【正文】 (9 5 ???? = 作為燃料，煤與灰渣在運(yùn)輸上是具有共性的，因此，前述的一些機(jī)械運(yùn)煤設(shè)備一般也可用來轉(zhuǎn)運(yùn)灰渣。 運(yùn)煤系統(tǒng)的 最大運(yùn)輸能力的確定 按三班制作業(yè)設(shè)計(jì)，最大運(yùn)煤量為： ?KmBB pjmax8?? t/h （式 61） 式中 ： maxpjB ——平均最大小時(shí)耗煤量， t/h,當(dāng)鍋爐房需要擴(kuò)建時(shí)，計(jì)入相應(yīng)耗煤量； K ——考慮鍋爐房將來發(fā)展的系數(shù)，取 1； m ——運(yùn)輸不平衡系數(shù)，一般采用 ； ? ——運(yùn)煤系統(tǒng)每班的工作時(shí)數(shù)，取 6。因耗煤量不大，擬采用半機(jī)械化方式，即用電動(dòng)葫蘆吊煤罐上煤，吊煤罐的有效容積為 hm/3 。運(yùn)煤系統(tǒng)是從卸煤開始，經(jīng)煤場處理、輸送破碎、篩選、磁選、計(jì)量直至將煤運(yùn)輸?shù)綘t前煤倉供鍋爐燃用。 6 運(yùn)煤、除渣和除塵設(shè)備的選擇 鍋爐房耗煤量的計(jì)算與運(yùn)煤方式的選擇 供熱鍋爐燃用的煤，一般是由火車、汽車或船舶把煤運(yùn)來。 煙囪的直徑計(jì)算 煙囪的直徑計(jì)算公式可按下式進(jìn)行計(jì)算 22 wVd yz? （式 57） 式中 ： yzV —通過煙囪的總煙氣量， m3/h 2w —煙囪出口煙氣流速 ,m/s 煙囪的出口流速按下表 53 選用 表 53 煙囪出口處煙氣流速 通風(fēng)方式 運(yùn)行負(fù)荷 全負(fù)荷時(shí) 最小負(fù)荷時(shí) 機(jī)械通風(fēng) 1020 45 自然通風(fēng) 610 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)冬、夏季負(fù)荷分別計(jì)算，如符合相差懸殊，則應(yīng)首先滿足冬季負(fù)荷要求。燃煤、燃油（燃輕質(zhì)柴油、煤油除外）鍋爐 房煙囪高度應(yīng)根據(jù)鍋爐房總?cè)萘?，按?52 規(guī)定執(zhí)行。因此，煙囪的作用主要不是迎來產(chǎn)生引力，而是將煙氣排放到足夠高的高空，使之符合環(huán)境保護(hù)的要求。因此，煙囪的高度的確定，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè) ―三廢 ‖排放試行標(biāo)準(zhǔn)》、《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和《大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)定。 所以，選用 T4721 型送風(fēng)機(jī)，規(guī)格： 風(fēng)量： 6860 m3/h； 風(fēng)壓： 1150 Pa； 電機(jī)： Y112M4； 功率： 4 KW； 轉(zhuǎn)速： 1450r/min。 表 51 送引風(fēng)機(jī)性能裕度系數(shù) 設(shè)備或工況 裕量系數(shù) 風(fēng)量裕量系數(shù) β1 壓頭裕量系數(shù) β2 送風(fēng)機(jī) 引風(fēng)機(jī) 帶尖峰負(fù)荷時(shí) (1)送風(fēng)機(jī)的選擇計(jì) 算 已知爐膛入口的空氣過量系 數(shù) ??l? ，在計(jì)算修正和裕度后，每臺(tái)鍋爐的送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為： XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 37 頁 hmbtVBV lkokjlsf/ 3 0 41 0 1 3 2 51 0 1 3 2 52 7 32 7 8 1 0 1 3 2 52 7 32 7 331????????????? ?? （式 54） 其中， 1? 