《热源与热网》课程设计任务书－热源部分
《热源与热网》课程设计指导书－热源部分
青岛理工大学
建筑环境与设备工程教研室
张路
2009年6月
《热源与热网》课程设计任务书－热源部分
设计题目：某采暖用热水锅炉房工艺设计
设计目的：在《锅炉及锅炉房设备》课程学习的基础上，运用学过的基础理论和专业知识，
结合工程实际，参考国家有关规范、标准、工程设计图集及其它参考资料，独立地完成所要求的锅炉房工艺设计任务。通过课程设计，系统地掌握设计计算步骤、方法，培养学生分析、解决问题的能力，为以后的学习以及毕业设计奠定基础。
主要原始资料：
（1）热负荷与热网资料：主要用途为住宅采暖，并含有少量公共建筑采暖。每人选择与热网设
（2）设计地点：
每人选择与热网设计相同的设计地点。
（3）燃油资料：0号柴油，汽车运输，成分与性质如下： （4）原水水质资料：市政给水（自来水），供水压力：0.3 MPa 最高地下水位：-6 m
（5）气象资料
根据每人设计题目所在城市，查取采暖室外计算温度、采暖室外平均温度、采暖天数、主导风向及频率（冬、夏、常年）、大气压力（冬、夏）。自行决定采暖房间室内计算温度。
（6）按照供热需要确定工作班次和全年工作天数。 （7）热源选用燃油热水锅炉房。供回水温度95/70℃。 （8）已批准的环境影响报告书给出的烟囱高度为： 1、2、3、4、5题目10m； 6、7、8题目15m。
设计内容和要求：
第一部分：设计计算与设计说明书的编制
包括以下内容：
1. 锅炉型号和台数的选择
根据供热区域原始资料和热网设计所决定的参数，分别计算出采暖季的锅炉房最大计算热负荷、平均热负荷、非采暖季的锅炉房最大热负荷、平均热负荷，锅炉房全年热负荷，决定锅炉房的总容量。根据负荷的大小、负荷特点、工质参数决定燃油热水锅炉的型号和台数，并进行必要的分析比较。
2. 水处理设备的选择及计算
决定水处理方法。确定水处理设备的生产能力。选择水处理设备的型号和台数，计算连续运行时间和再生药剂消耗量，并选择决定有关辅助设备的型号或尺寸。需要除氧的，通过计算决定除氧设备和有关运行数据。
3. 给水设备和主要管道的选择计算
决定给水系统。选择循环水泵、补给水泵和有关水箱。决定锅炉与分水器、集水器之间的供、回水管管径。
4. 送、引风系统的设计
布置送引风系统，决定烟风道断面尺寸，决定烟囱直径。 5. 燃料储运方法的选择 6. 锅炉房工艺布置
决定锅炉房建筑的基本形式、主要控制尺寸、辅助间的组成和用途，进行锅炉和辅助设备的布置。
第二部分：设计图纸绘制
一张A2锅炉房热力系统图（没有比例），
一张A1锅炉房平面布置图（比例1:50或1:100）， 一张A2锅炉房立面图（比例1:50或1:100）。
时间安排：
计算与设备选择： 4天 绘图： 4天
《热源与热网》课程设计指导书－热源部分
热源与热网课程设计热源部分的设计指导书在《锅炉及锅炉房设备》第四版（以下简称“锅炉教材”）的P402～426“课程设计指导书”，并参考P349～363“第十二章 锅炉房设计及汽水系统”。本指导书只针对锅炉教材的相应内容作出补充说明。更为一般的设计原理、方法及参考数据，可查阅相关设计手册和规程规范。P427～435“附录3”给出了两个燃油燃气锅炉房的设计实例。 下面分条叙述设计要点。
第一部分：设计计算与设计说明书的编制
以下凡锅炉房补充说明的内容，项目编号与公式编号为了与锅炉教材该部分内的编号保持一致，以方便同学看书，所以可能有前后不连续或符号级别不匹配之处。只列条目而未加说明的部分，即为按照教材计算。
（一）锅炉型号和台数的选择 1.热负荷计算
参考锅炉教材P402第17行～P404第5行。补充说明如下： (1)计算热负荷
对于本题目，只有采暖热负荷的热水锅炉房，锅炉房热负荷计算式（附2－1）简化为： Qmax＝K0K1Q1 MW
Q1——采暖最大热负荷（热网输送的总负荷），MW ； K1＝1 ；
K0＝1.12～1.18 。
P402最下方的小字注解，按照锅炉行业的习惯，热水锅炉使用MW为单位。 (2)平均热负荷
公式（附2－2）的单位改为MW。
书上漏了一个公式：锅炉房平均热负荷Qpj是各项平均热负荷加起来再乘以K0 ， Qpj＝K0(Q1pj＋Q2pj＋Q3pj＋Q4pj) MW 对我们的题目，就是 Qpj＝K0Q1pj MW (3)全年热负荷 公式简化为： D0＝K0D1 MJ/年
D1——采暖全年热负荷，MJ/年。
对于单纯采暖的热水锅炉房，公式（附2－4）简化为： D1＝24n1Q1pj×3600 MJ/年
Q1pj——采暖平均热负荷，MW ；
n1——全年工作天数，按照供热需要确定。 注意：计算年负荷时，单位不要写成“MW/年”，而应是“MJ/年”。 锅炉房热负荷计算结果记入下表：
