3x4tperh设计计算书

'毕业设计（论文）报告纸目录1引言.......................................................................................................................................................42设计数据...............................................................................................................................................4┊2.1热负荷资料................................................................................................................................4#┊2.2油质资料（0轻油）.................................................................................................................4┊2.3水质资料....................................................................................................................................4┊2.4气象与地质资料........................................................................................................................4┊2.5工作班次....................................................................................................................................5┊3锅炉房规模计算...................................................................................................................................5┊3.1热负荷计算................................................................................................................................5┊3.2锅炉选型要求............................................................................................................................6┊3.2.1应能满足供热介质和参数的要求..................................................................................6┊3.2.2应能保证安全及有效燃烧..............................................................................................6┊3.2.3所选锅炉的基建投资、运行管理费用及维护费用要低。..........................................6┊3.2.4锅炉台数确定应综合考虑下列因素：.........................................................................6┊3.3锅炉选型....................................................................................................................................6装4水处理系统...........................................................................................................................................7┊4.1低压燃油锅炉水质标准............................................................................................................7┊4.2排污系统设计............................................................................................................................7┊4.2.1排污量计算.....................................................................................................................7┊4.2.2排污扩容器选择计算.....................................................................................................7┊4.3软化水系统设计........................................................................................................................8订4.3.1锅炉房总给水量.............................................................................................................8┊4.3.2热用户凝结水回收量......................................................................................................8┊4.3.3除氧器凝结水回收量.....................................................................................................8┊4.3.4纳离子交换器计算..........................................................................................................9┊4.4除氧系统设计..........................................................................................................................10┊4.4.1