《鍋爐與鍋爐房設(shè)備》課程設(shè)計熱能與動力工程系空調(diào)制冷專業(yè) 11 3.1燃燒過程中煙道各處過量空氣系數(shù)及各受熱面的漏風(fēng)系數(shù) 73.2理論、實際空氣量及理論、實際煙氣量計算 7 第四章爐膛熱力計算及尺寸確定第五章對流受熱面熱力計算及尺寸確定 223 23 24 37 0 5 9 第1章原始資料熱熱負荷種類耗汽量(t/h)平均(%)生產(chǎn)熱負荷采暖熱負荷—通風(fēng)熱負荷—生活熱負荷0ararararardafnet.ar總硬度H0溶解氧溶解固形物夏季最低水溫冬季最低水溫供水壓力懸浮物及含油量極微，忽略不計。ararL1.4氣象與地質(zhì)資料海拔高度0m；冬季采暖室外計算溫度-13℃；冬季通風(fēng)室外計算溫度-10℃；采暖期室外平均溫度-9.8℃；18-22℃；174天；夏季通風(fēng)室外計算溫度27℃；年主導(dǎo)風(fēng)向SW；大氣壓力冬季99.40KPa；夏季97.79KPa；平均風(fēng)速冬季4.2m/s；夏季3.5m/s。(2-8)34(2-8)34第2章鍋爐型號和臺數(shù)的選擇2.1熱負荷計算.1計算熱負荷0(KQ+KQ+KQ+KQ)11223344 式中K----鍋爐房自耗熱量和管網(wǎng)損失系數(shù)，取1.1；0K、K、K、K----分別為采暖、通風(fēng)、生產(chǎn)和生活負荷同時使用1234.2平均熱負荷采暖平均熱負荷Qpj=ttnpjQ=18(29.8)12.8=14.92t/h(2-2)1tt118(23)通風(fēng)平均熱負荷Qpj=nwttnpjQ=18(29.8)5.6=6.530t/h(2-3)2tt218(16)nw3生活平均熱負荷Qpj=0.48t/h4.3全年熱負荷111122(2-9(2-9)D=K(D+D+D+D)001234式中4Qpj，Qpj，Qpj----分別為采暖、通風(fēng)、生產(chǎn)及生活的平均熱443Qpj----非工作班時保溫用熱負荷，t/h；4S數(shù)；2.2鍋爐臺數(shù)確定原則根據(jù)熱負荷計算，鍋爐最大熱負荷36.34t/h，確定鍋爐總額定功率為鍋爐臺數(shù)的確定原則:鍋爐臺數(shù)應(yīng)按所有運行鍋爐在額定功率工作時能滿足鍋爐最大計算熱負荷的原則來確定。應(yīng)有較高的熱效率，并應(yīng)使鍋爐的熱負荷、臺數(shù)和其它性能均能有效地適應(yīng)熱負荷變化的需要。熱負荷大小及其發(fā)展趨勢與選擇鍋爐容量、臺數(shù)有極大的關(guān)系。熱負荷大者，單臺鍋爐的容量應(yīng)較大，如近期內(nèi)熱負荷可能有較大增長，也可選用較大容量的鍋爐。將發(fā)展負荷考慮進去，如考慮遠期負荷的增長，則可在鍋爐的發(fā)展端留有安裝擴建鍋爐的富裕位置或者在總圖上留有空地。鍋爐臺數(shù)應(yīng)根據(jù)熱負荷的高度、鍋爐的檢修和改建時總數(shù)不超過7以生產(chǎn)熱負荷為主或常年供熱的鍋爐房，可以設(shè)置一臺備用鍋爐；以采暖通風(fēng)和生活熱負荷為主的鍋爐房一般不設(shè)備用鍋爐。參考以上鍋爐臺數(shù)確定原則及熱負荷計算結(jié)果，平均熱負荷37.53t/h適合2臺20t/h鍋爐使用，在非供暖期可用1臺，即1臺鍋爐也能維持平均2.3鍋爐類型的選擇2.3.1應(yīng)能滿足供熱介質(zhì)參量的要求(1)熱水鍋爐爐水溫的選擇由熱用戶所要求的供暖系統(tǒng)方式?jīng)Q定。(2)為方便設(shè)計、安裝、運行和維護，同一鍋爐房應(yīng)采用同一型號、相同熱介質(zhì)的鍋爐。當(dāng)選用不同鍋爐時，不宜超過兩種，采暖鍋爐房一般宜采用熱水鍋爐；當(dāng)有通風(fēng)熱負荷時特別注意對熱水溫度的要求，可選用蒸汽鍋爐。采暖熱水鍋爐，當(dāng)有通風(fēng)熱負荷時特別注意對熱水用交換器或蒸汽鍋爐。采暖熱水交換器中的蒸汽由噴射器產(chǎn)生。采暖熱負荷較大的鍋爐房且生產(chǎn)用蒸汽壓力較低時，可選用高溫?zé)崴仩t，用高溫?zé)崴ㄟ^蒸汽發(fā)生器來產(chǎn)生蒸汽，也可在同一鍋爐房內(nèi)同時設(shè)置蒸汽鍋爐和熱水鍋爐。