2.参考锅炉教材P404第6行～P405第7行。补充说明如下：
(1)选择额定进出水温度是多少的热水锅炉，根据热用途、供热规模和与用户的连接方式，由同学自己决定。锅炉的额定压力应能承受热网循环水泵出口的最高压力。
(2)一般说，锅炉房总热功率越小，选用的锅炉台数也越少。本题目台数选用2～3台，每一台的热功率可以相同，也可以有两种不同热功率的锅炉。全部锅炉热功率的总和等于或者略微大于锅炉房计算热负荷。
最大计算热负荷由几台多大的锅炉组合？不仅要考虑冬季最大计算热负荷这一个值，还要考虑冬季平均热负荷、夏季最大热负荷、夏季平均热负荷，全年中的最小负荷。有时还要考虑备用。比如，冬季最大热负荷14MW，仅仅根据这一个数据，采用一台14MW的锅炉一般是不合适的。原因有二：如果在采暖季中这一台锅炉出现故障，意味着全部供热量将变为零，一切用热都将停止，这可能在很大面积的区域造成较大影响；在采暖季的初期和末期，采暖热负荷较低，比如只有几个MW，锅炉的热效率会很低。如果同时知道夏季最大热负荷4MW，平均热负荷3.5MW，则采用一台7MW和两台4.2MW共三台锅炉更合理。
(3)燃烧设备，选用燃用轻柴油的锅炉。
(4)规模较小的锅炉房，如果单纯用于采暖，一般不需设备用锅炉。
备用锅炉是指平时不用，只在其它锅炉检修时使用的锅炉。备用锅炉保证了在锅炉检修时能达到最低热负荷要求，但增加了用户的投资。
(5)方案分析
(6)锅炉选择结果记入下表：
锅炉厂在产品性能中给出排烟温度的，采用锅炉厂给出的排烟温度。未给出的，本题目同学所选的锅炉排烟温度可按180℃计算。辅机型号是指锅炉厂提供配置的辅机，是按照锅炉厂假设的设计和运行条件配置的。锅炉厂配置水泵一般是按一台锅炉配置，实际工程常常要几台锅炉联合运行，一般要自选水泵，不能用锅炉厂配置的。送引风机要按照实际的设计条件校核，能满足该工程设计要求的，可以用锅炉厂配置的风机，也可以自选风机。
（二）水处理设备的选择及计算
参考锅炉教材P405第8行～P409倒数第12行。补充说明如下：
根据所选锅炉的型号和所给的水质，对照GB1576－2001《工业锅炉水质》（以下简称“水质标准”）中热水锅炉的要求（该标准内容列在教材P296页的表10－4，标题“热水锅炉锅内加药水处理的水质标准”印错了，应为“热水锅炉水处理的水质标准”），决定水处理的方式。热水锅炉的循环水一般不作任何处理。所以，锅炉水处理主要是对补给水进行的。一般来说，天然水作为补给水时都要先经过过滤，自来水有些可以不过滤。然后，热水锅炉一般软化即可，单台热功率大于等于4.2MW的还要除氧。
1.确定水处理设备生产能力
对于本题目，公式（附2－8）简化为： G＝1.2（Gbrw＋Gzh） t/h
Gzh是水处理系统的自耗水量，本题目中可按Gbrw的10～15％计算。 2.决定水的软化方法
热水锅炉不考虑相对碱度。在热水锅炉的水处理方法选择中不考虑排污问题。参见下面第5条的说明。
在实际工作中，原水水质较好，所需软化水量不大时，一般可选用全自动组合式离子交换器。如选全自动组合式交换器，选用一台能连续出水的即可。
如选人工操作固定床交换器，一般要选两台，每一台要满足全部软化水生产能力，互相倒换着用。逆流再生有关计算数据如下：
软化速度 20m/h 逆流冲洗速度 取等于再生速度(用软化后的水) 小反洗时间 10min 逆流冲洗时间 45min 小反洗速度 10m/h 小正洗时间 8min 再生剂单耗 110～140g/mol 小正洗速度 15m/h 再生液浓度 5％ 正洗时间 10min 再生速度 3m/h 正洗速度 10m/h
3.软化设备选择计算
组合式交换器食盐溶液的配制在交换器内部进行，可不计算其工作过程。人工操作的交换器需要选用盐液池。
很小的过滤器不好选，可使用某些带过滤功能的设备当过滤器用。如有一种叫“盐溶解器”的设备，就带有过滤功能。型号YR－500，工作压力不超过6Kgf/cm2，温度≤60℃，容积0.1m3，外形尺寸φ0 524×1560（外径×高），竖着放在地面上。
4.除氧设备选择计算
热水锅炉单台热功率大于等于4.2MW的，补给水才要除氧，在4.2MW以下的可以不除氧。小型热水锅炉可以使用加亚硫酸钠除氧方法。（除氧加药量在锅炉教材P409公式（附2-16），最终计算出来的单位“kg/h”印刷错误，应为“g/h”。）
5.关于排污
热水锅炉正常运行中一般不排污，只在热网的水质变得很脏时才排污。热网水质变脏的原因可能是：（1）管道铺设好后残留有泥土、石子、焊渣、铁屑、铁锈等，新锅炉内也可能有铁锈，没有进行彻底的冲洗就投入使用；（2）初次充水的水质不合格，水中的悬浮物和硬度物质形成水渣，水中的溶解氧腐蚀管道生成铁锈，；（3）运行中补水不合格，水渣和铁锈逐渐积累；（4）锅水（以及与热水锅炉直接连接的热网循环水）的PH值应通过加药调整到10～12之间，如果PH值偏小，会对受热面造成腐蚀，腐蚀产物使水质变脏。