除氧方法和除氧器选定...............................................................................................10线4.4.2除氧器耗汽量计算.......................................................................................................11┊4.4.3凝结水箱中混合水温的计算.......................................................................................11┊5给水系统.............................................................................................................................................12┊5.1原水加压泵..............................................................................................................................12┊5.2软化水箱和凝结水箱..............................................................................................................12┊5.3除氧水泵..................................................................................................................................12┊5.4锅炉给水泵..............................................................................................................................13┊5.4.1锅炉给水泵的流量.......................................................................................................13┊5.4.2锅炉给水泵的扬程(近似计算).....................................................................................13┊5.4.3锅炉给水泵的确定.......................................................................................................13┊6蒸汽系统.............................................................................................................................................13┊6.1蒸汽管管径的确定..................................................................................................................13┊6.1.1蒸汽母管管径...............................................................................................................13┊6.1.2生产用蒸汽管管径.......................................................................................................136.1.3采暖用蒸汽管管径.......................................................................................................146.1.4空调用蒸汽管管径.......................................................................................................146.1.5生活用蒸汽管管径.......................................................................................................146.1.6自用蒸汽管管径...........................................................................................................146.2分汽缸设计..............................................................................................................................14第2页共25页 毕业设计（论文）报告纸6.2.1分汽缸直径确定...........................................................................................................146.2.2分汽缸筒体长度及管孔布置.......................................................................................157燃油系统.............................................................................................................................................167.1锅炉房耗油量计算..................................................................................................................16┊7.2燃油供应系统........................................................................................................................16┊7.3锅炉房油管路系统................................................................................................................17┊7.4燃油系统辅助设施选择........................................................................