為 送風(fēng)機(jī)流量儲(chǔ)備系數(shù)，取 。 理論空氣量和理論煙氣量 (1)根據(jù) 理論空氣量的 公式 ： arararark OHSCV )( ???? （式 52） 可得出 1kg 收到基燃料完全燃燒所需要的理論空氣量為 )( ????????kV = m3/kg 由此可得一臺(tái)鍋爐的所需的理論空氣量為 = /h (2)當(dāng)一只燃料的收到基低位發(fā)熱量時(shí)，單位質(zhì)量的燃料理論煙氣量可由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 對(duì)于煙煤 經(jīng)驗(yàn)公式如下： 0 0 02 4 ,0 ?? ne tary QV （式 53） 可得單位質(zhì)量煙煤的理論空氣量 0yV 1 3 5 ??? = m3/kg 由此可得一臺(tái)鍋爐產(chǎn)生的理論煙氣量為 = 送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的選擇計(jì)算 選用的送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)應(yīng)能保證供熱鍋爐在既定的工作條件下，滿足鍋爐全負(fù)荷運(yùn)行時(shí)對(duì)煙、風(fēng)流量和丫頭的需要。 可得： 1 0 0802 1 3 5 0 )845 6 0 6(%) 7 8 4( ?? ???????B =（ t/h） ∴每臺(tái)鍋爐的 燃煤消耗量為 。根據(jù)使用燃料的成分計(jì)算得出燃料耗量、送風(fēng)量、排煙量。如有實(shí)際需要，還應(yīng)核對(duì)配套風(fēng)機(jī)性能。 5 送引風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 根據(jù)工業(yè)鍋爐產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定，送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和除塵器都在 ―工業(yè)鍋爐成套供應(yīng)范圍 ‖之內(nèi)，應(yīng)由鍋爐廠配套供應(yīng)，如實(shí)際條件沒有特別要求，不必變更。分汽缸筒體結(jié)構(gòu)和管孔布置如下圖。 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 37 頁 分汽缸的 選用 （ 1） 分氣缸直徑的確定 已知采暖 期最大 計(jì)算熱 負(fù)荷 htD / ax1 ? ，蒸汽壓 力 P= ，比容kgm / 3???? ，若蒸汽在分汽缸中流速 ? 取用 15 m/s，則分汽缸所需直徑為 mmwGvd n ????? 本設(shè)計(jì)擬采用 Ф 377 9mm 的無縫鋼管作為分汽缸的筒體 （ 2） 分汽缸筒體長度的確定 分汽缸筒體長度取決于接管管徑、數(shù)目和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)還應(yīng)顧及接管上閥門的啟閉操作的便利。蒸汽流流速取 30 m/s，則： mmwGvd n ????? 決定選取管徑 Ф 159 無縫鋼管 （ 3）采暖用蒸汽管管徑 采暖用汽管流量 ?? 22 DKG oz = t/h，蒸汽壓力為 流速 按 35 m/s計(jì)算， mmwGvdn 0735 6 06 94 ????? 決定選取管徑 Ф 219 6mm 無縫鋼管 。 蒸汽系統(tǒng)主要管道直徑的確定 蒸汽管道 內(nèi)徑 的計(jì)算公式： mmwGvd n ? （式 42） 式中 ： G——管內(nèi)介質(zhì)的質(zhì)量流量， t/h ω——推薦流速， m/s（在設(shè)計(jì)中選用推薦流速為 30m/s） ν——管內(nèi)介質(zhì)的比容， m3/Kg（由手冊查得 ν= m3/Kg） （ 1）蒸汽母管管徑 為便于操作以及確保檢修的安全，每臺(tái)鍋爐的蒸汽母管直接接入分汽缸，其直徑為1334mm；在每臺(tái)鍋爐出口和 分汽缸入口分別裝有閘閥和截止閥。 