锅炉房工艺设计计算书

'目录目录................................................1原始数据............................................3一选择锅炉型号和台数................................41.计算锅炉房热负荷.....................................42.确定锅炉型号和台数...................................4二水处理系统的设计..................................71.确定补水量和补水方式..................................72.选择补水设备.........................................83.补水泵定压方式.......................................84.选择水处理设备和再生液制备设备.........................9三除氧系统的设计...................................141.确定除氧方式........................................142.选择（设计）除氧设备.................................15四排污系统的设计...................................15五工艺主管道及设备的设计...........................161.确定供、回水管道管径.................................162.选择循环水泵和其他辅助设备............................163.设计分水缸..........................................174.管道管径设计..............................................17六送、引风系统的设计...............................181.计算送、引风量......................................1837 2.确定送、引风系统.....................................183.选择除尘器..........................................244.选择（校核）送、引风机................................245.计算烟囱出口尺寸和高度.................................26七运煤、除渣系统的设计..............................281.计算锅炉房耗煤量和灰渣量...............................282.确定运煤、除渣方式....................................283.计算煤斗和渣斗的容积..................................314.选择运煤、除渣设备（包括磁选、筛分等）...................325.确定煤场、渣场面积....................................35八其他设备的选择....................................361.选择除污器...........................................36参考文献.............................................3737 原始数据（一）供热参数项目单位工程建设分期一期二期供热面积万平方米24.6718.031、供、回水温度:120/70℃2、供热形式:热力站间接供热3、最远供热距离:3.67Km（二）煤质资料Vr=38％Wy=10％Ay=28％Sy=1.3％Cy=52.5％Hy=3.6％Ny=0.8％Oy=3.8％=21353KJ／Kg（三）水质资料水源:城市自来水水压:0.2MPa水质成分:总硬度:1.96mmol／l暂硬:1.14mmol／l永硬:0.82mmol／l总碱度:1.14mmol／l溶解固形物:100mg／lPH：7.2（四）气象资料室外设计温度:-8℃供暖天数：117天极端温度：-26.5℃/42.7℃37 冬季大气压力：101.69KPa冬季平均风速：1.8m/s风向及频率：东风32%北风10%冬季日照率68%最大冻土深度：54cm一选择锅炉型号和台数1.计算锅炉房热负荷热负荷计算：建筑面积一期24.67万平方米二期18.03万平方米总面积A=427000平米热指标q=40--45W/㎡（《城市热力网设计规范》）取45W/㎡考虑到实际情况需要乘上1.333则热指标取q=45*1.333=60W/㎡则供热最大热负荷Qn，==25.62mw由于供热形式为热力站间接供暖且热力站效率η=90%~95%取η=90%则锅炉房的最大热负荷2.确定锅炉型号和台数1）锅炉经济运行区为75%~90%取η=75%则锅炉的额定供热量应不小于锅炉选择方案：1选用一台46MW锅炉2选用两台21MW锅炉3选用三台14MW锅炉具体选择方案：综合石家庄市天气条件（即供暖期负荷变化情况），初投资，运行费用，及具体运行管理等因素分析由于供暖期负荷变化比较大,热负荷变化可由热负荷变化图近似表示，如下图37 从热负荷变化情况分析方案一在调节灵活性上存在很大的局限性，况且低负荷运行会使得锅炉效率下降造成资源的浪费从而提高了运行成本。