鍋爐房工藝設計0-03 鍋爐選型計算

1、鍋爐房工藝設計,,1. 概述,設計中必需遵循以下總體性原則嚴格執(zhí)行國家和地方的有關方針政策和技術規(guī)范。確保鍋爐房運行安全可靠實現(xiàn)節(jié)能減排,重要標準和規(guī)范,《鍋爐房設計規(guī)范》(GB50041) 、《蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》、《熱水鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》、《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》(GBl576)、《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》、《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》(TJ36)、《建筑設計防火規(guī)范》(GBJ16) 、《高層民用建筑設計防火

2、規(guī)范》（GB 50045）、《建筑統(tǒng)一模數(shù)制》(GBJ2)、《廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則》(TJ6)、《建筑制圖標準》(GBJl)、《機械制圖))(GB4457～4460)、《鍋爐制圖》(JB2632)、《供熱工程制圖標準}(CJJ／T78)《技術文件用熱工圖形符號與文字代號》(GB／T4270)、《管路系統(tǒng)的圖形符號》(GB6567)《設備和管道保溫設計導則》(GB8175)、,《設備和管道保溫技術通則》(GB4272)、

3、《城市熱力網(wǎng)設計規(guī)范》(GBJ34)、《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》(GB50028)、《輸氣管道工程設計規(guī)范》(GB50251)、《輸油管道工程設計規(guī)范》(GB50253)、《工業(yè)管道施工及驗收規(guī)范》(GBJ235)《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》(GBJ49)《石油庫設計規(guī)范》(GB 50074)、《鍋爐大氣污染物排放標準》(GWPB3)《中華人民共和國環(huán)境保護法》《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB3905)、《城市環(huán)境噪聲標準》(G

4、B3906)、《建設項目環(huán)境保護管理辦法》、《節(jié)約能源管理暫行條理》、《熱系統(tǒng)節(jié)能工作暫行規(guī)定》、《節(jié)能基建項目可行性研究的暫行規(guī)定》,鍋爐房設計兩個階段,擴大初步設計階段說明設計意圖或指導思想，設計范圍，確定各系統(tǒng)方案，選擇各系統(tǒng)中的主要設備，編制概箅，提出主要經(jīng)濟指標，繪制方案比較圖，主要包括設備的平剖面布置圖，熱力系統(tǒng)圖和區(qū)域布置圖，為上級或甲方(建設單位)審批提供依據(jù),技術施工設計在前者被批準的前提下，進一步細化和完

5、善系統(tǒng)方案及其設備的選擇，繪制所有施工圖，做出預算，編制施工說明。,設計內(nèi)容,汽水系統(tǒng)燃料系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)設備及管道的布置實際工程圖紙,Copyright by 胡雨燕,原始設計數(shù)據(jù),負荷資料燃料資料水質(zhì)資料氣象與地質(zhì)資料工作班次,Copyright by 胡雨燕,2 鍋爐房規(guī)模的確定,第3.0.7條 鍋爐房的容量應根據(jù)設計熱負荷確定。設計熱負荷宜在繪制熱負荷曲線或熱平衡系統(tǒng)圖，并計入各項熱損失、鍋爐房自用熱量和可供利用的余

6、熱量后進行計算確定。 當缺少熱負荷曲線或熱平衡系統(tǒng)圖時，熱負荷可根據(jù)生產(chǎn)、采暖通風和空調(diào)、生活小時最大耗熱量，并計入各項熱損失、余熱利用量和同時使用系數(shù)后確定。,依據(jù),（摘取自《鍋爐房設計規(guī)范》）,鍋爐房規(guī)模的確定,鍋爐房熱負荷計算最大計算熱負荷,K0-------管網(wǎng)熱損失及鍋爐房自用熱系數(shù),1.1~1.2,K1---------生產(chǎn)熱負荷同時使用系數(shù),0.7~0.9,K3-------采暖熱負荷同時使用系數(shù),1.0,K

7、2-----------通風熱負荷同時使用系數(shù),0.7~1.0,K4--------空調(diào)熱負荷同時使用系數(shù),1.0,K5--------生活熱負荷同時使用系數(shù),0.5,Copyright by 胡雨燕,鍋爐房規(guī)模的確定,平均熱負荷1、生產(chǎn)平均熱負荷-給定或由熱負荷曲線計算得到2、采暖通風平均熱負荷3、通風平均熱負荷,,tn：室內(nèi)計算溫度,twcp：室外平均溫度,tw：室外計算溫度,Copyright by 胡雨燕,,,,鍋爐房