当热水锅炉需要排污时，通过锅炉的定期排污管，把水排到一个池子里存放着，晾到40℃以下才能排入下水道。这个池子就叫排污降温池。排污时，要加强补水，保证压力不低于安全限度，避免水汽化。
本题目不做关于热水锅炉排污的计算，不设计排污降温池的尺寸，也不做调整锅水PH值的计算。 （三）给水设备和主要管道的选择计算
参考教材P412倒数第13行～P414最后一行。补充说明如下： 5.其他水泵和水箱的选择
如果原水压力能稳定在0.2MPa及以上，即可不设原水加压泵。 补水箱容积可按30～60min补水量确定。 6.热水锅炉房系统设备的选择
除了参考P413第2行～倒数第9行外，还可参考P362第3行～P363倒数第6行。 水泵水箱的选择结果列入下表：
电动泵
表中的电动机型号和水泵的进、出口管径，如果手册中没有给出可以不填。
锅炉房内部管道的管径计算采用如下算法：
根据管内流过的流体的压力、温度，查出流体密度或比容，把流体的质量流量换算成体积流量。从锅炉教材P439表4－6合理的流速范围内选取流速，算出所需的管子内部截面积和内径，从锅炉教材P439表4－7查出管子规格。
（四）送引风系统的设计
参考锅炉教材P415第1行～P416表格下面第4行。补充说明如下： 1.计算送风量和排烟量
每一台锅炉每小时最大燃油量计算式：B
3.610QglQnet,argl
8
kg/h
Qgl——每一台锅炉的额定热功率，MW；
Qnet,ar——燃料油的收到基低位发热量，kJ/kg； ηgl——锅炉热效率（取百分数的分子计算），％。 锅炉房每小时最大燃油量计算式：B
max
3.610QQnet,argl
8max
kg/h
Q——锅炉房计算热负荷，kW；
max
当几台锅炉的热效率不相等时，对各台锅炉进行负荷（Q）分配，分别计算各台锅炉的燃油量，然后把各台锅炉的燃油量加起来就是锅炉房的燃油量。
(2)送风量计算
理论空气量V0k＝0.0889（Car＋0.375Sar）＋0.265Har－0.0333Oar Nm3/Kg 对燃油炉，过量空气系数α取1.1 ，
03
实际空气量Vk＝αVk Nm/Kg
因为燃油锅炉q4＝0，所以Bj＝B，则有
3
每一台锅炉的送风量：Vsf＝BVk Nm/h
由于每台锅炉的送风机都是独立配备的，所以此处的燃油量必须是每一台锅炉的数值：
B
3.610QglQnet,argl
8
kg/h
其中，Qgl是每一台锅炉的额定热功率，MW。 (3)排烟量计算
RO2体积VRO2＝0.01866(Car＋0.375Sar) Nm3/Kg 理论氮气体积V0N2＝0.79V0k＋0.008Nar Nm3/Kg
理论水蒸汽体积V0H2O＝0.111Har＋0.0124Mar＋0.0161V0k Nm3/Kg 理论烟气量V0y＝VRO2＋V0N2＋V0H2O Nm3/Kg 实际烟气量Vy＝V0y＋1.0161(α－1)V0k Nm3/Kg
3
每一台锅炉的排烟量Vpy＝BVy Nm/h 上式中的B
3.610QglQnet,argl
8
kg/h
锅炉房总烟气量Vzy＝BVy Nm/h 上式中的B
3.610QQnet,argl
8
max
3
kg/h
2.决定送引风管道系统及其初步布置
送风管道简称风道，内部流过的是空气。引风管道又叫烟气通道，简称烟道，内部流过的是烟气。烟囱是指最后把烟气排向高空的竖直筒状烟道。在计算时，把烟囱看作是烟道的最后一部分。但在讨论问题时，习惯上只把锅炉和烟囱之间的连接部分称为烟道。很多锅炉要在烟道途中设置除尘器和引风机。锅炉产生的烟气离开锅炉后，经过烟道，进入烟囱，再经过烟囱，排入大气。
本题目只布置烟气通道，小型燃油锅炉一般采用金属制圆形截面烟道。可以几台锅炉共用一根烟囱，对于小的燃油燃气锅炉，也可以每台锅炉独立设一根烟囱。
3.决定风道和烟道断面尺寸
只计算烟道断面尺寸，金属制烟风道的流速可以取10～15m/s。
烟道断面积F
V(y273)3600Wy273
3
m
2
V——烟气流量，Nm/h；
当计算每一台锅炉的烟道时，用Vpy ，当计算几台锅炉汇合后的烟道时，用Vzy 。
y——流过烟道的烟气温度，℃。本题目中为简化计算，烟气温度允许近似取锅炉排烟温度。
Wy——烟气流速，m/s 。金属制烟风道的流速可以取10～15m/s 。 4.决定烟囱高度和直径
燃用轻柴油锅炉的烟囱高度由环境影响评价决定。本题目中由已知条件给出烟囱高度。
