设计任务书
一、 设计题目
浙江杭州市造纸厂厂区及生活区9t/h蒸汽供热锅炉房工艺设计。 二、 设计条件
2) 燃料:
浙江安仁石煤:Vdaf (%)=8.05,Car(%)=28.04,Har(%)=0.62,Oar(%)=2.73,
Na(%)=2.87,Sar(%)=3.57,Aar(%)=58.04,Ma r(%)=4.13, Qnet,ar(MJ/kg)=19.53(课本P30,表2-6)
3) 气象资料:
冬季采暖室外计算温度: -1℃; 采暖期总天数:43天; 采暖期室外平均温度:4.2℃ 主导风向:C N
大气压:冬季102090Pa;夏季:100050Pa.
4) 水质资料:
以自来水质为水源,水温18℃。
溶解固形物:550mg/L; 总硬度:6.35mmol/L; 总碱度:3.12mmol/L; PH值:8.20; 5) 其他资料:
锅炉房近期不考虑扩建。 地下水位:-4.5m。
回水方式:自流回水,不考虑水质污染 三班制,全年工作312天。
设计说明书
1. 热负荷计算
1) 最大计算热负荷
采暖季:Qmax=K0(K1Q1+K2Q2+K3Q3+K4Q4)+Q5 (t/h) 1.15×(1.0×3.8+0+0.6×4.70+0.5×1.70)+0=8.591(t/h)
式中
Q1 、Q2 、Q3 、Q4——分别为采暖、通风、生产和生活最大热负荷,由设计资料提供,其中Q2=0;
Q5——锅炉房除氧用热负荷,此处Q5=0;
K1、K2 、K3 、K4——分别为采暖、通风、生产和生活负荷同时使用系数; K0——锅炉房自耗热量和管网热损失系数,取1.1。
非采暖季:Qmax=K0(K2Q2+K3Q3+K4Q4)+Q5 (t/h) 1.1×(0+0.6×4.70+0.5×1.70)+0=4.221(t/h) 2)平均热负荷
采暖通风平均热负荷: Qi=
pj
tn-tpjtn-tw
Qi(t/h)
式中Qi——采暖最大热负荷,t/h;
tn——采暖房间室内计算温度,取20℃; tw——采暖期采暖室外计算温度,℃; tpj——采暖期室外平均温度,℃。
Qipj=
20-4.2
⨯3.8=2.859 t/h
20-(-1)
cpcp
采暖季:Qcp=K0(Q1cp+Q3+Q4)=1.15⨯(2.859+2.6+1.0)=7.428 t/h cpcp非采暖季: Qcp=K0(Q3+Q4)=1.15⨯(2.6+1.0)=4.14 t/h
3) 全年热负荷
采暖全年热负荷:
D1=8n1(SQ1+(3-S)Q1)
pj
f
=8×43×3×2.859=2950.49 (t/年)
生产全年热负荷:
pj
D3=8n3SQ3
=8×312×3×2.6=19468.8
(t/年)
生活全年热负荷: D4=8n4SQ
pj4
=8×312×3×1.0=7488
(t/年)
锅炉房全年热负荷:
D0=K0(D1+ D2+ D3+ D4) 1+
⎛⎝
Q5Qmax
⎫⎪⎭
=1.15×(2950.49+ 19468.8+7488)=34393.4(t/a)
将各项热负荷计算结果汇总列于表1中.
2. 锅炉型号及台数的确定
根据Qmax=8.591t/h、最高压力0.5MPa以及燃料为Ⅲ类石煤可初步提出目前使用较
多、性能较稳定的链条炉排炉的选炉方案:三台SZL3-1.0-SⅢ。采暖季最大负荷时运行三台,非采暖季时运行两台。 3. 水处理设备的选择及计算
1) 排污率及相对碱度的计算 按碱度:
采暖季:假定排污率P1=10%。 锅炉房总给水量:
Ggs=D(1+Ppw+P1)=9×(1+10%+0.5%)=9.945 (t/h) 凝结水总回水量: Ghs=K1Q1α1+K3Q3α3=1.0×3.8×0.95+0.6×4.7×0.7=5.584 (t/h)
补给水量:
Gbs=Ggs-Ghs=9.945-5.584=4.361 (t/h) 计算排污率:
αb=
Gbs5.584
⨯100%=⨯100%=0.56% Ggs9.945
P=
AgsAg-Ags
⨯100%=
αbAbs0.44⨯3.12
⨯100%=10.04% ⨯100%=
15-0.44⨯3.12Ag-αbAbs
Ag:锅水允许碱度,6~26mmol/L,取Ag=15mmol/L;
误差:
P-P10.04-101
⨯100%=⨯100%=0.4%
非采暖季:假定排污率P2=17%。
锅炉房总给水量:
Ggs=D(1+Ppw+P1)=6×(1+0.5%+17%)=7.05(t/h) 凝结水总回水量:
Ghs=K3Q3α3=0.6×4.7×0.7=1.974 (t/h)
补给水量:
Gbs=Ggs-Ghs=7.05-1.974=5.076 (t/h) 计算排污率:
αb=
Gbs5.076
⨯100%=⨯100%=0.72% Ggs7.05
P=
AgsAg-Ags
⨯100%=
αbAbs0.72⨯3.12
⨯100%=17.6% ⨯100%=
15-0.72⨯3.12Ag-αbAbs
Ag:锅水允许碱度,6~26mmol/L,取Ag=15mmol/L;
误差:
P-P217.6-17
⨯100%=⨯100%=3% P17.6
2) 水处理任务的确定
根据水质资料,锅炉补给水总硬度Hz=6.35mmol/L,即使与凝结水混合后,其硬度也大于蒸汽锅炉水质标准要求的0.03mmol//L,因此补给水必须软化处理。
根据排污率最大值P=10%,根据有关研究资料介绍,对于小容量锅炉房,排污率在10%左右,从经济角度考虑,一般不宜采取除碱措施,但是,相对碱度Axd=0.226>0.2,因此,本设计需要进行补给水的除碱。选用氢钠离子交换系统除碱。
根据补给水温度为18℃,查得其含氧量为10mg/L,远大于水质要求标准,需要进行除氧处理。
3) 软化系统的确定及设备选择计算.
低流速逆流再生钠离子交换系统具有出水水质好、再生液耗量低、效果好等优点,故本设计水处理软化系统选用“低流速逆流再生”钠离子交换系统。磺化煤交换剂交换容量小、化学稳定性差、机械强度差、易碎,故选择001型合成树脂作为交换剂,盐液为还原剂。
软化设备生产能力的确定:
Gzy=ωFρ=2×0.785×1=1.57 (t/h)
采暖季:Grs=1.2(Gbs+Gzy+Gwy)=1.2(4.361+0.26+1.57)=7.43(t/h)
非采暖季:Grs=1.2(Gbs+Gzy+Gwy)=1.2(5.076+0.144×6+1.57)=8.15(t/h) 钠离子交换器的选择计算见表2
表2 钠离子交换器选择计算
4) 再生系统的确定及设备选择计算
由于盐溶解器是盐溶液溶度不易控制均匀,且易被腐蚀,本设计确定采用盐液池再生系统,这种系统既解决了在同一标高处,浓盐液从浓盐液池向稀盐液池的转移流动问题,也解决了稀盐液浓度搅拌均匀的问题.
