锅炉房毕业设计计算书

巴楚县集中供热燃煤锅炉房

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班 级：建筑环境与设备工程

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指导老师：

完成日期：

设计说明书

新疆大学 10-1班 20102203204 侯国春 吴梅花 2013年3月

摘 要

本工程为新疆巴楚县集中供热燃煤锅炉房设计，采暖面积为56.5万平方米，采暖半径3000米，采暖方式散热器采暖，设换热站，锅炉的供回水为115/70℃。

在本说明书中系统详细地解释了该锅炉房设计的原理和设计依据，并给出了合理的设备选型依据和主要设备的型号。根据建筑设计节能要求，计算出最大热负荷为39.19

MW。本设计选用3台SZL14-1.0/115/70-AⅡ型锅炉。单台

锅炉额定功率为14MW，工作压力为1.0MPa，并根据水力计算确定管段的尺寸及水泵和风机型号。

关键词：燃煤锅炉房；热水采暖；锅炉选型；水处理；运煤除渣系统；风系统；锅炉房工艺布置。

Abstract

This project is the design of Xinjiang Bachu County Central heating boiler room,heating area of 565000 square meters, heating radius of 3000 meters, heatingradiator heating, a heat exchange station, boiler water supply and return to 115/70 ℃.

In the specification system explained in detail the principle and the design on the basis of the boiler room design, and gives the selection of equipment on the basis of reasonable and main equipment type. According to the requirements ofbuilding energy saving design, calculate the maximum heat load is 39.19MW. This design uses 3 SZL14-1.0/115/70-A Ⅱ boiler. A single boiler with rated power of14, working pressure is 1, and the calculation to determine the hydraulic pipeaccording to the size and the water pump and fan model.

Keywords: coal-fired boiler room; hot water heating; boiler selection; water treatment; coal slag removal system; air system; layout of boiler room.

目 录

前 言--------------------------------------------1 第一章 设计原始资料-------------------------------2 一、工程名称-------------------------------2 二、工程概况-------------------------------2 三、室外气象参数---------------------------2 四、自来水资料-----------------------------3 五、燃煤资料-------------------------------3 六、建筑类型及面积分布---------------------3 第二章 燃煤锅炉选型及台数的确定-------------------4 一、热负荷计算-----------------------------4 二、锅炉的选型及锅炉台数的确定-------------7第三章 水系统相关设备的计算与选型----------------10 一、水处理流程-----------------------------10 二、循环水量的计算-------------------------11 三、软化水量计算和钠离子交换器的计算与选型-11 四、除氧设备的计算与选型-------------------16 五、软化水箱和除氧水箱的计算与选型---------17

六、除氧水泵的计算与选型-------------------18 七、补水泵的计算与选型---------------------19 八、循环泵的计算与选型---------------------21 九、盐液池的计算与选型---------------------23

十、盐液泵的计算与选型--------------------25 十一、除污器的计算与选型------------------26 十二、集水器的计算与选型------------------27 十三、分水器的计算与选型------------------27 第四章 锅炉房水力计算---------------------------29 第五章 第六章

一、锅炉房水力计算系统草图----------------29 二、锅炉房水力计算------------------------30

三、管道的保温----------------------------31

四、管道的涂漆----------------------------34 风系统相关设备的计算与选型---------------36 一、风系统设计----------------------------36 二、理论空气量和理论烟气量的计算----------36 三、实际空气量和实际烟气量的计算----------37 四、风道流速及截面尺寸的计算--------------40

五、烟道流速及截面尺寸的计算--------------40

六、烟囱的计算与选择----------------------41

七、除尘器的计算与选择--------------------45 八、风烟道阻力计算------------------------47 九、鼓风机的计算与选择--------------------54 十、引风机的计算与选择--------------------56

煤场相关设备的计算的选型-----------------59 一、煤场的设计与计算----------------------59

二、运煤系统设备的计算与选择--------------60 三、煤处理设备的计算与选择----------------62 四、除灰渣系统设备的计算与选择------------62 第七章 锅炉房布置-------------------------------65

一、锅炉房区域布置------------------------65 二、锅炉房工艺布置------------------------65 第八章 技术经济指标-----------------------------67 一、主要技术经济指标----------------------67 二、主要设备表----------------------------67 总结---------------------------------------------69 参考资料-----------------------------------------70

前 言

锅炉对人民的生活生产扮演着极其重要的角色，无论是居民的冬季供暖，家庭及旅馆，体育馆，健身中心等建筑物内的生活热水，还是工厂内为生产提供动力及热量，都需要锅炉来提供热量。

