【正文】 離設(shè)計(jì)值。在進(jìn)行校核熱力計(jì)算時(shí)，鍋爐受熱面的結(jié)構(gòu)是已知的，鍋爐煙氣和內(nèi)部介質(zhì)的中間溫度、排煙溫度、預(yù)熱器出口空氣溫度有時(shí)甚至是過熱汽溫等則是未知的。為了進(jìn)行校核熱力計(jì)算，必須提供鍋爐的圖紙和有關(guān)燃燒設(shè)備、各受熱面和煙風(fēng)道的結(jié)構(gòu)和尺寸的資料，并給出在校核工況下的鍋爐參數(shù)、燃料性質(zhì)和給水溫度。)103=119（）10320小時(shí)燃料消耗量BKJ/hQgl/( ηgl)= (%)21計(jì)算燃料消耗量BjKJ/hB (1 q4/100)= (112/100)22保熱系數(shù)φ1q5/(ηgl +q5)=(+) 省煤器的校核計(jì)算在本設(shè)計(jì)中，鍋爐配有省煤器，由于煙溫的變化，需要對(duì)省煤器進(jìn)行校核。對(duì)應(yīng)省煤器進(jìn)口煙溫為3500C的理論煙焓，進(jìn)口：= VR02ICO2+IN2+IH2OVH2O =++= kJ/kg = Ik == kJ/kg =+() = kJ/kg出口： =+( 1) Ik0 查焓溫表33（本論文） =得 = kJ/kg 式中 對(duì)應(yīng)省煤器出口煙溫為1700C的理論煙焓。 = = kJ/kg 省煤器介質(zhì)出口焓和出口溫度 由= ()/ 得 = / + （Dsm=D(1+ρpw)表34） =（）+70 = kJ/kg式中 ==70 kJ/kg省煤器的出口溫度近似與出口焓相等 == 0C 省煤器所需傳熱面積計(jì)算 （1）傳熱溫差 流經(jīng)省煤器的煙氣從上而下，水流自下而上，呈逆流式布置， ⊿t=(⊿tmax⊿tmin)/㏑(⊿tmax//⊿tmin) =[()(17070)]/ ㏑[()/ (17070)] = 0C（2）煙氣流速whx選用φ76方型鑄鐵鱗片省煤器， m2，煙氣平均溫度；=(+)/2=(350+170)/2=2600C若初選省煤器為50根，以橫5縱10布置，則煙氣流速whx=BjVy(+273)/(273F53600) = (265+273)/() = m/s（3）傳熱系數(shù) K=式中 煙氣溫度修正系數(shù)， 鑄鐵鱗片省煤器傳熱系數(shù)，所以 K=== (4)省煤器所需傳熱面積由省煤器所需傳熱量 = 得 H= = = （5）校核計(jì)算，所需管子數(shù)；N=H/=與初選50根相差不多，本設(shè)計(jì)原計(jì)劃不變，以橫5縱10布置。本設(shè)計(jì)中，熱源是3臺(tái)QXG 3607/95/70WⅢ型熱水鍋爐。 水處理方案的確定 熱水鍋爐對(duì)給水水質(zhì)的要求根據(jù)《低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，對(duì)于供水溫度大于950C的熱水鍋爐，補(bǔ)給水和循環(huán)水的水質(zhì)要求如表41所示。采暖鍋爐水處理的主要任務(wù)：降低水中Ca2+、Mg2+的含量（即軟化），為防止鍋爐結(jié)垢；減少水中的溶解氣體（即除氧），防止鍋爐受熱面的腐蝕。對(duì)于小容量的供熱鍋爐，處理在汽鍋內(nèi)部進(jìn)行，則稱鍋內(nèi)水處理。（1） 水處理原理由于熱水鍋爐不存在水的蒸發(fā)，水中鹽類濃度不會(huì)增加，堿度也不會(huì)變化，而且保持一定的堿度對(duì)金屬壁有一定的保護(hù)作用。交換劑轉(zhuǎn)變成Ca、Mg型后，可以用鈉鹽溶液還原再變成Na型交換劑而重新使用，反應(yīng)原理如下：與原水中碳酸鹽硬度作用時(shí)：2NaR+Ca(HCO3)2=CaR2+2NaHCO3 2NaR+ Mg(HCO3)2=MgR2+2NaHCO3與非碳酸鹽硬度作用時(shí)：2NaR+CaSO4= CaR2+Na2SO4 2NaR+CaCl2= CaR2+2NaCl 2NaR+MgSO4=MgR2+Na2SO4 2NaR+MgCl2= MgR2+2NaCl失效后的鈉離子交換劑的還原原理：CaR2+2NaCl=2NaR+ CaCl2 MgR2+2NaCl=2NaR+ MgCl2（2） 水處理設(shè)備選擇及系統(tǒng)鈉離子交換設(shè)備種類很多，有固定床、流動(dòng)床、浮動(dòng)床和移動(dòng)床等，其中后三者適用于原水水質(zhì)穩(wěn)定，軟化水壓力變化不大且不間斷運(yùn)行。固定床鈉離子交換方式可以分為順流再生和逆流再生兩種，相對(duì)于順流再生，逆流再生具有對(duì)原水硬度適應(yīng)廣泛、出水質(zhì)量好、再生鹽耗低（20%）、水耗低（30~40%）的優(yōu)點(diǎn)，所以廣泛采用。為此，應(yīng)控制再生液和置換水的流速、再生液的濃度及不同的頂壓方式。鈉離子交換軟化系統(tǒng)一般為單級(jí)和雙級(jí)。本設(shè)計(jì)中水的總硬度為5mmol/l＜8mmol/l，所以采用單級(jí)系統(tǒng)。 