度計(jì)算 保溫層厚度通常以經(jīng)濟(jì)厚度法計(jì)算最大管徑保溫層厚度。保溫層外的保護(hù)層選用石棉水泥保護(hù) 層。 （ 2）防腐層的要求 管溝中的管道，先涂一度防銹漆，再涂?jī)啥葹r青漆。 供熱管道的敷設(shè) 管網(wǎng)是系統(tǒng)投資最多，施工最繁重部分，所以合理選擇管道敷設(shè)方式，以及做好管網(wǎng)平面定線工作，對(duì)節(jié)省投資，保證熱網(wǎng)安全可靠運(yùn)行和施工維護(hù)方便都具有重要意義。鋼管的連接方式主要是焊接和法蘭連接。閘閥的介質(zhì)流動(dòng)阻力較小，但密封面 5mm各種場(chǎng)合。 3）止回閥用于要求單項(xiàng)流動(dòng)的場(chǎng)合，其結(jié)構(gòu)形式有升降式和旋啟式兩種。因此，必須在管道上設(shè)置補(bǔ)償器，以補(bǔ)償管道的熱伸長(zhǎng)，從而減小管道的應(yīng)力和作用在閥件或支架結(jié)構(gòu)上的作用力。 2） 波紋管 補(bǔ)償器。 4）放氣閥和泄水閥 1） 為了排除管道中的氣體，在管道的最高處應(yīng)設(shè)置放氣閥； 2） 為了在非采暖期和管道檢修時(shí)排凈管道內(nèi)的水，在管道的最低處設(shè)泄水閥。在前一個(gè)半周里，我們主要完成了鍋爐及鍋爐房的設(shè)計(jì)，進(jìn)行了鍋爐型號(hào)及臺(tái)數(shù)的選擇，給水及水處理設(shè)備、汽水系統(tǒng)、送引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)等設(shè)計(jì)及選擇等，并繪制了平面布置圖，熱力系 統(tǒng)圖，剖面圖；后一個(gè)半周進(jìn)行了供熱工程的設(shè)計(jì)