金属制烟囱的形状为上口与下口直径相同的圆筒形。其内部烟气速度在全负荷时为10～20m/s，在最小负荷时不得小于2.5～3m/s，以防冷空气倒灌。用上面的烟道断面积计算公式计算烟囱流通断面积，求出内径。结果记入下表：
烟囱
（五）燃料储运方法的选择
1.计算锅炉房的燃油量 每天最大燃油量计算式：B天
100243600Q
Qnet,argl
max
t/天
全年燃油量计算式：B年
100D0Qnet,argl
t/年
D0——全年热负荷，MJ/年；
Qnet,ar——燃料油的收到基低位发热量，kJ/kg； ηgl——锅炉热效率（取百分数的分子计算），％。 2.选择贮油罐与日用油箱
参考复印手册P354～355、P427～431、P434、P437～438。 （六）锅炉房工艺布置
参考锅炉教材P418第16行～P422倒数第5行，P362第3行～P363倒数第6行，都是只挑选
与小型燃油热水锅炉房相关的内容看。补充说明如下：
1.锅炉房建筑 (1)锅炉房的组成
(2)锅炉房建筑安全要求 (3)锅炉房建筑布置形式
锅炉房作单层布置，送风机放在炉前（没有引风机），不设风机间。 2.锅炉房设备布置 (1)一般原则 (2)锅炉布置
卧式锅壳式锅炉，要在炉前留出不小于锅炉长度的抽管检修用距离。 两种大小不同的锅炉，要求炉前对齐，炉后位置可以不齐。 (3)辅助设备布置
3.风烟管道和主要汽水管道布置
热水锅炉房没有分汽缸。本题目不设计分水缸和集水缸（又叫分水器和集水器）。 （八）设计说明书的编制 参考教材P425中间部分。
设计说明书按照以下顺序来编制： （
设计题目：
目录：
1. 锅炉型号和台数的选择 1.1 热负荷计算
1.2 锅炉型号和台数选择
2. 水处理设备的选择及计算 2.1 确定水处理设备生产能力 2.2 决定水的软化方法 2.3 软化设备选择计算
3. 给水设备和主要管道的选择计算 3.1 给水设备的选择计算 3.2 主要管道的管径计算
4. 送、引风系统的设计 4.1 计算送风量和排烟量
4.2 决定送引风管道系统及其初步布置 4.3 决定风道和烟道断面尺寸 4.4 决定烟囱的直径
5. 燃料储运方法的选择 5.1 计算锅炉房的燃油量 5.2 选择贮油罐与日用油箱
6. 锅炉房工艺布置
6.1 锅炉房建筑 6.2 锅炉房设备布置
6.3 风烟管道和主要汽水管道布置
参考文献： ）
第二部分：图纸绘制
参考教材P422倒数第4行～P425第9行。补充说明如下： （七）制图要求 1.热力系统图
设备大小、距离、位置完全不考虑比例和尺寸，而是看接管的复杂程度。比如锅炉的接管较多，可以画大一些。水箱接管较少，可以画的小，离子交换器接管很复杂，就要画的大。设备的朝向、方位要符合人的感觉习惯。比如把水箱的进水口画在上面，出水口在下面，排水口在最底部。锅炉和离子交换器底座朝下，不要横过来或倒过来，等等。
管路都用单线画，都用粗实线。阀门用细实线画。锅炉、离子交换器、水箱、水泵等设备轮廓线都用细实线。管路标注介质种类，并用图例说明（见附页）。全部设备要有编号，列出全部的设备明细表。序号从下向上排列。
2.设备布置图
要求画出平面图一张，立面图（剖面图）一张。
附：锅炉教材的课程设计指导书部分个别数据与算法的修改
1.P403公式（附2-3），当计算热水锅炉年负荷时，单位应是“MJ/年”，不要写成“MW/年”。 2.P403从（附2-4）到（附2-7），当计算热水锅炉年负荷时，每一个式子都要再乘以3600，最后的单位也是“MJ/年”不要写成“MW/年”。
3.P406第6行改为“有顶压时可取3～4m/h”。
4.P406第15行公式值得商榷，相对碱度的计算建议采用讲课重点提纲上给出的算法。 5.P407第7行，改为“每昼夜再生次数不超过1～2次”。意思是再生不要太频繁。
3
6.P407第11行，改为“001型树脂为1000～1500mol/m”。800～1000是质量较差的。 7.P408第6行，改为“001型树脂为170～200（顺流），110～140（逆流）”。120～150和80～100实际上难以做到。
8.P409公式（附2-16）算出来单位应为“g/h”。 9.P409第7行应为“水质标准规定为10～30mg/L”。 10.P411第8行应为“20～60min的给水量”。 11.P413第4行应为“参阅教材第十二章第六节”。
参考资料
1.《锅炉房设计规范》GB50041－2008，中国计划出版社。
2.吴味隆等编著，锅炉及锅炉房设备，第四版，中国建筑工业出版社，2006。 3.《锅炉房实用设计手册》（第2版），机械工业出版社，2001。 4.《燃油燃气锅炉房设计手册》，机械工业出版社，1998。 5.燃油锅炉本体和部分设备计算数据图表 6.部分锅炉房工程实例图纸
