锅炉课程设计

锅炉

及锅炉房设备

课程设计说明书

院系班级： 指导教师： 姓名： 学号：

2011年12月20日

目录

一．设计内容............................................................................................. 3 二．原始资料............................................................................................. 3 1.热负荷资料 ....................................................................................... 3 2.水质资料............................................................................................ 3 3.锅炉型号及参数 ............................................................................... 3 三．给水及水处理设备的选择 ................................................................ 4 1.锅炉循环水量的计算 ....................................................................... 4 2.循环水泵的选择 ............................................................................... 4 四．定压及水处理设备的选择 ................................................................ 5 1.膨胀水箱及补水泵的选择 ............................................................... 5 2.软水器及软化水箱 ........................................................................... 5 五．系统主要管道管径的确定 ................................................................ 6 1.循环水主干管管径的确定 ............................................................... 6 六．送、引风系统的设计 ........................................................................ 7 1．计算送风量和排烟量 .................................................................... 7 2．送风系统的设计 ............................................................................ 7 3.风道断面的确定 ............................................................................... 7 4、烟囱的计算 .................................................................................... 8 七．热工控制和测量仪表 ........................................................................ 8 八．锅炉房工艺布置 ................................................................................ 9 1、锅炉房设备布置 ............................................................................ 9

一．设计内容

本课程设计是任意选择一锅炉型号，然后确定锅炉房的其他设备，并完成锅炉房的布置设计。

二．原始资料

1.热负荷资料

根据《采暖通风规范实施手册》和《城市热力网设计规范》（CJJ34-2002）规定：住宅供暖面积热指标qn,m为58-64(W/m2)。本工程为 60(W/m2) 2.水质资料：

总硬度：121mg/L 碳酸盐硬度：24 mg/L 非碳酸盐硬度：97 mg/L 总碱度：95 mg/L 3.锅炉型号及参数

本设计中选用ZRY(Q)—NW180锅炉，其技术参数如下：

选型：ZRY(Q)—NW180

额定供热量：2093kw(100*10000kcal/h) 燃油锅炉：耗量188.1kg/h 口径 烟道口径：450 运输重量：7.3 运行重量：7.7 B型换热器

额定供热量：180*10000kcal/h 热水流量：180m3/h 压力损失：49kPa 最高使用压力：1MPa 接管口径：150mm

热水换热管材质：铜或不锈钢 供回水温度：50/60 锅炉燃料：轻油

燃料耗量：104.5kg/h

三．给水及水处理设备的选择

1.锅炉循环水量的计算

式中Q---锅炉的额定热负荷，kW

G

0.86kQ

thct

---环网散热损失系数，取1.05

c---管网热水的平均比热容，kJ(kgC) t---热水供回水温差，C 锅炉房循环水量为

G

0.86kQ0.861.052093

th189thct110

2.循环水泵的选择

循环水泵台数的选择，为控制方便，以一台锅炉配一台泵的形式，故选择两台立式循环水泵（一台备用）。（上海凯泉循环水泵第四代KQL系列）

循环水泵的技术参数： 型号：KQL150/315-30/4 流量： 140m3/h 扬程：338kPa 温度：10120oC 转速：1480r/min 电机功率：30kW

四．定压及水处理设备的选择

1.膨胀水箱及补水泵的选择

系统的小时泄漏量为系统水容量的1%,系统补水量取系统水容量的2%，全空气热水锅炉系统的系统水容量为1.25-2.00l/m2 ，

,取1.5，则水容量为 L=1.5×34000=51000 系统补水量为

Q=51000×2%=1020L/h 即1.02 m3/h

补水点宜设在循环水泵的吸入段，补水泵流量取补水量的2.5~5倍，补水泵的扬程应比系统静止时的补水点压力高30—50KPa。取补水量的4倍则补水泵的流量为

Q=4×1.02=4.08 m3/h 扬程为 H=30m

对于闭式膨胀水箱，总容积为

VVt(1) (6-1)

式中，Vt——调节水量，取补水泵3min的水量 ——系数一般取0.65~0.85，

取=0.7，则 V=4.08*3/60/(1-0.7)=0.68m3

参照山东双一有限公司的样本，选取膨胀水箱的型号为SYB-1，其相关参数如下：

2.软水器及软化水箱

锅炉补水应经软化处理，并宜设软化水箱，储存补水泵0.5~1.0h的水量

[1]