................................17┊7.4.1日用油箱.......................................................................................................................17┊7.4.2供油泵...........................................................................................................................18┊7.5燃油管道的设计和敷设要点................................................................................................18┊7.5.1管道的敷设方式.........................................................................................................18┊7.5.2管道的连接.................................................................................................................18┊7.5.3管道的布置.................................................................................................................18┊7.5.4管道的吹扫和放空措施.............................................................................................18┊8烟气系统.........................................................................................................................................19┊8.1烟气成分计算..........................................................................................................................19┊8.2烟囱..........................................................................................................................................20装8.3环保排放标准和排污费..........................................................................................................20┊8.3.1排放校核.......................................................................................................................20┊8.3.2排污费估算...................................................................................................................20┊9锅炉房的布置.....................................................................................................................................21┊9.1锅炉房的布置........................................................................................................................21┊9.2锅炉间、辅助间及生活间布置............................................................................................21订9.3锅炉房工艺设备布置............................................................................................................21┊10工程估算...........................................................................................................................................22┊10.1工程概估算............................................................................................................................22┊10.2主要工艺设备价格................................................................................................................22┊10.3主要设备安装费用................................................................................................................22┊10.4工艺设备估算总计................................................................................................................23线谢辞.........................................................................................................................................................24┊参考文献.................................................................................................................................................25┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第3页共25页 毕业设计（论文）报告纸1引言随着我国国民经济的快速发展，全面加快城市基础设施建设以及生活水平不断提高，人们对环保问题日益重视，近几年宾馆、酒店、高层住宅、高级居住小区，商场、┊综合楼的集中供热和热水供应的锅炉由原来的燃煤型改为清洁的燃气或燃油型锅炉。