《热源与热网》课程设计任务书－热源部分
《热源与热网》课程设计指导书－热源部分
青岛理工大学
建筑环境与设备工程教研室
张路
2009年6月
《热源与热网》课程设计任务书－热源部分
设计题目：某采暖用热水锅炉房工艺设计
设计目的：在《锅炉及锅炉房设备》课程学习的基础上，运用学过的基础理论和专业知识，
结合工程实际，参考国家有关规范、标准、工程设计图集及其它参考资料，独立地完成所要求的锅炉房工艺设计任务。通过课程设计，系统地掌握设计计算步骤、方法，培养学生分析、解决问题的能力，为以后的学习以及毕业设计奠定基础。
主要原始资料：
（1）热负荷与热网资料：主要用途为住宅采暖，并含有少量公共建筑采暖。每人选择与热网设
（2）设计地点：
每人选择与热网设计相同的设计地点。
（3）燃油资料：0号柴油，汽车运输，成分与性质如下： （4）原水水质资料：市政给水（自来水），供水压力：0.3 MPa 最高地下水位：-6 m
（5）气象资料
根据每人设计题目所在城市，查取采暖室外计算温度、采暖室外平均温度、采暖天数、主导风向及频率（冬、夏、常年）、大气压力（冬、夏）。自行决定采暖房间室内计算温度。
（6）按照供热需要确定工作班次和全年工作天数。 （7）热源选用燃油热水锅炉房。供回水温度95/70℃。 （8）已批准的环境影响报告书给出的烟囱高度为： 1、2、3、4、5题目10m； 6、7、8题目15m。
设计内容和要求：
第一部分：设计计算与设计说明书的编制
包括以下内容：
1. 锅炉型号和台数的选择
根据供热区域原始资料和热网设计所决定的参数，分别计算出采暖季的锅炉房最大计算热负荷、平均热负荷、非采暖季的锅炉房最大热负荷、平均热负荷，锅炉房全年热负荷，决定锅炉房的总容量。根据负荷的大小、负荷特点、工质参数决定燃油热水锅炉的型号和台数，并进行必要的分析比较。
2. 水处理设备的选择及计算
决定水处理方法。确定水处理设备的生产能力。选择水处理设备的型号和台数，计算连续运行时间和再生药剂消耗量，并选择决定有关辅助设备的型号或尺寸。需要除氧的，通过计算决定除氧设备和有关运行数据。
3. 给水设备和主要管道的选择计算
决定给水系统。选择循环水泵、补给水泵和有关水箱。决定锅炉与分水器、集水器之间的供、回水管管径。
4. 送、引风系统的设计
布置送引风系统，决定烟风道断面尺寸，决定烟囱直径。 5. 燃料储运方法的选择 6. 锅炉房工艺布置
决定锅炉房建筑的基本形式、主要控制尺寸、辅助间的组成和用途，进行锅炉和辅助设备的布置。
第二部分：设计图纸绘制
一张A2锅炉房热力系统图（没有比例），
一张A1锅炉房平面布置图（比例1:50或1:100）， 一张A2锅炉房立面图（比例1:50或1:100）。
时间安排：
计算与设备选择： 4天 绘图： 4天
《热源与热网》课程设计指导书－热源部分
热源与热网课程设计热源部分的设计指导书在《锅炉及锅炉房设备》第四版（以下简称“锅炉教材”）的P402～426“课程设计指导书”，并参考P349～363“第十二章 锅炉房设计及汽水系统”。本指导书只针对锅炉教材的相应内容作出补充说明。更为一般的设计原理、方法及参考数据，可查阅相关设计手册和规程规范。P427～435“附录3”给出了两个燃油燃气锅炉房的设计实例。 下面分条叙述设计要点。
第一部分：设计计算与设计说明书的编制
以下凡锅炉房补充说明的内容，项目编号与公式编号为了与锅炉教材该部分内的编号保持一致，以方便同学看书，所以可能有前后不连续或符号级别不匹配之处。只列条目而未加说明的部分，即为按照教材计算。
（一）锅炉型号和台数的选择 1.热负荷计算
参考锅炉教材P402第17行～P404第5行。补充说明如下： (1)计算热负荷
对于本题目，只有采暖热负荷的热水锅炉房，锅炉房热负荷计算式（附2－1）简化为： Qmax＝K0K1Q1 MW
Q1——采暖最大热负荷（热网输送的总负荷），MW ； K1＝1 ；
K0＝1.12～1.18 。
P402最下方的小字注解，按照锅炉行业的习惯，热水锅炉使用MW为单位。 (2)平均热负荷
公式（附2－2）的单位改为MW。
书上漏了一个公式：锅炉房平均热负荷Qpj是各项平均热负荷加起来再乘以K0 ， Qpj＝K0(Q1pj＋Q2pj＋Q3pj＋Q4pj) MW 对我们的题目，就是 Qpj＝K0Q1pj MW (3)全年热负荷 公式简化为： D0＝K0D1 MJ/年
D1——采暖全年热负荷，MJ/年。
对于单纯采暖的热水锅炉房，公式（附2－4）简化为： D1＝24n1Q1pj×3600 MJ/年
Q1pj——采暖平均热负荷，MW ；
n1——全年工作天数，按照供热需要确定。 注意：计算年负荷时，单位不要写成“MW/年”，而应是“MJ/年”。 锅炉房热负荷计算结果记入下表：