2.3.2應(yīng)能有效地燃燒所采用的燃料鍋爐燃燒方式的選擇，應(yīng)根據(jù)采用的煤種和鍋爐所適應(yīng)的煤種范圍，綜合考慮以下要求；(1)對煤種的適應(yīng)性好；(2)對負荷的適應(yīng)性和壓力性較好；(3)除煙效果好；(4)勞動強度低。所采用的鍋爐應(yīng)有較高的熱效率和較低的基建投資、運行費用，并能經(jīng)濟而有效地適應(yīng)熱負荷的變化。鑒于上述情況，本設(shè)計采用2臺杭州生產(chǎn)的SHL20-1.25/350-A型蒸汽8m2,對流受熱面286m2，過熱器受熱面58m2，省煤器受熱面268m2，空預(yù)器受熱面第3章燃燒熱平衡計算3.1燃燒過程中煙道各處過量空氣系數(shù)及各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)表3-1煙道各處過量空氣系數(shù)及各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)過過量空氣系數(shù)鍋爐受熱面入口a'出口a"漏風(fēng)系數(shù)Δa0蒸汽過熱器鍋爐管束省煤器空氣預(yù)熱器3.2理論、實際空氣量及理論、實際煙氣量計算(1)理論空氣量V0kkarararar(2)三原子氣體體積V22ROarar2(3)N的理論體積V02N2Nkar2 (4)理論水蒸氣體積V0HO22HOararK2(2-10)(2-11)(2-12) (5)煙氣中水蒸氣的實際體積VHO222HOHO22 (6)理論煙氣量V0y22yRON22(7)實際空氣量Vkkk(8)實際煙氣量Vy V(2-17)y(2-17)3.3各受熱面煙道中的煙氣特性表3-2各受熱面煙道中的煙氣特性計算公計算公式12HO2kRONHO222kV2VyVHO2Vyr+rROHO22名稱平均過量空氣系數(shù)實際水蒸氣容積煙氣總體積RO體2積份額HO體2積份額三原子氣體體積份額單位————爐膛渣管0.4696.5530.1100.0720.182蒸汽過熱器1.6250.4716.6510.1080.0710.179鍋爐管束0.4756.9450.1040.0680.1720.4827.3380.0980.0660.1641.8750.4857.6300.0940.0640.158符號apjVHO2VyrrHO2rq煤預(yù)3.4煙氣溫焓表3.5鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算表3-3鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算表序號123456789項目燃料低位發(fā)熱量冷空氣溫度冷空氣理論比焓排煙溫度排煙比焓機械不完全燃燒熱損失化學(xué)完全燃燒熱損失散熱損失排煙熱損失鍋爐排渣率灰渣熱比焓灰渣物理熱損失鍋爐總熱損失鍋爐熱效率過熱蒸汽比焓飽和水比焓給水比焓鍋爐排污率鍋爐有效利用熱燃料消耗量符號Qnet,arttIq4q3q5q2aq6nIIbsIgspQglB單位0C℃%%%%%%%%計算公式或數(shù)值來源給定給定kk假定按t，a查煙氣焓溫表查教材3-4表，取10~15查《鍋爐房實用設(shè)計手冊》表Qnet,ar查《鍋爐房實用設(shè)計手冊》表t取600℃，查《鍋爐房實用設(shè)z冊》表2-29選取a.I.AzQq+q+q+q+qt=105℃查表經(jīng)計算gqgspD103(I一I)pwgsgsQ/nQglnet,ar數(shù)值結(jié)果7計算燃料消耗量保熱系數(shù)BfB(1q4)qn+q第4章耗水量計算及水處理設(shè)備的選擇4.1耗水量的計算若定期排污量、連續(xù)排污膨脹器的二次蒸汽量、熱力除氧用汽的回水量4.2水處理方案的確定4.2.1蒸汽鍋爐對水質(zhì)的要求根據(jù)《低壓鍋爐水質(zhì)標準》規(guī)定，對于工業(yè)蒸汽鍋爐水質(zhì)要求如下額定蒸汽壓力/MPa水>1.0>1.6≤≤≤1.62.5鍋水>1.0≤1.0≤1.6>1.6≤總硬度/(mmol/L)無過熱器—有過熱器—pH≥7≤無過熱器—有過熱器—34相對堿度(游離NaOH)mgL)——6~2410~—<3500<300010~10~<0.2———6~26—10~—<4000———————6~1610~—<3000<250010~10~<0.2—≤——≤—————≤——≤—————gL———4.2.2水質(zhì)處理方案的確定本鍋爐原水的總硬度和含氧量均超過給水水質(zhì)要求，故需要進行軟化和除氧處理。