随着社会的飞速发展，锅炉设备以广泛应用于现代工业的各个部门，成为发展国民经济的重要供热设备之一。随着城市建设和保护环境的需要，尽管燃油，燃气的锅炉日益增多，但由于我国以煤为主的能源结构，锅炉燃料还是以煤为主，燃煤锅炉约占80%。它们的热效率普遍较低，而且排放的大量烟尘和有害气体，严重污染了环境，需要节能减排的潜力巨大。因此，我们当前面临的是节能和环保两大课题。 能源是国家经济的命脉，国民经济的基础，与经济和环境的可持续发展有着息息相关的联系。节约能源，降低污染对国民的身心健康负责，是当下政府所必需做的。加强新燃烧技术和新炉型的开发投入我国在洁净煤燃烧的研究和开发上已经取得了一些成果。根据目前我国燃料的使用程度，煤的使用仍然占大部分，燃油燃气锅炉虽然发展很快，但由于其建设的经济条件、设计经验相对来说比较不成熟，再者其所用燃料的输送问题很难解决及成本价格太高，故燃煤锅炉仍是将来的主流趋势。燃煤锅炉房初投资小，经济实用性强，做燃煤锅炉房的设计具有现实意义。

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第一章 设计原始资料

一、工程名称

巴楚县集中供热燃煤锅炉房设计 二、工程概况

1、工程地点：新疆巴楚县县城 2、供热面积：56.5万m2 3、供热半径：3000m 三、室外气象参数

巴楚县位于天山南麓，塔里木盆地和塔克拉玛干沙漠西北边缘。（百度百科）

海拔：1116.5m，锅炉房与换热站的高差为7m 冬季大气压力：898.5hpa 供暖室外计算干球温度：-9.9℃ 冬季通风室外计算干球温度：-11.7℃ 冬季空调室外计算干球温度：-12.8℃ 冬季空调室外计算相对湿度：76% 冬季空调室内计算相对湿度：55% 冬季风速：0.3 m/s冬季最多风向：NE 极限最低温度：-22.5℃ 采暖天数：122天

采暖室外平均温度：-2.1℃

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采暖室内计算温度：18℃

（《寒冷和严寒地区居住建筑节能设计标准》2010年版47页）

四、自来水资料

硬度含量为412 -506mg/L（取10mmol/L)；硫酸盐含量为357 - 433mg/L；矿化度含量为700 -984mg/L。其他项目含量很小，在标准范围之内。（百度知道） 五、燃煤资料

煤质表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

检验项目 全水分（MT） 水分（Mad） 灰分（Aad) 挥发份（Vdaf） 焦渣特征（1-8） 固定碳（Fcad） 氢（Had） 全硫（Stad） 发热量（Qgr，ad） （Qnet，v，ar） 单位 % % % % % % % % MJ/kg MJ/kg 检验数据 10.8 6.16 13.13 45.06 2 44.34 5.15 0.28 27.09 24.71 该煤的低位发热量为24.71MJ/kg，属AⅡ类烟煤。（给定） 六、建筑类型及面积分布（均采取节能） 建筑类型 面积分布（%） 住宅 60 医院 7 学校 10 商业 23

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第二章 燃煤锅炉选型及台数的确定

一、热负荷计算 1、采暖热负荷

本工程只有采暖，采暖热负荷按面积热指标进行计算确定，即按下面公式计算（《供热工程》第四版153页）：

Qi?qf?F?10?3kW

QikW 式中 ——建筑物的采暖热负荷， F ——建筑物的采暖面积，m2

qfWm2 ——建筑物的供暖面积热指标，

qf表示1m2建筑面积的供暖热负荷，按《供热 其中

工程》第四版427页附录6-1取值。 所以采暖热负荷：

住宅：Q1?56.5?104?55?60%?10?6MW?18.645MW

4?6学校：2、平 Q2?56.5?10?70?10%?10MW?3.955MW

医院：Q3?56.5?104?60?7%?10?6MW?2.373MW4?6商业：Q?56.5?10?70?23%?10MW?9.097MW4

因此本工负荷：

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程采暖热

Qi?Q1?Q2?Q3?Q4?34.07MW

2、平均热负荷

采暖平均热负荷Qipj根据采暖期室外平均温度计算，按下面公式（《锅炉及锅炉房设备》第四版403页）：

tn?tpjQi?QikW tn?tw

pjQikW 式中 ——建筑物的采暖热负荷，

tn——采暖房间室内计算温度，℃

tpj——采暖期室外平均温度，℃

t w ——采暖期采暖室外计算温度，℃所以，本工程平均热负荷：

Qipj?18?(?2.1)?34.07kW?24.55kW18?(?9.9) 3、锅炉房最大计算热负荷

锅炉房最大计算热负荷 Qmax是选择锅炉的主要依据，可根据各项原始热负荷、同时使用系数、锅炉房自耗热量和管网热损失系数由下式求得（《锅炉及锅炉房设备》第四版402页）：