尽管选用方案一会使建设初投资降低但是从长远考虑此方案还是不合理。方案二和方案三可根据负荷变化灵活调节，但是考虑到运行过程中会出现特殊事故，如锅炉日常检修、锅炉故障、风机故障、变速机故障等状况，尤其是在故障短期内无法解决的情况下会造成锅炉无法运行，给住户带来不便及给公司造成巨大损失。所以要考虑锅炉的自备自用且要考虑有不小于60%~75%的备用率。综上所述，方案三是最佳选择。2）锅炉分类：鉴于燃料油固体、液体和气体三大类别，燃烧特性差别较大；再说锅炉容量、参数又有大小高低之分，所以为了适应和满足各种锅炉的需要，燃烧设备有着各种形式。按照燃烧方式的不同，可划分为如下三种：层燃炉----燃料被层铺在炉排上进行燃烧的炉子，也叫火床炉。它是目前国内供热锅炉中采用最多的一种燃烧设备，常用的有手烧炉、风力-机械抛煤机炉、链条炉排炉以及往复炉排炉和振动炉排炉等多种形式。流化床炉----燃烧在炉室中完全被空气流“流化”形成一种类似于液体沸腾状态燃烧的炉子，又名沸腾炉。它是目前能脱硫、脱氮和燃用几乎所有固体燃料的一种高效清洁燃烧设备。室燃炉----燃料随空气流进入炉室呈悬浮状态燃烧的炉子，又名悬燃炉，如燃用煤粉煤粉炉，燃用液体、气体燃料的燃油炉和燃气炉。各类型炉子特点：a.层燃炉手烧炉，具有双面引火的特点这使得手烧炉煤种适应性广，几乎可燃用任何品种的煤，但是其燃烧工况有周期性，且空气量不易控制。37 风力-机械抛煤机炉,此型炉子采用开式炉膛或有前炉拱的炉膛，炉内的气流扰动混合情况较差，悬浮的颗粒细屑往往未燃尽就飞离炉膛，以致造成较大的飞灰损失。这不仅降低锅炉运行的经济性，还会造成污染，所以在国内应用受到限制。链条炉排炉，由于它的加煤、清渣、除灰等项主要操作都实现了机械化，运行可靠稳定，因此在我国，链条炉在中小型电厂锅炉和供热锅炉中得以广泛应用。链条炉排的结果形式有很多种，目前我国供热锅炉常用的是鳞片式链条炉排和链带式链条炉排，前者，炉排结构比较复杂，金属耗量和机械加工量较大，此外它的刚性差特别是在炉排较宽时，容易发生成组炉排片脱落和卡主等事故，所以，鳞片式链条炉排的宽度不能太宽，一般不大于4.5m；后者又分为轻型链式链条炉排和大型链式链条炉排，轻型的结构简单，制造加工比较简单而且金属耗量远小于鳞片式，但运行时间一长，此型炉排的通风缝隙会因为磨损而变大，以致于漏煤量随之增大，影响锅炉的运行的经济性，大型的运行安全可靠，单位有效面积的金属耗量比轻型链式炉排还要少1/4，但是它的自洁能力差，当通风孔内嵌有熔融灰渣时就难以脱落除去，以致可能引起燃烧恶化。往复炉排炉，此类锅炉对燃料层虽有良好的耙拨作用，但是其头部不断与炽热的焦炭接触，又无冷却条件，经常烧损，漏煤严重。此外，因整个炉排斜置，炉排片又要做水平运动，侧密封性较难处理，容易引起漏风。振动炉排炉，由于炉排的振荡煤层上下翻动，不易结块，拨火性好，利于燃尽，煤种适应性也比较广。但是，振动时整个炉排类似一个筛子，漏煤量较大，约为5%，细小碎末易被烟气带走，造成较大的飞灰损失，振荡的瞬间还会向外喷出烟和灰，严重污染环境。b.流化床炉鼓泡流化床炉的特点：燃料适应性广、燃烧剧烈、燃烧反应强烈、强化了传热、有利于保护环境，但是，鼓泡流化床炉的密相区必须布置埋管受热面以降低床温，埋管的磨损比较严重，而且，它的未燃尽细粒的排放量大，使固体的不完全燃烧热损失增大，即使有的飞灰再循环，因其返回时温度较低加之稀相区气固混合程度差，影响了燃烧反应速度和效率；循环流化床特点：具有鼓泡流化床炉的优点，同时克服了鼓泡流化床所固有的缺点，此外循环流化床炉具有较高的燃烧强度，同时因为他在稀相区的固体粒子浓度高于鼓泡床，大幅度提升了稀相区的受热面的传热，缩小了炉膛的体积，也提高了燃烧室的利用率，但是，循环流化床也存有结构复杂，投资和运行费用较高的缺点。c.室燃炉煤粉炉，该类炉子的过量空气系数比层燃炉小，通常四壁都布置有水冷壁面。当锅炉负荷降低时，送进炉子的煤粉量减少，而水冷壁的吸热量减少的幅度不大，因此对应于1kg煤的水冷壁吸热量有所增加，这就使得炉膛的平均温度降低，影响煤粉的稳定着火，如果负荷继续降低，将导致熄火。可见，煤粉炉适应于负荷能力较差，通常负荷调节的范围只能在70%~100%的区间变化，更谈不上压火的可能性。所以不适用于供热。37 2）锅炉型号选定：目前热水锅炉分为承压热水锅炉和常压热水锅炉，由于常压锅炉仅有小大容量低参数，不能用于本设计，而承压热水锅炉不同，有多种容量且出水参数满足设计要求，所以选用承压热水锅炉。承压热水锅炉的结构一般均采用蒸汽锅炉常用的结构，其型号相同，为DZL型、ＤＨＬ型、ＳＺＬ型、ＳＨＬ型、ＳＨＷ型、ＳＺＷ型和ＱＸＬ型。外形尺寸也大致相同。QXL型为管架式强制循环热水炉，其有金属耗量低重量轻等优点，但是此种锅炉没有锅筒，水体积小，运行时水质较差，如果设计不尽完善，会发生结垢爆管等危及锅炉安全的事故，而且对停电保护措施的要求较高。横置式锅筒水管锅炉的结构特征是：双锅筒横置于炉膛后部或上锅筒横置于炉膛中间，下锅筒横置于炉膛后部。根据燃煤种类不同，有燃用无烟煤，贫煤和烟煤等型号。一般采用链条炉排，也可用抛煤机倒转炉排，还有沸腾燃烧和煤粉燃烧的。这一类型锅炉已具有中型锅炉特点，机械化程度高，锅炉热效率高，但结构不够紧凑，构架和炉墙结构复杂，金属耗量大。所以可选用型号只有DZL型、ＳＺＬ型两种，对比两种炉型可知SZL型比DZL型的设计热效率要高。综上所述，选定SZL型锅炉三台，型号：SZL14-1.0/115/70-AⅡ二水处理系统的设计1.