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。對于大多數(shù)蒸汽鍋爐來說，給水應(yīng)采用鍋外水處理。額蒸發(fā)量小于等于2t/h，且額定蒸汽壓力小于等于1.0MPa的蒸汽鍋爐也可采用鍋內(nèi)加(1)水處理原理根據(jù)原始資料中水質(zhì)的數(shù)據(jù)，為滿足鍋爐對水質(zhì)的要求，決定采用鈉離子交換軟化法，即原水通過Na+交換劑時，水中的Ca2+、Mg2+被交換劑中的Na+所替代，使易結(jié)垢的鈣鎂化合物變成不易結(jié)污垢的易溶性鈉鹽而使水CaMg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：與非碳酸鹽硬度作用時：4422失效后的鈉離子交換劑的還原原理：(2)水處理設(shè)備選擇鈉離子交換設(shè)備種類很多，有固定床、流動床、浮動床和移動床等，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行。固定床鈉離子交換器則無上述要求，是工業(yè)鍋爐常用的水處理設(shè)備。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，相對于順流再生，逆流再生具 (30~40%)的優(yōu)點，所以廣泛采用。固定床逆流再生鈉離子交換器的再生液自下而上運動，再生置換時離子交換器不發(fā)生紊亂是保證逆流再生效果的關(guān)鍵。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。1HHHH鈉離子交換劑是強酸性陽離子交換樹脂(型號0017)和磺化煤，樹脂交換容量大，交換速度快，但價格比較比較高；而磺化煤的交換容量小，速度慢，但價格低，綜合技術(shù)經(jīng)濟性考慮，采用0017型樹脂。鈉離子交換軟化系統(tǒng)一般為單級和雙級。當(dāng)原水硬度＜8mmol/L時，綜上所述，本設(shè)計水處理方案采取固定床逆流再生單級鈉離子交換器。4.2.3鈉離子交換器計算鈉離子交換器計見下表：表4-2固定床逆流再生鈉離子交換器計算表序Q01號已量原水(進水)總硬度mmol/水)硬度選定(001×7強樹脂離子交換劑樹脂酸陽離子)軟化速度設(shè)軟化速度Q20Q202臺臺m22臺臺m2FF積積選定工作臺數(shù)其中一臺其中一臺2289選定0F交0F截面積度換容量交換層高度壓層高度體積總裝載量量軟化水產(chǎn)量化水自耗量軟化供水量延續(xù)時間耗水量v1eh1h2VGEQcqcQgTBQbQhmm3m3/臺m3/(臺m3/臺hm3/(臺?次)Qv=v=設(shè)計手冊》表5-根據(jù)產(chǎn)品資料根據(jù)產(chǎn)品資料V=F?hF10001EQ=QcHH0c=設(shè)計手冊》表5-Q=QqgccT=g=T=g=Q0BBQ=NaNab10C1000y=1000Hc12~24Z為再生劑單耗設(shè)設(shè)計手冊》表5-QpvzQmaxm3/臺ghc=pT=設(shè)計手冊》表5-Q=(n?v+v)Fmax1z1總耗量量量速量選用的固定床逆流再生鈉離子換熱器規(guī)格性能如下：表4-3固定床逆流再生鈉離子換熱器規(guī)格性能表過濾力面積(MPa)高度mh)工作溫度(℃)工作濾速7型號規(guī)格交劑號換型最大外形尺寸LNN-重凈4.2.4軟化水箱的體積計算及選型根據(jù)水處理的設(shè)計出力、運行方式及考慮到本設(shè)計有再生備用軟化設(shè)備，故軟化水箱的有效容積為30-50min的軟化水消耗量，取50min。軟取體積為20m3，選用方形開式水箱，其規(guī)格如下表：方形開式水箱規(guī)格表低低部支座/mm水箱本體重量/kg邊距cc1數(shù)量n鋼板厚度/mm箱頂s25箱底s6s16/m3/m3H4.2.5再生液制備系統(tǒng)及計算(1)系統(tǒng)及設(shè)備再生液制備系統(tǒng)包括再生劑的儲存、溶解、計量、運輸?shù)?。