Qmax?K0(K1Q1?K2Q2?K3Q3?K4Q4)?Q5 式中Q1,Q2,Q3,Q4——分别为采暖、通风、生产和生活 最大热负荷，kW，由设计资料提

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供，本工程只有采暖负荷，忽略

Q2,Q3,Q4 ；

Q5—— 锅炉房除氧用热，kW，本工程采

用解析除氧器，忽略该值；

K1,K2,K3,K4—— 分别为采暖、通风、生产和生活

负荷同时使用系数，本工程只有 采暖负荷，忽略 K2,K3,K4K0—— 锅炉房自耗热量和管网损失系

数，锅炉房耗热量包括锅炉房采 暖、浴室、锅炉吹灰、设备散热、 介质漏失等，这部分热量占输出 负荷的2%-3%，这里取2.5%；热 网损失包括散热和介质漏失，与 输送介质的种类、热网敷设方 式、保温完善程度和管理水平有 关，一般为输出负荷的10%-15%， 这里取12.5%。 所以，本工程最大计算热负荷： Qmax?15%?(1?34.07)?34.07?39.19MW

4、全年热负荷

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这是计算全年燃料消耗量的依据，也是技术经济比较 一个根据，全年热负荷可按《锅炉及锅炉房设备》第四版403页）附2-3求得：

D0?K0(D1?D2?D3?D4)

式中： K0——为锅炉房自耗热量室外管网热损失 及漏损系数，在此取K0=1.15；

D1、D2、D3、D4 ——分别为采暖，通风，生产，生活的

全年热负荷，MW。

由《锅炉及锅炉房设备》第四版403页）附2-4求得采暖年热负荷：

D1?24n1Qpj

式中，n1——年供暖天数，巴楚县每年的平均供暖天 数为122天；

24——按三班制计算的每昼夜供暖小时数。

故采暖全年热负荷：

D0?K0?D1?K0?24?n1?Qpj

= 1.15?24?122?3600?103

10 =3.0?10kJ/年

二、锅炉的选型及台数的确定

1、锅炉型号选择原则：（《供热工程》第四版404页） （1）选用锅炉的总容量必须满足计算负荷的要求，即选用锅炉的额定容量之和不应小于锅炉房计算热负荷，以保

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证用热的需要，但也不应使选用锅炉的总容量超过计算负荷太多而造成浪费，锅炉的总容量还应适应锅炉房负荷变化的需要，特别是季节性锅炉，要力免锅炉长期在低负荷下运行。

（2）对于近期热负荷将有较大增长的锅炉房，可选择较大容量的锅炉，使发展后的锅炉台数不致过多。

（3）锅炉的介质和参数，应满足用户要求，同时，还应考虑输送过程中温度和压力的损失。

（4）锅炉房中宜选用相同型号的锅炉，以便于布置、运行和检修，如需要不同型号的锅炉时，一般不超过两种。 2、锅炉台数选择原则：（《供热工程》第四版第404页）

（1）一般说来，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。

（2）但台数不宜过少，不然适应负荷变化的能力和备用性就差。

（3）《锅炉房设计规范》规定：当锅炉房最大一台锅炉检修时，其余锅炉应满足工艺连续生产所需热负荷和采暖通风及生活用热所允许的最低热负荷，锅炉房的锅炉台数一般不少于两台，当选用一台锅炉就能满足热负荷和检修需要时，也可以装置一台，对于新建锅炉房，锅炉台数不宜超过五台，扩建和改建时，最多不宜超过7台，国外有文献认为，新建锅炉房内装设锅炉室外最佳台数为三台。

3、由热负荷为39.19MW，通过对锅炉节能和运行管理的

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等方面的考虑，由《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社）第122页选用：3台SZL14-1.0/115/70-AⅡ型锅炉，单台锅炉额定功率为14MW，工作压力为1.0MPa。

SZL14-1.0/115/70-AⅡ型锅炉性能参数如下： 型号：SZL14-1.0/115/70-AⅡ 热功率：14MW 额定工作压力：1.0MPa 供回水温度：115/70℃ 炉排有效面积：20.8m2

对流受热面+辐射受热面：637.8m2 燃料发热量：18757kJkg 燃料消耗量：3080kgh 锅炉效率：81.24%

外型尺寸（长×宽×高）：14.0×5.6×6.7m 生产场地：太湖

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第三章 水系统相关设备的计算与选型

一、水处理流程

锅炉给水一般为自来水和天然水，天然水很容易被生活

污水和工业废水污染。水在自然循环中，无时不与外界接触，由于水非常容易与各种物质混杂，溶解能力较强，所以，任何天然水中都含有各种多样的杂质，当水源受到生活污水、工业废水及其它废物污染时，水中杂质更为复杂，按他们在水中存在状态的颗粒大小，可以分为三类：悬浮物，胶体，溶解物。

悬浮物主要是指泥土、沙砾和动植物的残余体等不溶性杂质水浊物，含有悬浮物的天然水，显然不能当作锅炉用水使用，这些水直接供给锅炉会堵塞锅炉内循环通道或沉积在锅炉受热面上发生事故，直接进入离子交换器也回污染交换剂而减少治水量和影响出水质量。