┊┊┊┊┊2设计数据┊2.1热负荷资料┊参见表1：┊表1设计热负荷┊用汽部门压力(MPa)温度最大用汽量（t/h）平均用汽量(t/h)凝结水回收率(%)┊生产热负荷0.8饱和4.63.580┊制冷热负荷0.2~0.8饱和6.1570┊采暖热负荷0.4饱和5.570装生活热负荷0.4饱和3.30┊┊#2.2油质资料（0轻油）┊yyyyyyyW=0A=0.01C=85.55H=13.49O=0.66S=0.25N=0.04┊yQdw=42900KJ/Kgρ＝800kg/m³┊订2.3水质资料┊总硬度H01.33mmol/l┊非碳酸盐硬度HFT0.9mmol/l┊碳酸盐硬度HT0.43mmol/l┊总碱度A0.9mmol/l┊pH值7.3~7.5线溶解氧9.2mg/l┊溶解固形物0mg/l┊悬浮物和含油量忽略不计┊夏季平均水温24℃┊冬季平均水温6℃┊供水压力0.3MPa┊┊2.4气象与地质资料┊海拔高度：8.9m┊冬季采暖室外计算温度-3℃┊冬季通风室外计算温度2℃┊采暖期室外平均温度7℃┊采暖期室内平均温度18℃┊采暖天数75天空调天数65年主导风向NE大气压力冬季102.52KPa夏季100.4kPa平均风速冬季2.6m/s夏季2.6m/s最高地下水位-4m最大冻土深度8cm第4页共25页 毕业设计（论文）报告纸2.5工作班次三班制全年工作共320天┊┊3锅炉房规模计算┊┊3.1热负荷计算┊参见表2：┊表2热负荷计算┊参数名称符号计算公式数值单说明┊位┊生产最大Q1给定4.6t/h┊热负荷┊采暖最大Q2给定5.5t/h┊热负荷┊通风最大Q3给定无t/h装热负荷┊空调最大Q4给定6.15t/h┊热负荷┊生活最大Q5给定3.3t/h┊热负荷┊夏季最大QsumK(K1Q1+K4Q4+K5Q5)11.28t/hK=1.1K1=0.8K2=1K3=0.7订热负荷K4=0.8K5=0.5┊冬季最大QwintK(K1Q1+K2Q2+K5Q5)11.91t/hK=1.1K1=0.8K2=1K3=0.7┊热负荷K4=0.8K5=0.5┊最大热负QmaxMAX(Qsum,Qwint)11.91t/h┊荷┊生产平均Q1cp给定3.5t/h在实际应用中按热负荷曲线热负荷线确定┊┊采暖平均Q2cpQ2(tn-tcp)/(tn-tw)2.44t/htn=15℃tcp=7℃tw=-3℃热负荷┊┊通风平均Q3cpQ3(tn-tcp)/(tn-tw)无t/htn=℃tcp=℃tw=℃热负荷┊┊空调平均Q4cpQ4(tn-tcp)/(tn-tw)4.1t/htn=24℃tcp=32℃tw=36℃热负荷┊┊生活平均Q5cp0.125Q50.41t/h┊热负荷┊空调期平QsumK(Q1cp+Q4cp+Q5cp)8.81t/hK=1.1┊均热负荷┊采暖期平QwintK(Q1cp+Q2cp+Q5cp)6.99t/hK=1.1┊均热负荷全年热负QannK(h1Q1cp+h2Q2cp+h3Q3cp+h4Q4cp4584t/aK=1.1h1=24*320荷u+h5Q5cp)6h2=24*75h4=24*65h5=24*365第5页共25页 毕业设计（论文）报告纸3.2锅炉选型要求3.2.1应能满足供热介质和参数的要求┊(1)蒸汽锅炉的压力和温度应根据生产和采暖通风或空调的需要。┊(2)为方便设计、安装、运行和维护，同一锅炉房宜采用相同型号、相同热介质的锅炉。┊┊3.2.2应能保证安全及有效燃烧┊┊┊(1)对负荷的适应性要好。┊(2)配置的燃烧器及自动控制装置，要保证燃料充分燃烧、热效率高。┊(3)消烟、降噪声、环保效果好。┊(4)具有良好的安全保护装置。┊┊3.2.3所选锅炉的基建投资、运行管理费用及维护费用要低。┊装┊3.2.4锅炉台数确定应综合考虑下列因素：┊┊┊(1)锅炉台数应按所有运行锅炉在额定蒸发量工作时，能满足锅炉房最大计算热负荷的┊要求来确定。订(2)锅炉台数的确定应考虑锅炉的热效率、出力及其适应热负荷变化的能力。┊(3)锅炉台数应根据热负荷的调度、锅炉的检修和扩建的可能性确定。┊┊3.3锅炉选型┊根据以上要求，在热负荷和燃料确定后，本设计选择三台常州锅炉有限公司生产，型号为┊WNS4-1的燃气燃油两用锅炉，此锅炉的基本参数见表3：线表3WNS4-1的燃气燃油锅炉参数┊额定功率(t/h)4.0┊给水温度(℃)104┊L15910┊尺寸L24905┊B12630(mm)┊B22000H12592┊H22618┊L34200┊主汽阀100┊安全阀50*2┊阀门通径给水阀40┊排污阀40┊锅炉重量空炉10(t)正常水位15.7满水16.7第6页共25页 毕业设计（论文）报告纸4水处理系统4.1低压燃油锅炉水质标准参见表4：┊表4低压燃油锅炉水质标准┊项目给水炉水3┊工作压力kg/cm≤10＞10≤＞15≤≤10＞10≤＞16≤16251625┊悬浮物mg/L≤5≤5≤5┊┊总硬度mmol/L≤≤0.04≤0.040.04┊总碱度无过热器≤20≤18≤14┊mmol/L有过热器≤14≤12┊┊pH(25℃)＞7＞7＞710~1210~1210~12┊含油量mg/L≤2≤2≤2┊溶解氧mg/L≤0.1≤0.1≤0.05┊溶解固形无过热器＜＜3500＜3000装物4000mg/L有过热器＜3000＜2500┊┊PO4---mg/L10~3010~30相对碱度＜0.2＜0.2＜0.2┊(游离NaOH/溶解固形┊物)┊订通过设计数据给定的水质资料和水质标准对比，水中硬度和溶解氧超标，需要对水进行软化┊和除氧处理。┊4.2排污系统设计┊┊4.2.1排污量计算┊线┊锅炉排污量的大小，和给水的品质直接有关。给水的碱度及含盐量月大。锅炉所需的排┊污量越多。排污量的计算，可按含碱和含盐的平衡关系式进行。因本设计给水种可溶性固形┊物Sg＝0，因此需用碱量平衡计算：┊(D+Dpw)Ags=DpsAg┊其中D——锅炉的蒸发量，12t/h┊Dpw——锅炉的排污水量，t/h┊Ag——锅水允许的碱度，20mmol/L┊Ags——给水的碱度，0.9mmol/L┊经计算，Dps=0.565t/h，相应的Ppw=4.7%。┊┊4.2.2排污扩容器选择计算┊┊为了节能设计中选择了连续排污扩容器一台，以回收部分排污水的热量。扩容器产生的二次蒸汽用于给水除氧。在排污扩容器中，由于压力降低而汽化所形成的二次蒸汽量D`q可按下式计算：i"η−i"137621.×.097−5047.kg/hD"=D`=.0565×10=61.43qpwi"(−i")χ(2706−504)7.×.09811第7页共25页 毕业设计（论文）报告纸式中D`pw——进入扩容器的排污水量，近似取用锅炉排污量，D`pw≈Dpw＝0.565t/h；i’——锅炉工作压力下饱和水的焓，P＝1Mpa，i’＝762.61kJ/kg；i’1——扩容器工作压力下饱和水的焓，取用1表压，i’1＝504.7kJ/kg；i’’1——扩容器压力下饱和蒸汽的焓，2706kJ/kg；┊x——二次蒸汽的干度，本设计取0.98；┊η——排污管热损失系数，本设计取0.97。┊那么扩容器所需的容积：┊KD"qv4.1×61.43×.090813V==＝.013m┊Rv600┊式中K——容积富裕系数，本设计取1.4；┊3v——二次蒸汽比容，其值为0.9018m/kg；┊33Rv——扩容器中，单位容积的蒸汽分离强度，本设计取600m/m*h┊根据计算所需扩容器容积，本设计选用上海锅炉辅机厂的Ø650型连续排污扩容器一台，容┊3积为0.75m。┊┊4.3软化水系统设计┊根据原水水质指标，本设计采用钠离子交换法软化给水。由于原水总硬度为1.33mmol/L(包装括碳酸和非碳酸硬度)，所以决定选用固定床逆流再生钠离子交换器两台，以树脂为交换剂。为提┊高软化效果和降低盐耗，两台交换器串连使用：当第一台交换器的软化水出现硬度时，随即把第┊二台串入使用；直至第一台交换器出水硬度达到1～1.5mmol/L时，停运第一台，准备再生，由┊第二台交换器单独运行软化，如此循环使用。