陽離子交換劑常用的固體再生劑有NaCl，常用NaCl液的制備系統(tǒng)。本設(shè)計選用當(dāng)前普遍使用的、處理水量大小均可應(yīng)用的鹽溶池鹽液制備各級組織系統(tǒng)。鹽液池分為稀鹽池和濃鹽池各一個，稀鹽池的有效容積至少能滿足最大一臺鈉離子交換器再生用的鹽液體積(室溫下約23~26oC)。鹽濃池的有鹽池一般為混凝土制，為了防腐，在池內(nèi)貼瓷磚或?qū)Ｓ貌Ａт?，用塑料板做?nèi)襯效果最佳，鹽液泵一般不設(shè)備用泵。液(2)鹽池體積的計算稀鹽液池的有效溶積：V=1.2BNa=1.21134=1.8m3(4-1)110Cp107%1.043103yy濃鹽液池的有效溶積：V=24BKNa=24113410=2.2m3(4-2)K----貯存食鹽的天數(shù)，一般為5~15天；e----食鹽純度，0.96~0.98；參考《鍋爐房實用設(shè)計手冊》中表5-35，選用的鹽池尺寸為：4.2.6除氧方式的選擇及計算(1)除氧方式的選擇本設(shè)計是蒸汽鍋爐房，有蒸汽汽源，決定采用熱力除氧，選用噴霧式全補水熱力除氧器。經(jīng)工業(yè)性試驗，給水含氧量≤0.015mol/L,其特點①補給水分為二路，各占50%水量，以提高對負荷變化的適應(yīng)性。噴嘴采用雙流式彈簧噴嘴，有較好的霧化效果。進水通過噴嘴向上噴，延長水汽在霧化區(qū)的熱交換過程，有利于給水加熱。②適當(dāng)降低除氧器的噴淋密度；增加除氧器的設(shè)備高度。③除氧器水箱內(nèi)設(shè)置輔助加熱裝置，供運行補充加熱和啟動加熱之(2)熱力除氧系統(tǒng)的設(shè)計注意事項①在進汽管上應(yīng)裝設(shè)蒸汽壓力自動調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)器的壓力信號應(yīng)取自除氧器，而不宜取自調(diào)節(jié)器閥后蒸汽管道，以保證除氧器的額定工作蒸汽②在進水管上應(yīng)裝設(shè)水位自動調(diào)節(jié)裝置，以保證除氧水箱(給水箱)的貯水量和除氧器連續(xù)均勻地進水。③除氧水箱的布置高度，應(yīng)使鍋爐給水泵有足夠的灌注頭，即除氧水箱的布置高度應(yīng)根據(jù)所選擇的給水泵性能(汽蝕余量)經(jīng)計算確定。④除氧水箱的底部宜接再沸騰用蒸汽管，以便于運行時補充加熱和啟動加熱之用。⑤幾臺除氧器并聯(lián)連接時，除氧水箱上宜連接汽、水平衡管。⑥為了便于除氧器的安裝、檢修，除氧器設(shè)備上方宜設(shè)有供起吊用的設(shè)施(設(shè)釣鉤)。(3)除氧器耗汽量的計算gD=G(ii)21+D(4-3)g0.98(ii)f2G----待除氧最大水量(kg/h)；i----除氧器進口水焓(kJ/kg)；1i----除氧器出口水焓(kJ/kg)；2i----進入除氧器蒸汽的焓(kJ/kg)；D----排氣中蒸汽的耗失量(設(shè)有排汽冷卻器時為耗汽量f的5%~10%，不設(shè)排汽冷卻器時不超過耗汽量的故D=G(ii)21+D=40000(420.584)(1+1%)=5t/hg0.98(ii)f0.98(3147.2420.5)24.2.7鍋爐排污計算及設(shè)備選擇(1)連續(xù)排污膨脹器的計算及選擇連續(xù)排污膨脹器用于鍋爐連續(xù)排污系統(tǒng)，即將鍋爐連續(xù)排污水經(jīng)節(jié)流后送入排污膨脹器內(nèi)進行膨脹蒸發(fā)，膨脹后的蒸汽回收到熱力系統(tǒng)中去，為了穩(wěn)定膨脹器的壓力，一般是將這部分蒸汽引至除氧器。鍋爐連續(xù)排污膨脹器的容積可按下式計算：qsRq(4-4)式中V----連續(xù)排污膨脹器總?cè)莘e，m3；V----連續(xù)排污膨脹器汽容積，m3；qV----連續(xù)排污膨脹器水容積，m3；sD----鍋爐連續(xù)排污水量，m3；KD----每千克排污水汽化量：KD=iniBkkg/kg(4-5)Kxr其中i----汽包壓力下的飽和水焓，kJ/kg；Bn----汽包到膨脹器間的管道散熱損失系數(shù)，取為0.98；i----膨脹器壓力下的飽和水焓，kJ/kg；kx----膨脹器的蒸汽干度，取為0.97~0.98；r的汽化潛熱，kJ/kg；BkK每千克排污水汽化量：K0.972202.3Vq900排污膨脹器的總?cè)莘e：故選用的連續(xù)排污膨脹器性能、規(guī)格及外形尺寸如下：表4-5連續(xù)排污膨脹器性能、規(guī)格及外形尺寸表/MPa量/kg度/℃積/m3水容積/m3格積/m3(2)定期排污膨脹器的計算及選擇定期排污膨脹器用于鍋爐定期排污系統(tǒng)。