山东科技大学土木建筑学院课程设计
以及燃料为三类烟煤可初步提出几种选炉方案：[2]P- 14 一台SZL20-2.45-A???型炉 二台SZL6.5-1.27-A???型炉 三台SZL6-1.25-A???型炉
表1-3三方案的主要方面比较
选炉方案 比较项目 单台锅炉容量/（t/h） 锅炉台数 锅炉效率 采 负荷适用性 暖 季 非采暖季 运行2台72.5% 运行2台66.92% 运行1台43.75% 平均负荷时 运行2台93.33% 运行2台86.15% 运行1台56% 最大负荷时 A方案 （三台6t/h） 6 3 较低 运行3台66.94% B方案 （二台6.5t/h） 6.5 2 较高 运行2台92.69% C方案 （一台20t/h） 20 1 高 运行1台60.25% 锅炉备用性 煤种适应性 建筑造价 扩建余地 人员编制 综合结果 好 相同 较低 较小 最多 中 好 相同 较高 较大 较多 较好 差 相同 较高 最大 最少 差 综合比较确定采用SHL6.5-1.27-A???型锅炉二台的方案。 蒸发量：6.5t/h； 锅炉效率：79%； 生产厂地：重庆锅炉总厂 工作压力： 1.27MPa； 蒸汽出口温度：194℃； 给水温度：105℃； 受热面积：锅炉本体124m2 , 省煤量141.6m2；炉排有效面积8.8m2 炉膛容积21m3；燃料低位发热值17693KJ/Kg；燃料设计耗量0.947t/h；
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外形尺寸（m）6.0×3.6×5.2 2.2.2锅炉台数
选用锅炉台数应考虑对负荷的变化和意外事故的适应性，建设和运行的经济性。一般来说，单机容量较大的锅炉其效率较高，锅炉房占地面积小，运行人员少，经济性好，但台数不宜过少，不然适应负荷变化的能力和备用性较差。锅炉房的锅炉台数一般不少于两台；国外有关文献认为，新建锅炉房内装设锅炉的最佳台数为三台。
本设计中，根据选择的锅炉型号（额定蒸汽量为6.5t/h）及采暖期最大热负荷，选取同型号的锅炉三台（一台备用）。 2.2.3燃烧设备
选用锅炉燃烧设备应能适应所使用的燃料、便于燃烧调节和满足环境保护的要求。 本设计中，选用双锅筒纵置式炉排，对燃煤粒度的要求≯30；过量空气系数为1.3；未完全燃烧热损失：气体＜2%，固体5～10%。它的优点是燃烧效率高，运行平稳可靠，负荷适应性好，飞灰损失和对环境污染较小，司炉劳动强度较小，操作简便。缺点是结构复杂，制造工作量大。
3水处理设备及给水设备的选择
3.1 给水设备的选择
3.1.1锅炉房给水量计算 锅炉房给水量计算公式：
D1maxG?KD1max?1?P? t/h (公式3-1)
pw式中：K—给水管网漏损系数，取1.03；
—锅炉房额定蒸发量，t/h；
Ppw—锅炉排污率，Ppw1?取二者之中的较大值。 ???D1D1max?1???SgsSg??1???Sgs?100%，%；Ppw2??1???AgsAg?Ags?100%，
?0.65?6.7/12.05?0.3614；
由水质资料知：Sgs?396mg/l,Sg=3500mg/l,Ags?3.9mmol/l,Ag=24mmol/l, 求得Ppw1?Ppw2??1???SgsSg??1???Sgs?100%??100%??1?0.3614??3963500??1?0.3614??396?100%?7.79%
?1???AgsAg?Ags?1?0.3614??3.924?3.9?100%?12.39%
因此取排污率为15%.
