锅炉房工艺与设备设计说明书

前言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。

目录一．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。

其中Q 1为3.52 t/h Q 2不考虑 Q 3为7.3 t/h Q 4为0.5 t/h K 1为1.0 K 3为0.8 K 4为0.5 代入计算采暖季： ()05.115.05.03.78.052.3115.1max =⨯+⨯+⨯=Q t/h 非采暖季： 00.75.05.03.78.015.1max=⨯+⨯=）（Qt/h(2)平均热负荷 采暖通风平均热负荷pj i Q 根据采暖期室外平均温度计算： i wn pj n pji Q t t t t Q --=t/h式中Q i ——采暖或通风最大热负荷，t/h ； t n ——采暖房间室内计算温度，℃；t w ——采暖期采暖或通风室外计算温度，℃； t pj ——采暖期室外平均温度，℃。

其中Q i 为3.52 t/h t n 为18℃ t w 为-24.1℃ t pj 为-9.9℃ 代入计算2.3352.324.1189.918=⨯++=pji Q t/h采暖季： 21.72.06.333.215.1=++=）（pjiQ t/h非采暖季： 37.42.06.315.1=+=）（pji Q t/h (3)全年热负荷 这是计算全年燃料消耗量的依据，也是技术经济比较的一个依据。

全年热负荷D 0可根据平均热负荷和全年使用小时数按下式计算：）max54321001)((QQ D D D D K D ++++= t/年 式中D 1，D 2，D 3，D 4——分别为采暖、通风、生产和生活的全年热负荷，t/年； Q 5/Q max ——除氧用热系数。

其中 D 1，D 2，D 3，D 4分别可用以下公式计算求得：[]fpj Q S SQ n D 1111-38）（+= t/年 pjSQ n D 2228= t/年pj3338SQ n D = t/年pj SQ n D 4348= t/年式中n 1，n 2，n 3——分别为采暖、通风天数和全年工作天数； S ——每昼夜工作班数；pj pj pj pj Q Q Q Q 4321,,,——分别为采暖、通风、生产及生活的平均热负荷，t/h ； Q 1f ——非工作班时保温用热负荷，t/h ；取Q 1f =0t/h 算出[]27.90478.12-333.22175821=⨯+⨯⨯⨯=+）（D D t/年 6.176256.3230683=⨯⨯⨯=D t/年 2.9792.0230684=⨯⨯⨯=D t /年11.3180012.9796.1762527.904715.10=⨯++⨯=）（D t/年2.锅炉型号和台数选择锅炉型号和台数根据锅炉房热负荷、介质、参数和燃料种类等因素选择，并应考虑技术经济方面的合理性，使锅炉房在冬、夏季均能达到经济可靠运行。

(1)设计方案方案一：选用2台6t/h 的工业蒸汽锅炉因为该厂全年工作306天，除去国家法定节假日，剩下的时间可用于锅炉的检修工作，故不需设置备用锅炉。

6t/h 的锅炉其额定蒸汽压力为1.0MPa ，额定蒸汽温度为饱和。

方案二：选用3台4t/h 的工业蒸汽锅炉因为该厂全年工作306天，除去国家法定节假日，剩下的时间可用于锅炉的检修工作，故不需设置备用锅炉。

4t/h 的锅炉额定蒸汽压力为1.25MPa ，额定温度为饱和。

两种方案比较，因为该厂用汽参数最大为0.5MPa ，且在非采暖季时锅炉只需运行3台，比方案一仍需运行2台更加经济，故选择与其接近的方案二。

(2)燃料种类确定及校核已知：V daf =7.85%＞6.5%，Q net,v,ar =24420KJ/kg ＞21MJ/kg ，所以该煤属于Ⅲ类无烟煤。

用门捷列夫公式计算Q net,v,ar 并校核：ar ar ar ar ar ar v net M S O H C Q 25)(1091030339,,---+= 825-51.0-91.3109-2.64103065.65339⨯⨯⨯+⨯=）（ 4482.082= KJ/kg 校核A d =19.02%/0.92=22.67%〈25%，ΔQ net,v,ar =24420-24482.08=-600KJ/kg ＜600KJ/kg故煤质资料正确。