除氧方式的選擇水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，額定蒸發(fā)量大于2t/h的蒸汽鍋爐的給水和供水溫度大于95℃的熱水鍋爐的循環(huán)水要進(jìn)行除氧處理。基于本鍋爐房沒有蒸汽和其他可利用熱源，原水除氧決定采用清華大學(xué)和機(jī)械電子工業(yè)部設(shè)計(jì)研究院共同研制的由上海諸櫂機(jī)械廠生產(chǎn)的新型催化反應(yīng)（不用木炭）低溫解吸除氧系統(tǒng)。解析器。水封、噴射器組成。含氧氣體在反應(yīng)器內(nèi)燃燒反應(yīng)成無氧氣體循環(huán)使用。（見圖41）圖41 解吸除氧系統(tǒng)圖2 解吸除氧裝置的特點(diǎn)（1）、待除氧水不需預(yù)先加熱，在常溫下即可進(jìn)行除氧；（2）、設(shè)備布置方便，除氧效果不受影響，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，安裝方便；（3）、 除氧效果好，可使15oC以上的水除氧，~；（4）、裝置體積小，氣密性高，不設(shè)除氧水箱，占地面積小，金屬耗量少，設(shè)備價(jià)格較低，運(yùn)行費(fèi)用低，尤其適用單層布置的工業(yè)鍋爐房和熱水鍋爐房；（5）、由于氣體中的CO2溶解于水中，使解吸除氧后的給水PH值略有降低，但不受什么影響；3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）、,使噴射器產(chǎn)生足夠負(fù)壓，以克服脫氧氣體系統(tǒng)循環(huán)所需的阻力。（3）、當(dāng)水溫≥50oC時(shí)，為防止水氣進(jìn)入反應(yīng)器，可在解析器氣體出口管道上加裝冷凝器。 熱網(wǎng)循環(huán)水量及循環(huán)水泵的選擇計(jì)算 循環(huán)水量及循環(huán)水泵的選擇計(jì)算注：見《鍋爐習(xí)題實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)》P184過程如表42所示：表42 循環(huán)水量及循環(huán)水泵的選擇計(jì)算表序號(hào)項(xiàng) 目符號(hào)單位計(jì)算公式或數(shù)值來源數(shù)值1采暖計(jì)算最大熱負(fù)荷QmaxMW前面已算2供水溫度tgOC給 定953回水溫度thOC給 定704循環(huán)水量kg/h Qmax/（tgth）5鍋爐房自用水安全系數(shù)K選 取6循環(huán)水泵總流量Gxhkg/hK7循環(huán)泵臺(tái)數(shù)n臺(tái)其中一臺(tái)備用38每臺(tái)循環(huán)泵流量Gxkg/h/n=9鍋爐房?jī)?nèi)部阻力h1kPa取 值12010用戶系統(tǒng)阻力h2kPa取 用3011熱網(wǎng)干管實(shí)際長(zhǎng)度Lm計(jì)算值207812局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度LdmafL=13經(jīng)濟(jì)比摩阻RPa/m取 用5014熱網(wǎng)干管阻力h3kPaRL（1+）13513循環(huán)水泵所需壓頭（揚(yáng)程）HxkPa（h1+ h2+ h3）342 循環(huán)水泵的選擇 選擇水泵時(shí)應(yīng)考慮以下因素：（1）水泵應(yīng)能滿足設(shè)計(jì)的最大流量和最高揚(yáng)程的要求；（2）連接給水總管的各給水泵的性能應(yīng)能并列運(yùn)行；（3）應(yīng)能滿足最高給水溫度的要求；（4）應(yīng)選擇效率較高，尺寸小，重量輕的水泵；（5）在長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，水泵應(yīng)大小搭配，以便能經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行；（6）在短期低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，離心式給水泵不發(fā)生汽化現(xiàn)象。最多不宜超過4臺(tái)。當(dāng)循環(huán)水量小于180t/h時(shí)，只設(shè)2臺(tái)水泵，一臺(tái)備用。B、循環(huán)水泵應(yīng)用比較平緩的G~H特性曲線。并聯(lián)運(yùn)行的水泵，應(yīng)有相同的特性曲線，選擇水泵流量時(shí)，應(yīng)考慮并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，水泵實(shí)際流量下降的因素。