溶解物以分子或离子的状态存在与水中，天然水中的溶解物大都为溶解在水中的矿物盐类的离子和一些溶解气体，

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盐离子以钠离子、钾离子、钙离子、镁离子等，一般以钙镁离子为主，他们会引起锅炉结垢，钙镁的硅酸盐和氯化物会使蒸汽品质恶化，氯化钙、氯化镁和硫酸镁会使骨碌金属腐蚀。

天然水中常见的溶解气体有氧气和二氧化碳，水中有氧气和二氧化碳会使锅炉设备腐蚀损坏。

综合以上可以知道，锅炉给水如进行处理。为了达到热水锅炉水质标

果用天然水必须

th准，根据锅炉房

建设地区的水质分析资料，确定水处理的流程为：

市政水→软化水设备→软化水箱→除氧设备→除氧水泵→除氧水箱→补水泵→锅炉 二、循环水量的计算

由公式：

G?0.86kQc?t 式中，c ——水的比热容，kJ?kg??C?; k——管网热损失系数，取1.05；

?t——进出口水温差，℃；

Q——额定热负荷，MW。

所以本工程循环水量：

0.86kQ0.86?1.05?39.19?103G??th?786.41th c?t1?45三、软化水量的计算和钠离子交换器的计算与选型

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1、软化水量的计算

由《实用供热空调设计手册》（陆耀庆，1993）第367页公式知软化水量：

D?K(D1?D2?D3?D4?D5?D6)th 式中： K——富裕系数，取K=1.20； D1——蒸汽汽用户凝结水损失量,t/h；

D2——锅炉内部汽水损失量，t/h，（按锅炉负荷的 5%考虑）；

D3——锅炉排污损失量,t/h,（按实际计算，估算 时按额定蒸发量的5%—10%考虑）； D4——热网漏损失,t/h，（热水系统按系统水容量 的1%考虑，方案设计中可按循环水量的 0.5%（△t＞25%）—1%（△t＞40%）估算）； D5——水处理系统自耗软化水量,t/h，按《锅炉 及锅炉房设备》第四版403页）附 2-3:Gzh??F?,其中?：逆流冲洗速度， 取2m/s；F：交换器截面积，由表2取 0.785m2；?：水的密度：??1t/m3；所以 Gzh?2?0.785?1?1.57t/h；

D5——其他工艺装置及用户需要的软化水量，

t/h。

本设计中D1、D3、D6忽略不计。

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所以本工程软化水量为：

D?K?(D2?D4?D5)39.19?5%?786.41?0.5%?1.57) ?1.2?(0.7 ?9.96t/h 2、钠离子交换器的计算

由《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社）第217-219页表5-25、5-26、5-27对比，本工程选用选择固定逆流再生钠离子交换器。

钠离子交换器计算过程和计算结果结果如下表所示：

钠离子交换器计算表

序号 1 名称 需要软化水量 源水总硬度 符号 Q单位 m3/h计算公式 已知 数值 9.96 备注 H02 mmol/L 已知 10 3 4 5 6 7 8 软化水硬度 离子交换剂 软化速度 交换器面积 交换器同时使用台数 交换器选用台数 H1mmol/L 已知（≤0.03） 1001强酸阳离子 217页表5—25 F?QV0.03 树脂 25 0.4 1 2 一备用 V m/h m 2M 2 n 台 台 选定 n?1?2 - 13 -

9 10 11 交换器直径 交换器实际 截面积 实际软化速度 ? F1 V1 m m m/h 2218页表5—26 F1?0.785?2 1 0.785 12.69 900 219页表5—27 V1?Q nF1 数值工作交换器12 容量 13 14 交换层高度 压层高度 e h1 mol/m3 217页表5—25 m m m3 218页表5—26 218页表5—26 V?F1h1 2 0.2 1.57 1382 1413 h2 V G 15 交换层树脂体积 交换器树脂总装16 载量 17 每台交换器工作交换容量 软化水量 再生软化水 自耗量 软化供水量 219页表5—27 kg/台 218页表5—26 E QC qc Qg mol/台 218页表5—26 m/台 m3/台次 318 19 20 Qc?E H0?H1141.73 HC≤0.6 1.6 140.13 7.58 218页表5—26 Qg?QC?qc m3/台 21 交换器运行时间 T h kg/台 T?nQgQ 22 再生一次耗盐量 BNa 配制再生液 耗水量 再生用清水总 耗量 每台交换器周期耗水量 218页表5—26 BNaB?Na10CY1000141.3 23 Qb t/台次 Qb? 1.88 24 25 Qh m3/台次 218页表5—26 9.46 ?Q m3/台次 ?Q?Qg?Qh?qc 151.19 - 14 -