确定补水量和补水方式循环水量G=由于补水量为循环水量的1%~3%，则补水量G1=补水方式：补水箱补水和补水泵补水。用补水箱补水方式，水箱的容积并且为了保证循环水泵运行正常，单靠水箱补水时水箱高度应不低于4米。在安装及制作上存在不便，所以不选择此种方式，而选择补水泵补水方式。补给水箱的容积V=10t37 1.补水泵选择补水泵流量G=取40t/h=40m3/h补水泵扬程H=HB+HαB+HγB－hmH2OHB-------系统补水点所需压力；HαB------补水泵吸水管路阻力损失；HγB------补水泵压水管路阻力损失；h-----补水箱最低水位高出系统补水点的高度由于供暖方式为热力站间接供暖补水点所需压力即为满足最高换热器充满水即可在此去不小于5mH2O。HαB和HγB可忽略不计补水泵选择：根据上述计算结合运行管理成本可选定型号：IS100-65-200（流量G=50m3/h，扬程H=12m，电动机功率P=4kw，吸入口直径100mm，排出口直径65mm）2.定压方式热水系统静压的定压方式目前常用的有以下几种:1.用开式膨胀水箱以保持系统的静压,这种方式一般仅适合于低温(送水温度小于100°)的系统。它的优点是:(1)压力稳定。(a)可满足系统溢水及补水的要求。开式膨胀水箱的安装位置有两种:一种安装于系统最高建筑的屋顶上，其优点是一般安装高度都能达到，缺点是一定要在锅沪房设有补水和溢水的声光讯号装置，否则不好补充软化水。一种安装在锅炉房内(如标高满足要求)或在烟囱上作一圆环水箱，这种情况补水比较方便。2.用闭式膨胀水箱以保持系统的静压，这种定压方式适合于110°~120°高温热水系统。它的优点是;(l)可克服高架水箱的困难，简单可靠，(2)压力稳定;不受停电的影响。系统的定压值根据闭式膨胀水箱安装高度与箱内压力确定。3.用自来水补水并保持系统静压，这种系统最简单，能节约电力，突然停电时，亦不受系统压力下降的威胁，但安全可靠性差。采用这种系统的前提是自来水压力必须稳定在一定范围内。这种定压方式作为一种辅助加压装置是可行的。在水温较低、系统很小，自来水硬度又较低时可以采用。当加热设备为热水锅炉时不宜采用此系统。4.通过气体加压罐以保持系统静压根据所用气体的不同而有氮气定压和空气定压两种。由于空气对钢制锅炉会造成严重腐蚀，因而空气定压一般仅适用于铸铁锅炉和送水温度在110℃以下的中小型供热系统中。由于氮气罐与系统连接方式的不同而有连接在循环水泵前和连接在热水锅炉出口处两种。氮气罐定压适用于I30℃-150℃或更高一些的热水供热系统。它主要的优点是:工作可靠，不受停电的影响。5.通过补给水箱和补给水泵以保持系统的静压：<1>恒压式水泵定压系统37 在补水量波动不太大的情况下，补水泵扬程基本上是稳定的，而水箱安装高度是不变的，因此这种定压方式的静压基本上是恒定不变的。在大型供热系统中，系统的漏水量常大于循环水温度变化时水的膨胀量，此时可不考虑系统的溢水问题。为了保证系统的安全，亦可在循环水泵的进水侧或出水侧安装一重锤式安全阀，以便当系统压力升高时泄水之用；<2>变压式水泵定压系统本系统静压线有上限及下限两条，并将电接点压力表的指针上下限调到相应的压力位置。当系统静压线因系统漏损或水温降低等原因而下降到下限位置时。压力表指针与下限接触，此时通过电气系统将补给水泵起动开始补水，直到压力上升到上限为止。当系统静压线因水温升高或其他原因上升到上限时，压力表的指针与上限接点接触，发出讯号，通过电气系统打开电磁阀将系统循环水放到补给水箱内，直至压力降至允许的上限为止。本系统静压线有一定的变化范围，且补给水泵是间断运行的。补水泵定压主要有三种形式：补水泵连续补水定压方式、补水泵间歇补水定压方式、补水泵补水定压点设在旁通管处的定压方式。利用旁路管定压点补水定压对调节系统的运行压力具有较大的灵活性。但旁通管不断通过网路水，网路循环水泵的计算流量，要包括这一部分流量。循环泵流量增加将增加电耗。且多用于大型的热水供热系统间歇补水定压方式要比连续补水定压方式少耗一些电能，设备简单。间歇补水定压方式宜使用在系统规模不大、供水温度不高、系统漏水量较小的供热系统中；对于系统规模较大、供水温度较高的供热系统，应采用连续补水定压方式。综上所述，选用补水泵间歇补水定压方式。4.选择水处理设备和再生液制备设备水源:城市自来水水压:0.2MPa水质成分:总硬度:1.96mmol／l暂硬:1.14mmol／l永硬:0.82mmol／l总碱度:1.14mmol／l溶解固形物:100mg／lPH：7.237 热水锅炉水质标准如下表：因为锅炉房用水来自城市自来水，已经经过了处理。所以在水处理过程无需在进行过滤处理只需软化和除氧处理。目前水软化处理主要方式有钠离子交换、氢-钠离子交换和石灰软化。氢-钠离子交换用于当原水的碳酸盐硬度较大或有负硬度（水中含有钠碱度）时；经石灰处理后，水中OH-剩余量保持在0.2~0.4mmol/L的范围内，水中碳酸盐硬度大部分被除掉，根据不同水温，残留的碳酸盐硬度可降低到0.5~1mmol/L、残余碱度0.8~1.2mmol/L，不能满足锅炉水质标准。所以选用钠离子交换(1)钠离子交换的原理：原水通过钠离子交换剂时，水中的Ca2+、Mg2+被交换剂中的Na+所代替，是易结垢的钙镁化合物转变成不形成水垢的易溶性钠化合物而使水得到软化钠离子交换剂的分子是用NaR表示，则其反应式如下：37 <1>设备37 钠离子交换软水设备种类较多，有固定床、浮动床、流动床、移动床等。浮动床、流动床、移动床离子交换设备适用于原水水质稳定，软化水出力变化不大，连续不间断的运行。固定床离子交换设备无须上述要求，是工业锅炉房常用的软水设备。