┊┊4.3.1锅炉房总给水量订┊Gzg=Q(1+Pls+Ppw)=12×(1+0.005+0.047)=12.62t/h┊其中Q——锅炉房额定总蒸发量，12t/h┊Pls——给水管路漏损量，取0.5%┊Ppw——锅炉排污率，4.7%┊线4.3.2热用户凝结水回收量┊┊┊锅炉房凝结水总回收量Ghs，等于生产负荷、采暖负荷、通风负荷、空调负荷、生活热负┊荷等厂区凝结水回收量G’及除氧器凝结水回收量G’’之和。hshs┊生产负荷凝结水回收量为：4.6×0.8×0.5=1.84t/h；┊采暖负荷凝结水回收量为：5.5×0.7=3.85t/h；┊通风负荷凝结水回收量为：0t/h；┊空调负荷凝结水回收量为：6.15×0.9×0.7=3.88t/h；┊生活负荷凝结水回收量为：3.3×0.50×0=0t/h。┊总热用户凝结水回收量为：Ghs==9.56t/h┊┊4.3.3除氧器凝结水回收量┊热力喷雾式除氧器工作压力0.023Mpa，除氧器水温104℃，除氧器效率0.98。以下为除氧器出口介质质量平衡和热平衡方程式：Grs+G’hs+G’’hs=Gzg第8页共25页 毕业设计（论文）报告纸Grs(ics-izr)+G’hs(ics-ihs)=Dq(iq-ics)×0.98其中izr、tzr——软水的焓，kJ/kg，温度13℃；ihs、ths——热用户凝结水回水的焓，kJ/kg，回水温度95℃；iq——进水除氧器蒸汽的焓，2682kJ/kg；┊ics——除氧器出口水的焓，kJ/kg；┊D’q、Dxq——除氧用二次蒸汽及新蒸汽量，kg/h。┊忽略除氧器顶部排汽损失，除氧器毫汽量Dq就是除氧器凝结水回收量G’’hs。将Dq代入第┊一式的G’’hs，并将各已知数值代入：33┊Grs+9.56×10+Dq=12.62×103┊Grs(435-54)+9.56×10×(435-398)=Dq(2682-435)×0.98┊经计算解得：Dq=314.41kg/h=0.32t/h。┊所以除氧器凝结水回收量G’’hs=0.32t/h，故锅炉房凝结水总回收量为：┊Ghs=G’hs+G’’hs=9.57+0.32=9.89t/h因此锅炉房软水总量为：┊Grs=Gzg-Ghs=12.62-9.89=2.73t/h┊┊4.3.4纳离子交换器计算┊装┊表5纳离子交换器参数计算┊参数名称符号计算公式数值单位┊软水总量Grs已知2.73t/h┊原水(进水)总硬度H0已知1.33mmol/L┊软化水(出水)硬度Hc参见水质标0.04mmol/L订准┊离子交换剂树脂┊软化速度v设计选定15m/h┊交换器计算截面积FG2rs/v0.137m┊交换器同时工作台数n设计选定1台┊交换器选用台数n+12台线交换器直径d设计选定0.5m┊交换器实际截面积F20.196m210.785d┊实际软化速度v1Grs/(n×F1)13.93m/h┊33每1m交换剂工作交换容量e查表900mol/m┊交换层高度h1查表1.5m┊压层高度h2查表0.2m┊3交换层交换剂体积VF×h10.205m┊交换器交换剂总装载量G查表266kg/台┊每台交换器工作交换容量Ee×V184.5mol/台┊3软化水生产量GcE/(Ho-Hc)143m/台┊3再生装置软化水自耗量gc查表0.3m/(台*次)┊3软化供水量GgGc-gc142.7m/台┊┊交换器运行延续时间Tn×Gg//Grs52.27h再生剂单耗Z查表0.1kgNaCl/mol再生一次耗盐量BZ×E18.45kg/台配置再生液耗水量GhB/10Cy-B/100.245t/(台*次)003再生用清水总耗量Gh查表1.87m/(台*次)第9页共25页 毕业设计（论文）报告纸参数名称符号计算公式数值单位3每台交换器周期总耗水量∑GGg+Gh+gc143.25m/台3交换器平均进水流量Gpn×∑G/T2.74m/h交换器正洗速度vz查表15m/h3┊交换器进水最大流量Gmax(n×v1+vz)F15.88m/h┊┊按设计数据最后选用NSS1-4/14，性能参见表6，安装尺寸见表7：表6纳普顿NSS1-4/14离子交换器性能参数┊型号工作软交换筒树脂再生再生进装放置电源┊交换水尺寸装载盐耗总需出置空间(220V┊容量流量L量时间口重长×50HZ)┊mol量直高kg/次min管量宽×功率/W┊t/h径度径kg高m┊ininin┊NSS1-4/141314146510224.41183/41921.5×3┊1×2┊┊表7纳普顿NSS1-4/14离子交换器安装尺寸装型号ABCH1H2H3H4Ø1Ø2DN1DN2┊NSS1-4/1211251851711658035602015┊4394451060┊┊逆流再生离子交换器在运行8～10周期后，一般宜进行一次打反洗，以除去交换剂层中┊的污物和破碎的交换剂颗粒。大反洗流速取10m/h，时间约15min。大反洗后的第一次再生，订其再生剂耗量比正常运行时约增大一倍。大反洗前，应进行小反洗，以保护中间排管装置。┊┊4.4除氧系统设计┊┊4.4.1除氧方法和除氧器选定┊线锅炉给水要求含氧量≤0.1mg/L，温度104℃，采用大气式热力除氧，即将水加热至沸┊点，氧气溶解度减小溢出，再将水面上的氧气排除。┊锅炉房最大待除氧水量：G=Gzg-G’’hs=12.62-0.32=12.3t/h┊选用北京天达京丰技术开发有限公司生产的TDR高效低位热力除氧器(TDR20)，具体性┊能参数及外形尺寸见表8：┊┊┊┊┊┊┊┊┊第10页共25页 毕业设计（论文）报告纸表8TDR20除氧器参数数值单位除氧能力20t/h除氧温度104℃L5000mm┊L13500mm┊L21400mm┊Φ1600mm┊Φ1900mm┊H3700mm┊蒸汽管80mm┊蒸汽管80mm┊水管口50mm┊排气口32mm┊水管口65mm┊再循环口50mm┊备用口50mm┊排污口40mm装水平衡口40mm┊软水管65mm┊┊备注用户选配水泵，确定出口尺┊寸┊订4.4.2除氧器耗汽量计算┊┊由前面计算得知，除氧器耗汽量Dq约为0.36t/h。然而根据热力喷雾式除氧器的特点，┊当除氧器没有排汽冷却器时，除氧器排汽中蒸汽损失量约为除氧器总耗汽量的1％。因此除┊氧器实际耗汽量为：┊Gq=0.32*(1+0.01)=0.32t/h线Gq为连续排污扩容器产生的二次蒸汽量D’q和锅炉供给除氧器的新蒸汽量Dxq之和。故除┊氧器新蒸汽量为：┊Dxq=Gq-D’q=320-61.43=258.57kg/h┊┊┊4.4.3凝结水箱中混合水温的计算┊┊┊凝结水和软水混合后的水温th可由下式决定：┊Grstzr+G"hsths.273×13+.956×95t===76.78℃┊hG+G".273+.956rshs┊因此可以满足TDR20型热力除氧器进水温度40℃的要求。┊┊第11页共25页 毕业设计（论文）报告纸5给水系统5.1原水加压泵原水加压泵流量为软化水量2.73t/h，离子交换器工作压力为0.6Mpa，供水压力0.3Mpa，所┊以加压泵的扬程应为30m。因此选用型号为IS50-32-160单级单吸离心泵，具体性能参见表9，外┊形及安装尺寸见表10：┊表9IS50-32-160单级单吸离心泵性能参数┊参数数值单位37.5m/h┊流量Q┊扬程34.3m┊转速2900r/min┊电机功率3KW┊允许气蚀余量3m┊┊表10IS50-32-160单级单吸离心泵外形及安装尺寸┊外形及安装尺寸mm┊AL1L2L3L4B1B2HH1n×d装892176094393520364×φ18.5┊000050077┊┊5.2软化水箱和凝结水箱┊本设计中容量不大，所以把软化水箱和凝结水箱设计在一起。软化水总量为2.73t/h。凝结水┊回水量Ghs=9.89t/h，凝结水箱容量应为2/3Ghs，即6.59t/h。水箱设计放气管将凝结水中的二次订蒸汽及窜逸蒸汽直接排至大气。