。

根据自来水的水质资料，选用NTS5-2/10型全自动软化水装置一台，其出水

量为2m3/h，为不间断供水。经软化厚出水硬度0.03mmol/L，符合《工业锅炉水质标准GB1576-2001》总硬度0.6mmol/L的要求。

全自动软化水装置的技术参数： 型号：NTS5-2/10 出水流量：2m3/h 出水硬度：0.03mmol/L 电源：3W

选用2m3不锈钢软化水箱一个。

五．系统主要管道管径的确定

1.循环水主干管管径的确定

1）锅炉房循环水进出总管管径 计算公式：

0.86kQ0.861.0520932Gth378th

ct110取管内流速为1.5ms，则循环水管管径为：

d018.8

G18.8

378

298mm 1.5



式中 d0 ---管道内径，mm

G ---工作状态下的体积流量，m3s

 ---工作状态下的流速，ms

循环水进出总管管径取2982

2）水泵至锅炉循环水管管径

水泵至锅炉循环水管道为单管制，根据锅炉循环水量：

0.86kQ0.861.052093 Gth189th

ct110

取管内流速为1.5ms，则循环水管管径为：

石家庄铁道大学四方学院

d018.8

G



18.8

189

211mm 1.5

水泵至锅炉循环水管管径取211

六．送、引风系统的设计

1．计算送风量和排烟量 理论空气量Vk0 =0.203理论烟气量Vy0=0.265

/1000+2.0=10.2m3/kg /1000=10.8 m3/kg

实际供给空气量Vk=αVk0 =1.1×10.2=11.27m3/kg 实际烟气量Vy=Vy0+1.0161（α-1）Vk0

=10.8+1.0161×0.1×10.2 =11.84m3/kg

2．送风系统的设计 送风量的设计计算 Vk= Bj Vk0 (l-l+

)  (tlk+273)/ 273 m3/h

式中： Bj-----燃料计算消耗量，131kg/h

Vk0-----理论空气量 10.2 m/kg

3

l-----炉膛出口过量空气系数，取1.10；

l-----炉膛漏风系数，取0.10；

tlk-----冷空气温度，取300C；

-----空气预热器中空气漏入烟道额漏风系数，取0.05 所以 Vk = 1557m3/h

根据送风量初选G5-50型N0。2.8A风机，规格：风量1602m3/h；风压1102Pa；电机型号Y801-2B-35，功率0.75KW，转速2825r/min. 3.风道断面的确定

采用钢制圆形断面的风道，断面尺寸先按风速10m/s计算 F= Vk/3600/v=1557/3600/10=0.0432m2

然后取风道断面尺寸半径为117mm。 引风系统设计

（1）排烟量设计计算 排烟量Qy= Bj (=2596 m3

（2）烟道断面的确定

采用钢制圆形断面的烟道，断面尺寸先按烟速10m/s计算

F= Vy/3600/v=2596/3600/10=0.0721 m2

然后取烟道断面尺寸半径为152mm。

+ΔαVk0) (+273)/ 273 m3/h

4、烟囱的计算

本设计额定发热量为1.4MW，根据《简明建筑设备设计手册》，烟囱高度取25m。

（1）烟囱的直径（内径）

取烟囱出口流速v2=15m/s,则d2=0.0188y/v2d2=250mm

七．热工控制和测量仪表

锅炉由它带来的控制柜进行控制，能显示锅炉运行是谁的压力、温度及燃气压力等多数，具有全部自动运行功能，。如具有火焰自动调节、炉膛自动吹扫和火焰、风压自动检测功能以及出水压力高低自动检测功能；循环水温超过设定值后的自动待机和温度降低后的自动启动等功能。具有多项安全连锁功能，如水泵、风机过载；点火失败、异常熄火、风机无风、燃气压力过低过高、排烟温度过高、循环水断水等故障连锁保护功能；循环水温度超过（低于）设定值后的自动待机（自动启动）等功能，以确保锅炉的安全正常运行。

八．锅炉房工艺布置

1、锅炉房设备布置

（1）锅炉的炉前是主要操作面，锅炉前端至锅炉房前墙的净距离一般不小于4-5米。

锅炉两侧墙的净距或建筑墙之间的距离，应根据锅炉容量以及锅炉侧面是否有操作要求等因素确定。 （2）辅助设备的布置

水处理设备一般布置在辅助间内。

水泵的泵端靠墙布置时，泵端基础与墙之间的距离应考虑吸水总管、进水管和连接短管的需要。泵基础之间的间距一般不小于700mm。

参考文献：

[1] 吴味隆.《锅炉及锅炉房设备》.中国建筑工业出版社，2006. [2] 《采暖空调技术措施》.2003. [3] 《建筑标准设计图集》.2005. [4] 《力聚第四代真空热水机组样本》