26 交换器进水小时平均流量 Qp m3/h m3/h m3/hQp?n?Q T19.95 20 25.66 27 交换器正洗速度 V2 28 交换器进水小时最大流量 Qmax 217页表5—25 Qmax?(n1V1?V2)F1 注：（1）软化水的需要量应包括锅炉给水量、锅炉排污水量、采暖热网补给水量及其他用途的软化水量； （2）钠离子交换器至少有一台再生备用，若不设备用时，软化水箱的容积应能储存离子交换器再生时间约4小时的软化水需要量，此时交换器的实际运行延续时间为?T?4?小时；

（3） 当n?2时，尚应核算(n-1)台时的实际软化速度，核算V1应在允许的软化速度范围内；

（4）再生的清水总耗量包括小反洗、配制再生液和小正洗、正洗耗水量，若再生液用软化水制备时，应将配置再生液耗水量扣除，而再生置换软化水自耗量应计入再生液耗水量，各项耗量可查《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社）第217页表5-25；

（5）国定床逆流再生一般不设置反洗水箱但进水小时最大流量应满足正反洗流量的需求，进水水压一般不小于0.2MPa。

3、钠离子交换器的选型

由上表可得，从《锅炉房实用设计手册》第二版（机械

工业出版社）第246页表5-54中比较，选用上海尼普顿水

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处理设备有限公司、上海精达锅炉辅机厂生产的全自动软水装置：单阀单路NNS2-10/24A两台，其参数如下： 型号：单阀单路NNS2-10/24A

工作交换容量：322mol 软水流量：10t/h 树脂装载量：252L

交换筒尺寸：直径×高度=240×720mm 再生盐耗：58.6kg/次 再生总需时间：91min 进出口管径：55mm 装置重量：509kg

建议安装空间：长×宽×高=2.5×1.5×2.5m 电源功率：40W 四、除氧设备的计算与选型 1、除氧原理及设计要点

本设计使用解析除氧，新型解析除氧装置由除氧反应器、解析器、汽水分离器、水封、喷射器、装置范围内（热力系统图双点划线方框内）的管道、仪表、控制框、底盘组成。

（1）除氧水温超过50℃时，应在解析器至气水分离器的气体管路上加装冷凝器。由用户或设计部门提出水温，解析除氧装置外形安装尺寸不变；

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（2）解析除氧器应与除氧水箱安装在同一平面内； （3）解析除氧装置无需设土建基础，一般均靠墙布置； （4）在除氧反应器附近的地面提请电气专业设一380V电源，按除氧反应器所需电动率确定电流；

（5）额定出水量20-42t/h 配2-3个喷射器，其余均配一个喷射器；

（6）除氧水泵流量应为解析除氧装置额定出水量的1.3-1.5倍，除氧水泵的扬程40-50米，也可按《除氧水泵型号选择参考表》选择除氧水泵。

（《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社）第266页） 2、除氧设备选型

由《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社）第268页表5—89，选择YJX-10型解析除氧器，其参数如下：

型号：YJX-10 额定出水量：10t/h 除氧水溶解氧：?0.1mg/L 给水温度：?8℃ 进喷水器水压：0.4?0.5Pa

安装尺寸：A?2350mm；B?900mm；C?305mm; H?5000mm；DN1?50mm；DN2?80mm 五、软化水箱和除氧水箱的计算与选择

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软化水箱的总有效容积应根据水处理的设计出力和运行方式来确定，当有再生设备备用时，软化水箱的总有效容积当为30—60min的软化水消耗量，即； V?45/60?Q?3/4?9.96?7.47 m3

软化水箱和除氧水箱可以设一个中间用隔板隔开，容积可以相同，所以由《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社）第332页表6-34选择水箱规格如下：

型号：隔板方形开式水箱 公称容积：8m3 有效容积：8.7m3

主要尺寸：长:L?3400mm 宽:B?1800mm 高:H?1600mm

钢板厚度：箱顶:s2?4mm 箱底:s?5mm 箱壁:s1?5mm 隔板:s3?5mm 底部支座：边距:c?350mm 间距:c1?900mm 数量:n?4个 水箱本体重量：1265.8kg 六、除氧水泵的计算与选择 1、除氧水泵流量，

按（《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社）第268页：除氧水泵流量应为解析除氧装置额定出水量的1.3-1.5倍，所以除氧水泵流量：

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Qcy?1.4?D?1.4?9.96?13.94t/h 2、除氧水泵扬程

按（《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社）第268页：除氧水泵的扬程40-50m，也可按《除氧水泵型号选择参考表》选择除氧水泵； 3、除氧水泵选型：

根据《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社）第289页表6-9中，选择与钠离子交换器和除氧器对应的XA型单级单吸泵除氧水泵各一台：其型号为XA32/20B。其性能参数如下：