2.参考锅炉教材P404第6行～P405第7行。补充说明如下：
(1)选择额定进出水温度是多少的热水锅炉，根据热用途、供热规模和与用户的连接方式，由同学自己决定。锅炉的额定压力应能承受热网循环水泵出口的最高压力。
(2)一般说，锅炉房总热功率越小，选用的锅炉台数也越少。本题目台数选用2～3台，每一台的热功率可以相同，也可以有两种不同热功率的锅炉。全部锅炉热功率的总和等于或者略微大于锅炉房计算热负荷。
最大计算热负荷由几台多大的锅炉组合？不仅要考虑冬季最大计算热负荷这一个值，还要考虑冬季平均热负荷、夏季最大热负荷、夏季平均热负荷，全年中的最小负荷。有时还要考虑备用。比如，冬季最大热负荷14MW，仅仅根据这一个数据，采用一台14MW的锅炉一般是不合适的。原因有二：如果在采暖季中这一台锅炉出现故障，意味着全部供热量将变为零，一切用热都将停止，这可能在很大面积的区域造成较大影响；在采暖季的初期和末期，采暖热负荷较低，比如只有几个MW，锅炉的热效率会很低。如果同时知道夏季最大热负荷4MW，平均热负荷3.5MW，则采用一台7MW和两台4.2MW共三台锅炉更合理。
(3)燃烧设备，选用燃用轻柴油的锅炉。
(4)规模较小的锅炉房，如果单纯用于采暖，一般不需设备用锅炉。
备用锅炉是指平时不用，只在其它锅炉检修时使用的锅炉。备用锅炉保证了在锅炉检修时能达到最低热负荷要求，但增加了用户的投资。
(5)方案分析
(6)锅炉选择结果记入下表：
锅炉厂在产品性能中给出排烟温度的，采用锅炉厂给出的排烟温度。未给出的，本题目同学所选的锅炉排烟温度可按180℃计算。辅机型号是指锅炉厂提供配置的辅机，是按照锅炉厂假设的设计和运行条件配置的。锅炉厂配置水泵一般是按一台锅炉配置，实际工程常常要几台锅炉联合运行，一般要自选水泵，不能用锅炉厂配置的。送引风机要按照实际的设计条件校核，能满足该工程设计要求的，可以用锅炉厂配置的风机，也可以自选风机。
（二）水处理设备的选择及计算
参考锅炉教材P405第8行～P409倒数第12行。补充说明如下：
根据所选锅炉的型号和所给的水质，对照GB1576－2001《工业锅炉水质》（以下简称“水质标准”）中热水锅炉的要求（该标准内容列在教材P296页的表10－4，标题“热水锅炉锅内加药水处理的水质标准”印错了，应为“热水锅炉水处理的水质标准”），决定水处理的方式。热水锅炉的循环水一般不作任何处理。所以，锅炉水处理主要是对补给水进行的。一般来说，天然水作为补给水时都要先经过过滤，自来水有些可以不过滤。然后，热水锅炉一般软化即可，单台热功率大于等于4.2MW的还要除氧。
1.确定水处理设备生产能力
对于本题目，公式（附2－8）简化为： G＝1.2（Gbrw＋Gzh） t/h
Gzh是水处理系统的自耗水量，本题目中可按Gbrw的10～15％计算。 2.决定水的软化方法
热水锅炉不考虑相对碱度。在热水锅炉的水处理方法选择中不考虑排污问题。参见下面第5条的说明。
在实际工作中，原水水质较好，所需软化水量不大时，一般可选用全自动组合式离子交换器。如选全自动组合式交换器，选用一台能连续出水的即可。
如选人工操作固定床交换器，一般要选两台，每一台要满足全部软化水生产能力，互相倒换着用。逆流再生有关计算数据如下：
软化速度 20m/h 逆流冲洗速度 取等于再生速度(用软化后的水) 小反洗时间 10min 逆流冲洗时间 45min 小反洗速度 10m/h 小正洗时间 8min 再生剂单耗 110～140g/mol 小正洗速度 15m/h 再生液浓度 5％ 正洗时间 10min 再生速度 3m/h 正洗速度 10m/h
3.软化设备选择计算
组合式交换器食盐溶液的配制在交换器内部进行，可不计算其工作过程。人工操作的交换器需要选用盐液池。
很小的过滤器不好选，可使用某些带过滤功能的设备当过滤器用。如有一种叫“盐溶解器”的设备，就带有过滤功能。型号YR－500，工作压力不超过6Kgf/cm2，温度≤60℃，容积0.1m3，外形尺寸φ0 524×1560（外径×高），竖着放在地面上。
4.除氧设备选择计算
热水锅炉单台热功率大于等于4.2MW的，补给水才要除氧，在4.2MW以下的可以不除氧。小型热水锅炉可以使用加亚硫酸钠除氧方法。（除氧加药量在锅炉教材P409公式（附2-16），最终计算出来的单位“kg/h”印刷错误，应为“g/h”。）
5.关于排污
热水锅炉正常运行中一般不排污，只在热网的水质变得很脏时才排污。热网水质变脏的原因可能是：（1）管道铺设好后残留有泥土、石子、焊渣、铁屑、铁锈等，新锅炉内也可能有铁锈，没有进行彻底的冲洗就投入使用；（2）初次充水的水质不合格，水中的悬浮物和硬度物质形成水渣，水中的溶解氧腐蚀管道生成铁锈，；（3）运行中补水不合格，水渣和铁锈逐渐积累；（4）锅水（以及与热水锅炉直接连接的热网循环水）的PH值应通过加药调整到10～12之间，如果PH值偏小，会对受热面造成腐蚀，腐蚀产物使水质变脏。