因為定期排污的時間間隔較長，排放的水量少，且沉淀物多，定期排污水一般不再利用。但為了避免產(chǎn)生強烈的噪聲，以及可能發(fā)生的燙傷等情況，應(yīng)將定期排污水引入排污膨脹器進行降壓降溫。膨脹分離出的二次蒸汽一般不再利用，直接向空排放，剩下的低壓飽和廢熱水經(jīng)冷卻后排入下水道。鍋爐定期排污量一般取為鍋爐蒸發(fā)量的0.1%~0.5%。定期排污每次排放的時間應(yīng)該較短，一般不超過0.5~1min，因為排放時間過長會影響鍋爐水循環(huán)的安全。鍋爐定期排污膨脹器容積的計算公式，與計算連續(xù)排污膨脹器容積的公式相同，即V=V+V=DDv'dPKK+(20%~30%)Vm3qsRq(4-6)式中V----定期排污膨脹器總?cè)莘e，m3；V----定期排污膨脹器汽容積，m3；qV----定期排污膨脹器水容積，m3；sD----鍋爐定期排污水量，m3；KBkK每千克排污水汽化量：591.159V==0.663m3q2000排污膨脹器的總?cè)莘e：故選用的定期排污膨脹器性能、規(guī)格及外形尺寸如下：表4-6定期排污膨脹器性能、規(guī)格及外形尺寸表/℃/MPa/kg/m31格4.3水泵的選擇4.3.1選擇水泵時應(yīng)考慮因素(1)水泵應(yīng)能滿足設(shè)計的最大流量和最高揚程的要求；(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)在長期低負荷運行時，水泵應(yīng)大小搭配，以便能經(jīng)濟合理地運(6)在短期低負荷運行時，離心式給水泵不發(fā)生汽化現(xiàn)象。4.3.2選擇給水泵臺數(shù)和容量的規(guī)則A、鍋爐給水采用單級機組給水系統(tǒng)時，每臺鍋爐的給水泵不應(yīng)小雨臺。當(dāng)給水泵為2臺時，每臺的容量不應(yīng)小于所有運行鍋爐最大流量的B、當(dāng)鍋爐房供電可靠且保證不停電時，可只設(shè)電動泵；若不能保證，則要設(shè)置汽動水泵。裝有3臺或以上給水泵時，當(dāng)容量最大1臺給水泵停止運行時，其余能并列運行的給水泵的總?cè)萘坎粦?yīng)小于所有運行鍋爐最大流量4.3.3給水泵的型號給水泵的流量為鍋爐最大出水量，取40m3/h，給水泵揚程按下式計2 22綜上所述，本設(shè)計采用2臺(其中1臺備用)上海連成有限公司生產(chǎn)wmhm給水不會在水泵入口發(fā)生汽化，滿足給水泵入口汽蝕余量)。4.3.4除氧水泵的型號除氧水泵的流量為待除氧最大水量，取50m3/h，水泵揚程按下式計H=H+P+P12 HO2p----除氧水泵到除氧器的沿程損失，mHO；222綜上所述，本設(shè)計采用2臺除氧水泵(其中1臺備用)，選用長春水泵4.3.5鹽液泵的型號鹽液泵的流量按下式計算：QFvpm3/h(4-9)y1yy式中Q----鹽液泵的流量，m3/h；yF器截面積，m2；1yy綜上所述，本設(shè)計采用2臺鹽液泵(其中1臺備用)，選用長春水泵廠生產(chǎn)的IS50-32-200型水泵，流量3.75m3/h，揚程20m，配用電機功率第5章送引風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備的選擇計算5.1送引風(fēng)設(shè)計要求為了保證鍋爐的正常燃燒，必須保證有足夠的空氣進入爐膛，并及時排出鍋爐中的燃燒產(chǎn)物——煙氣，這就要求空氣和煙氣分別沿著風(fēng)煙道以一定的流速流動。