具体参数见表11：┊表11软化凝结水箱┊公称有效容积主要尺寸mm钢板厚度mm底部支座mm本体重量3┊容积m长宽高箱箱箱隔边间数kg3┊m顶底壁板距距量┊1010.4360180180555545090041546线000┊5.3除氧水泵┊由先前选定的除氧器我们可以知道，锅炉待除氧的最大流量为12.3t/h，扬程为2m。要防┊止105度的水汽化，所以应该有个20～30m的扬程。┊本设计选用型号为IS50－32－160单级单吸离心泵，具体性能参见表12，外形及安装尺寸见表┊13：┊表12IS50－32－160单级单吸离心泵┊参数数值单位┊3流量Q15m/h┊┊扬程29.6m┊转速2900r/min┊电机功率3KW┊允许气蚀余量3m表13IS50－32－160单级单吸离心泵外形及安装尺寸外形及安装尺寸mmAL1L2L3L4B1B2HH1n×d8092176094393520364×φ18.5第12页共25页 毕业设计（论文）报告纸000500775.4锅炉给水泵5.4.1锅炉给水泵的流量┊┊┊锅炉房总给水流量计算公式为：┊G=K’G’=4.84m3/hzg┊其中K’为附加系数，取1.15；G’zg为单台锅炉给水量，等于Gzg/3=12.62/3=4.21t/h.。┊┊5.4.2锅炉给水泵的扬程(近似计算)┊┊┊H=10P+15＝10×1＋15＝115mH2O┊其中P为锅炉设计使用压力1Mpa。┊┊5.4.3锅炉给水泵的确定装┊锅炉给水泵应设置备用泵，以保证某台水泵停止运行时，也能满足给水泵设计要求。┊每台锅炉配置给水泵不少于2台，因此选用6台JGGC4-8×15d的水泵，具体性能参见表14：┊表14JGGC4-8×15d水泵性能参数┊流量扬程转速效率允许气蚀电机功率最大允许吸上电机型号┊m3/hmrpm%量%kW真空高度m订41202900482.7333Y100L-2B┊5┊┊┊┊6蒸汽系统线┊6.1蒸汽管管径的确定┊┊6.1.1蒸汽母管管径┊┊为便于操作以及确保检修时的安全，每台锅炉的蒸汽母管直接接入分气缸，其直径为┊ø108×4mm的无缝钢管；再每台锅炉出口和分气缸分别装有闸阀和截止阀。┊┊6.1.2生产用蒸汽管管径┊┊┊生产用汽管的蒸汽流量Gz1=KQ1=1.1*4.6＝5.06t/h，蒸汽压力为0.8Mpa，v’’z1=┊0.2403m3/kg。蒸汽流速取ω＝30m/s，则：1┊33Gz1v""z1×10.506×.02403×10d=2=2×=.0120mz13600π×ω3600π×301最终选取ø133×4.5的无缝钢管。第13页共25页 毕业设计（论文）报告纸6.1.3采暖用蒸汽管管径采暖用汽管的蒸汽流量Gz2=KQ2=1.1*5.5＝6.05t/h，蒸汽压力为0.4Mpa，v’’z2=30.4622m/kg。蒸汽流速取ω2＝30m/s，则：┊33┊Gz2v""z2×10.605×.04622×10d=2=2×=.0181mz2┊3600π×ω3600π×302┊最终选取ø219×6的无缝钢管。┊┊6.1.4空调用蒸汽管管径┊┊┊空调用汽管的蒸汽流量Gz4=KQ4=1.1*6.15＝6.765t/h，蒸汽压力为0.8Mpa，v’’z4=┊30.2403m/kg。蒸汽流速取ω4＝30m/s，则：┊33Gz4v""z4×10.6765×.02403×10┊d=2=2×=.0138mz43600π×ω3600π×30┊4装最终选取ø159×4.5的无缝钢管。┊┊6.1.5生活用蒸汽管管径┊┊生活用汽管的蒸汽流量Gz5=KQ5=1.1*3.3＝3.63t/h，蒸汽压力为0.4Mpa，v’’z5=┊30.4622m/kg。蒸汽流速取ω5＝30m/s，则：订33┊Gz5v""z5×10.363×.04622×10d=2=2×=.0141m┊z53600π×ω3600π×305┊最终选取ø159×4.5的无缝钢管。┊┊6.1.6自用蒸汽管管径线┊┊自用汽管的蒸汽流量G=D=258.57kg/h，蒸汽压力为0.8Mpa，v’’=m3/kg。蒸汽流z6xqz6┊速取ω6＝30m/s，则：┊Gz6v""z6258.57×.01237┊d=2=2×=.00271mz63600π×ω3600π×30┊6┊最终选取ø38×3.5的无缝钢管。┊┊6.2分汽缸设计┊┊6.2.1分汽缸直径确定┊┊已知采暖期最大计算热负荷，即锅炉房最大计算热负荷Qmax＝11.91t/h，蒸汽压力P＝0.8Mpa，比容v’’＝0.2403m3/kg，若蒸汽在分气缸中流速ω取用15m/s，则分气缸所需直径为：33Qmaxv""×1011.91×.02403×10D=2=2×=.0260m3600π×ω3600π×15第14页共25页 毕业设计（论文）报告纸最后选取ø273×8的无缝钢管。关于分汽缸强度的校核，请参见表15：表15分汽缸强度校核参数符号计算公式数值单位分汽缸内径Dn273mm┊额定压力P00.8Mpa┊计算压力P1.1P00.88Mpa┊蒸汽饱和温度tb198℃┊计算壁温tb1tb+30228℃┊锅筒材料20号碳钢┊┊基本允许应力[σ]1假设壁温为250℃125Mpa┊修正系数η选用0.95┊许用应力[σ]η[σ]1118．75Mpa┊减弱系数φ(t-dpj)/t，选取最小值0.53┊理论壁厚SLPDn/(2φ[σ]-P)2mm┊附加壁厚C冷卷冷板，1mm┊SL<20mm装锅筒最小需要壁厚SminSL+C3mm┊锅筒实际取用壁厚S8mm┊系数hPDn/(2[σ]-P)/(S-C)0.1451/3┊未加强孔最大允许孔径[d]8.1[DnSy(1-k)]^95mm┊实际最大开孔孔径d219mm┊订┊6.2.2分汽缸筒体长度及管孔布置┊┊分气缸筒体长度取决于接管管径、数目和结构强度，同时还应顾及接管上阀门的启闭操┊作的便利。本设计分汽缸的筒体上，接有三根来自锅炉的进汽管(ø108×4mm)和供生产(ø133┊×4.5)、采暖(ø219×6)、空调(ø159×4.5)及生活(ø159×4.5)用汽的输出管，还有锅炉房自线用蒸汽管(ø73×4)、备用管接头(ø108×4)、压力表接管(ø25×3)以及疏水管等。此外，筒┊体上还设有弹簧安全阀和弹簧压力管。分汽缸筒体结构和管孔布置如图1所示，筒体由ø273┊×8无缝钢管制作，长度为4140mm。┊具体分汽缸管道布置请参见图1：┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第15页共25页 毕业设计（论文）报告纸图1分汽缸布置图┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊7燃油系统┊┊7.1锅炉房耗油量计算┊根据先前所选锅炉参数中我们可以知道，锅炉房的总耗油量为：装┊D(hq−hgs)4000×(2789−437)B=K=2.1×=302kg/hy┊ηQ.087×42900dw┊其中B——锅炉计算燃油消耗量，kg/h；┊D——锅炉蒸发量，4000kg/h；┊hq——蒸汽的比焓，2789kj/kg；订hgs——给水的比焓，437kj/kg；┊η——效率，本设计取87％；┊Qy——燃油的应用基低位发热量，42900kj/kg；dw┊K——富裕系数，本设计取1.2。┊所以，锅炉房总耗油量为ΣB＝3B＝3×302＝906kg/h。┊线7.2燃油供应系统┊燃油供应系统主要有运输设施、卸油设施、贮油罐、油泵及管路等组成，在油罐区还有污油┊处理设备。┊根据耗油量和运输距离的因素，本设计采用汽车油罐车进行运输。本设计的贮油罐放在油库┊区内，卸油时采用泵卸油系统：油罐车的出油口通过活动接头与油泵的进油口联接，然后通过泵┊将油罐中的油送入贮油罐。┊锅炉房贮油罐的总容量应根据油的运输方式和供油周期等因素确定，本设计采用汽车进行运┊输，对于汽车运输一般不小于5～10天的锅炉房最大消耗量。贮油罐不应少于2个，轻油罐为了┊消防安全性，采用卧式埋地设计。