当热水锅炉需要排污时，通过锅炉的定期排污管，把水排到一个池子里存放着，晾到40℃以下才能排入下水道。这个池子就叫排污降温池。排污时，要加强补水，保证压力不低于安全限度，避免水汽化。
本题目不做关于热水锅炉排污的计算，不设计排污降温池的尺寸，也不做调整锅水PH值的计算。 （三）给水设备和主要管道的选择计算
参考教材P412倒数第13行～P414最后一行。补充说明如下： 5.其他水泵和水箱的选择
如果原水压力能稳定在0.2MPa及以上，即可不设原水加压泵。 补水箱容积可按30～60min补水量确定。 6.热水锅炉房系统设备的选择
除了参考P413第2行～倒数第9行外，还可参考P362第3行～P363倒数第6行。 水泵水箱的选择结果列入下表：
电动泵
表中的电动机型号和水泵的进、出口管径，如果手册中没有给出可以不填。
锅炉房内部管道的管径计算采用如下算法：
根据管内流过的流体的压力、温度，查出流体密度或比容，把流体的质量流量换算成体积流量。从锅炉教材P439表4－6合理的流速范围内选取流速，算出所需的管子内部截面积和内径，从锅炉教材P439表4－7查出管子规格。
（四）送引风系统的设计
参考锅炉教材P415第1行～P416表格下面第4行。补充说明如下： 1.计算送风量和排烟量
每一台锅炉每小时最大燃油量计算式：B
3.610QglQnet,argl
8
kg/h
Qgl——每一台锅炉的额定热功率，MW；
Qnet,ar——燃料油的收到基低位发热量，kJ/kg； ηgl——锅炉热效率（取百分数的分子计算），％。 锅炉房每小时最大燃油量计算式：B
max
3.610QQnet,argl
8max
kg/h
Q——锅炉房计算热负荷，kW；
max
当几台锅炉的热效率不相等时，对各台锅炉进行负荷（Q）分配，分别计算各台锅炉的燃油量，然后把各台锅炉的燃油量加起来就是锅炉房的燃油量。
(2)送风量计算
理论空气量V0k＝0.0889（Car＋0.375Sar）＋0.265Har－0.0333Oar Nm3/Kg 对燃油炉，过量空气系数α取1.1 ，
03
实际空气量Vk＝αVk Nm/Kg
因为燃油锅炉q4＝0，所以Bj＝B，则有
3
每一台锅炉的送风量：Vsf＝BVk Nm/h
由于每台锅炉的送风机都是独立配备的，所以此处的燃油量必须是每一台锅炉的数值：
B
3.610QglQnet,argl
8
kg/h
其中，Qgl是每一台锅炉的额定热功率，MW。 (3)排烟量计算
RO2体积VRO2＝0.01866(Car＋0.375Sar) Nm3/Kg 理论氮气体积V0N2＝0.79V0k＋0.008Nar Nm3/Kg
理论水蒸汽体积V0H2O＝0.111Har＋0.0124Mar＋0.0161V0k Nm3/Kg 理论烟气量V0y＝VRO2＋V0N2＋V0H2O Nm3/Kg 实际烟气量Vy＝V0y＋1.0161(α－1)V0k Nm3/Kg
3
每一台锅炉的排烟量Vpy＝BVy Nm/h 上式中的B
3.610QglQnet,argl
8
kg/h
锅炉房总烟气量Vzy＝BVy Nm/h 上式中的B
3.610QQnet,argl
8
max
3
kg/h
2.决定送引风管道系统及其初步布置
送风管道简称风道，内部流过的是空气。引风管道又叫烟气通道，简称烟道，内部流过的是烟气。烟囱是指最后把烟气排向高空的竖直筒状烟道。在计算时，把烟囱看作是烟道的最后一部分。但在讨论问题时，习惯上只把锅炉和烟囱之间的连接部分称为烟道。很多锅炉要在烟道途中设置除尘器和引风机。锅炉产生的烟气离开锅炉后，经过烟道，进入烟囱，再经过烟囱，排入大气。
本题目只布置烟气通道，小型燃油锅炉一般采用金属制圆形截面烟道。可以几台锅炉共用一根烟囱，对于小的燃油燃气锅炉，也可以每台锅炉独立设一根烟囱。
3.决定风道和烟道断面尺寸
只计算烟道断面尺寸，金属制烟风道的流速可以取10～15m/s。
烟道断面积F
V(y273)3600Wy273
3
m
2
V——烟气流量，Nm/h；
当计算每一台锅炉的烟道时，用Vpy ，当计算几台锅炉汇合后的烟道时，用Vzy 。
y——流过烟道的烟气温度，℃。本题目中为简化计算，烟气温度允许近似取锅炉排烟温度。
Wy——烟气流速，m/s 。金属制烟风道的流速可以取10～15m/s 。 4.决定烟囱高度和直径
燃用轻柴油锅炉的烟囱高度由环境影响评价决定。本题目中由已知条件给出烟囱高度。