在本設(shè)計中，通風(fēng)采用鼓風(fēng)機和送風(fēng)機配合運行，鼓風(fēng)機用于風(fēng)道與燃燒設(shè)備的阻力，引風(fēng)機用于克服鍋爐本體煙道、煙囪及除塵器的阻5.2風(fēng)煙道設(shè)計要點A、風(fēng)煙道應(yīng)力求平直暢通、附件少、氣密性好；B、金屬管道鋼板厚度按下列數(shù)值選用：冷風(fēng)管一般采用2~3mm，熱風(fēng)管C、金屬矩形風(fēng)煙管道應(yīng)配置足夠的加強肋或加強桿，以保證其強度和剛E、煙道拱頂一般采用大圓弧和半圓弧拱頂兩種形式；F、煙道底的砌法一般采用雙層磚，下墊灰渣層。磚的長度方向應(yīng)與氣流方向平行，以減少阻力；G、為考慮煙道出灰，煙道寬度不應(yīng)小于0.6m，高度不小于1.5m，并應(yīng)配制足夠的清灰入孔。H、應(yīng)盡量采用地上煙道，水平煙道應(yīng)避免逆坡，接至煙囪的水平總管的I、熱風(fēng)管和煙管的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮膨脹的補償。5.3送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計5.3.1送風(fēng)機的風(fēng)量計算及選型Vamgjkl273bklllt-----冷空氣溫度，取30℃；kgPakw型號Y200L-4，功率30kw，轉(zhuǎn)速1224555554425.3.2風(fēng)道斷面的確定F=Qg②送風(fēng)機出口的漸擴管尺寸漸擴管小頭斷面尺寸與風(fēng)機出口尺寸相同，寬高為650mm868mm，x③鏈條爐排下各風(fēng)室入口的風(fēng)道斷面尺寸按鍋爐本體進風(fēng)道斷面尺寸，5.3.3風(fēng)道阻力的計算(1)沿程摩擦阻力計算 d----風(fēng)道截面的當(dāng)量直徑；dlv----空氣流速,m/s；pppp冷空氣密度)。風(fēng)管道當(dāng)量直徑d=2ab=20.81=0.89m，(5-3)dlab+0.8mcr20.89(2)冷風(fēng)風(fēng)道的阻力計算①冷風(fēng)流量的計算計算冷風(fēng)道阻力時，送風(fēng)機吸入冷空氣流量按下式計算：V=BV0(a"一a+a)m3/h(5-4)lkjkllky273式中t----冷空氣溫度，從鍋爐房內(nèi)吸入冷空氣時，可取30℃；ka"----爐膛出口處的過量空氣系數(shù)；la----爐膛的漏風(fēng)系數(shù)；la----空氣預(yù)熱器中空氣漏入煙道的漏風(fēng)系數(shù)，一般取0.05。lk273②豎井中的動壓頭吸風(fēng)道的豎井中空氣流速為豎lk故豎井中的動壓頭，查教材中圖8-4得h=38Pa。d豎編編號名稱3送風(fēng)機漸擴管局部阻力h(Pa)j動壓(Pa)阻力系數(shù)綜上，冷風(fēng)道的總局部阻力為jb(3)熱風(fēng)道的阻力計算①熱風(fēng)流量的計算計算冷風(fēng)道阻力時，送風(fēng)機吸入冷空氣流量按下式計算：V=BV0(aa)m3/h(5-5)rkjkll273式中trk----熱空氣溫度，150℃；a----爐膛出口處的過量空氣系數(shù)；la----爐膛的漏風(fēng)系數(shù)。lrk273②熱風(fēng)道中的動壓頭熱風(fēng)道中空氣流速為rrk故熱風(fēng)道中的動壓頭，查教材中圖8-4得h=48Pa。r表5-2熱風(fēng)道局部阻力計算表(編號見圖5-1)編編號名稱6進風(fēng)擋板局部阻力h(Pa)j動壓(Pa)阻力系數(shù)綜上，熱風(fēng)道的總局部阻力為b(4)燃燒器及空氣預(yù)熱器空氣側(cè)阻力計算燃燒器及空氣預(yù)熱器空氣側(cè)阻力按鍋爐廠的資料合計為1674.47Pa。(5)風(fēng)道的總阻力的計算2由此可見，配套風(fēng)機的風(fēng)量和風(fēng)壓都有一定的余量，比較合適。5.4引風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計5.4.1排煙量設(shè)計計算及引風(fēng)機的選型gjy273b式中1.1-----風(fēng)量儲備系數(shù)；jV-----實際煙氣量6.553m3/kgyg27398.51h煙囪的計算(1)煙囪高度采用機械通風(fēng)的鍋爐房，煙囪高度是由環(huán)境衛(wèi)生的要求確定的，本設(shè)計(2)煙囪直徑的計算煙囪直徑的計算(出口內(nèi)徑d)可按下式計算：2Vd=0.01882yzd=0.01882w3式中V----通過煙囪的總煙氣量，m3/h；w----煙囪出口煙氣流速，取15m/s。