(3)锅炉型号及台数根据计算热负荷的大小和燃料特性决定锅炉型号，并考虑负荷变化和锅炉房发展的需要。

由设计热负荷及相关规范规定，选择使用3台额定蒸发量为4t/h 的工业蒸汽锅炉，其工作压力为1.25MPa ，额定蒸汽温度为饱和。

选择锅炉本体形式为SZ 型因为燃料使用的是Ⅲ类无烟煤，锅炉蒸发量为4t/h ，所以燃烧设备选择链条炉排。

故锅炉所选型号为SZL4-1.25-W Ⅲ型。

二．水处理设备的选择及计算锅炉房用水一般来自城市或厂区供水管网，水质已经过一定的处理。

锅炉房水处理任务通常是软化和除氧，某些情况下也需要除碱或部分除盐。

1.水质资料硬度 L mmol G H z /5.301357.04.8514.851=⨯=︒= 碱度 L mmol G A z /1.899357.05.325.32=⨯=︒=2.排污率及相对碱度的计算由于锅炉水处理任务的确定（如补给水是否采取除碱措施）需根据锅炉排污率和炉水相对碱度的大小进行，因此在确定任务前应先算出次二量。

(1)锅炉排污率计算a.按碱度：假设采暖季排污率P 1=5.6%，非采暖季排污率P 1’=7.5%。

锅炉房总给水量： ）（ls pw gs P P D G ++=1 t/h 式中D ——锅炉房总额定蒸发量，D=12t/h ； P pw ——排污率，%；P ls ——给水管路的漏损率，0.5%。

采暖季：73.12%)5.0%6.51(12=++⨯=gs G t/h非采暖季：64.8%)5.0%5.71(8=++⨯=gs G t/h 凝结水总回收量：3331211)(h h hs Q K Q Q K G αα++=式中αh1、αh3——分别为采暖和生产回水率， αh1=95%，αh3=40%。

采暖季：68.54.03.78.095.052.30.1=⨯⨯+⨯⨯=hs G t/h非采暖季：34.24.03.78.0=⨯⨯=hs G t/h 补给水量：hs gs bs G G G -= t/h采暖季：05.768.573.12=-=bs G t/h 非采暖季：3.634.264.8=-=bs G t/h 计算排污率： %100%100⨯-=⨯-=bsb g bsb gsg gs A A A A A A P αα式中A gs ——给水碱度，A gs =αb A bs ，mmol/L ；A g ——锅水允许碱度，6～26mmol/L ，取A g =20mmol/L ； A bs ——补给水碱度，A bs =2.50mmol/L ；αb ——补给水率，%100⨯=gsbsb G G α。

采暖季：%5.589.173.1205.7-2089.173.1205.7=⨯⨯=P 非采暖季：%4.789.168.83.6-2089.168.83.6=⨯⨯=P 检验采暖季：3%%9.1%1005.55.6-5.5%100-1＜=⨯=⨯P P P 非采暖季：3%%9.1%1004.75.7-4.7%100-'1＜=⨯=⨯P P P 故上述计算有效。

b.按含盐量计算排污率采暖季：假设排污率P 2=7.2%，则92.12%)5.0%2.71(12=++⨯=gs G t/h68.54.03.78.095.052.30.1=⨯⨯+⨯⨯=hs G t/h 24.768.5-92.12==bs G t/h 计算排污率：取含盐量标准值为3500mg/L%4.743092.1224.7-350043092.1224.7=⨯⨯=P 检验%3%7.2%1004.72.74.7%100-2＜=⨯-=⨯P P P 非采暖季：假设排污率P 2’=9.6%，则8.8%)5.0%6.91(8=++⨯=gs G t/h 34.24.03.78.0=⨯⨯=hs G t/h 46.62.34-8.8==bs G t/h 计算排污率：%8.94308.846.6-35004308.846.6=⨯⨯=P 检验%3%04.2%1008.96.9-8.9%100-'2＜=⨯=⨯P P P (2)相对碱度的计算查阅《锅炉房使用设计手册》，其中α取值为0.25。

%20%53.8430483.04089.1%10040＜=⨯⨯=⨯=bs bs xd S A A α 将上述计算结果汇总于表2中。