型号：XA32/20B 流量：16.5m3/h 扬程：48m 转速：2900n/min 效率：46.8% 汽蚀余量：1.9m

外形尺寸：L:856mm；L1:775mm；L2:530mm；L3:78mm； H:472mm;H1:212mm;B:330mm;B1:330mm 地脚螺栓：4-18

电动机型号和效率：Y112M-2/4.0kW 七、补水泵的计算与选型 1、补水泵流量

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锅炉补水泵的流量可按《锅炉房与锅炉房设备》第四版（中国建筑工业出版社）第363页，补水泵的流量，应等于热水系统正常补给水量和事故补给水量之和，并宜为正常补给水量的4-5倍。一般为热水系统（包括锅炉、管道和用热设备）实际总水量的4%-5%计算，所以补水泵流量：

Qb?1.04?D?1.04?9.96?10.36 m3/h 公式中： Qb——锅炉补水泵的流量，m3/h； D——软化水量，m3/h； 2、补水泵扬程

由《全国民用建筑工程设计技术措施》/暖通动力（2009年版）第206页知，以锅炉房底部为定压点，补水泵的扬程，不应小于补水点压力加30-50kPa的富裕量，已知换热站与锅炉房高差为7米，所以锅炉补水泵的扬程：

H?7?4?11mH2O 3、补水泵的选型

由《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社）第282页表6—5，根据水量及扬程选择补水泵，选择水泵为IS型单级单吸离心泵：IS65-40-200水泵2台，一台备用，其性能如下：

型号：IS65-40-200 流量：12.5m3/h 扬程：12.5m

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转速：1450n/min 效率：55% 汽蚀余量：2m

L3:600mm；L1:920mm；L2:170mm；L:895mm；外形尺寸：

H:415mm;H1:235mm;B:390mm;B1:350mm 地脚螺栓：4-16

电动机型号和效率：90S-4/1.1kW 八、循环水泵的计算与选型 1、循环水泵的流量：

由上计算可知，总循环水量为786.41t/h，所以单台循环水泵的流量：

1 QX??786.41?262.14t/h

3 2、循环水泵的扬程：

循环水泵的扬程可按《全国民用建筑工程设计技术措施/暖通·空调》（2009年版）第205页公式8.5.8-2计算：

H?K?(H1?H2?H3) 式中：K——富裕系数，一般取1.05—1.10，在此 取1.10；

H1——热水锅炉房流阻压力降，kPa，对 于热水锅炉一般取80-150kPa，在此取 100kPa；

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H2——从锅炉房到最不利环路用户的干管压 损失，kPa；由计算定，一般可以取每 米压力降100Pa估算，H2=3000× 100=300kPa ；

H3——最不利环路用户内部系统阻力，kPa， 热交换器取（60—150)kPa；所以对 于本设计取100kPa。 所以本工程循环水泵的扬程：

H=1.1×（100+300+100）=550 kPa 即55mH2O 2、循环泵的选择

根据循环水量和循环水泵的扬程，由《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社）第286页表6—7，选择8Sh-9A型单级双吸离心泵，共4台，其中一台备用（循环水泵台数的选择，为控制方便，以一台锅炉配一泵的形式，故选择4台8Sh-9型单级双吸离心泵）。

型号：8Sh-9A 流量：288m3/h 扬程：62.5m 转速：2950n/min 效率：79% 汽蚀余量：4.5m

外形尺寸：L:1816mm；L1:1505mm；L2:210mm；

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L4:1000mm；H1:470mm；B:450mm； B1:620mm；B2:270mm；B3:375mm； B4:670mm 地脚螺栓：4-25

电动机型号和效率：Y280S-2/75kW（带底座） 九、盐液池的计算与选型

1、盐液池的设计（《锅炉房实用设计手册》第二版（机械 工业出版社）第225页）

常用的溶液为氯化钠溶液，对盐溶液池来说无论处理 的水量大小均可应用，是目前应用最多的盐液制备系统。 盐溶液可以分为稀盐液池和浓盐溶液池，本设计各设一个，稀盐池的有效溶积应至少满足最大一台钠离子交换器再 生用盐液量。浓盐液池的作用是湿法贮存并配置饱和浓度的 盐溶液，盐溶液池一般为混凝土制的，为防腐在池内壁贴 瓷砖或用玻璃钢，塑料板作内衬更好，盐液泵一般不设备 用泵。

2、稀盐液池的有效容积

由《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社第 225页）公式5—19可求得稀盐液池的有效容积：

1.2BNaV1?10Cy?y

公式中：?y——氯化钠溶液的密度，由《锅炉房实用设计

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手册》第二版（机械工业出版社）第211 页表5—15知，取1.043g/cm3； Cy——氯化钠溶液的质量分数，计算时用整数代 替，《锅炉房实用设计手册》第二版（机 械工业出版社）第211页表5—15，这里 取7%，计算用7；

BNa——再生一次氯化钠耗盐量，由表2可知, BNa?141.3kg/台。 所以稀盐液池的有效容积：

V1?