2故d=0.01882故d=0.01882煙囪底直徑的計算(進口內(nèi)徑d)可按下式計算：1(5-8)d=d+2iH(5-8)12yz式中H----煙囪高度；i----煙囪錐度，通常取0.02~0.03。15.4.3煙道布置及其斷面尺寸的確定鍋爐至引風(fēng)機的煙道全部采用金屬制作，其布置方式如圖煙道布置草圖①鍋爐出口引出的矩形煙管mm111②除塵器入口漸縮管2112③引風(fēng)機入口收縮管大頭斷面尺寸與除塵器出口尺寸相同0=1300mm，小頭斷面尺4④引風(fēng)機出口與磚煙道之間的階梯形擴散管(凌錐形)44⑤磚煙道的確定5555⑥總煙道(兩臺鍋爐的合流總煙道)首先選取煙速為10yy665532165415.4.4煙道阻力計算(1)爐膛負壓h、對流管束阻力h、省煤器阻力h、空氣預(yù)熱器煙fconvec氣側(cè)阻力h等四項阻力，根據(jù)鍋爐制造廠的阻力計算資料合計為 cc(3)煙道摩擦阻力hh=h+hdd1d2除塵器前煙道摩擦阻力hd12d21.03dlb除塵器后煙道摩擦阻力h綜上，煙道的總摩擦阻力為add1d2d22d21.3dl (4)煙道局部阻力hjhpv2Pa(5-9)j表5-3煙道局部阻力計算表(編號見圖5-2)編編號名稱2除塵器進口漸縮管33個相同的90°弧形彎頭4引風(fēng)機入口漸縮管5引風(fēng)機出口漸擴管6煙囪入口合計局部阻力h(Pa)j阻力系數(shù) (5)煙囪阻力hyhycd2pjpj dpj----煙囪平均直徑，m；pjpjpj22(5-11)故ycd2pj2.452pj(5-12)式中A----煙囪出v口2阻力系數(shù)，A=1.0；hc=Apjpyc2cv----煙囪出口煙氣流速(m/s)；cc故hc=Apjp=1.00.78=87.75Payc2c2ycycycyc(6)煙囪自生通風(fēng)力hzsyzay(7)煙道總阻力hh=h+h+h+h+h+h+h+hhfconvecah,gccdjyczs由此可見，配套風(fēng)機的風(fēng)量和風(fēng)壓都有一定的余量，比較合適。第6章除塵設(shè)備的選擇6.1除塵設(shè)備的選擇根據(jù)鍋爐的型號、容量初步選用HNPSC系列內(nèi)外噴淋式麻石水膜除塵器，其性能規(guī)格如下：96~30~煙氣流速脫硫效率 除塵效率 ~3.5~~8~550008~12格力6.2鍋爐大氣污染煙塵排放量計算6.2.1鍋爐煙塵排放量和排放濃度的計算單臺鍋爐煙塵排放量可按下式計算：M=B109(1nc)(Aar+Qqnet,ar4)a(6-1)式中M----單臺燃煤鍋爐煙塵排放量(mg/s)；Ain----除塵效率(%)；cA----燃料的收到基含灰量(%)；arq----機械未完全燃燒熱損失(%)；4Q----燃料的收到基低位發(fā)熱量(kJ/kg)；net,ara----鍋爐的排煙帶出的飛灰份額，鏈條爐取0.2。fh多臺鍋爐共用一個煙囪的煙塵總排放量按下式計算：M=MAAi式中M----多臺鍋爐共用一個煙囪的煙塵總排放量(mg/s)；AAiA多臺鍋爐共用一個煙囪出口處煙塵的排放濃度按下式計算：C=M3600A(6-2)AQ273101.3iTpC----多臺鍋爐共用一個煙囪出口處煙塵的排放濃(mg/m3)；AQ----接入同一座煙囪的每臺鍋爐煙氣總量(m3/h)；iT----煙囪出口煙溫(K)；s1A273101.316.2.2鍋爐二氧化硫排放量的計算單臺鍋爐二氧化硫排放量可按下式計算：式中M----單臺燃煤鍋爐二氧化硫排放量(mg/s)；22燃燒方式而定，鏈條爐取0.8~0.85。n----脫硫率(%)；2S----燃料的收到基含硫量(%)；ar2多臺鍋爐共用煙囪的二氧化硫總排放量和煙囪出口處二氧化硫的排放濃度參照煙塵的計算方法。22C=M3600SO2=131763600=575mg/m3。iTp18098.51由上可知，鍋爐大氣污染物排放符合國家標準，所以所選除塵第7章運煤除渣系統(tǒng)的設(shè)計7.1運煤系統(tǒng)重要性運煤除渣系統(tǒng)是鍋爐房的組成部分，關(guān)系搞鍋爐房的正常運行。