第五篇锅炉房课程设计示例
一 、 三台KZL4-0.7-A锅炉房工艺设计
设计题目：××厂厂区及生活区的供热锅炉房工艺设计 〈一〉设计概况
本设计为一蒸汽锅炉房,为生产、生活以及厂房和住宅采暧生产饱和蒸汽。生产和生活为全年性用汽,采暖为季节性用汽。
生产用汽设备要求提供的蒸汽压力最高为0.4MPa,用汽量为3.7t/h,凝结水受生产过程的污染,不能回收利用。采暖用汽量为7.8t/h,其中生产车间为高压蒸汽采暖,住宅则采用低压蒸汽采暖,采暖系统的凝结水回收率达65%。生活用汽主要供应食堂和浴室的用热需要,用汽量计0.7t/h,无凝结水回收。 〈二〉原始资料. 1．燃煤资料
元素分析成分 C'=57.42%,H'=3.81%,SF=0.46%,0'=7.16%,
N'=0.93%,A''=21.37%,W'=8.85%,
煤的可燃基挥发分 V'=38.48%, 应用基低位发热量 Qydw=21350kJ/kg。 2.水质资料
总硬度 H0 7.35 me/L, 永久硬度 HFT 4.35 me/L, 暂时硬度 HT 3.0 me/L, 总碱度 A0 43.0 me/L,
PH 8.27,
溶解固形物 550 me/L0
3.气象资料
冬季采暖室外计算温度 －12℃, 冬季通风室外计算温度 －6℃， 夏季通风室外计算温度 30℃， 采暖天数 121； 主导风向 北,； 大气压力 101998 Pa; 地下水位 －2.5 m。 4.蒸汽负荷及参数
生产用汽 D1=3.7t/h, P1=0.4MP； 无凝结水回收； 采暖用汽 D2=7.8t/h, P2=0.3MPa; 凝结水回收率a=65%; 生活用汽 D3=0.7t/h, P2=0.3MPa； 无凝结水回收, 〈三〉热负荷计算及锅炉选择 1.热负荷计算
〈1〉采暖季最大计算热负荷
Dmax1=K0(K1D1+K2D2+K3D3) t/h
式中 K0——考虑热网热损失及锅炉房汽泵、吹灰、自用蒸汽等因素的系数,
取1.055；
K1——生产用汽的同时使用系数,取0.85， K2——采暧用汽的同时使用系数,取1, K3——生活用汽的同时使用系数,取0.50， ∴ Dmax1=1.05(0.8×3.7+1×7.8+0.5×0.7)=11.67t/h 〈2〉非采暖季最大计算热负荷
Dmax2= K0(K1D1+ K3D3 )=1.05(0.8×3.7+0.5×0.7)=3.48t/h 2.锅炉型号与台数的确定
根据最大计算热负荷11.67 t/h及生产、采暖和生活用汽压力均不大于0.4MPa,本设计选用KZL4-0.7-A型锅炉三台。采暖季三台锅炉基本上满负荷运行;非采暖季一台锅炉运行,负荷率约在80%左右。锅炉的维修保养可在非采暖季进行,故本锅炉房不设置备用锅炉。 〈四〉给水及水处理设备的选择 1.给水设备的选择 〈1〉锅炉房给水量的计算
G=K Dmax (1+PPw) t/h
式中 K——给水管网漏损系数,取1.03;
Dmax——锅炉房蒸发量, t/h;
PPw——锅炉排污率,%,本设计根据水质计算,取10%。
对于采暖季,给水量为
G1=K Dmax1 (1+PPw) =1.03×11.67(1+0.10)=13.22 t/h 对于非采暖季为
G2=K Dmax 2(1+PPw) =1.03×3.48(1+0.10)=3.94 t/h 〈2〉给水泵的选择
给水泵台数的选择,应能适应锅炉房全年负荷变化的要求。本锅炉房拟选用四台电动给水泵,其中一台备用。采暖季三台启用,其总流量应大于1.l×13.22 t/h,现选用：
型号 1 GC-5
流量 6 m3/h
12扬程 11271 kPa 电机型号 Y132S2-2
功率 7.5 KW 转数 2950 r/min 选水管 Dg40, 出水管Dg40
因KZL4-0.7-A型锅炉为轻型炉墙结构,炉体蓄热能力不大,停电时,“给水泵停止给水不会造成锅炉缺水事故”。所以,本设计不设置备用汽动给水泵。 〈3〉给水箱体积的确定
本锅炉房容量层小,按\低压锅炉水质标准\规定给水应经除氧处理。考虑到作为课程设计的示例之一,为简化系统,本锅炉房按不设给水除氧装置布置,将凝结水箱和软水木箱合一,作为锅炉的给水箱。为保证给水的安全可靠和检修条件,给水箱设中间隔板,以便水箱检修时互相切换使用。
给水箱体积,按贮存1.25h的锅炉房额定蒸发量设计,外形尺寸为3600×2500×2000mm,计15m3。 2.水处理系统设计及设备选择
根据原水水质指标,本设计拟采用纳离子交换法软化给水。由于原水总硬度高达7.35me/L,属高硬度水,所以决定选用逆流再生纳离子交换器两台,以732排树脂为交换剂。为提高软化效果和降低盐耗,两台交换器串联使用，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1~1.5 Ine/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。
为防止交换剂层乱层,在再生和逆流冲洗时采用低流速方法,再生流速限制在1.5~1.8m/h。
〈1〉锅炉排污量的计算
锅炉排污量通常通过排污率来计算,排污率的大小,可由碱度或含盐量的平衡关系式求出,取其两者的较大值。
按给水的碱度计算排污率：
(1?a)AgsPA= %
Ag?Ags式中 A g s——给水的碱度,由水质资料知为3.0 me/L；
Ag ——锅水允许碱度,据水质标准,对燃用固体燃料的水火管锅炉为22
me/L；
a——凝结水回收率,本设计可由下式决定；
0.65D20.65?7.811.67D1(1?0.4344)?3.0 ∴ PA= = 9.43%
22?3.0a= max = =43.44%
按给水中含盐量〈溶解固形物〉计算排污率
PS= %
其中给水含盐量Sgs,已知为550mg/L,锅水允许含盐量, Sg为4000mg/L,
∴ PS=
(1?0.4344)?550 = 9.02%
4000?550(1?a)SgsSg?Sgs故此,锅炉排污率取10%。 〈2〉软化水量的计算
锅炉房采暖季的最大给水量与凝结水回收量之差,即为本锅炉房所需补充的软化水量：
Grs=KDmax1 (1+PPw)?a2D2 =1.03×11.67(1+0.10) ?0.65×7.8=8.15t/h 〈3〉钠离子交换器的选择计算〈表5-1〉