給水母管管徑確定與給水箱出水總管相同，即 Ф57。 4 汽水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 給水管管徑的確定 （ 1）鍋爐房最大用水量及自來水總管管徑的計(jì)算 鍋爐房最大用水量包括以下幾項(xiàng) : ① 引風(fēng)機(jī)及給水泵的冷卻水流量，約為 ； ② 煤廠、渣廠用水量，約為 ； ③ 化驗(yàn)及其它用水量，約為 ； ④ 生活用水量，約為 1t/h； ⑤ 鍋爐房給水量， ； 則鍋爐房最大用水量為（ ++++1） =給水管內(nèi)徑的計(jì)算公式： ?Gdn ? （式 41） 式中 ： G—管內(nèi)介質(zhì)的質(zhì)量流量， t/h ω—推薦流速， m/s（在設(shè)計(jì)中選用推薦流速為 ） 可得給水管道內(nèi)徑 mmdn . 5 . 1 ???， 由此， 自來水總管 選擇 鍍鋅 焊接 鋼 管 的管 材。石灰預(yù)處理的系統(tǒng)較復(fù)雜，操作要求比較高，處理水量較小場合不宜采用。水的軟化方法一般采用離子交 換軟化法，其效果穩(wěn)定，易于控制。 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 7 頁 共 37 頁 根據(jù)《低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，鍋水的相對(duì)堿度應(yīng)小于 ，若不符合規(guī)定，應(yīng)考慮除堿處理。采用鍋水化學(xué)處理時(shí)，補(bǔ)給水、給水、鍋水中堿度與溶解固形物的沖淡或濃縮可認(rèn)為是同比例的。 （ 2） 軟化水量 由以下公式計(jì)算： 鍋爐房采暖季的最大給水量與凝結(jié)水回收量之差，即為本鍋爐房所需要的補(bǔ)充軟化水量： 2211m a x1 )1( DDPKDG pwrs ?? ???? (式 36) = （ 1+） = t/h （ 3） 軟化 系統(tǒng) 的選擇 鍋爐用水應(yīng)進(jìn)行軟化處理。 其值在 10177。排污率的大小，可由堿度和含鹽量 的平衡關(guān)系式求出，取其兩者的最大值 。鍋爐房水處理的任務(wù)通常是軟化和除氧 。 給水泵最小灌注高度 Hyfgsbhgs hg HhPP ??????? ??m in m (式 33) 本設(shè)計(jì)中，給水箱安裝高度 為 6m。因此其大小為 8m179。/h 揚(yáng)程： 161m 電機(jī)型號(hào)： Y132S22 功率： 轉(zhuǎn)速： 2950r/min 汽蝕余量為 進(jìn)水管 DN40，出水管 DN40 （ 4）給水箱的選擇 1）給水箱的容積和個(gè)數(shù) 給水箱的作用有兩個(gè)：一是軟化水和凝結(jié)水與鍋爐給水流量之間的緩沖，二是給水的儲(chǔ)備。由于設(shè)計(jì)中選用三 臺(tái)同型號(hào)的水泵，因此一臺(tái)水泵的流量 大于 。 根據(jù)給水泵的流量和揚(yáng)程， 本設(shè)計(jì)中， 擬選用 四 臺(tái)電動(dòng)給水泵，其中一臺(tái)備用。 （ 3）給水泵的揚(yáng)程 水泵揚(yáng)程的計(jì)算，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： ? ?200~1001000 ?? PH KPa （ 式 32） XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 5 頁 共 37 頁 式中： P ——鍋爐工作壓力；（ 100～ 200）為壓力附加值。為此，設(shè)計(jì)規(guī)范和監(jiān)察規(guī)程都明確規(guī)定：鍋爐房應(yīng)設(shè)置備用給水泵，當(dāng)任何一臺(tái)水泵停止運(yùn)行時(shí)，其余給水泵的總流量應(yīng)滿足所有鍋爐蒸發(fā)量的 倍。 