浓盐液池:考虑到储存一定量的干盐及清除淤泥操作时的方便,按n=6次再生用量设计,食盐纯度ϕ取95%,盐液浓度α为26%时,密度ρ=1.1972t/m3,则浓盐池容积:
Vn=
1.2nBϕ1.2⨯6⨯172⨯0.95
==3.8m3
1000αρ1000⨯0.26⨯1.1972
设计尺寸:长⨯宽⨯高=2m⨯1.5m⨯1.5m.
稀盐液池:考虑清除淤泥操作的方便,按n=3次再生用量设计,稀盐液浓度α为8%时,密度ρ=1.0559t/m3,则稀盐池容积:
Vx=
1.2nBϕ1.2⨯3⨯172⨯0.95
==7.04m3
1000αρ1000⨯0.08⨯1.0559
设计尺寸:长⨯宽⨯高=2.5m⨯2m⨯1.5m.
盐液泵:采用低流速ω=2 m/h再生,所以盐液泵流量
盐液泵的扬程去经验值200KPa。根据流量Q=1.2Fω=1.2⨯0.785⨯2=1.884m3/h,
和扬程,选型号102-3型防腐塑料泵二台,其中一台备用,流量为6m3/h,扬程为200KPa。
5) 除氧方式的确定及设备选择计算。 ①采用在水中加入亚硫酸钠的加药除氧措施。
氧的溶解度在46.5℃时为5.9mg/L,在26.6℃时为8.2mg/L
药剂量计算,按非采暖季负荷计算
Gy=G(15.8Qz+3.2PS0)=1.17kg/h
②
溶解水箱的容积
设计尺寸:长*宽*高=1.0*0.7*0.4
加药罐的有效容积一般不宜低于8h的药剂消耗量
设计尺寸:φ400*750mm
4. 汽水系统的确定及其设备选择计算 1) 给水系统的确定及设备选择计算。
① 系统的确定。
本锅炉房规模不大,回水为自流方式,为确保给水泵的安全运行,为使锅炉个给水泵之间能相互切换使用,本锅炉采用集中是二段单母管给水系统,凝水及软化水汇入凝结水箱然后有凝结水泵将水送至锅炉给水箱,给水泵将水经省煤器送入锅炉。
② 设备的选择计算。
给水泵:给水泵的流量和扬程应能满足锅炉房最大给水量和最高扬程的需要。 流量:Q=1.1Ggs=1.1⨯9.945=10.940 t/h(运行三台锅炉) Q=1.1Ggs=1.1⨯7.05=7.775 t/h(运行二台锅炉) 扬程:H=p+(100~200)kPa=1000+200=1200kPa
给水泵的型号和台数应能满足锅炉房全年负荷变化的要求及备用的要求。本设计确定采用二台(一台为检修备用泵)2GCA-5型4级给水泵(查手册表6-17),流量为8m3/h,扬程为132m,电机功率为15kw.汽蚀余量为4.7m。一台1GCA-5型6级给水泵(查手册表6-17),流量为4.5m3/h,扬程为142.2m,电机功率为7.5kw.汽蚀余量为3.7m。三台锅炉运行时,一台2GC-5泵和一台1GCA-5泵联合运行,两台锅炉运行时,只运行一台2GCA-5泵,另一台2GCA-5泵为检修备用泵;另外再选一台蒸汽往复泵作为停电备用泵,其流量按20-40分钟给水量计算,取三十分钟采暖季给水量计算,其流量0.5×9.945=4.9725,混合水温小于60℃,
1
2
12
可选蒸汽往复泵ZQS6/17(查手册表6-31),其流量4-6m/h,扬程175m。
给水箱:
给水箱的容积和个数: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
3
30
⨯9.945=4.97m3,选一台60
V
R108(一)型带隔板方形开式水箱(查表6-34),其有效容积V=10.4m3, =5.2m3,水箱长⨯宽⨯
2
高=3.6m⨯1.8m⨯1.8m.
为备用水箱.按30分钟给水量计算,单台给水箱的有效容积V=
给水箱安装高度:不小于给水泵最小灌注高度
minHgs=
Hgsmin,
Pbh-Pgs+∑∆h+Hf
ρg
+∆hy
式中 Pbh——使用温度下睡得饱和压力,Pa,根据th=46.5℃,查手册表1-27,
Pbh=0.0099MPa;
Pgs——给水箱液面压力,Pa;
∑∆h——吸水管道阻力,Pa,一般为600-800Pa;
Hf——富裕量,可取3000-5000Pa;
3
——使用温度下水的密度,Kg/m; ρ
2
g——重力加速度,m/s;
∆hy——泵的允许汽蚀余量,m。
minHgs
9900-1.013⨯10+700+4000=+4.7=-4.33m
980⨯9.8
5
2)凝结水系统的确定及设备选择计算. ①系统的确定.
本设计将凝结水箱(也称混水箱)和凝结水泵(也称混合水泵)至于地下室以便自流回水.软水和凝水全部汇入凝水箱混合,以减少凝结回水的散热损失,并确定凝结水泵不发生汽蚀、混合后的水由凝结水泵送入给水箱。
为有利于散热、通风和采光,地下室采用全敞开结构,地下室地坪标高-3.8m,地坪坡向集水坑,一般散漏水的收集,并便于排水泵将其排出。
②设备选择计算。 凝结水泵: 流量:由于凝水泵要满足的扬程不高,使用单机泵在负荷变化时所需电功率变化不很大,所以只按采暖季最大负荷是的锅炉补给水量及回水量计算,即
Q=1.1⨯(Gbs+Ghs)=1.1⨯9.945=10.9395m3/h
扬程:H=Pcy+H1+H2+H3=30+50+50=130 kPa
式中 Pcy——除氧器要求的进水压力,本设计为0; H1——管道阻力,本设计估算为30kPa;
H2——凝结水箱最低水位与给水箱或除氧器如口出标高差相应压力,取H2=50kPa; H3——附加压力,可取50kPa。 根据Q=10.9395m3/h,H=130 kPa,选2台IS80-50-250型单级单吸离心泵(查手册表6-5),其中1台备用。泵的流量15 m3/h,扬程21m,电机功率3kw。
凝结水箱:按30分钟锅炉补给水量和凝结水回收量计,其有效容积与给水箱相同,因此以选1台R108(一)型带隔板方形开式水箱,其有效容积V=10.4m3,
V
=5.2m3,水箱长⨯宽⨯2
高=3.6m⨯1.8m⨯1.8m.