金属制烟囱的形状为上口与下口直径相同的圆筒形。其内部烟气速度在全负荷时为10～20m/s，在最小负荷时不得小于2.5～3m/s，以防冷空气倒灌。用上面的烟道断面积计算公式计算烟囱流通断面积，求出内径。结果记入下表：
烟囱
（五）燃料储运方法的选择
1.计算锅炉房的燃油量 每天最大燃油量计算式：B天
100243600Q
Qnet,argl
max
t/天
全年燃油量计算式：B年
100D0Qnet,argl
t/年
D0——全年热负荷，MJ/年；
Qnet,ar——燃料油的收到基低位发热量，kJ/kg； ηgl——锅炉热效率（取百分数的分子计算），％。 2.选择贮油罐与日用油箱
参考复印手册P354～355、P427～431、P434、P437～438。 （六）锅炉房工艺布置
参考锅炉教材P418第16行～P422倒数第5行，P362第3行～P363倒数第6行，都是只挑选
与小型燃油热水锅炉房相关的内容看。补充说明如下：
1.锅炉房建筑 (1)锅炉房的组成
(2)锅炉房建筑安全要求 (3)锅炉房建筑布置形式
锅炉房作单层布置，送风机放在炉前（没有引风机），不设风机间。 2.锅炉房设备布置 (1)一般原则 (2)锅炉布置
卧式锅壳式锅炉，要在炉前留出不小于锅炉长度的抽管检修用距离。 两种大小不同的锅炉，要求炉前对齐，炉后位置可以不齐。 (3)辅助设备布置
3.风烟管道和主要汽水管道布置
热水锅炉房没有分汽缸。本题目不设计分水缸和集水缸（又叫分水器和集水器）。 （八）设计说明书的编制 参考教材P425中间部分。
设计说明书按照以下顺序来编制： （
设计题目：
目录：
1. 锅炉型号和台数的选择 1.1 热负荷计算
1.2 锅炉型号和台数选择
2. 水处理设备的选择及计算 2.1 确定水处理设备生产能力 2.2 决定水的软化方法 2.3 软化设备选择计算
3. 给水设备和主要管道的选择计算 3.1 给水设备的选择计算 3.2 主要管道的管径计算
4. 送、引风系统的设计 4.1 计算送风量和排烟量
4.2 决定送引风管道系统及其初步布置 4.3 决定风道和烟道断面尺寸 4.4 决定烟囱的直径
5. 燃料储运方法的选择 5.1 计算锅炉房的燃油量 5.2 选择贮油罐与日用油箱
6. 锅炉房工艺布置
6.1 锅炉房建筑 6.2 锅炉房设备布置
6.3 风烟管道和主要汽水管道布置
参考文献： ）
第二部分：图纸绘制
参考教材P422倒数第4行～P425第9行。补充说明如下： （七）制图要求 1.热力系统图
设备大小、距离、位置完全不考虑比例和尺寸，而是看接管的复杂程度。比如锅炉的接管较多，可以画大一些。水箱接管较少，可以画的小，离子交换器接管很复杂，就要画的大。设备的朝向、方位要符合人的感觉习惯。比如把水箱的进水口画在上面，出水口在下面，排水口在最底部。锅炉和离子交换器底座朝下，不要横过来或倒过来，等等。
管路都用单线画，都用粗实线。阀门用细实线画。锅炉、离子交换器、水箱、水泵等设备轮廓线都用细实线。管路标注介质种类，并用图例说明（见附页）。全部设备要有编号，列出全部的设备明细表。序号从下向上排列。
2.设备布置图
要求画出平面图一张，立面图（剖面图）一张。
附：锅炉教材的课程设计指导书部分个别数据与算法的修改
1.P403公式（附2-3），当计算热水锅炉年负荷时，单位应是“MJ/年”，不要写成“MW/年”。 2.P403从（附2-4）到（附2-7），当计算热水锅炉年负荷时，每一个式子都要再乘以3600，最后的单位也是“MJ/年”不要写成“MW/年”。
3.P406第6行改为“有顶压时可取3～4m/h”。
4.P406第15行公式值得商榷，相对碱度的计算建议采用讲课重点提纲上给出的算法。 5.P407第7行，改为“每昼夜再生次数不超过1～2次”。意思是再生不要太频繁。
3
6.P407第11行，改为“001型树脂为1000～1500mol/m”。800～1000是质量较差的。 7.P408第6行，改为“001型树脂为170～200（顺流），110～140（逆流）”。120～150和80～100实际上难以做到。
8.P409公式（附2-16）算出来单位应为“g/h”。 9.P409第7行应为“水质标准规定为10～30mg/L”。 10.P411第8行应为“20～60min的给水量”。 11.P413第4行应为“参阅教材第十二章第六节”。
参考资料
1.《锅炉房设计规范》GB50041－2008，中国计划出版社。
2.吴味隆等编著，锅炉及锅炉房设备，第四版，中国建筑工业出版社，2006。 3.《锅炉房实用设计手册》（第2版），机械工业出版社，2001。 4.《燃油燃气锅炉房设计手册》，机械工业出版社，1998。 5.燃油锅炉本体和部分设备计算数据图表 6.部分锅炉房工程实例图纸