所以，采暖期锅炉给水量G1=1.03×12.05×（1+15%）=14.27t/h； 非采暖期锅炉给水量G2=1.03×3.675×(1+15%)=4.35t/h。
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3.1.2给水泵的选择 （1）给水泵的容量和台数
给水泵的流量应满足锅炉所有运行锅炉在额定蒸发量时给水量的1.1倍的要求；由于锅炉房的负荷一般都不均衡，特别是季节性负荷的锅炉房负荷变化更大，因此水泵的容量和台数还应适应全年负荷变化的要求。
本设计中，水泵总流量Q=1.1×14.27=15.70t/h。由于设计中选用三台同型号的水泵，一台备用，因此一台水泵的流量为7.85t/h。选用流量为8t/h。 （2）备用给水泵
设置备用给水泵是为了保证在停电，正常检修和发生机械故障等情况下，锅炉仍能得到安全、可靠的供水。为此，设计规范和监察规程都明确规定：锅炉房应设置备用给水泵，当任何一台水泵停止运行时，其余给水泵的总流量应满足所有锅炉蒸发量的1.1倍。在本设计中，选用一台备用。 （3）给水泵的扬程一个有隔板的
水泵扬程的计算，根据经验公式计算：
H?1000? KPa （公式3-2） P??100~200式中：P—锅炉工作压力；（100～200）为压头附加值。
所以：H=1000×1.27+（100～200）=1370～1470KPa=13.7～14.7m。
根据给水泵的流量和扬程，选择IR型热水循环泵，型号为： 65-40-250，流量为12.5m3/h,扬程为20m,效率为46%，转速为1450r/min，电机功率为2.2kW，允许汽蚀余量为2m，泵的质量为74kg。 （4）给水箱的选择 1）给水箱的容积和个数
给水箱的作用有两个：一是软化水和凝结水与锅炉给水流量之间的缓冲，二是给水的储备。给水储备是保证锅炉安全运行所必需的，其要求与锅炉房容量有关。给水箱的容量主要根据锅炉房的容量确定，一般给水箱的总有效容量为所有运行锅炉在额定蒸发量时所需20～40min的给水量。
本锅炉房为常年不间断运行的锅炉房，给水箱设置2台，其中一台为备用水箱。 本设计中，给水箱的总有效容量选为运行锅炉在额定蒸发量时所需30min的给水量。因此其大小为6.5m3,选用方形开式给水箱其尺寸为2.8×1.8×1.8,有效容积为8.3 m3，水箱本体重量为1505.2kg. 2)给水箱的高度
给水泵输送温度较高的给水，要求给水箱有一定的安装高度，使给水泵有足够的灌注头，以免发生汽蚀和影响正常给水。
本设计中，给水箱安装高度为0.4MPa×10m/MPa+2m=6m. 其中：04MPa为蒸汽工作压力；
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2m为给水泵的汽蚀余量。 3.1.3 凝结水泵和凝结水箱的选择
常年供汽的锅炉房，凝结水箱采用两个，其中一个备用。水箱的总容量可为20～40min最大小时凝结水量，即?2D2=0.65×6.7=4.36 m3。
凝结水泵采用两台电动离心泵，其中一台备用。凝结水泵的流量应不小于1.2倍的最大小时凝结水回收量，即1.2×4·.36=5.23 m3；当全部锅炉补给水进入凝结水箱时，凝结水泵流量应满足所有运行锅炉额定蒸发量时所需给水量的1.1倍，即6.5m3。
本设计通过计算选定的凝结水泵为IS-80-50-315。凝结水箱为方形开式给水箱其尺寸为2.8×1.8×1.8
3.1.4 水处理系统的设计及设备选择
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。锅炉房水处理的任务通常是软化和除氧。
软化水量 ：
即采暖季最大给水量与凝结水量之差
Grs?KD1max(1?Ppw)??2D2 (公式 3-3)
所以， G?14.27-0.65×6.7=9.92t/h
（1） 软化设备的选择
根据软化水量，选择的组合式软水处理设备型号为BGR—Ⅶ型。处理水量为10~20t/h，周期产水量为2740t。
4汽水系统的设计
4.1给水管管径的确定
给水管内径的计算公式： dn?18.8G14.271.5??18.8?mm （式4-1）
式中：G—管内介质的质量流量，t/h
ω—推荐流速，m/s（在设计中选用推荐流速为1.5m/s） 可得给水管道内径dn?18.8?的管材。
14.271.5?57.99mm，由此，给水管选择热轧无缝钢管Ф68×4
4.2蒸汽系统主要管道直径的确定
蒸汽管道内径的计算公式：
dn?594.5Gvwmm （式4-2）
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式中：G—管内介质的质量流量，t/h
ω—推荐流速，m/s（在设计中选用推荐流速为30m/s）
ν—管内介质的比容，m3/Kg（由手册查得ν=1.522 m3/Kg） 可得蒸汽管道内径Dn?594.5的管材。
12.05?0.162230?151.74mm,由此，蒸汽系统选择Ф165×4.5
5送引风系统的设计
根据工业锅炉产品技术条件的规定，送风机、引风机和除尘器都在“工业锅炉成套供应范围”之内，应由锅炉厂配套供应，如实际条件没有特别要求，不必变更。在课程设计中送引风机系统的要求主要是确定送引风机连接系统，决定风烟管道和烟囱尺寸，进行设备和管道布置。如有实际需要，还应核对配套风机性能。
关于锅炉热效率、排烟温度、锅炉本体烟风阻力和锅炉本体各烟道的过量空气系数，均引用锅炉厂产品计算书中的数据。根据使用燃料的成分计算得出燃料耗量、送风量、排烟量。
5.1锅炉燃料消耗量的计算
单台锅炉燃料消耗量的计算公式为： B?D(iq?igs)?Dpw(ipw?igs)Qar,ne?t?100 kg/h （式5-1）
式中 D —生产和生活平均热负荷、采暖最大热负荷之和。t/h； Dpw—锅炉排污量，t/h
iq— 锅炉工作压力下蒸汽的焓，kJ/kg
ipwigs—排污水的焓，kJ/kg —给水的焓，kJ/kg
—锅炉燃料低位发热量，kJ/kg
Qar,net?—锅炉运行效率。
查表可得：iq=2811.2kg/kJ；igs=188.4kJ/kg；ipw=806.69kJ/kg。 可得： B?1.03?12.05?(2811.2?188.4)?12.05?15%?(806.69?188.4)17693?79?100
=1.96（t/h） 锅炉小时计算耗煤量：Bj?B(1?式中： B—— 燃料消耗量；
q4—— 锅炉未完全燃烧热损失，为（8~12）%取12%。
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q4100)=1.96×（1-12%）=1.72t/h