每个贮油罐的工作容积为：┊1T×24×∑B17×24×906V=×=×=95.133┊mz2ρ2800┊y┊式中T——供油周期，7天。┊本设计选用上海申星锅炉辅机厂生产的CYM1Q-S-100卧式埋地贮油罐2台，其技术规格见表16：表16CYM1Q-S-100型地埋式钢制轻油罐尺寸型号设计主要外形尺寸mm容积φδLL1L2L3mBH1H2MdCYM1Q-S-10102.320101330115012010105033885173M33第16页共25页 毕业设计（论文）报告纸09000000000237.3锅炉房油管路系统锅炉房油管路系统的主要任务是将满足锅炉要求的燃油送至锅炉燃烧器，保证燃油经济安全的燃烧。其主要流程是：先将油通过输油泵从油罐送至日用油箱，通过供油泵至锅炉燃烧器，燃┊油通过燃烧器一部分进入炉膛燃烧，另一部分返回油箱。┊油管路系统设计的基本原则：┊（1）供油管道宜采用单母管；常年不间断供热时，宜采用双母管。回油罐应采用单母管。┊采用双母管时，每一母管的流量宜按锅炉房最大计算耗油量的75％计算。┊（2）采用单机组配套的全自动燃油锅炉，应保持其燃烧自控的独立性，并按其要求配置燃┊油管道系统。┊（3）每台锅炉的供油干管上，应装设关闭阀和快速切断阀，每个燃烧器前的燃油支管上，┊应装设关闭阀。当设置2台或2台以上锅炉时，尚应在每台锅炉的回油干管上装设止回阀。┊（4）不带安全阀的容积式油泵，在其出口的阀门前靠近油泵处的管断上，必须装设安全阀。┊（5）在供油泵进口母管上，应设置油过滤器2台，其中1台备用。┊（6）采用机械雾化燃烧器（不包括转杯式）时，在油加热器和燃烧器之间的管路上应设置┊细过滤器。┊（7）当日用油箱设置在锅炉房内时，油箱上应有直接通向室外的通气管，通气管上设置阻装火器及防雨装置。室内日用油箱应采用闭式油箱，油箱上不应采用玻璃管液位计。在锅炉房┊外还应设地下事故油罐，日用油箱与事故油箱之间的管线上应设置阀门。┊┊本设计的锅炉选用单母管，母管的管径为：┊┊∑B12=πd⋅v（20）yy订ρ4y┊┊4×∑B4×906即：d===.0020my┊ρπv800×π×1×3600yy┊3式中ρy——轻油的密度，800kg/m；┊vy——轻油在母管内的流速，1m/s。线因此，本设计拟采用一根ø38×3.5mm的无缝钢管做为母管。┊┊7.4燃油系统辅助设施选择┊┊7.4.1日用油箱┊┊┊由于本设计贮油罐距离锅炉房较远向锅炉供油不合适，则在锅炉房设置日用油箱和供油┊泵房。贮油罐和日用油箱之间采用管道输送。燃油自油库输入日用油箱，从日用油箱直接供┊给锅炉燃烧。日用油箱的总容量不大于锅炉房需用量。┊本设计锅炉房一昼夜的耗油量为：┊24×∑B24×9063┊Vr===27.18mρ800┊y本设计日用油箱设置在锅炉房内，油箱上有直接通向室外的通气管，通气管上设置阻火器及防雨装置。室内日用油箱采用闭式油箱，油箱上不采用玻璃管液位计。在锅炉房外还设地下事故油罐。日用油箱事故放油阀设置在便于操作的地点。日用油箱其他附件与贮油罐相同。第17页共25页 毕业设计（论文）报告纸综上所述，本设计选用上海市精达锅炉辅机厂的RY-1型轻油日用油箱，其规格尺寸见表17：表17上海市精达锅炉辅机厂的RY-1型轻油日用油箱的规格尺寸外形尺寸mm型号公称容积m3设计容积m3荷重NDD2HH1rRA┊111113131147354327┊RY-111.24165000004000┊┊┊7.4.2供油泵┊┊┊本设计拟选用螺杆油泵，因为其拥有以下有点：流量及压力波动小，输送流量均匀，噪┊声小，运转平稳，体积小，寿命长，自吸性能好。同时应注意，螺杆油泵适于输送清洁液体，┊在油质不佳时应在泵入口装16~32目/cm的过滤器。螺杆油泵的流量是一个定制，其特性曲┊线为一条直线，输送液体温度不超过80℃。转速100～1000压力1Mpa┊┊最终选用EH系列单螺杆单极泵，具体性能参数参见表18，安装尺寸参见表19：表18EH单螺杆单极泵性能参数装泵规格转速流量轴功率电动机┊16491010.5Y90S-6(1.1kW)┊┊表19EH系列单螺杆单极泵安装尺寸┊安装尺寸法兰┊GABCHmifLDEIDN1DN2订541054527177555652220182025┊491777000000┊┊7.5燃油管道的设计和敷设要点┊┊7.5.1管道的敷设方式线┊本设计室外燃油管道采用管沟方式敷设，室内燃油管道采用架空敷设。┊┊7.5.2管道的连接┊┊┊本设计燃油管道采用无缝钢管，除与设备、附件等连接处采用发兰连接外，其余采用焊┊接连接。┊┊7.5.3管道的布置┊┊┊管道、管件和阀门等的布置便于设备及其本身的安装、操作和维护检修。┊管道的布置应避免死油段，应能在吹扫时将所有油管道扫到，同时应避免U形，防止蒸汽吹扫后聚积的凝结水不能排出。7.5.4管道的吹扫和放空措施(1)燃油管道的吹扫第18页共25页 毕业设计（论文）报告纸为了防止管道的流通截面逐渐缩小甚至将管道完全堵塞，本设计采用活动连接方式进行吹扫。燃油管道与空气压缩机的连接位置，即吹扫引汽管的布置，按照不留死油段原则，在整个燃油系统的设计过程中统一规划。同时，吹扫时把管中的油品扫入污油池。(2)燃油管道的坡度和放空措施┊为了排出燃油管道中的油品和空气吹扫后出现的凝结水以及蒸汽管道中的凝结水，┊室内外燃油管道和蒸汽管道的坡度选用0.005；同时在地沟内敷设的管道，沟底的坡度┊选用0.003。管道的低排放点设置放空阀，并且通过放空管道引向污油池，放空管的直┊径选用40mm。┊┊┊8烟气系统┊┊8.1烟气成分计算┊┊yC┊3二氧化碳的体积VCO2计算：每kg碳完全燃烧产生1.866NmCO2，1kg燃料中含碳量为kg，┊100装燃烧后产生二氧化碳体积为：┊Cy85.553V=.1866＝.1866×=.160Nm/kg┊CO2100100┊yS┊┊二氧化硫的体积VSO2计算：每kg硫完全燃烧产生0.7Nm3SO2，1kg燃料中含硫量为100kg，燃烧订后产生二氧化硫体积为：┊yS.0253┊VSO2=7.0=7.0×=.00018Nm/kg100100┊在燃烧过程中，还会有少量NOX生成，具体转化率参见表20：┊表20燃油中NOX转化率（ß）┊锅炉NOX转化率（%）线燃油锅炉40┊所以有：┊y┊N.004−43V=40%×=4.0×=6.1×10Nm/kgNOx┊100100┊最终气体的总和为：−43┊VROx=VCO2+VSO2+VNOx=.160+.00018+6.1×10=.160Nm/kg┊┊1kg轻油完全燃烧所需的理论空气量为：┊V0=.00889(Cy+.0375Sy)+.0265Hy−.00333Oyk3┊Nm/kg=.00889×(85.55+.0375×.025)+.0265×13.49−.00333×.066=11.17┊理论水蒸汽体积：┊0yyy┊VH2O=.0111H+..00124W+.00161Vk3Nm/kg=.0111×13.49+.00124×0+.00161×11.17=.168理论氮气体积：00y3V=.079V+.0008N=.079×11.17+.0008×.004=.882Nm/kgNk所以，燃烧理论烟气量为：第19页共25页 毕业设计（论文）报告纸0003V=V+V+V=.160+.882+.168=121.Nm/kgyROxN2H2O8.2烟囱一般燃轻油锅炉房使用铁皮金属加工的烟囱，烟气流速一般取10~15m/s。本设计取10m/s，┊因此烟囱截面积为：┊BV302×223.2┊F==＝.0187m3600ω3600×10┊2其中F——烟囱截面积，m；┊3V——排烟温度下的烟气量，22.3m/kg；┊ω——烟囱管道内烟气流速，10m/s。┊直径为：┊┊F.0187d=2=2×=.0487m┊ππ┊直径取整d=0.5m。┊┊燃气、燃轻柴油、煤油锅炉烟囱高度应按批准的环境影响报告书（表）要求，4t/h燃轻油锅装炉烟囱不得低于８ｍ，本设计取烟囱高度H=10m。