3)其它水泵选择 ①原水加压泵:根据Q=5.076t/h,扬程不低于20-30m,查手册P282表6-5,选用IS65-40-315
3
单级单吸离心泵,其流量7.5m/h,扬程32.3m,功率4Kw,汽蚀余量2.5m。 ②地下室排水泵:估选1台IS50-32-200型离心泵,其流量为7.5m3/h,扬程为5m,电机功率为5.5kw,汽蚀余量为2.0m。 4)蒸汽系统的确定及设备选择计算。 ①系统的确定。
为使蒸汽管道便于运行管理,确定采取由每台锅炉引出的只蒸汽管都汇入同一蒸汽母管,母管在接入分气缸,由分气缸街道用户的蒸汽系统。
②设备选择:
分汽缸:
5)排污系统的确定及设备选择计算。 ①系统的确定。
为了充分利用排污水的热能,在连续排污系统中设置了连续排污扩容器,连续排污扩容器,连续排污扩容器降压后产的二期蒸汽可供食堂和浴室使用,扩容器排出的排污水还可进一步经设在混合水箱中的简易盘管与 水箱中水换热,使其热能进一步利用。由盘管排出的排污水再进入排污冷却池被冷却,然后排入下水道。
定期排污时间短、排污量较少,热利用经济意义不大,所以排污水直接排入冷却池,被冷却后再排入下水道。
为了锅炉的检修安全,每台锅炉的排污管均单独设置。另外,为了便于露水的取样化验,系统中还设置了取样冷却器。
②设备的选择计算。
连续排污扩容器:连续排污扩容器的选择需求得二次蒸汽量,
连续排污水量:Dps=6⨯17%=1.02t/h=1020kg/h 二次蒸汽量:
Dq=
Dps(iη-i1)(i1-i2)x
=
1020⨯(762.61⨯0.98-504.70)
=115.9kg/h
(2706.3-504.70)⨯0.97
式中 i——锅炉饱和水焓,i=762.61kj/kg;(书附表4-2)
i1、i2——分别为扩容器工作压力(0.2MPa)下饱和水和饱和蒸汽的焓,
i1=504.70kj/kg,i2=2706.3kj/kg;
η——排污管排污损失系数,可取0.98
X——二次蒸汽干度,一般取0.97. 扩容器的容积:
V=
kDqυRv
=
1.4⨯115.⨯90.858873
=0.23m
600
式中 K——容积余量系数,一般取1.3~1.5,取k=1.4;
3
υ——二次蒸汽的比容m/kg,0.2MPa压力时: υ=(1-x) ⨯0.00106+x⨯0.8854=0.85887m3/kg;
Rv——扩容器中单位容积的蒸汽分离强度,一般为400~1000m3/(m3∙h), 取Rv=600 m3/(m3∙h);
根据V=0.23m3,查手册P276表5-103,选LP-650/0.8型,Φ680扩容器一台,器容积为0.8m3 ,工作压力为0.2MPa,工作温度250℃
排污冷却池:拟设置一个混凝土冷却池,水冷方式,器尺寸为2.5m⨯2m⨯2m.
取样排冷却器:为了保证炉水取样化验的安全,查手册P276表5-104,设置3台Φ254型取样冷却器,工作压力(管内)为2.45MPa,工作温度225℃。
简易盘管:在不影响水箱有效容积使用的前提下,可根据水箱尺寸,现场制作.
6)汽水系统主要管径的计算。
汽水系统中与设备直接连接的管段,其直径采用设备接管孔径, 其他主要管径:
DN=
汽水系统主要管径的计算结果见表3
表3 汽水系统主要管径计算
5. 引、送风机系统的确定及设备选择计算
1)系统的确定。
确定采用分散式平衡通风系统,及每台锅炉都对应设置一套引、送风机、除尘器和烟、风道,烟气在总烟道中汇合经共用烟囱排出,空气则从消声器吸入后,经风道和鼓风机送入炉排,炉膛出口保持20~40Pa的真空度。 2)燃烧计算。
理论空气量Vk0:
Vk0=0.0889⨯(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.033Oar
=0.0889 ⨯(28.04+0.375 ⨯3.57)+0.265 ⨯0.62-0.033 ⨯2.73 2.685m3/kg 理论烟气量Vy:
000
Vy0=V+V+V ROHON
2
2
2
=0.018⨯66Car(+
o
+0.7V9k+
0.S37+5ar)M0.+a1r24
H+a0.r111V
0.0N0a8r
k
0.0161
=2.856 m3/kg
3)锅炉运行效率的确定。
本设计选用的SZL3-1.0-SⅢ型锅炉的设计效率为70%,根据国家有关节能指令的要求,运行效率应达65%,本设计以此为工艺设计参数。 4)耗煤量计算。
蒸汽锅炉每小时有效吸热量:
Qgl=D(iq-igs)⨯ 103+Dps(ips-igs)⨯103 (kg/h)
=3⨯(2776.2-251.45)⨯ 103+0.51(762.61-251.45)⨯103
=7.58⨯106 (kJ/h)
式中 D——锅炉蒸发量;
iq——蒸汽的焓,iq=i''-
rω
=2776.2kJ/kg; 100
igs——给水的焓(给水温度60℃,查附表); ips——排污的焓;
Dps——锅炉排污水量,3⨯17%=0.51 t/h。
耗煤量:
7.58⨯106
B===1252.58kg/h
Qnet,arηgl9310⨯0.65
由热力计算书知q4=10%。 计算耗煤量: Bj=B(1-1) 冷风量Vlk的计算。
Qgl
q4
)=1252.58⨯(1-0.1)=1127.32kg/h 100
''-∆α1+∆αky) Vlk=BjVk(α1
32 =1127.⨯
式中
273+tlk
273273+30
2.⨯685-(1.+4⨯ )
273
=4367.32m3/h=1.21m3/s
α''——炉膛出口处过量空气系数,取1.4;
∆α1——炉膛的漏风系数,取0.1;
∆αky——空气预热器中空气漏入烟道的漏风系数,取0; tlk——冷空气温度,30℃。 2) 烟气量的计算。
锅炉尾部排烟量Vpy的计算: Vpy=V0y+1.061⨯(αpy-1)V0k
=2.856+1.061⨯(1.7-1)⨯2.685
=4.77m3/kg
式中 αpy——锅炉排烟处过量空气系数,据热力计算可知为1.7。 省煤器出口至除尘器入口间烟气量Vcc的计算:
Vcc=Bj(Vpy+∆αVk)
273+ϑcc
273
273+180
273
=1127.32⨯(4.77+0.01⨯2.685)⨯ =8973.03m3/h=2.49m3/s
式中 ϑcc——除尘器前烟温,按热力计算可知为180℃; ∆α——此段烟道漏风系数,取0.01。 引风机出的烟气温度ϑyf的计算:
ϑyf=
αpyϑpy+∆αtlk1.7⨯180+0.05⨯30
=175.71℃ =
αpy+∆α1.7+0.05
式中 ∆α——省煤器出口至引风机烟道中的漏风系数,取0.05。
3) 风、烟道断面尺寸的确定。
风、烟道断面积用下式计算:
F=
V
ω
(m)
2
V——介质流量m3/s
m/s,砖或混凝土:风道4~8m/s,烟道6~8m/s,金属:风道10~15m/s, ω——介质流速,
烟道10~15m/s。(书P253表8-4)
风、烟道断面的计算结果类与表4.