3、浓盐液的有效容积

1.2?141.31.2BNa?2.322m3 ?10Cy?y10?7?1.043 由《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版 社）第225页公式5—20可求得浓盐液池的有效容积： V2?24BNaK

T?? 式中：K——贮存食盐的天数，一般为5—15d，在这 取 5d；

T——钠离子交换器延续运行时间，由表2知： T=7.58h；

kg/m3， ?——食盐视密度（堆比重），按800kg/m3

计算；

?——食盐的纯度；一般为0.96—0.98，在这

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取0.98。

所以浓盐液池的有效容积： V2?24BNaK24?141.3?5

??2.86 m3T??7.58?0.98?800 4、盐液池的选型

由《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版 社）第226页表5—35知,把盐液池设计成混凝土的，其尺寸根据以上计算结果设计为：

稀盐液池（长×宽×高）：2×1.5×1.2m 浓盐液池（长×宽×高）：2×1.5×1.2m 十、盐液泵的计算与选型 1、盐液泵的流量

由《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版 社）第226页得，盐液泵的流量Qy可以按下式计算： Qy?1.2vy?y

式中：vy——盐溶液的再生速度，m/h，由锅炉房实

用设计手册》第二版（机械工业出版社） 第217页表5-25知vy=5m/h；

F1——钠离子交换器的截面积，m2，由表2知 F1?0.785m2；

?y——氯化钠溶液的密度，kg/m3，由《锅炉房 实用设计手册》第二版（机械工业出版 社）第211页表5—15知，取1.043g/cm3；

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所以盐液泵的流量：

33 Qy?1.2?0.785?5?1.043?10?4.92m/h

2、盐液泵的扬程

由《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社） 第226页知，盐液泵的扬程一般为10—20mH2O，在本设计中取15mH2O。 3、盐液泵的选型

因为盐液有腐蚀性，所以根据盐液泵流量和扬程，由《工 业锅炉房常用设备手册》（机工版，1993年）第305页的表 2—20选择耐腐蚀的IH型化工泵，其性能参数如下： 型号：IH50-32-250

流量：6.3m3/h 扬程：20m

L3:660mm；L1:1020mm；L2:190mm； 外形尺寸：A:95mm；

a:100mm;B1:450mm;B2:400mm;H:265mm 地脚螺栓：4-24

电动机型号和效率：YB100L1-4/2.2kW 十一、除污器的计算与选型 1、每台每次定期排污量

本设计采用定期排污，采用锅外水处理。

每台每次定期排污量可以由《锅炉房实用设计手册》第 二版（机械工业出版社）第239页公式5—51计算：

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Qdp?n?d?h?l m3

式中：n——上锅筒的数量，个，所以n?2； d——上锅筒直径，m，为1m；

h——水位计水位高度变化，m，一般取0.1m； l——上锅筒长度，m，为8.61m； 所以每台锅炉每次定期排污量： Qdp?2?1?0.1?8.61?1.73 m3 2、定期排污量

因为每次定期排污排放时间t为0.5～1min，此取

t?0.75min，所以，定期排污量：

Q?1.73?3、除污器的选型

0.75?138.4 m3/h 60《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编，中国建筑工业出版社，1993年）第194页表4.4-19选择除污器，其性能参数如下：

型号：卧式直通除污器 规格（Dg）：150-450mm 工作压力：600-1200kPa 十一、集水器的计算与选型

一般热水承压锅炉的水系统中都需设置集水器，它是回收用户回水连接锅炉供水的重要环节。

本设计锅炉房总循环水量为786.41t/h，回水温度为

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70℃，由《工业锅炉房常用设备手册》（机工版，1993年） 第850页表7-25知，选用筒体直径为DN219mm的热水集配 器，其热水量为11648kg/h。 十二、分水器的计算与选型

分水器是锅炉房中的重要设备之一，它是连接锅炉房和 外网用户的枢纽。

本设计锅炉房总循环水量为786.41t/h，供水温度为 115℃，由《工业锅炉房常用设备手册》（机工版，1993年） 第850页表7-21知，选用公称压力1.27MPa，缸体直径 DN200mm的分水器，其规格参数如下： 封头尺寸：A?80mm

缸体中心离地坪高度：B?810mm 阀芯标高：H?1300mm

集水器中心离封头环缝距离：C?430mm 疏水器顶端离集水器中心距：l?150mm 疏水管离缸体中心距：K?240mm 基础长度：F?200mm 基础高度：G?300mm 基础宽度：h?200mm

基础顶面预埋钢板厚度：??8mm - 28 -

第四章 锅炉房水力计算

分水器锅炉S7G1G2G1G2G1G2锅炉锅炉P1P2H3P1P1H3P1P2H3P1P1H3P1P2H3P1P1H3P2P3P2P2集水器P4H2H2S6S5除氧水箱软化水箱P5H2S4S1H2H4离子交换器S0市政水H1循环泵补水泵SyS2除氧泵Sy盐液泵盐液池除氧器S3锅炉房水力计算系统草图