固定床离子交换设备按再生方式可分为顺流再生和逆流再生两种。逆流再生于顺流再生相比具有对原水硬度适应范围大且出水质量好，再生液盐耗低（20%），自备水率即水耗低（30%~40%）故被广泛采用。钠离子交换设备的顶压方式中无顶压法具有操作简单、外部管系简单、无顶压系统等优点。所以无顶压逆流再生不叫适用于工业锅炉房。钠离子交换的常用离子交换剂是强酸性阳离子交换树脂（型号：001×7）和磺化煤。树脂的交换容量大，速度快，但价格较高，磺化煤的交换容量小，速度慢，但价格较低，经综合比较，一般采用树脂。综上所述，选用无顶压固定床逆流再生，交换剂选用树脂。<2>系统钠离子交换软化水系统一般分为单级和双极（两个单级串联）两种。装有树脂的固定床逆流再生钠离子交换器，进水总硬度一般＜6.5mmol/L，最高进水总硬度＜10mmol/L，单级出水即可达到锅炉水质标准的要求（≤0.03mmol/L）。对于原水硬度较高且对降低原水碱度无要求时，则应考虑双级钠离子串联系统。采用双级钠离子交换各级出水的残余硬度可按下列指标控制：第一级交换器出水硬度＜0.05~0.1mmol/L，第二级交换器出水硬度＜0.005mmol/L。综上所述，选用单级无顶压固定床逆流再生钠离子交换器交换剂---树脂固定床逆流再生钠离子交换器计算序号名称符号单位计算公式数值附注1需要软化水量Qm3/h已知8.82原水总硬度H0mmol/L已知1.963软化水硬度Htmmol/L已知水质标准（≤0.7mmol/L）0.54离子交换剂选定（001×7强酸阳离子）树脂5软化速度Vm/h查表236交换器计算截面积Fm20.3837交换器同时运行台数N台选定18交换器选用台数台N+12其中一台再生备用9交换器直径Φm选定110交换器实际截面积F1m2F1=0.383×Φ20.38311实际软化速度v1m/h22.9812树脂工作交换容量emol/m3查表90037 13交换层高度h1m查表或根据产品资料214压层高度h2m查表或根据产品资料0.215交换层树脂体积Vm30.76616交换器树脂总装载量GKg/台查表138217每台交换器工作交换容量Emol/台689.418软化水产量QeM3/台472.2Ht≤0.719再生置换软水自耗量qm3/(台·次)查表1.620软化供水量Qgm3/台470.621交换器运行持续时间Th53.5T≥12--2422再生一次耗盐量BKg/台68.9423配置再生液耗水量Qbt/（台·次）0.91624再生用清水总耗量Qhm3/（台·次）查表9.4625每台交换器周期总耗水量∑Qm3/台∑Q=Qg+Qb+q=470.6+9.46+1.6481.826交换器进水小时平均流量Qpm3/h927交换器正洗流速v2m/h查表1828交换器进水时最大流量Qmaxm3/hQmax=（n×v1+v2）F1=（1×22.98+18）×0.38315.7综合施工难度、建设场地、初投资及运行管理，选用全自动钠离子软水装置。37 全自动钠离子交换器由筒体，筒体内布水器及自动控制阀组成。因为自动控制阀具有运行、反洗、再生、置换、正洗（包括盐箱注水）全过程自动控制的功能，所以不需要再选择再生液制备设备。自动控制阀根据启动再生程序方式分为时间型及流量型。时间型即离子交换器工作周期按设定时间（一周内某日某时或每天某时）启动再生。流量型即离子交换器按设定的出水流量启动再生。自动控制阀的再生程序分为可调和不可调。再生程序可调即反洗、再生、置换、正洗每个过程所需时间均可调；再生程序每个过程的时间均设定好的称为不可调。根据运行情况，选用流量型再生方式，可调再生程序。综上所述，全自动钠离子交换器型号：NST7-10/24B（单阀双路、7号控制阀、额定流量10t/h）并且要在软化设备和补给水箱之间设置加压泵，选定型号IS86-65-160，流量15m3/h，扬程9m。由于软化水箱容积按补水量的30min~40min考虑，补水量为8.8t/h，则软化水箱容积可选定为V=5m3三除氧系统的设计1.除氧方式的确定目前，除氧方式有以下几种：热力除氧、真空除氧、解吸除氧、化学药剂除氧、电化学除氧、还原铁分过滤除氧（海绵铁除氧）。热力除氧和真空除氧，前者需要一定参数的蒸汽（低压除氧器工作蒸汽0.02MPa、高压除氧器工作蒸汽≥0.32MPa），后者需要少量蒸汽或不用蒸汽，同事两者对锅炉房的高度有要求，除氧水箱都必须放置在较高的位置上，所以不选用此两种除氧方式。化学药剂除氧，装置简单，操作方便，适用于小型锅炉房，尤其对闭式循环系统的热水锅炉房、补水量不大时用亚硫酸钠除氧比较合适。此方法不可用。电化学除氧，虽然结构简单操作方便，但铝板电极易形成片状沉淀物，阻碍水流通过，而且除氧器自身也易腐蚀和变形。亦不可选用。解吸除氧不存在以上几种方式的不足，具有以下特点：<1>待除氧水不需预先加热，在常温下即可进行除氧；<2>设备布置方便，高位、地位布置均可，除氧不受影响，设计简单、安装方便；<3>装置体积小，气密性高，不设除氧水箱，占地面积小，金属耗量少，设备价格较低，运行费用低尤其适合单层布置的工业锅炉房和热水锅炉房；<4>除氧效果好，可是15℃以上的水除氧，残余溶解氧含量0.03~0.1㎎／L；<5>由于气体中的CO2溶解于水中，使解吸除氧后的补水PH值略又降低，但不受影响。但是，影响解吸除氧效果的因素很多，例如，反应周围的温度、木炭含水量、负荷变化、水压、水温、解吸器水位波动等，如若调整不好，会影响除氧效果。37 还原铁粉过滤除氧（海绵铁除氧），可对常温水进行除氧，水温提高还会加速反应提高出力；装置简单，初投资省，容易操作；运行费用低；出水无毒除氧剂无毒，不需要除油、活化再生、仅适时补充。其在工业锅炉饭应用有广阔前途。