4) 烟囱高度及断面确定。
高度:本锅炉房总额定蒸发量为9t/h,确定烟囱高度为35m。(书P259表8-6) 出口内径(d2):取烟囱出口烟速ω2=13m/s,(书P260表8-7)则
d2m
下口(±0.00标高)内径(d1):取烟囱锥度i=0.02,则
d1=d2+2iH=0.86+2⨯0.02⨯35=2.26m
取标准砖烟囱出口直径1.2m,±0.00m处直径3.96m,烟囱底最大直径7.4m。
5) 消声器及除尘器的选择计算。
消声器:根据Vlk=4367.32m3/h,查手册P182表3-34,选ZDL-A型中低压离心风机消声器3台,单台消声器适用风量4860m3/h。
除尘器:本锅炉房虽为常年不间断供热的锅炉房,但选录方案为3台3t/h,锅炉备用性较好,负荷率较高,可以弥补干式旋风除尘器耐磨性差和负荷变化适应性差的缺陷,发扬其长处,因此本设计确定选用干式旋风除尘器,根据处理烟量Vcc=8973.03m3/h,选3台XZD/G-4型旋风除尘器,其单台处理烟量为12000m3/h,除尘率90%~95%,阻力620Pa~800Pa,配套风机Y5-47-12No.6C。进口法兰591⨯308mm,出口法兰Φ881mm。 6) 吸气风箱的设计。
本设计中,送风机和引风机吸入口都设有吸气风箱。
7) 送、引风机的选择计算。
由计算流量和压头,求出裕量流量和压头,在求出选择流量和压头后进行选择风机,所选风机的流量和压头应能满足选择流量和压头的需要。
①送风机。
计算流量Qjk:
Qjk=Qlk=4367.32m3/h 裕量流量Qyk:
Qyk=β1Qjk
[1**********]5
=1.1⨯4367.32⨯=4865.27m3/h b100050
式中 β1——风量裕量系数,由书P260表8-8,取1.1; b——当地夏季大气压。
选择流量Qxk:
Qxk =Qyk=4865.27m3/h
计算压头Hjk:H包括锅炉本体炉排和料层阻力800~1000Pa,取962Pa,本体外风道阻力,
此项估算过为200Pa,消声器阻力取215Pa。则 Hjk=962+200+215=1377Pa 裕量压头Hyk:
Hyk= β2Hjk=1.2⨯1377=1652Pa
式中 β2——压头裕量系数,由书P260表8-8,取1.1。 选择压头Hxk: Hxk=
T10132530+273101325
Hyk=⨯⨯1652=1730pa
Tkb20+273100050
根据Qxk=4865.27m3/h和H=1730Pa,查手册P179表3-32,选送风机T4-72-12/4A型,其
流量为5299m3/h,风压为1999Pa,电机功率为5.5kw。 ②引风机。
计算流量Qjy:
Qjy=Vyf=9062.76m3/h 裕量流量Qyy:
Qyy=β1Qjy
选择流量Qxy:
[1**********]5
=1.1⨯9062.76⨯=10096.08m3/h b100050
Qxy=Qyy= 10096.08m3/h
y
计算压头Hjy:Hjy包括烟道水利阻力∆Hsl(含本体烟道阻力1600Pa,本体后烟道阻力及
自生风力工估算220Pa),除尘器阻力∆hch=700时,
y
Hjy= ∆Hsl+ ∆hch =1600+220+700=2520 Pa
裕量压头Hyy:
Hyy=β2Hjy =1.2×2520=3024 Pa
选择压头Hxy:
Hxy=
T101325175.71+273101325
Hyy=⨯⨯3024=2727.5pa
Tkb250+273100050
预选风机性能曲线是以烟气为介质,在101325Pa压力、250℃烟温下获得,所以不需要
进行将空气介质换为烟气介质的密度修正。
根据Q=10096.08m3/h和H=2727.5Pa,查手册P158表3-17,选Y5-47-12No.6C型引风机3台,其单台流量为11027m3/h,风压为3236Pa,电机功率为18.5kw。 6. 运煤除灰渣系统的确定及设备选择计算 1) 烟量及灰渣量的计算。
① 锅炉房最大小时耗煤量B'。
单台锅炉最大负荷是的耗煤量已算的为B=1252.58kg/(h∙台),所以,B'=3×B=3757.74kg/h。
② 锅炉房最大负荷季节是时平均小时耗煤量Bpj。
ax
Bmpj=
max
K0D(pjiq-igs)+Dps(ips-igs)
Qnet,arηgl
=
1.15⨯7.4⨯(2776.2-251.45)+1.53⨯(762.61-251.45)
9310⨯65%
max
=3.68t/h
③ 最大负荷时昼夜耗煤量Bzy。
Bzy=8SBpj+8(3-S)Bf=8×3×3.68+0=88.32 t/d ④ 年耗煤量B0
max
max
⑤ 锅炉房最大负荷时小时灰渣量G'。
Aarq4Qnet,ar
''G=B(+)
10032657
8 =3.75⨯
58.0410⨯%9310
=)2.2 9t/h10032657
max
⑥ 锅炉房最大负荷季节时平均小时灰渣量Gpj。
qQmaxmaxAar
Gpj=Bpj(+4net,ar)
10032657
=2.4t4h/
⑦ 最大负荷时的昼夜灰渣量Gzy:
max
qQmaxmaxAar
Gzy=Bzy(+4net,ar)
10032657
=53.88t/d
⑧
年灰渣量
2) 运煤除灰渣方式的确定。
根据B'=3.758t/h,G'=2.29t/h,同时从改善劳动条件及提高劳动效率等因素考虑,采用人工手推车加垂直卷扬翻斗上煤和螺旋出渣机加手推车出渣的半机械化的运煤出渣方式。
3) 运煤系统的输送量及输煤设备的选择计算。
① 运煤量:
G=
max
Bzykm
G0=9054.3t/a
t
=7.0t7h /
② 设备选择。
根据计算,根据计算,选CGS4-A垂直卷扬翻斗上煤机3台,单台容量为0.125m3,提速为0.145m/s,电机型号为Y90S-4,功率为1.1KW,按10次/h间歇上煤,可达1.25>3.7/3 t/h
4) 出渣设备选择。
根据G'=0.686t/h,选择LXL-1型螺旋除渣机3台,其单台额定除灰渣能力为0.8t/h。 5) 煤场和渣场面积的确定。
① 煤场面积
Fm=
max
BzyTMN
1000Hρϕ
maxQpjTMN
m2=
3680⨯24⨯10⨯1.5
=462m2
1000⨯4⨯0.9⨯0.8
② 渣场面积估算
Fhz=
Hρϕ
m2=
2.24⨯5⨯1.5⨯24
=180.4m2
4⨯0.85⨯0.7
7. 锅炉房设备明细表
表5 三台DZL2-1-IIW蒸汽锅炉房设备明细表
设计任务书
一、 设计题目
浙江杭州市造纸厂厂区及生活区9t/h蒸汽供热锅炉房工艺设计。 二、 设计条件
2) 燃料:
浙江安仁石煤:Vdaf (%)=8.05,Car(%)=28.04,Har(%)=0.62,Oar(%)=2.73,
Na(%)=2.87,Sar(%)=3.57,Aar(%)=58.04,Ma r(%)=4.13, Qnet,ar(MJ/kg)=19.53(课本P30,表2-6)
3) 气象资料:
冬季采暖室外计算温度: -1℃; 采暖期总天数:43天; 采暖期室外平均温度:4.2℃ 主导风向:C N
大气压:冬季102090Pa;夏季:100050Pa.