锅炉

及锅炉房设备

课程设计说明书

院系班级： 指导教师： 姓名： 学号：

2011年12月20日

目录

一．设计内容............................................................................................. 3 二．原始资料............................................................................................. 3 1.热负荷资料 ....................................................................................... 3 2.水质资料............................................................................................ 3 3.锅炉型号及参数 ............................................................................... 3 三．给水及水处理设备的选择 ................................................................ 4 1.锅炉循环水量的计算 ....................................................................... 4 2.循环水泵的选择 ............................................................................... 4 四．定压及水处理设备的选择 ................................................................ 5 1.膨胀水箱及补水泵的选择 ............................................................... 5 2.软水器及软化水箱 ........................................................................... 5 五．系统主要管道管径的确定 ................................................................ 6 1.循环水主干管管径的确定 ............................................................... 6 六．送、引风系统的设计 ........................................................................ 7 1．计算送风量和排烟量 .................................................................... 7 2．送风系统的设计 ............................................................................ 7 3.风道断面的确定 ............................................................................... 7 4、烟囱的计算 .................................................................................... 8 七．热工控制和测量仪表 ........................................................................ 8 八．锅炉房工艺布置 ................................................................................ 9 1、锅炉房设备布置 ............................................................................ 9

一．设计内容

本课程设计是任意选择一锅炉型号，然后确定锅炉房的其他设备，并完成锅炉房的布置设计。

二．原始资料

1.热负荷资料

根据《采暖通风规范实施手册》和《城市热力网设计规范》（CJJ34-2002）规定：住宅供暖面积热指标qn,m为58-64(W/m2)。本工程为 60(W/m2) 2.水质资料：

总硬度：121mg/L 碳酸盐硬度：24 mg/L 非碳酸盐硬度：97 mg/L 总碱度：95 mg/L 3.锅炉型号及参数

本设计中选用ZRY(Q)—NW180锅炉，其技术参数如下：

选型：ZRY(Q)—NW180

额定供热量：2093kw(100*10000kcal/h) 燃油锅炉：耗量188.1kg/h 口径 烟道口径：450 运输重量：7.3 运行重量：7.7 B型换热器

额定供热量：180*10000kcal/h 热水流量：180m3/h 压力损失：49kPa 最高使用压力：1MPa 接管口径：150mm

热水换热管材质：铜或不锈钢 供回水温度：50/60 锅炉燃料：轻油

燃料耗量：104.5kg/h

三．给水及水处理设备的选择

1.锅炉循环水量的计算

式中Q---锅炉的额定热负荷，kW

G

0.86kQ

thct

---环网散热损失系数，取1.05

c---管网热水的平均比热容，kJ(kgC) t---热水供回水温差，C 锅炉房循环水量为

G

0.86kQ0.861.052093

th189thct110

2.循环水泵的选择

循环水泵台数的选择，为控制方便，以一台锅炉配一台泵的形式，故选择两台立式循环水泵（一台备用）。（上海凯泉循环水泵第四代KQL系列）

循环水泵的技术参数： 型号：KQL150/315-30/4 流量： 140m3/h 扬程：338kPa 温度：10120oC 转速：1480r/min 电机功率：30kW

四．定压及水处理设备的选择

1.膨胀水箱及补水泵的选择

系统的小时泄漏量为系统水容量的1%,系统补水量取系统水容量的2%，全空气热水锅炉系统的系统水容量为1.25-2.00l/m2 ，

,取1.5，则水容量为 L=1.5×34000=51000 系统补水量为

Q=51000×2%=1020L/h 即1.02 m3/h

补水点宜设在循环水泵的吸入段，补水泵流量取补水量的2.5~5倍，补水泵的扬程应比系统静止时的补水点压力高30—50KPa。取补水量的4倍则补水泵的流量为

Q=4×1.02=4.08 m3/h 扬程为 H=30m

对于闭式膨胀水箱，总容积为

VVt(1) (6-1)

式中，Vt——调节水量，取补水泵3min的水量 ——系数一般取0.65~0.85，

取=0.7，则 V=4.08*3/60/(1-0.7)=0.68m3

参照山东双一有限公司的样本，选取膨胀水箱的型号为SYB-1，其相关参数如下：

2.软水器及软化水箱

锅炉补水应经软化处理，并宜设软化水箱，储存补水泵0.5~1.0h的水量

[1]