給水泵的選擇 （ 1）給水泵的容量和臺(tái)數(shù) 給水泵的流量應(yīng)滿足鍋爐所有運(yùn)行鍋爐在額定蒸發(fā)量時(shí)給水量的 倍的要求；由于鍋爐房的負(fù)荷一般都不均衡，特別是季節(jié)性負(fù)荷的鍋爐房負(fù)荷變化更大，因此水泵的容量和臺(tái)數(shù)還應(yīng)適應(yīng)全年負(fù)荷變 化的要求。 3 水處理設(shè)備及給水設(shè)備的選擇 給水設(shè)備的選擇 鍋爐房給水量計(jì)算 鍋爐房給水量計(jì)算公式： ? ?pwPKDG ?? 1m a x t/h (式 31) 式中 ： K ——給水管網(wǎng)漏損系數(shù)，取 ； maxD ——鍋爐房額定蒸發(fā)量， t/h； pwP ——鍋爐排污率， %，本設(shè)計(jì)根據(jù)水質(zhì)計(jì)算，取 10%。它的優(yōu)點(diǎn)是燃燒效率高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，負(fù)荷適應(yīng)性好，飛灰損失和對(duì)環(huán)境污染較小，司爐勞動(dòng)強(qiáng) 度較小，操作簡便。 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 37 頁 燃燒設(shè)備 選用鍋爐燃燒設(shè)備應(yīng)能適應(yīng)所使用的燃料、便于燃燒調(diào)節(jié)和滿足環(huán)境保護(hù)的要求。 鍋爐效率 80%。,爐排有效面積 178。 Ⅲ的主要參數(shù)如下受熱面積：鍋爐本體 178。以采暖、通風(fēng)空調(diào)為主的鍋爐房，一般不設(shè)備用鍋爐。一般新建鍋爐房以不少于 2 臺(tái)、不超過 5 臺(tái)為宜。 3）應(yīng)考慮熱負(fù)荷發(fā)展的需要。 根據(jù)鍋爐房確 定的原則： 1）鍋爐臺(tái)數(shù)應(yīng)按照所有運(yùn)行鍋爐在額定蒸發(fā)量工作時(shí)，能滿足鍋爐房最大熱負(fù)荷。 2）采用爐內(nèi)煙塵慣性分離，配以高效的脫硫除塵器，高鍋爐排放濃度低，黑度低，可達(dá)到國家一類地區(qū)環(huán)保指標(biāo)要求； 3）鍋爐采用自然循環(huán)方式，爐水始終保持高速紊流狀態(tài)，強(qiáng)化傳熱，提高鍋爐熱效率； 4）蒸汽鍋爐有較大的汽相空間，并配置高效汽水分離器，蒸汽濕度降低到 2%以下。根據(jù)《鍋爐及鍋爐房設(shè)備》中的表 26 可確定為煙煤Ⅲ，因此可以選用 DZL 系列快裝水火管蒸汽鍋爐。鍋爐的容量還應(yīng)適應(yīng)鍋爐房負(fù)荷變化的需要，特別是某些季節(jié)性鍋爐房，要力免鍋爐長期在低負(fù)荷下運(yùn)行。選用鍋爐的總?cè)萘勘仨殱M足計(jì)算負(fù)荷的要求，以保證用氣的需要。 所以： max1D =（ +1+） = 非采暖季熱負(fù)荷計(jì)算 非采暖季最大熱負(fù)荷主要 包括生產(chǎn)和生活最大熱負(fù)荷，計(jì)算公式如下： ? ? 433110m a x2 DDKDKKD ??? (式 22) 所以， max2D =（ +） = 鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)選擇 鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)根據(jù)鍋爐房熱負(fù)荷、介質(zhì)、參數(shù)和燃料種類等因素選擇，并應(yīng)考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的合理性，使鍋爐房在冬夏季均能達(dá)到經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行。 關(guān)鍵詞： 鍋爐；鍋爐房；供熱 ；管網(wǎng)； 水力計(jì)算； 設(shè)計(jì)； XXXX 土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 目 錄 1 鍋爐設(shè)計(jì)原始資料 ……… …………………………………………………… ......（ 1） 熱負(fù)荷