┊┊┊8.3环保排放标准和排污费┊8.3.1排放校核┊订┊燃料燃烧后生成的烟气中，二氧化碳CO2和二氧化硫SO2等都是对环境有害的气体。┊国家规定，如果系统排烟不符合标准，不得投入使用。排放浓度标准参见表21：┊表21锅炉二氧化硫和氮氧化物最高允许排放浓度┊锅炉类别适用区域SO3NOmg/m32mg/mX┊燃轻柴油全部区域500400线┊本设计二氧化硫排放量为：┊V×103×M3SO2SO2.00018×10×6433┊==.0425g/m=425mg/m224.×V224.×121.┊y┊氮氧化物排放量为：33┊VNOx×10×MNOx.000016×10×4533==.00266g/m=266.mg/m┊224.×V224.×121.y┊可见，本设计系统符合我过燃轻油锅炉的排放标准，可以投入使用。┊┊┊8.3.2排污费估算┊┊3本设计选用锅炉的排烟温度为230℃，所以（273＋230）/273Nm3/kg＝1m/kg，如此33-43可知VCO2＝0.869m/kg，VSO2＝0.009m/kg，VNOx=2.95×10m/kg。本设计年耗油量为（按365天）330690kg，则MCO2＝1511.72吨，MSO2＝38095kg，MNOx=2380kg。二氧化碳的排污费为25美元/吨，二氧化硫的排污费为0.63元/kg，氮氧化物的排污费为0.63元/kg；则本设计的二氧化碳的排污费为37793美元，二氧化硫的排污费为第20页共25页 毕业设计（论文）报告纸24000元，氮氧化物的排污费为1500元。9锅炉房的布置┊9.1锅炉房的布置┊（1）锅炉房宜为单独的建筑物，锅炉房若和住宅、其它民用建筑、生产厂房相连或民用建┊筑的地下室、半地下室、第一层中，应符合《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《热水锅炉安全技术┊监察规程》、《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》及《锅炉房设计规范》的有关┊规定。本设计的锅炉房为单独建筑物。┊（2）锅炉房严禁设在人员密集的场所（如公共浴室、教室、影厅、商店、报告厅、餐厅、┊候诊室等）和重要部门的上面、下面、贴邻或主要通道的两旁。┊（3）锅炉房不宜设在高层或多层建筑物的地下室、楼层中间或顶层，但由于条件限制需要┊设置时，应事先征得地市级和地区级以上安全监察部门和消防部门的同意，有正式申报、审批文┊件。┊本设计的锅炉房为单独建筑物。┊（4）锅炉房及其所属的建筑物、构筑物和场地的布置利用地形，使挖土方量最小、排水良┊好。装（5）锅炉房不得与甲、乙类及使用可燃液体的丙类火灾危险性建筑相连，与其它生产厂房┊相连时，用防火墙隔开。┊（6）锅炉房主要立面或辅助间面临主要道路，以使整体布局合理，出入方便。┊（7）与锅炉房配套的油库区、燃气调压站布置在离交通要道、民用建筑、可燃或高温车间┊较远的位置，同时与锅炉房联系方便。┊（8）独立设置的锅炉房建筑物和构筑物的室内底层标高高出室外地坪0.3m。订（9）在满足工艺布置要求的前提下，锅炉房的建筑物和构筑物，宜按建筑统一模数制设计，┊锅炉房的柱距采用3m或3m的倍数。┊┊9.2锅炉间、辅助间及生活间布置┊（1）锅炉房一般由下列部分组成：┊1）锅炉间：包括仪表控制室。线2）辅助间：包括水处理间、水泵水箱间、除氧间、日用油箱间、调压间等。┊（2）本设计锅炉房的辅助间包括，水处理间，日用油箱间。┊（3）辅助间贴邻锅炉间布置，并位于右侧作为固定端，左端为扩建端。┊（4）辅助间层面标高与其相邻的锅炉间层面标高一致。┊（5）锅炉间出口有2个。┊（6）多层布置的锅炉房的楼层出入口有通向地面的安全梯。┊（7）锅炉间通向室外的门想外开启，锅炉房内的工作间或生活间直通锅炉间的门向锅炉间┊开启。┊（8）燃油泵房和日用油箱间，除采用自然通风外，燃油泵房有每小时换气10次的机械通风┊装置，日用油箱间有每小时换气3次的机械通风装置，通风装置要防爆。┊（9）设在地面上的燃油泵房设置机械通风装置。┊本设计┊9.3锅炉房工艺设备布置┊（1）本设计锅炉房工艺设备布置除确保安全，方便操作、检修、安装外，还做到了布置合理紧凑，节省建筑面积，便于运行管理，使气、水、风、油（气）、烟等介质的流程合理，通畅和简捷。（2）本设计锅炉设备的布置尺寸，见下列尺寸：1）炉前净距为3.81m。2）锅炉侧面净距为2.5m，后面净距为3m，炉间距为4m。第21页共25页 毕业设计（论文）报告纸3）泵之间通道的宽度为1m。4）离子交换器前面的操作通道为1.5m，后面与墙之间的距离为0.585m。5）所有辅助间设备及热工检测、控制仪表等，在操作、维护需要时，均设置平台和扶梯。┊┊┊10工程估算┊┊10.1工程概估算┊项目建议书和可行性研究阶段投资估算编制一般由以下几方面组成：┊(1)估算编制说明；┊(2)建设项目总投资估算表；┊(3)其他工程和费用估算表；┊(4)主要技术经济指标；┊(5)其他有关的附表、附件。┊由于本设计主要目标是工艺设计，在此仅对主要技术经济指标做一个概估算。┊装10.2主要工艺设备价格┊主要工艺设备价格参见表22：┊表22主要工艺设备表┊设备名称型号及规格数量价格┊每台合计┊燃轻油蒸汽锅炉WNS4-1燃气燃油两用锅炉34340001302000订纳普顿纳离子交换器NSS1-4/1414000040000┊热力除氧器TDR201150000150000┊水箱合并开式11040010400┊原水加压泵IS50-32-160135003500┊除氧水泵IS50-32-1602500010000┊给水泵JGGC4-8×15d6750045000线油罐24500090000┊供油泵EH64单螺杆单极泵230006000┊┊10.3主要设备安装费用┊锅炉的安装费用参见表23：┊表23锅炉设备安装费率┊序号单台锅炉额定出力设备安装费率(%)备注┊175t/h15~50散装锅炉取高值┊229MW(25Gcal/h)50~55组装锅炉取低值┊335t/h50~55┊414MW(12Gcal/h)44~48┊520t/h44~48┊67MW(6Gcal/h)42~46┊710t/h42~4684.2MW(3.6Gcal/h)10~1596t/h40~45104.2MW(3.6Gcal/h),6t/h30~32快装锅炉112.8MW(2.4Gcal/h),4th32~34121.4MW(1.2Gcal/h),32~3426t/h第22页共25页 毕业设计（论文）报告纸注：安装费率均包括房内部配管材料和配管安装工程费用其他设备安装费用参见表24：表24其他安装费率序号项目名称安装费率(%)备注┊1机械化运输8~12┊2热工仪表10~15┊3维修设备2维修设备基础费用为设备价格的1.8~2.0%┊┊10.4工艺设备估算总计┊总结以上设备价格及安装费率，可以结算出初步概算，参见表25：┊表25工艺设备明细及概算表┊设备名称或项目型号及规格数价格安装费小计┊量每台合计用┊燃轻油蒸汽锅炉WNS4-1燃气燃油两用锅3434001302004296601731660┊炉00┊纳普顿纳离子交NSS1-4/1414000040000480044800┊换器装热力除氧器TDR2011500015000022500172500┊0┊水箱合并开式11040010400100011400┊原水加压泵IS50-32-1602350035005004000┊除氧水泵IS50-32-1602500010000100011000┊给水泵JGGC4-8×15d6750045000600051000订油罐CYM1Q-S-10024500090000100091000┊供油泵EH64单螺杆单极泵2300060005006500┊运输费132552┊热工仪表165690┊维修设备33138┊线总计2455240┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第23页共25页'