4) 水质资料:
以自来水质为水源,水温18℃。
溶解固形物:550mg/L; 总硬度:6.35mmol/L; 总碱度:3.12mmol/L; PH值:8.20; 5) 其他资料:
锅炉房近期不考虑扩建。 地下水位:-4.5m。
回水方式:自流回水,不考虑水质污染 三班制,全年工作312天。
设计说明书
1. 热负荷计算
1) 最大计算热负荷
采暖季:Qmax=K0(K1Q1+K2Q2+K3Q3+K4Q4)+Q5 (t/h) 1.15×(1.0×3.8+0+0.6×4.70+0.5×1.70)+0=8.591(t/h)
式中
Q1 、Q2 、Q3 、Q4——分别为采暖、通风、生产和生活最大热负荷,由设计资料提供,其中Q2=0;
Q5——锅炉房除氧用热负荷,此处Q5=0;
K1、K2 、K3 、K4——分别为采暖、通风、生产和生活负荷同时使用系数; K0——锅炉房自耗热量和管网热损失系数,取1.1。
非采暖季:Qmax=K0(K2Q2+K3Q3+K4Q4)+Q5 (t/h) 1.1×(0+0.6×4.70+0.5×1.70)+0=4.221(t/h) 2)平均热负荷
采暖通风平均热负荷: Qi=
pj
tn-tpjtn-tw
Qi(t/h)
式中Qi——采暖最大热负荷,t/h;
tn——采暖房间室内计算温度,取20℃; tw——采暖期采暖室外计算温度,℃; tpj——采暖期室外平均温度,℃。
Qipj=
20-4.2
⨯3.8=2.859 t/h
20-(-1)
cpcp
采暖季:Qcp=K0(Q1cp+Q3+Q4)=1.15⨯(2.859+2.6+1.0)=7.428 t/h cpcp非采暖季: Qcp=K0(Q3+Q4)=1.15⨯(2.6+1.0)=4.14 t/h
3) 全年热负荷
采暖全年热负荷:
D1=8n1(SQ1+(3-S)Q1)
pj
f
=8×43×3×2.859=2950.49 (t/年)
生产全年热负荷:
pj
D3=8n3SQ3
=8×312×3×2.6=19468.8
(t/年)
生活全年热负荷: D4=8n4SQ
pj4
=8×312×3×1.0=7488
(t/年)
锅炉房全年热负荷:
D0=K0(D1+ D2+ D3+ D4) 1+
⎛⎝
Q5Qmax
⎫⎪⎭
=1.15×(2950.49+ 19468.8+7488)=34393.4(t/a)
将各项热负荷计算结果汇总列于表1中.
2. 锅炉型号及台数的确定
根据Qmax=8.591t/h、最高压力0.5MPa以及燃料为Ⅲ类石煤可初步提出目前使用较
多、性能较稳定的链条炉排炉的选炉方案:三台SZL3-1.0-SⅢ。采暖季最大负荷时运行三台,非采暖季时运行两台。 3. 水处理设备的选择及计算
1) 排污率及相对碱度的计算 按碱度:
采暖季:假定排污率P1=10%。 锅炉房总给水量:
Ggs=D(1+Ppw+P1)=9×(1+10%+0.5%)=9.945 (t/h) 凝结水总回水量: Ghs=K1Q1α1+K3Q3α3=1.0×3.8×0.95+0.6×4.7×0.7=5.584 (t/h)
补给水量:
Gbs=Ggs-Ghs=9.945-5.584=4.361 (t/h) 计算排污率:
αb=
Gbs5.584
⨯100%=⨯100%=0.56% Ggs9.945
P=
AgsAg-Ags
⨯100%=
αbAbs0.44⨯3.12
⨯100%=10.04% ⨯100%=
15-0.44⨯3.12Ag-αbAbs
Ag:锅水允许碱度,6~26mmol/L,取Ag=15mmol/L;
误差:
P-P10.04-101
⨯100%=⨯100%=0.4%
非采暖季:假定排污率P2=17%。
锅炉房总给水量:
Ggs=D(1+Ppw+P1)=6×(1+0.5%+17%)=7.05(t/h) 凝结水总回水量:
Ghs=K3Q3α3=0.6×4.7×0.7=1.974 (t/h)
补给水量:
Gbs=Ggs-Ghs=7.05-1.974=5.076 (t/h) 计算排污率:
αb=
Gbs5.076
⨯100%=⨯100%=0.72% Ggs7.05
P=
AgsAg-Ags
⨯100%=
αbAbs0.72⨯3.12
⨯100%=17.6% ⨯100%=
15-0.72⨯3.12Ag-αbAbs
Ag:锅水允许碱度,6~26mmol/L,取Ag=15mmol/L;
误差:
P-P217.6-17
⨯100%=⨯100%=3% P17.6
2) 水处理任务的确定
根据水质资料,锅炉补给水总硬度Hz=6.35mmol/L,即使与凝结水混合后,其硬度也大于蒸汽锅炉水质标准要求的0.03mmol//L,因此补给水必须软化处理。
根据排污率最大值P=10%,根据有关研究资料介绍,对于小容量锅炉房,排污率在10%左右,从经济角度考虑,一般不宜采取除碱措施,但是,相对碱度Axd=0.226>0.2,因此,本设计需要进行补给水的除碱。选用氢钠离子交换系统除碱。
根据补给水温度为18℃,查得其含氧量为10mg/L,远大于水质要求标准,需要进行除氧处理。
3) 软化系统的确定及设备选择计算.
低流速逆流再生钠离子交换系统具有出水水质好、再生液耗量低、效果好等优点,故本设计水处理软化系统选用“低流速逆流再生”钠离子交换系统。磺化煤交换剂交换容量小、化学稳定性差、机械强度差、易碎,故选择001型合成树脂作为交换剂,盐液为还原剂。
软化设备生产能力的确定:
Gzy=ωFρ=2×0.785×1=1.57 (t/h)
采暖季:Grs=1.2(Gbs+Gzy+Gwy)=1.2(4.361+0.26+1.57)=7.43(t/h)
非采暖季:Grs=1.2(Gbs+Gzy+Gwy)=1.2(5.076+0.144×6+1.57)=8.15(t/h) 钠离子交换器的选择计算见表2
表2 钠离子交换器选择计算
4) 再生系统的确定及设备选择计算
由于盐溶解器是盐溶液溶度不易控制均匀,且易被腐蚀,本设计确定采用盐液池再生系统,这种系统既解决了在同一标高处,浓盐液从浓盐液池向稀盐液池的转移流动问题,也解决了稀盐液浓度搅拌均匀的问题.