8、規(guī)模的確定,4、空調(diào)平均熱負荷5、生活平均熱負荷全年熱負荷（t/a）,h1~h5：分別對應生產(chǎn)、采暖、通風、空調(diào)和生活熱負荷年利用小時數(shù),Copyright by 胡雨燕,,鍋爐選擇,供熱介質(zhì)和參數(shù)的選擇鍋爐設備選擇原則鍋爐臺數(shù)的確定相關規(guī)范,供熱介質(zhì)和參數(shù)的選擇,(1)可以同時滿足蒸汽用戶和熱水用戶需要。 (2)輸送過程中，不需要增壓設備(如熱水需要循環(huán)泵)，不耗電能，靠自身壓力就能達到輸送需要。 (

9、3)在使用和輸送過程中，不考慮靜壓，不需要定壓系統(tǒng)。 (4)采用蒸汽為供熱介質(zhì)溫度高，可減少用戶的散熱器面積。 (5)可采用熱電聯(lián)產(chǎn)供熱方案，提高供熱的經(jīng)濟效益。,(1)熱水蓄熱能力強，熱穩(wěn)定陛好。 (2)供熱負荷調(diào)節(jié)靈活，尤其供采暖用戶，可根據(jù)室外溫度調(diào)節(jié)供水溫度。 (3)以熱電聯(lián)產(chǎn)方案提供熱水，只需從低壓抽汽取得，可多發(fā)電提高熱能效率。 (4)輸送距離長，一般為5～10km，甚至10km叭上也

10、是可以的。 (5)熱損失小。 (6)國內(nèi)已普遍采用熱水管直埋敷設，而蒸汽管道一般需架空或管溝敷設，蒸汽管道直埋敷設在技術上還有待解決。直埋敷設占地面積小，不影響市容。,蒸汽,熱水,(一)工業(yè)鍋爐供熱系統(tǒng)熱介質(zhì),供熱介質(zhì)和參數(shù)的選擇,⑴單純供熱鍋爐能源效率低。 (2)輸送需要壓力高，比熱水輸送距離短，一般為3～5km，最大不能超過7km。 (3)因冷凝水回收困難，熱損太，水量損失也大，即脫鹽水或軟化水損失

11、大。 (4)輸送過程中熱損失大。,輸送過程中耗電能大,蒸汽,熱水,(一)工業(yè)鍋爐供熱系統(tǒng)熱介質(zhì),供熱介質(zhì)和參數(shù)的選擇,第3.0.9條   鍋爐供熱介質(zhì)的選擇，應根據(jù)供熱方式、介質(zhì)的需要量和供熱系統(tǒng)等因素確定，可按下列規(guī)定進行選擇：一、供采暖、通風、空氣調(diào)節(jié)和生活用熱的鍋爐房，宜采用熱水作為供熱介質(zhì)；二、供生產(chǎn)用汽為主的鍋爐房，應采用蒸汽作為供熱介質(zhì)；三、同時供生產(chǎn)用汽及采暖、通風、空調(diào)和生活用的熱的鍋爐房，經(jīng)技術

12、經(jīng)濟比較后，可選用蒸汽或蒸汽和熱水作為供熱介質(zhì)。,選擇供熱介質(zhì)的原則,具體： (1)凡以生產(chǎn)工藝供熱為主的系統(tǒng)，應選擇以蒸汽為介質(zhì)，熱水供應從熱交換或蒸汽噴射取得。 (2)凡以生括用熱為主的系統(tǒng)，或有少量低壓(在0.3MPa以下)生產(chǎn)用蒸汽可選高溫水為介質(zhì)，少量蒸汽由高溫水交換取得。 (3)既有較高壓力的生產(chǎn)工藝用蒸汽，又有較大量的生活供熱，需經(jīng)過技術經(jīng)濟比較，可選以蒸汽為介質(zhì)或選蒸汽、熱水兩

13、種鍋爐。,供熱介質(zhì)和參數(shù)的選擇,第3.0.10條   鍋爐供熱介質(zhì)參數(shù)的選擇，應符合下列要求：1 供生產(chǎn)用蒸汽壓力好溫度的選擇，應滿足生產(chǎn)工藝的要求；2 熱水熱力網(wǎng)設計供水溫度、回水溫度，應根據(jù)工程具體條件，并綜合鍋爐房、管網(wǎng)、熱力站、熱用戶二次供熱系統(tǒng)等因素，進行技術經(jīng)濟比較后確定。,(二)供熱介質(zhì)參數(shù)的選擇,依據(jù),供熱介質(zhì)和參數(shù)的選擇,⑴供熱介質(zhì)參數(shù)的選擇，應根據(jù)用熱戶的性質(zhì)和要求，并結(jié)合鍋爐生產(chǎn)的系列參數(shù)，綜合考