1.选择除氧设备综上所述，选用还原铁粉过滤除氧（海绵铁除氧）。根据水处理量8.8t/h，选用型号：BJF-800HCY（水处理量10~15t/h)使用说明指出：1．制水：软化水进入除氧器，除氧水通过水泵送入锅炉。当原水压力足以克服管网压力损失，不用加压就能充满除氧水箱时，可不设水箱及加压泵。2．①当原水压力＜0.25Mpa时，可采用：原水→软化设备→中间水箱→水泵→除氧器→除氧水箱→锅炉给水泵②当原水压力＞0.25Mpa时，可采用：原水→软化设备→除氧器→除氧水箱→锅炉给水泵4．反洗来水：可选用自来水直接供给反洗，反洗来水管径，压力（＞0.15Mpa），水量需满足技术参数要求，否则需配备反洗水泵。5．为保证设备检修时不中断供水，应设旁通管。7．若使用蒸汽锅炉，必须二次除铁，以消除水中残余的二价铁离子。根据说明和设计思路可知需要软化水箱与除氧器之间设置加压泵，根据压力和流量可选用加压泵型号：IS65-50-160（一用一备）流量15m3/h；压力0.35MPa，吸入口直径65mm，排出口直径50mm。水压大于0.25MPa，此时水压足以克服管网压力损失，能充满除氧水箱，无需再设水箱。四排污系统的设计由于该系统为闭式热水系统，系统内水循环过程中没有无蒸汽的生出，则水质不会有太大的变化，几乎没什么变化接近标准水质，所以不需要连续排污，只需要定期排污，排污量很小并且排污频率也很低（一周2~4次）。排污率P=0.1%37 五工艺主管道及设备的设计1.确定供回、水管道管径经计算可知系统循环水量G=440.664t/h，又知道一次网的经济比摩阻R=30~70Pa/m，经查热水网路水力计算表，可得选用DN=350mm（377×7)当流量440t/h时，选定流速1.23m/s、R=42.6Pa/m；当流量450t/h时选定1.26m/s、44.6Pa/m。适合此系统的要求，即供回水管道管径为DN=350mm选定R=43Pa/m2.选择循环水泵<1>循环水泵参数计算循环水泵的流量G≥440.664m3/h在闭式热水系统中，计算循环水泵的扬程仅考虑克服整个系统的阻力损失即，米水柱式中H------循环水泵的扬程；H1-----热水锅炉或换热器内部系统的阻力损失，一般估计：带锅筒的水-火管锅炉约为3~5米水柱；热交换器5~13米水柱；锅筒式水管锅炉7~15米水柱；直流热水锅炉15~25米水柱；H2-----热水送回水干管的阻力，当无设计计算时，可按下式估算：米水柱套管式伸缩器取1.1，方形伸缩器取1.3；L-----热网干管的长度，米；H3-----最不利用户内部系统的阻力损失，一般直接连接时可估计为5~12米水柱（无混水器的暖风机采暖系统可为2~5米水柱，无混水的散热器采暖系统可为1~2米水柱，有混水器是可为8~12米水柱，水平串联单管散热采暖系统可为5~6米水柱），间接连接时可估计为3~5米水柱。37 已知：最远供热距离：3.67km；供热方式：热力站间接供暖。锅炉类型为双锅筒纵置式链条炉排路。锅炉台数：3台；换热器台数:4台（约十万平米一个站）；供回水干管长度：7.34km。锅炉阻力损失按10mH2O计算；换热器阻力损失按9mH2O计算；干管阻力损失按4.3mH2O/km计算。可得，；;则循环水泵扬程<2>循环水泵台数确定根据供热系统规模和运行方式确定。中小型热水系统，一般不考虑分阶段量调节。为了检修方便和保证供热的可靠性，一般不少于两台，在其中任一台停止运行时，其余水泵的总流量应能满足最大循环水量的需要。选择原则：根据水泵安装位置，当循环泵安装于加热设备之前时，循环水泵的容许温度应高于回水温度。当安装于加热设备后时，循环水泵的容许温度应高于送水温度；循环水泵的G~H特性曲线应比较平坦，这样，系统的水力工况失调时，水泵的扬程变动较小。BA型、SH型和SA型水泵的G.--H特性曲线比较平坦，在热水供热系统中宜选用这几种作为循环水泵；为了使水泵的工作点不越出水泵制造厂给定的工作范围，水泵流量宜小于对应最高效率的工作点。因为运行时实际流量有可能大于计算流量。SH型单机双吸离心泵输送不含固体颗粒及温度不超过80℃的清洁液体。综上所述，可选择循环泵的型号：10SH-6，流量486m3/h，扬程65.1m，进出口管径DN250。台数：两台（一备一用）1.设计分（集）水器分（集）水器内热水流速v=0.1m/s=360m/h，又知道流量G=440.664m3/h则可得分（集）水器的截面积m2分（集）水器直径由于Dn一般为最大接入管径的1.5~3倍，最大管径Dn=350mm，取Dn=700mm分两路出（进）水，则分（集）水器长度L=3000mm。2.管道管径设计37 根据经济比摩阻R=30~70Pa/m（室外）；R=60~120Pa/m（室内），结合流量大小来确定各管道的管径。经计算可知供回水主管道管径为DN350（377×7）；最大补水流量40m3/h，则补水管管径为DN125（133×4）；水处理设备间的连接管道管径根据加压泵流量15m3/h，则管径为DN80（89×3.5）；排污管道管DN50（57×3.5），排污总管管径DN100（108×4）循环水泵流量486m3/h则管径为DN300（325×7）；总负荷均匀分配到三台锅炉，则主干管接锅炉的分支管流量为146.9t/h则分支管管径为DN200（219×6）。六送、引风系统的设计1.