浓盐液池:考虑到储存一定量的干盐及清除淤泥操作时的方便,按n=6次再生用量设计,食盐纯度ϕ取95%,盐液浓度α为26%时,密度ρ=1.1972t/m3,则浓盐池容积:
Vn=
1.2nBϕ1.2⨯6⨯172⨯0.95
==3.8m3
1000αρ1000⨯0.26⨯1.1972
设计尺寸:长⨯宽⨯高=2m⨯1.5m⨯1.5m.
稀盐液池:考虑清除淤泥操作的方便,按n=3次再生用量设计,稀盐液浓度α为8%时,密度ρ=1.0559t/m3,则稀盐池容积:
Vx=
1.2nBϕ1.2⨯3⨯172⨯0.95
==7.04m3
1000αρ1000⨯0.08⨯1.0559
设计尺寸:长⨯宽⨯高=2.5m⨯2m⨯1.5m.
盐液泵:采用低流速ω=2 m/h再生,所以盐液泵流量
盐液泵的扬程去经验值200KPa。根据流量Q=1.2Fω=1.2⨯0.785⨯2=1.884m3/h,
和扬程,选型号102-3型防腐塑料泵二台,其中一台备用,流量为6m3/h,扬程为200KPa。
5) 除氧方式的确定及设备选择计算。 ①采用在水中加入亚硫酸钠的加药除氧措施。
氧的溶解度在46.5℃时为5.9mg/L,在26.6℃时为8.2mg/L
药剂量计算,按非采暖季负荷计算
Gy=G(15.8Qz+3.2PS0)=1.17kg/h
②
溶解水箱的容积
设计尺寸:长*宽*高=1.0*0.7*0.4
加药罐的有效容积一般不宜低于8h的药剂消耗量
设计尺寸:φ400*750mm
4. 汽水系统的确定及其设备选择计算 1) 给水系统的确定及设备选择计算。
① 系统的确定。
本锅炉房规模不大,回水为自流方式,为确保给水泵的安全运行,为使锅炉个给水泵之间能相互切换使用,本锅炉采用集中是二段单母管给水系统,凝水及软化水汇入凝结水箱然后有凝结水泵将水送至锅炉给水箱,给水泵将水经省煤器送入锅炉。
② 设备的选择计算。
给水泵:给水泵的流量和扬程应能满足锅炉房最大给水量和最高扬程的需要。 流量:Q=1.1Ggs=1.1⨯9.945=10.940 t/h(运行三台锅炉) Q=1.1Ggs=1.1⨯7.05=7.775 t/h(运行二台锅炉) 扬程:H=p+(100~200)kPa=1000+200=1200kPa
给水泵的型号和台数应能满足锅炉房全年负荷变化的要求及备用的要求。本设计确定采用二台(一台为检修备用泵)2GCA-5型4级给水泵(查手册表6-17),流量为8m3/h,扬程为132m,电机功率为15kw.汽蚀余量为4.7m。一台1GCA-5型6级给水泵(查手册表6-17),流量为4.5m3/h,扬程为142.2m,电机功率为7.5kw.汽蚀余量为3.7m。三台锅炉运行时,一台2GC-5泵和一台1GCA-5泵联合运行,两台锅炉运行时,只运行一台2GCA-5泵,另一台2GCA-5泵为检修备用泵;另外再选一台蒸汽往复泵作为停电备用泵,其流量按20-40分钟给水量计算,取三十分钟采暖季给水量计算,其流量0.5×9.945=4.9725,混合水温小于60℃,
1
2
12
可选蒸汽往复泵ZQS6/17(查手册表6-31),其流量4-6m/h,扬程175m。
给水箱:
给水箱的容积和个数: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
3
30
⨯9.945=4.97m3,选一台60
V
R108(一)型带隔板方形开式水箱(查表6-34),其有效容积V=10.4m3, =5.2m3,水箱长⨯宽⨯
2
高=3.6m⨯1.8m⨯1.8m.
为备用水箱.按30分钟给水量计算,单台给水箱的有效容积V=
给水箱安装高度:不小于给水泵最小灌注高度
minHgs=
Hgsmin,
Pbh-Pgs+∑∆h+Hf
ρg
+∆hy
式中 Pbh——使用温度下睡得饱和压力,Pa,根据th=46.5℃,查手册表1-27,
Pbh=0.0099MPa;
Pgs——给水箱液面压力,Pa;
∑∆h——吸水管道阻力,Pa,一般为600-800Pa;
Hf——富裕量,可取3000-5000Pa;
3
——使用温度下水的密度,Kg/m; ρ
2
g——重力加速度,m/s;
∆hy——泵的允许汽蚀余量,m。
minHgs
9900-1.013⨯10+700+4000=+4.7=-4.33m
980⨯9.8
5
2)凝结水系统的确定及设备选择计算. ①系统的确定.
本设计将凝结水箱(也称混水箱)和凝结水泵(也称混合水泵)至于地下室以便自流回水.软水和凝水全部汇入凝水箱混合,以减少凝结回水的散热损失,并确定凝结水泵不发生汽蚀、混合后的水由凝结水泵送入给水箱。
为有利于散热、通风和采光,地下室采用全敞开结构,地下室地坪标高-3.8m,地坪坡向集水坑,一般散漏水的收集,并便于排水泵将其排出。
②设备选择计算。 凝结水泵: 流量:由于凝水泵要满足的扬程不高,使用单机泵在负荷变化时所需电功率变化不很大,所以只按采暖季最大负荷是的锅炉补给水量及回水量计算,即
Q=1.1⨯(Gbs+Ghs)=1.1⨯9.945=10.9395m3/h
扬程:H=Pcy+H1+H2+H3=30+50+50=130 kPa
式中 Pcy——除氧器要求的进水压力,本设计为0; H1——管道阻力,本设计估算为30kPa;
H2——凝结水箱最低水位与给水箱或除氧器如口出标高差相应压力,取H2=50kPa; H3——附加压力,可取50kPa。 根据Q=10.9395m3/h,H=130 kPa,选2台IS80-50-250型单级单吸离心泵(查手册表6-5),其中1台备用。泵的流量15 m3/h,扬程21m,电机功率3kw。
凝结水箱:按30分钟锅炉补给水量和凝结水回收量计,其有效容积与给水箱相同,因此以选1台R108(一)型带隔板方形开式水箱,其有效容积V=10.4m3,
V
=5.2m3,水箱长⨯宽⨯2
高=3.6m⨯1.8m⨯1.8m.