14、慮。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的鍋爐參數(shù)一般有0.7MPa、1.0MPa、1.25MPa、1.57MPa、2.45MPa的飽和蒸汽溫度鍋爐和1.25MPa、1.57MPa、2.45MPa、3.82MPa及以上次高壓和高壓的過熱蒸汽鍋爐。 在選擇鍋爐參數(shù)時還應考慮蒸汽在輸送過程中的壓降和溫降。 (2)當熱用戶有多種用熱參數(shù)，按最高參數(shù)選擇鍋爐，其他參數(shù)以減溫減壓處理。如低參 數(shù)蒸汽量較大(10t/h以上)、熱負荷穩(wěn)定，且采用熱電產(chǎn)

15、供熱，需經(jīng)技術經(jīng)濟比較，根據(jù)汽輪機參數(shù)選定鍋爐介質(zhì)參數(shù)。,(1)當供熱區(qū)域較大，輸送距離長的情況下，以選擇高溫水供熱為宜。高溫水目前所采用 的溫度為110～150℃，回水溫度70～80℃。用戶生活采暖供回水溫度按采暖通風設計規(guī)范要求為95℃/70℃，通過分區(qū)二次換熱解決。但最佳供熱介質(zhì)參數(shù)在有條件時需作技術經(jīng)濟比較確定。 (2)小區(qū)域生活采暖鍋爐房一般采用低溫水供熱即95℃/70℃，根據(jù)環(huán)保要求，除以油、氣為燃料的鍋爐外在城鎮(zhèn)

16、以煤為燃料的小型鍋爐房，逐漸被區(qū)域集中供熱代替。 (3)以熱電廠為熱源時，供水溫度應按高溫水設計。當有二級加熱時(高峰加熱器，或調(diào)峰鍋爐)應取大值。 區(qū)域鍋爐房與熱電廠聯(lián)網(wǎng)供熱時，應采用熱電廠熱網(wǎng)參數(shù)。 (4)熱水網(wǎng)的壓力按水壓圖確定。,蒸汽,熱水,(二)供熱介質(zhì)參數(shù)的選擇-做法,鍋爐設備選擇,第3.0.11條  鍋爐的選擇除應按本規(guī)范第3.0.9條和第3.0.10條的規(guī)定執(zhí)行外，尚應符合下列要求：1

17、 應能有效地燃燒所采用的燃料，有較高的熱效率和能適應熱負荷變化；2 應有利于環(huán)境保護；3 應能降低基建投資和減少運行管理費用；4 應選用機械化、自動化程度較高的鍋爐；5宜選用容量和燃燒設備相同的鍋爐，當選用不同容量和不同類型的鍋爐時，其容量和類型不宜超過2種。6 其結(jié)構(gòu)應與該地區(qū)抗震設防烈度相適應；7 對燃油、燃氣鍋爐，除應符合本條上述規(guī)定外，并應符合全自動運行要求和具有可靠的燃燒安全保護裝置；,Copyright by 胡

18、雨燕,原則,鍋爐設備選擇,在選用燃油燃氣鍋爐時除按上述原則外應注意鍋爐廠家能否做到以下幾點： 1)安全運行有保障，應自動化運行(即燃燒控制，水位、壓力控制，負荷調(diào)節(jié)等)和鍋爐安全自動保護(即超壓、極低水位保護、熄火保護和防爆設施等)。 2)燃燒過程中能否保證SO2、NOx達到排放標準． 3)燃燒器的配置是否符合燃料的性質(zhì)。國外廠家燃用重油的燃燒器一般是按60#重油設計的，我國能購到燃料重油是100#、200#和渣

19、油。 4)進口鍋爐的外形尺寸和重量是否符合我國運輸部門的規(guī)定。 5)進口鍋爐是否符合國際產(chǎn)品質(zhì)量管理通用標準，和是否取得中華人民共和國勞動部頒發(fā)的進口鍋爐壓力容器安全質(zhì)量許可證書。,鍋爐臺數(shù)的確定,第3.0.12條   鍋爐臺數(shù)和容量的選擇，應符合下列要求：1 鍋爐臺數(shù)和容量應按所有運行鍋爐在額定蒸發(fā)量或熱功率時，能滿足鍋爐房最大計算熱負荷；2 應保證鍋爐房在較高或較低熱負荷運行工況下能安全運行，并應使鍋爐

20、臺數(shù)、額定蒸發(fā)量或熱功率和其他運行性能均能有效地適應熱負荷變化，且應考慮全年熱負荷低峰期鍋爐機組的運行工況；3 鍋爐房的鍋爐臺數(shù)不宜少于2臺，但當選用1臺能滿足熱負荷和檢修需要時，可只設置1臺；4鍋爐房的鍋爐總臺數(shù)，對新建鍋爐房不宜超過5臺；擴建和改建時，總臺數(shù)不宜超過7臺；非獨立鍋爐房，不宜超過4臺；5 鍋爐房有多臺鍋爐時，當其中1臺額定蒸發(fā)量或熱功率最大的鍋爐檢修時，其余鍋爐應能滿足下列要求：1）連續(xù)生產(chǎn)用熱所需的最低熱負荷