。

根据自来水的水质资料，选用NTS5-2/10型全自动软化水装置一台，其出水

量为2m3/h，为不间断供水。经软化厚出水硬度0.03mmol/L，符合《工业锅炉水质标准GB1576-2001》总硬度0.6mmol/L的要求。

全自动软化水装置的技术参数： 型号：NTS5-2/10 出水流量：2m3/h 出水硬度：0.03mmol/L 电源：3W

选用2m3不锈钢软化水箱一个。

五．系统主要管道管径的确定

1.循环水主干管管径的确定

1）锅炉房循环水进出总管管径 计算公式：

0.86kQ0.861.0520932Gth378th

ct110取管内流速为1.5ms，则循环水管管径为：

d018.8

G18.8

378

298mm 1.5



式中 d0 ---管道内径，mm

G ---工作状态下的体积流量，m3s

 ---工作状态下的流速，ms

循环水进出总管管径取2982

2）水泵至锅炉循环水管管径

水泵至锅炉循环水管道为单管制，根据锅炉循环水量：

0.86kQ0.861.052093 Gth189th

ct110

取管内流速为1.5ms，则循环水管管径为：

石家庄铁道大学四方学院

d018.8

G



18.8

189

211mm 1.5

水泵至锅炉循环水管管径取211

六．送、引风系统的设计

1．计算送风量和排烟量 理论空气量Vk0 =0.203理论烟气量Vy0=0.265

/1000+2.0=10.2m3/kg /1000=10.8 m3/kg

实际供给空气量Vk=αVk0 =1.1×10.2=11.27m3/kg 实际烟气量Vy=Vy0+1.0161（α-1）Vk0

=10.8+1.0161×0.1×10.2 =11.84m3/kg

2．送风系统的设计 送风量的设计计算 Vk= Bj Vk0 (l-l+

)  (tlk+273)/ 273 m3/h

式中： Bj-----燃料计算消耗量，131kg/h

Vk0-----理论空气量 10.2 m/kg

3

l-----炉膛出口过量空气系数，取1.10；

l-----炉膛漏风系数，取0.10；

tlk-----冷空气温度，取300C；

-----空气预热器中空气漏入烟道额漏风系数，取0.05 所以 Vk = 1557m3/h

根据送风量初选G5-50型N0。2.8A风机，规格：风量1602m3/h；风压1102Pa；电机型号Y801-2B-35，功率0.75KW，转速2825r/min. 3.风道断面的确定

采用钢制圆形断面的风道，断面尺寸先按风速10m/s计算 F= Vk/3600/v=1557/3600/10=0.0432m2

然后取风道断面尺寸半径为117mm。 引风系统设计

（1）排烟量设计计算 排烟量Qy= Bj (=2596 m3

（2）烟道断面的确定

采用钢制圆形断面的烟道，断面尺寸先按烟速10m/s计算

F= Vy/3600/v=2596/3600/10=0.0721 m2

然后取烟道断面尺寸半径为152mm。

+ΔαVk0) (+273)/ 273 m3/h

4、烟囱的计算

本设计额定发热量为1.4MW，根据《简明建筑设备设计手册》，烟囱高度取25m。

（1）烟囱的直径（内径）

取烟囱出口流速v2=15m/s,则d2=0.0188y/v2d2=250mm

七．热工控制和测量仪表

锅炉由它带来的控制柜进行控制，能显示锅炉运行是谁的压力、温度及燃气压力等多数，具有全部自动运行功能，。如具有火焰自动调节、炉膛自动吹扫和火焰、风压自动检测功能以及出水压力高低自动检测功能；循环水温超过设定值后的自动待机和温度降低后的自动启动等功能。具有多项安全连锁功能，如水泵、风机过载；点火失败、异常熄火、风机无风、燃气压力过低过高、排烟温度过高、循环水断水等故障连锁保护功能；循环水温度超过（低于）设定值后的自动待机（自动启动）等功能，以确保锅炉的安全正常运行。

八．锅炉房工艺布置

1、锅炉房设备布置

（1）锅炉的炉前是主要操作面，锅炉前端至锅炉房前墙的净距离一般不小于4-5米。

锅炉两侧墙的净距或建筑墙之间的距离，应根据锅炉容量以及锅炉侧面是否有操作要求等因素确定。 （2）辅助设备的布置

水处理设备一般布置在辅助间内。

水泵的泵端靠墙布置时，泵端基础与墙之间的距离应考虑吸水总管、进水管和连接短管的需要。泵基础之间的间距一般不小于700mm。

参考文献：

[1] 吴味隆.《锅炉及锅炉房设备》.中国建筑工业出版社，2006. [2] 《采暖空调技术措施》.2003. [3] 《建筑标准设计图集》.2005. [4] 《力聚第四代真空热水机组样本》