计算送、引风量煤质资料：Vr=38％Wy=10％Ay=28％Sy=1.3％Cy=52.5％Hy=3.6％Ny=0.8％Oy=3.8％=21353KJ／Kg理论空气量Vo=0.889（Cy+0.375Sy）+0.265Hy-0.333Oy=0.889×（52.5%+0.375×1.3%）+0.265×3.6%-0.333×3.8%=0.4679标米3/公斤过量空气系数α=1.1，则实际空气量V=0.51469标米3/公斤烟气量：氮理论容积VoN2=0.79Vo+0.008Ny=0.369705标米3/公斤水蒸汽的理论容积VoH2O=0.111Hy+0.0124Wy+0.016（α-1）Vo=0.017145标米3/公斤干三原子气体容积VRO2=0.01866（Cy+0.375Sy）=0.0098875标米3/公斤实际烟气量Vo=VoN2+VoH2O+VRO2=0.369705+0.017145+0.0098875=0.3967375标米3/公斤锅炉的额定供热量为Q=21MW，煤的发热量=21353KJ／Kg则，耗煤量B=Q/=3540.486kg/h2.确定送、引风系统37 1>烟风道设计要点：风、烟管道应力求平直畅通、附件少、气密性好、阻力小；冷风道的钢板厚度一般采用2~3mm,热风道和烟道的钢板厚度一般采3~4mm；金属矩形风、烟管道应配置足够的加强肋或加强杆，保证强度和刚度要求；几台锅炉共用一个烟囱或烟道时，宜使每台锅炉的抽风力均衡；宜采用地上烟道，并应在其适当的位里设里清扫烟道的人孔，其尺寸不应小于0.4m（宽)X0.5m（高)。烟风道截面积计算式:式中F----烟风道截面积，m2；V----空气量或烟气量，m3/h；W----选用流速，m/s选用流速W可由下表（常用烟风道流速选用表）查得，选定，风速W=13m/s；烟速W=11m/s由于v值计算较复杂，可采用估算方法确定。产生1t/h(或0.7MW)蒸汽的空气量估算见表3-2根据表格可确定空气量V=1250×20=25000m3/h表中数值已计人过量空气系数α，燃煤为1.4.燃油燃气为1.2。产生1t/h(或0.7MW)蒸汽的烟气童估算见表3-337 根据表格可确定烟气量V=2300×20=46000m3/h综上所述可得，风道截面积m2烟道截面积m2风烟管道结构布置要点：应尽可能采用圆形风烟道。因为在同等用料条件下圆形截面最大，因而风烟流速及阻力最小；如为矩形时则希望尽量为正方形。考虑到施工难度及布置方便，选用矩形管道：F=H·B风道尺寸：H=0.75m；B=0.75m；L=2m（估计值）烟道尺寸：H=1.1m；B=1.1m；L=15m（估计值）2>烟、风管道阻力计算①气体流动时的摩擦阻力（ΔPld）式中ΔPld----摩擦阻力（Pa）；A----阻力系数；W----气体流速（m/s）；ρ----气体密度（kg/m3）ρO----标准状态下的气体密度（kg/m3），空气密度为1.293kg/m3，烟气大约1.34kg/m3空气温度t=5℃；烟气温度t=150℃37 阻力系数式中λ----摩擦阻力系数（查表3-4）；L----管段长度（m）；d----管段直径（m）。对于边长为a、b的矩形管道当量直径dd=空气：密度ρ=1.27kg/m3；当量直径dd=0.75m；阻力系数A=0.053烟气：密度ρ=0.865kg/m3；当量直径dd=1.1；阻力系数A=0.27综上所述，风道阻力ΔPld=6Pa；烟道阻力ΔPld=14Pa②局部阻力ΔPf(单位：Pa)：指截面变化或通道改变方向所造成的阻力。计算公式：ζ----局部阻力系数，查表得风道大致走向：37 风道局部变化：三通管道一个ζ1=0.304；弧形急弯头一个ζ2=0.32；单个侧孔出口ζ3=2.5；鼓风机出口ζ4=0.47局部阻力w2烟道大致走向：37 烟道局部变化：管段与壁平齐的入口三个ζ1=0.5×3=1.5；等错弯头ζ2=0.48；焊接弯头ζ3=0.8；弧形急弯头两个ζ4=0.38×2=0.76；引风机入口ζ5=0.7；局部阻力ΔPf=0.5×（ζ1+ζ2+ζ3+ζ4+ζ5）×w2×ρ=222Pa锅炉空气总阻力包括以下各项：ΣΔPk=ΔPfd+ΔPky+ΔPlp+ΔPr式中ΣΔP----锅炉空气总阻力；ΔPfd----风道阻力（Pa），包括沿程摩擦阻力和局部阻力之和；ΔPky----空气预热器阻力(该锅炉房无空气预热器，不考虑该部分阻力)；ΔPlp----炉排阻力（Pa）；ΔPr----燃料层阻力（Pa）。炉排与燃料层的阻力决定于炉子型式和燃料层厚度，链条炉排为800~1000Pa；抛煤机链条炉排为600Pa；往复炉排为600Pa。取1000Pa燃料层阻力：Δh=0.8Hoγ式中Ho-----静止燃料层高度，m（取0.15m）；γ----料层堆积密度，取800~1200kg/m3（取1000kg/m3）。则燃料层阻力ΔPr=120Pa综上所述，可得到锅炉空气总阻力ΣΔPk=1492Pa锅炉烟气总阻力包括下列各项：ΣΔPy=ΔPl+ΔPsr+ΔPsm+ΔPky+ΔPcc+ΔPyd+ΔPyc式中ΔPl----炉膛真空度，即炉膛出口处的负压，有鼓风机时一般为20~40Pa；（取30Pa）ΔPsr----锅炉本体受热面阻力（Pa），其数值可由锅炉产品计算书中查得；ΔPsm----省煤器阻力（Pa），一般由制造长阻力计算书中查得；(根据经验，取受热面阻力和省煤器阻力之和约为400Pa)ΔPky----空气预热器阻力（Pa）(该锅炉房无空气预热器，不考虑该部分阻力)；ΔPcc----除尘器阻力（Pa），对于旋风除尘器，其阻力约为600~800Pa；多管除尘器阻力约为800~1000Pa；水膜除尘器阻力约为800~1200Pa；（选用旋风除尘器阻力取800Pa）ΔPfd----烟道阻力（Pa），包括沿程摩擦阻力和局部阻力之和；ΔPyc----烟囱阻力（Pa）(很小可忽略)综上所述，可得到锅炉烟气总阻力ΣΔPy=1666Pa37 1.