3)其它水泵选择 ①原水加压泵:根据Q=5.076t/h,扬程不低于20-30m,查手册P282表6-5,选用IS65-40-315
3
单级单吸离心泵,其流量7.5m/h,扬程32.3m,功率4Kw,汽蚀余量2.5m。 ②地下室排水泵:估选1台IS50-32-200型离心泵,其流量为7.5m3/h,扬程为5m,电机功率为5.5kw,汽蚀余量为2.0m。 4)蒸汽系统的确定及设备选择计算。 ①系统的确定。
为使蒸汽管道便于运行管理,确定采取由每台锅炉引出的只蒸汽管都汇入同一蒸汽母管,母管在接入分气缸,由分气缸街道用户的蒸汽系统。
②设备选择:
分汽缸:
5)排污系统的确定及设备选择计算。 ①系统的确定。
为了充分利用排污水的热能,在连续排污系统中设置了连续排污扩容器,连续排污扩容器,连续排污扩容器降压后产的二期蒸汽可供食堂和浴室使用,扩容器排出的排污水还可进一步经设在混合水箱中的简易盘管与 水箱中水换热,使其热能进一步利用。由盘管排出的排污水再进入排污冷却池被冷却,然后排入下水道。
定期排污时间短、排污量较少,热利用经济意义不大,所以排污水直接排入冷却池,被冷却后再排入下水道。
为了锅炉的检修安全,每台锅炉的排污管均单独设置。另外,为了便于露水的取样化验,系统中还设置了取样冷却器。
②设备的选择计算。
连续排污扩容器:连续排污扩容器的选择需求得二次蒸汽量,
连续排污水量:Dps=6⨯17%=1.02t/h=1020kg/h 二次蒸汽量:
Dq=
Dps(iη-i1)(i1-i2)x
=
1020⨯(762.61⨯0.98-504.70)
=115.9kg/h
(2706.3-504.70)⨯0.97
式中 i——锅炉饱和水焓,i=762.61kj/kg;(书附表4-2)
i1、i2——分别为扩容器工作压力(0.2MPa)下饱和水和饱和蒸汽的焓,
i1=504.70kj/kg,i2=2706.3kj/kg;
η——排污管排污损失系数,可取0.98
X——二次蒸汽干度,一般取0.97. 扩容器的容积:
V=
kDqυRv
=
1.4⨯115.⨯90.858873
=0.23m
600
式中 K——容积余量系数,一般取1.3~1.5,取k=1.4;
3
υ——二次蒸汽的比容m/kg,0.2MPa压力时: υ=(1-x) ⨯0.00106+x⨯0.8854=0.85887m3/kg;
Rv——扩容器中单位容积的蒸汽分离强度,一般为400~1000m3/(m3∙h), 取Rv=600 m3/(m3∙h);
根据V=0.23m3,查手册P276表5-103,选LP-650/0.8型,Φ680扩容器一台,器容积为0.8m3 ,工作压力为0.2MPa,工作温度250℃
排污冷却池:拟设置一个混凝土冷却池,水冷方式,器尺寸为2.5m⨯2m⨯2m.
取样排冷却器:为了保证炉水取样化验的安全,查手册P276表5-104,设置3台Φ254型取样冷却器,工作压力(管内)为2.45MPa,工作温度225℃。
简易盘管:在不影响水箱有效容积使用的前提下,可根据水箱尺寸,现场制作.
6)汽水系统主要管径的计算。
汽水系统中与设备直接连接的管段,其直径采用设备接管孔径, 其他主要管径:
DN=
汽水系统主要管径的计算结果见表3
表3 汽水系统主要管径计算
5. 引、送风机系统的确定及设备选择计算
1)系统的确定。
确定采用分散式平衡通风系统,及每台锅炉都对应设置一套引、送风机、除尘器和烟、风道,烟气在总烟道中汇合经共用烟囱排出,空气则从消声器吸入后,经风道和鼓风机送入炉排,炉膛出口保持20~40Pa的真空度。 2)燃烧计算。
理论空气量Vk0:
Vk0=0.0889⨯(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.033Oar
=0.0889 ⨯(28.04+0.375 ⨯3.57)+0.265 ⨯0.62-0.033 ⨯2.73 2.685m3/kg 理论烟气量Vy:
000
Vy0=V+V+V ROHON
2
2
2
=0.018⨯66Car(+
o
+0.7V9k+
0.S37+5ar)M0.+a1r24
H+a0.r111V
0.0N0a8r
k
0.0161
=2.856 m3/kg
3)锅炉运行效率的确定。
本设计选用的SZL3-1.0-SⅢ型锅炉的设计效率为70%,根据国家有关节能指令的要求,运行效率应达65%,本设计以此为工艺设计参数。 4)耗煤量计算。
蒸汽锅炉每小时有效吸热量:
Qgl=D(iq-igs)⨯ 103+Dps(ips-igs)⨯103 (kg/h)
=3⨯(2776.2-251.45)⨯ 103+0.51(762.61-251.45)⨯103
=7.58⨯106 (kJ/h)
式中 D——锅炉蒸发量;
iq——蒸汽的焓,iq=i''-
rω
=2776.2kJ/kg; 100
igs——给水的焓(给水温度60℃,查附表); ips——排污的焓;
Dps——锅炉排污水量,3⨯17%=0.51 t/h。
耗煤量:
7.58⨯106
B===1252.58kg/h
Qnet,arηgl9310⨯0.65
由热力计算书知q4=10%。 计算耗煤量: Bj=B(1-1) 冷风量Vlk的计算。
Qgl
q4
)=1252.58⨯(1-0.1)=1127.32kg/h 100
''-∆α1+∆αky) Vlk=BjVk(α1
32 =1127.⨯
式中
273+tlk
273273+30
2.⨯685-(1.+4⨯ )
273
=4367.32m3/h=1.21m3/s
α''——炉膛出口处过量空气系数,取1.4;
∆α1——炉膛的漏风系数,取0.1;
∆αky——空气预热器中空气漏入烟道的漏风系数,取0; tlk——冷空气温度,30℃。 2) 烟气量的计算。
锅炉尾部排烟量Vpy的计算: Vpy=V0y+1.061⨯(αpy-1)V0k
=2.856+1.061⨯(1.7-1)⨯2.685
=4.77m3/kg
式中 αpy——锅炉排烟处过量空气系数,据热力计算可知为1.7。 省煤器出口至除尘器入口间烟气量Vcc的计算:
Vcc=Bj(Vpy+∆αVk)
273+ϑcc
273
273+180
273
=1127.32⨯(4.77+0.01⨯2.685)⨯ =8973.03m3/h=2.49m3/s
式中 ϑcc——除尘器前烟温,按热力计算可知为180℃; ∆α——此段烟道漏风系数,取0.01。 引风机出的烟气温度ϑyf的计算:
ϑyf=
αpyϑpy+∆αtlk1.7⨯180+0.05⨯30
=175.71℃ =
αpy+∆α1.7+0.05
式中 ∆α——省煤器出口至引风机烟道中的漏风系数,取0.05。
3) 风、烟道断面尺寸的确定。
风、烟道断面积用下式计算:
F=
V
ω
(m)
2
V——介质流量m3/s
m/s,砖或混凝土:风道4~8m/s,烟道6~8m/s,金属:风道10~15m/s, ω——介质流速,
烟道10~15m/s。(书P253表8-4)
风、烟道断面的计算结果类与表4.