勞動強度及環(huán)境衛(wèi)生，也涉及到鍋爐房位置選擇問題。在設(shè)計中必須注意選擇布置運煤除渣系統(tǒng)及煤灰堆集場地。7.2運煤系統(tǒng)的設(shè)計計算7.2.1鍋爐房年耗煤量B=100t/年(7-1)0Qnnet,ar式中B----鍋爐房年耗煤量，t/年；01.1~1.2----考慮運輸上、使用上不均衡損耗等因素的富裕系數(shù)；QkJkg；net,ar7.2.2鍋爐房小時最大耗煤量7.2.3鍋爐房最冷月晝夜耗煤量鍋爐房用三班工作制，則鍋爐房在最冷月晝夜耗煤量B可近似按117.2.4鍋爐房最冷月耗煤量鍋爐房最冷月耗煤量B為：227.3運煤系統(tǒng)的選擇由于耗煤量較大，所以考慮采用機械化運煤方式，并選用埋刮板輸送機。其優(yōu)點：外形尺寸小，占地少，可節(jié)約土建投資，另外因只有2鍋爐，可采用Z型埋刮板輸送機，可同時解決垂直提升和水車輸送，布置較為緊湊。在煤場由推車將煤運至埋刮板輸送機的受煤斗，在受煤斗上設(shè)有破碎機，大顆粒煤經(jīng)鄂式破碎機破碎后由Z型埋刮板輸送機將煤輸送至鍋爐前的7.3.1埋刮板輸送機的選擇運煤系統(tǒng)的輸送量按下式計算Qt/h(7-3t式中B----鍋爐房發(fā)展后的最冷月晝夜耗煤量；1t----運煤系統(tǒng)每晝夜有效工作時間，h，按三班制運煤取18h。以此輸煤量選取MZ16型埋刮板輸送機性能參數(shù)如下表：垂直段機槽寬度(mm)垂直承載段機槽高度鏈條速故型號MZ16度輸送能力7.3.2爐前儲煤斗體積爐前煤斗得儲煤量與運煤與班次及熱負荷的性質(zhì)有關(guān)。鍋爐在運行時是三班制作業(yè)，所以除煤斗儲煤量按4小時鍋爐最大小時耗煤量計算：d鍋爐房設(shè)有運煤層的輸煤廊。設(shè)爐前儲煤都充滿系數(shù)為0.8枚的堆集密鍋爐房工藝布置給定爐前儲煤斗選定,結(jié)構(gòu)尺寸如下圖：H實際體積為V=abH+[(2a+a)b+(2a+a)b]H1612121267.3.3煤場面積的計算煤場面積由下式估算(7-4)(7-4)式中F----煤場面積，m2；H----煤場高度，按裝卸車堆煤高度，取4m；p----煤的堆積密度，取0.85t/m3；7.3.4運煤系統(tǒng)附屬設(shè)備的選擇(1)磁選設(shè)備本設(shè)計采用RCD系列懸掛式電除鐵器，其性能參數(shù)如下表：表7-2RCD系列懸掛式電除鐵器性能參數(shù)表額定懸掛額定懸掛高度磁感應(yīng)強度配用電源KGLA-20/300RCD-3RCD-4RCD-5額定適用400勵磁適用帶速24000(2)篩選設(shè)備(3)破碎設(shè)備本設(shè)計選擇錘式反擊破碎機，其特點：新型高效，重量輕，破碎性能好，使用維護方便，運行可靠等。錘式反擊破碎機主要優(yōu)點:4①進料口大,破碎腔高，適應(yīng)物料硬度高、塊度大，產(chǎn)品石粉少。②物料懸空,破碎功耗小。③新穎錘頭，沖擊力大。④錘軸安裝可調(diào)，錘頭壽命長。⑤柵格尺寸可調(diào)，產(chǎn)品粒度可控，顆粒形狀好。⑥機箱可翻轉(zhuǎn)，檢修更方便。⑦方柄螺栓，抗沖擊、抗磨損。⑧結(jié)構(gòu)緊湊，機器剛性強。⑨拼體結(jié)構(gòu)，搬運、安裝方便。⑩沖擊、反擊、撞擊(石打石)破碎功能全,生產(chǎn)效率高,機件磨耗小,綜合效益顯著。表7-3錘式反擊破碎機主要技術(shù)參數(shù)表外外型尺寸電機kg)進料粒轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)/分)功率7.4除渣系統(tǒng)的設(shè)計計算本鍋爐系統(tǒng)為雙鍋筒橫置式鏈條爐排，鍋爐要求連續(xù)除渣，用重鏈式7.4.1灰渣總量計算鍋爐房每小時最大灰渣量可近似按下式計算：C=B(Aar+qQ4net,ar)t/h(7-5)式中B----鍋爐房平均或最小時耗煤量；A分，%；arq----固體不完全燃燒熱損失，%；net,arkg.2灰渣場面積由于灰渣直接由汽車從灰渣倉運走，故無須設(shè)置灰渣場。7.4.3灰渣斗體積計算取鍋爐房7h的灰渣量，設(shè)灰渣斗充滿度系數(shù)為0.6，設(shè)計容積按下式V=7V