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二、锅炉房水力计算

1、对于管段G1

由《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社） 第407页公式8-3计算管径： Dn?18.8? 式中 Dn——管道内径，mm；

3 Q——介质的容积流量，m/h；

Q ?——介质的流速，m/s，按《锅炉房实用 设计手册》第二版（机械工业出版社） 第407页表8-6选取，取2m/s。

所以G1管段的计算管径：

786.41?372.79mm Dn?18.82由《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编，中国建筑工业出版社，1993年）第320页表5.8-1，选择管道材料为：钢10，管道种类为：无缝钢管。

由《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编，中国建筑工业出版社，1993年）第321页表5.8-2，选用实际管径为：

377×9mm。

2、其他管段水力计算

其他管段的水力计算与G1管段的计算方法相同，计算结果如下表所示：

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锅炉房水力计算表

管道 编号 流量设计流速计算管径 实际管径选用 管材 (???)m3/h 786.41 262.14 786.41 786.41 131.07 262.14 9.96 4.92 786.41 27.68 55.36 138.40 276.80 415.20 m/s mm 2 2 2 2 2 2 2 1.5 2 2 2 2 2 2 373 216 373 373 153 216 42 30 373 70 99 157 222 271 mm G1 377×9 无缝钢管 219×6 无缝钢管 377×9 无缝钢管 377×9 无缝钢管 158×4.5 无缝钢管 219×6 无缝钢管 45×3.5 无缝钢管 32×3.5 无缝钢管 377×9 无缝钢管 73×4 无缝钢管 108×4 无缝钢管 158×4.5 无缝钢管 273×8 无缝钢管 273×8 无缝钢管 G2 H1 H2 H3 H4 S0?S6 Sy S7 P1 P2 P3 P4 P5 三、管道的保温

1、管道的保温原则与范围

由《供暖通风设计手册》（陆耀庆）第1209页：

管道保温是节约能源的一个重要条件，是花钱不多，收效显著的一项有效措施。在供热管道及其附件表面辐射保温

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层，其主要目的在于减少热媒在输送过程中的无效热损失，并使热媒维持一定的技术参数以满足用户的要求，此外，管道保温后使其外表面温度不致过高，从而保护运行检查人员避免烫伤，这也是技术安全所必需的。

设置保温的原则：

（1）凡管道、设备外表面温度大于等于50℃时； （2）凡生产中要求介质温度保持稳定的管道和设备； （3）凡需防止管道、设备中介质冻结和结晶时； （4）凡管道、设备需经常操作维护而又容易引起烫伤的部位；

（5）安装在由于表面温度过高会引起瓦斯、蒸汽、粉尘爆炸起火危险的场合的管道；

（6）敷设在地沟、吊顶、阁楼层以及室外架空的管道； （7）供暖系统的总立管。 2、管段G1的保温层厚度

由《供暖通风设计手册》（陆耀庆）第1214页公式23-12求得：

?? 其中

tf?tkd1?2??(?R1) lndqd?d1??1? m ?2?d? 式中 ?——保温层厚度，m；

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d——管道外径，m； d1——管道保温层外径，m；

?——保温材料导热系数，W/(m?K)，本工程 采用玻璃棉管壳，由《供暖通风设计手 册》（陆耀庆）第1212页，表23-18， 其导热系数为(0.043?0.00017tp)，tp由 表23-19选取；

?——圆周率，取3.14；

R1——管道的传热阻，(m2?K)/W，由《供暖通 风设计手册》（陆耀庆）第1217页，表 23-27选取；

tf——管道外表面温度，K； tk——保温层周围空气温度，K。

q——允许最大散热损失，W/m2，由《供暖通 风设计手册》（陆耀庆）第1214页，表 23-21选取； 所以：

d1388?291?2?3.14?0.0586?(?0.045)?0.180 ln0.386175.9 即有：

d1?0.462m 所以G1管段的保温层厚度：

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??d1?d0.462?0.386??0.038m 22 因此，G1管段的保温层厚度为38mm。 3、其他管段保温层厚度

其他管段的计算方法同2，其计算结果如下表： 管段保温层厚度表

管段编号 G1 G2 H1 H2 H3 保温层厚度mm 38 23 16 16 6 8 H4 四、管道的涂漆

由《锅炉房实用设计手册》第二版（机械工业出版社）第499页表8-59，管道涂漆如下表:

管道编号 S0 管道名称 自来水管 热网回水管 热网供水管 盐液管 软化水管 锅炉排污管 - 34 -

表面涂色 底色 环色 绿 —— 绿 绿 绿 黑 —— —— 红 黄 白

H1?H4 G1?G2、S7 Sy S1?S6 P1?P5

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/wn7g.html