4) 烟囱高度及断面确定。
高度:本锅炉房总额定蒸发量为9t/h,确定烟囱高度为35m。(书P259表8-6) 出口内径(d2):取烟囱出口烟速ω2=13m/s,(书P260表8-7)则
d2m
下口(±0.00标高)内径(d1):取烟囱锥度i=0.02,则
d1=d2+2iH=0.86+2⨯0.02⨯35=2.26m
取标准砖烟囱出口直径1.2m,±0.00m处直径3.96m,烟囱底最大直径7.4m。
5) 消声器及除尘器的选择计算。
消声器:根据Vlk=4367.32m3/h,查手册P182表3-34,选ZDL-A型中低压离心风机消声器3台,单台消声器适用风量4860m3/h。
除尘器:本锅炉房虽为常年不间断供热的锅炉房,但选录方案为3台3t/h,锅炉备用性较好,负荷率较高,可以弥补干式旋风除尘器耐磨性差和负荷变化适应性差的缺陷,发扬其长处,因此本设计确定选用干式旋风除尘器,根据处理烟量Vcc=8973.03m3/h,选3台XZD/G-4型旋风除尘器,其单台处理烟量为12000m3/h,除尘率90%~95%,阻力620Pa~800Pa,配套风机Y5-47-12No.6C。进口法兰591⨯308mm,出口法兰Φ881mm。 6) 吸气风箱的设计。
本设计中,送风机和引风机吸入口都设有吸气风箱。
7) 送、引风机的选择计算。
由计算流量和压头,求出裕量流量和压头,在求出选择流量和压头后进行选择风机,所选风机的流量和压头应能满足选择流量和压头的需要。
①送风机。
计算流量Qjk:
Qjk=Qlk=4367.32m3/h 裕量流量Qyk:
Qyk=β1Qjk
[1**********]5
=1.1⨯4367.32⨯=4865.27m3/h b100050
式中 β1——风量裕量系数,由书P260表8-8,取1.1; b——当地夏季大气压。
选择流量Qxk:
Qxk =Qyk=4865.27m3/h
计算压头Hjk:H包括锅炉本体炉排和料层阻力800~1000Pa,取962Pa,本体外风道阻力,
此项估算过为200Pa,消声器阻力取215Pa。则 Hjk=962+200+215=1377Pa 裕量压头Hyk:
Hyk= β2Hjk=1.2⨯1377=1652Pa
式中 β2——压头裕量系数,由书P260表8-8,取1.1。 选择压头Hxk: Hxk=
T10132530+273101325
Hyk=⨯⨯1652=1730pa
Tkb20+273100050
根据Qxk=4865.27m3/h和H=1730Pa,查手册P179表3-32,选送风机T4-72-12/4A型,其
流量为5299m3/h,风压为1999Pa,电机功率为5.5kw。 ②引风机。
计算流量Qjy:
Qjy=Vyf=9062.76m3/h 裕量流量Qyy:
Qyy=β1Qjy
选择流量Qxy:
[1**********]5
=1.1⨯9062.76⨯=10096.08m3/h b100050
Qxy=Qyy= 10096.08m3/h
y
计算压头Hjy:Hjy包括烟道水利阻力∆Hsl(含本体烟道阻力1600Pa,本体后烟道阻力及
自生风力工估算220Pa),除尘器阻力∆hch=700时,
y
Hjy= ∆Hsl+ ∆hch =1600+220+700=2520 Pa
裕量压头Hyy:
Hyy=β2Hjy =1.2×2520=3024 Pa
选择压头Hxy:
Hxy=
T101325175.71+273101325
Hyy=⨯⨯3024=2727.5pa
Tkb250+273100050
预选风机性能曲线是以烟气为介质,在101325Pa压力、250℃烟温下获得,所以不需要
进行将空气介质换为烟气介质的密度修正。
根据Q=10096.08m3/h和H=2727.5Pa,查手册P158表3-17,选Y5-47-12No.6C型引风机3台,其单台流量为11027m3/h,风压为3236Pa,电机功率为18.5kw。 6. 运煤除灰渣系统的确定及设备选择计算 1) 烟量及灰渣量的计算。
① 锅炉房最大小时耗煤量B'。
单台锅炉最大负荷是的耗煤量已算的为B=1252.58kg/(h∙台),所以,B'=3×B=3757.74kg/h。
② 锅炉房最大负荷季节是时平均小时耗煤量Bpj。
ax
Bmpj=
max
K0D(pjiq-igs)+Dps(ips-igs)
Qnet,arηgl
=
1.15⨯7.4⨯(2776.2-251.45)+1.53⨯(762.61-251.45)
9310⨯65%
max
=3.68t/h
③ 最大负荷时昼夜耗煤量Bzy。
Bzy=8SBpj+8(3-S)Bf=8×3×3.68+0=88.32 t/d ④ 年耗煤量B0
max
max
⑤ 锅炉房最大负荷时小时灰渣量G'。
Aarq4Qnet,ar
''G=B(+)
10032657
8 =3.75⨯
58.0410⨯%9310
=)2.2 9t/h10032657
max
⑥ 锅炉房最大负荷季节时平均小时灰渣量Gpj。
qQmaxmaxAar
Gpj=Bpj(+4net,ar)
10032657
=2.4t4h/
⑦ 最大负荷时的昼夜灰渣量Gzy:
max
qQmaxmaxAar
Gzy=Bzy(+4net,ar)
10032657
=53.88t/d
⑧
年灰渣量
2) 运煤除灰渣方式的确定。
根据B'=3.758t/h,G'=2.29t/h,同时从改善劳动条件及提高劳动效率等因素考虑,采用人工手推车加垂直卷扬翻斗上煤和螺旋出渣机加手推车出渣的半机械化的运煤出渣方式。
3) 运煤系统的输送量及输煤设备的选择计算。
① 运煤量:
G=
max
Bzykm
G0=9054.3t/a
t
=7.0t7h /
② 设备选择。
根据计算,根据计算,选CGS4-A垂直卷扬翻斗上煤机3台,单台容量为0.125m3,提速为0.145m/s,电机型号为Y90S-4,功率为1.1KW,按10次/h间歇上煤,可达1.25>3.7/3 t/h
4) 出渣设备选择。
根据G'=0.686t/h,选择LXL-1型螺旋除渣机3台,其单台额定除灰渣能力为0.8t/h。 5) 煤场和渣场面积的确定。
① 煤场面积
Fm=
max
BzyTMN
1000Hρϕ
maxQpjTMN
m2=
3680⨯24⨯10⨯1.5
=462m2
1000⨯4⨯0.9⨯0.8
② 渣场面积估算
Fhz=
Hρϕ
m2=
2.24⨯5⨯1.5⨯24
=180.4m2
4⨯0.85⨯0.7
7. 锅炉房设备明细表
表5 三台DZL2-1-IIW蒸汽锅炉房设备明细表