裝有3臺(tái)或以上給水泵時(shí)，當(dāng)容量最大1臺(tái)給水泵停止運(yùn)行時(shí)，其余能并列運(yùn)行的給水泵的總?cè)萘坎粦?yīng)小于所有運(yùn)行鍋爐最大流量的120%；綜上所述，本設(shè)計(jì)采用3臺(tái)（其中1臺(tái)備用）200R45A型水泵，見《工業(yè)鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)》P494，流量254m3/h，揚(yáng)程37 m，轉(zhuǎn)速2960r/min，軸功率 ，允許汽蝕余量6m,效率76%，配用電機(jī)型號(hào)Y225S4,。隔振器（墊）規(guī)格：JG32 H1=432mm。補(bǔ)給水量 =K注：見《鍋爐習(xí)題實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)》P185式中 K補(bǔ)給率2~4%，選取3%； 循環(huán)水量； = =10710 kg/h = t/h 補(bǔ)水泵的選擇計(jì)算選擇補(bǔ)給水泵時(shí)應(yīng)注意：（1） 補(bǔ)給水泵的流量應(yīng)根據(jù)熱水系統(tǒng)的正常補(bǔ)水量和事故補(bǔ)水量確定，事故補(bǔ)水量宜為正常補(bǔ)水量的4~5倍；（2） 補(bǔ)水泵的揚(yáng)程不應(yīng)小于補(bǔ)水點(diǎn)壓力加30~50kPa的富裕量；（3） 補(bǔ)給水泵的臺(tái)數(shù)不宜小于2臺(tái)，其中一臺(tái)備用由于給定條件，最高建筑24m,保證整個(gè)系統(tǒng)底層散熱器的不超壓、不汽化、不倒空的原則，決定靜水壓線27m，取補(bǔ)水泵揚(yáng)程高于補(bǔ)水點(diǎn)50KPa的富裕量。外形尺寸(見圖42)： L=1695mm, H=490mm； B=505mm, L1=1302mm, H1=140mm, B2=400mm；隔振器規(guī)格： H1=175mm, 固定床逆流鈉離子交換器計(jì)算在水處理工藝中，為了除去水中離子狀態(tài)的雜質(zhì)，目前廣泛采用的是離子交換法，近幾年在固定床鈉離子交換系統(tǒng)中，逆流再生系統(tǒng)應(yīng)用日益廣泛。 鈉離子交換器計(jì)算具體計(jì)算過程如下表：表44鈉離子交換器計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式或數(shù)值來源數(shù)值1總軟化水量Dzt/hDz = =2原水總硬度Homge/L原始資料53軟化水硬度Hcmge/L見表414離子交換劑選定0017強(qiáng)酸陽離子樹脂5軟化流速vm/h查《鍋爐房設(shè)計(jì)手冊(cè)》156所需交換器截面積Fm2Dz/v=7實(shí)際交換器截面積F’m2根據(jù)樣式選用φ1000交換器2臺(tái)《工業(yè)鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)》P4728交換劑層高度h1m交換器產(chǎn)品規(guī)格9實(shí)際軟化流速v’m/hDz/ =10交換劑體積VRm3h=11交換劑工作能力Eoge/m3732樹脂800~1000100012交換器工作容量EgeVREo=157013運(yùn)行延續(xù)工作時(shí)間thEn/ Dz/(HOHC)14小反洗時(shí)間t1min取 用1015小反洗水流流速v1m/h取 用916小反洗耗水量V1m3 v1t1=17靜置時(shí)間t2min交換劑回落，壓脂平整，取用418再生劑純度φ%工業(yè)用鹽，取用9519再生劑單耗qg/ge逆流再生（70~90）9020再生一次所需再生劑量GykgEq/1000/φ=157090/1000/21再生液濃度Cy%取用（5~8%）522再生一次耗鹽液體積Vzsm3Gy/（1000Cy）=()23再生一次耗水量V3m3近似等于Vzs24再生流速v3m/h低速逆流再生，取25再生時(shí)間t3min60V3/(v3)=()26逆流沖洗時(shí)間t4min低速將再生液全部頂出交換器7527逆流沖洗耗水量V4m3v3 t4/60=28小正洗時(shí)間t5min取 用829小正洗流速v5m/h取 用830小正洗耗水量V5m3 v5t5/60=31正洗時(shí)間t6min取 用1032正洗流速v6m/h取 用1533正洗耗水量V6m3v6t6/60=34再生過程所需總時(shí)間tzmintz=t1+t2+t3+t4+t5+t623335再生需自來水耗量Vslm3V1+V5+V6=++36再生需用軟水耗量Vrsm3V3+V4=+37再生一次總耗水量Vzm3Vsl+Vrs=+ 軟化水箱體積計(jì)算給水箱的作用有兩個(gè)：一是軟化水與鍋爐給水流量之間的緩沖，二是給水的儲(chǔ)備。容量較大的鍋爐房，波動(dòng)相對(duì)較小。軟化或除鹽水箱的總有效容量，應(yīng)根據(jù)水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)出力和運(yùn)行方式確定。根據(jù)水處理的設(shè)計(jì)出力、運(yùn)行方式及考慮到本設(shè)計(jì)有再生備用軟化設(shè)備，故軟化水箱的有效容積取50min的軟化水消耗量。陽離子交換劑常用的固體再生劑有NaCl，常