选择除尘器（1）除尘器的分类：除尘器按其作用原理可分为:机械式除尘器(重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器)，湿式除尘器(冲击式除尘器、泡沫除尘器、文氏管水膜除尘器、喷雾式除尘器、麻石水膜除尘器)，过滤式除尘器(袋式除尘、颗粒层除尘器)和静电除尘器。（2）各类除尘器特点：旋风除尘器结构简单、投资省、除尘效率较高、负荷适应性较强、操作管理方便。文氏管水膜除尘器除尘效率高、取材方便、造价中等、杭腐蚀、耐磨好，但需要一套灰水处理装里，若循环水采用闭式循环甲其pH值会越来越低，系统需采取防腐措施。袋式除尘器除尘效率很高、对负荷适应性强。但滤袋材料使用寿命短、设备构造复杂、体积庞大、投资较大，目前在工业锅炉房中很少采用。静电除尘器的除尘效率很高、处理烟气量大、阻力低。但其效率受粉尘的静电性能影响较大、外形庞大、投资昂贵、运行维护要求较高，目前在一般工业锅炉上极少采用，只在有特殊环境要求时考虑采用。近年来研制成功集多种作用原理于一体的新型复合型湿式除尘器，具有较高的除尘效率.得到广泛的应用。综上所述，选用机械式除尘器----旋风除尘器（3）结合锅炉容量选用XD-20型多管旋风除尘器。XD型多管旋风除尘器的旋风子采用切向270°蜗壳进口，平底板，较长筒体的型式，旋风子用灰铸铁制成，延长了使用寿命。旋风子的组合呈下孔板的等距升高排列，芯管等距递减，各旋风子进口平面与含尘气流方向垂直，有利于含尘气流的分布和出口净化气流压力平衡。满足分布均匀的要求。2.选择（校核）送、引风机4.1选择风机的几点要求：1鼓风机、引风机宜单炉配置，蒸发量较小的小型锅炉可视具体情况单炉或集中布置；2鼓风机、引风机单炉布置时，风量的富裕量一般为10%，风压的富裕量一般为20%，集中配里风机时.鼓风机、引风机应各设两台，并使风机符合并联运行的要求.其风t和风压的富裕量应比单炉配置时适当加大；3风机在常年运行中应处于较高的效率范围内.风机厂性能表列出的性能范围是指效率不低于该风机最商效率90%时对应的性能，可按此数值范围选用；4选择风机时，必须考虑当地气压和介质温度对风机特性的修正，不能超过风机限定的使用介质温度的范围;5风机的调节装置应装设在进口处。37 4.2鼓风机的选择鼓风机风量Qg（单位为m3/h）Qg=1.1αlByV0式中1.1----风量储备系数；αl----炉膛过量空气系数；By----计算燃煤量（kg/h）；V0----理论空气量（标态）（m3/kg）；b----当地大气压（kPa）；tlk----冷空气温度（℃）根据前面的计算可知，αl=1.2；By=3540.486kg/h；V0=0.4679标米3/公斤。根据气象资料可知b=101.69kPa；t1=-8℃则鼓风机风量Qg=33132m3/h鼓风机风压Pg（单位为Pa）Pg=1.2ΣΔPkPg----风机压力；1.2----风压储备系数；ΣΔPk----风道总阻力；b----当地大气压（kPa）；tlk----冷空气温度（℃）；tg----鼓风机铭牌上给出的气体温度（℃）；ρk----101.23kPa时空气的密度，ρk=1.293kg/m3。根据前面的计算可知，ΣΔPk=1492Pa。气象资料可知b=101.69kPa；t1=-8℃；则鼓风机风压Pg=1800Pa鼓风机型号：G4-73No10D安装角度135°4.3引风机的选择引风机的风量Qy(单位m3/h)Qy=1.1ByVy式中Vy----排烟体积（标态），（m3/kg）；tpy----排烟温度（℃），设计为150℃；其余各项意义同鼓风机计算式。由计算可知，Vy=0.3967375m3/kg；By=3540.486kg/h。气象资料可知b=101.69kPa则引风机风量Qy=47660m3/h引风机风压Py（单位Pa）Py=1.2（ΣΔPy－Sy）式中ΣΔPy----烟道总阻力（Pa）；Sy----烟囱抽力（Pa）；ty37 ----引风机铭牌上给出的气体温度（℃）；ρy----101.32kPa时烟气的密度，ρy=1.34kg/m3。由计算可知，ΣΔPy=1666Pa；Sy=240Pa由气象资料可知b=101.69kPa则引风机风压Py=1800Pa引风机型号：Y5-47-12No12D安装角度0°5.烟囱出口尺寸和高度计算5.1烟囱高度确定根据锅炉大气污染物排放标准GWPB3—1999有关规定：燃煤锅炉房只能设一根烟囱，锅炉房烟囱高度见下表。锅炉房装机总容量大于28MW(40t/h)时,其烟囱高度应按批准的环境影响报告书(表)要求确定，但不得低于45m.新建锅炉房烟囱周围半径200rn距离内有建筑物时，其烟囱应高出最高建筑物3m以上。由表可查的烟囱高度应不小于45m，取烟囱高度H=60m烟囱抽力S=H(ρko－ρyo)式中S----烟囱抽力（Pa）；H----烟囱高度（m）；ρko、ρyo----标准状态下空气和烟气的密度（kg/m3）；Tk----外界空气温度（℃），取0℃；Tpj----烟囱内烟气平均温度（℃）ρko=1.293kg/m3；ρyo=1.34kg/m3烟囱内烟气平均温度：Tpj=t、-0.5ΔtH37 t、----烟囱进口处的烟气温度（℃）；Δt----烟气在烟囱中每米高度的温度降（℃/m）；Δt=式中D----最大负荷下，由一个烟囱负担的各锅炉蒸发量之和（t/h）；A----考虑烟囱种类的不同的修正系数，见下表。取2则，Δt=Tpj=150-0.5×0.26×45=144.15℃综上所述，烟囱抽力S=240Pa5.2烟囱出口直径计算烟囱出口内径d1（单位为m）d1=式中Bj----每台锅炉计算的燃料消耗量，kg/h；n----利用同一烟囱的锅炉台数；Vy----烟囱出口计入漏风系数的烟气量（标态），m3/kg；tc----烟囱出口处烟气温度，℃；ωo----烟囱出口处流速，m/s，可按下表选：选用流速应根据锅炉房扩建的可能性取用适当数值，一般不宜取上限以便留有适当的发展余地，烟囱出口烟气流速不宜小于2.5~3m/s,以免冷空气倒灌。圆形烟囱的出口内径一般不小于0.8m,当直径较小时可以做成方形，钢板烟囱不受此限。37 由计算可知，Bj=3540.486kg/h；Vy=2.38m3/kg；tc=138℃。查表可选定ωo=8m/s；已知锅炉台数n=3则烟囱出口内径d1=1.68m七运煤、除渣系统的设计1.计算锅炉房耗煤量和灰渣量锅炉房耗煤量B=By×3=3540.486×3=10621.5kg/h≈10.6t/h锅炉房灰渣量G=式中G----每台锅炉的灰渣量，t/h；B----锅炉的平均或最大耗煤量，t/h；A----煤的工作质灰分，%；q4----煤的机械不完全燃烧损失，%；Qdw----煤的工作质低位发热量，kcal/kg由煤质资料可知A=28%；Qdw=5084kcal/kg；查表得q4=10%则锅炉房灰渣量G=3.63t/h2.确定运煤、除渣方式在燃煤的工业锅炉房中，来煤一般是这样的:首先由火车、汽车或船舶从煤源把煤运至锅炉房的煤场，用人工或机械的方法把煤卸到煤场的地坪上或受煤沟，再通过煤场中的转运设备把煤运至受煤斗，最后从受煤斗通过各种运煤机械把煤运至锅炉房的炉前煤斗。这里讲的运煤系统是指煤从煤场到炉前煤斗的输送，其中包括煤的转运、破碎、筛选、磁选和计重等。至于用火车、汽车或船舶来煤，一般需由总图专业根据锅炉房耗煤量的大小、煤源的远近、全厂运输情况和其他运输条件，进行全盘考虑来决定；煤经过燃烧后的残余物称为灰渣，一般把护排下面的渣斗或煤粉炉的冷灰斗中的残余物称为浓，飞到锅炉后面去的残余物称为灰。所谓除灰系统是一种习惯说法，其中讲的“灰”实际上是灰和渣的统称。锅炉房的除灰包括锅炉房内部的除灰和锅炉房外部的除灰，这里讲的除灰系统是指锅炉房内部的除灰，即从炉排下面的渣斗(或煤粉炉的冷灰斗)和除尘器的灰斗到锅炉房的灰演场(或灰渣斗、灰法池)之间的灰渣的输送，其中包括灰渣的浇湿和破碎等。至于锅炉房外部的除灰，即从锅炉房的灰液场到距锅炉房较远的常年堆放的灰渣场之间的输送，或运出作为综合利用的材料，在工业锅护房中通常采用汽车或火车来输送，一般由总图专业来考虑。37 运煤和除灰系统是燃煤锅炉房的一个重要组成部分，是锅炉房设计中的一个重要环节，它直接关系到锅炉能否安全运行的问题，因为可靠地供煤和除灰是锅炉安全运行的必要条件。运煤和除灰系统设计得合理与否，还会影响到锅炉房的基建投资、工人的劳动强度和操作条件，影响到劳动生产率的提高。为了合理地设计运煤和除灰系统，设计人员必须进行调查研究，因地制宜地选择和布置运煤和除灰系统，尽量做到既经济义实用。2.1运煤系统的选择对干单层布置的人工加煤的锅炉，一般采用手推车从煤场往锅炉房的炉前运煤。机械加煤的锅炉应采用机械化运煤系统。根据上煤机械的不同，工业锅炉房的机械化运煤系统一般有一下列几种:1.胶带输送机上煤的运煤系统;2.多斗提升机上煤的运煤系统，3.埋刮板输送机上煤的运煤系统;4.单斗滑轨输送机上煤的运煤系统，5.吊煤罐上煤的运煤系统，6.简易小翻斗上煤的运煤系统等。37 胶带输送机上煤是一种运行可靠、运转平稳、运输能力高和运行费用低的运煤方法，其缺点是占地面积大，投资大。多斗提升机上煤的优点是占地面积较小，设备造价较便宜，但运行可靠性方面不如胶带输送机。埋刮板输送机作为工业锅炉房的运煤设备已得到采用，其主要优点是设备外形尺寸小，占地面积小，布置灵活，既能垂直提升又能水平运输，因物料在密闭的壳体里运输，还可以改善工人的操作条件和环境卫生，但它对加工制造和安装方面有较高的要求，日前设备造价也偏高。单斗滑轨输送机上煤有设备构造简单和占地面积小等优点，但它属于间断运煤，运输能力有限，维修工作量也较大，钢丝绳一般几个月就要更换一次，还有挖掘的土方量也较大。吊煤罐上煤和简易小翻斗上煤有系统简单、设备制造容易和投资省等优点，缺点是运输能力有限，只能用于耗煤量不大的锅炉房。上述各种运煤系统的选择，主要根据锅炉房耗煤量的大小、地形情况、自然条件和订货情况来考虑，经过技术经济比较来决定。对于耗煤量不大的锅炉房，可选用系统简单和投资少的吊煤罐上煤或简易小翻斗上煤的运煤系统。耗煤量较大的锅炉房，可选用单斗滑轨输送机或埋刮板输送机、多斗提升机等上煤的运煤系统。耗煤量大的锅炉房，可选用运输量大和运行可靠的胶带输送机上煤的运煤系统。在占地面积受到严格限制的地区，如在城市里建造锅炉房，地形不允许布置胶带输送机时，可选用占地面积较小的多斗提升机或埋刮板输送机等上煤的运煤系统。对于地下水位较高的地区，要避免选用地下工程较大的运煤系统，因为地下水位以下建筑设施，不但造价昂贵，而且会给施工带来很多困难。另外，订货情况也应考虑，有的设备有时出现供不应求时，需要因地制宜和因时制宜地选择合适的运煤系统，否则会因设备来源困难而影响施工进度，贻误工程上马。关于煤场中转运设备的选用，主要依据运煤量的大小来考虑。工业锅炉房用到的转运设备一般有手推车、手扶机铲、移动式胶带输送机、铲车和桥式抓斗起重机等。运煤量小的锅炉房，一般采用手推车;运煤量较大的锅炉房，采用手扶机铲、移动式胶带轴送机或铲车等，运煤量大的锅炉房，往往是火车来煤，此时采用桥式抓斗起重机是有利的，它同时可以解决卸车的机械化问题，如果布置得当，它还可以作为低压水力除灰的沉渣池的抓灰设备。在运煤系统中一般应设给料设备，保证受煤斗中的煤能连续均匀地供给运煤设备，使运煤设备能正常运行，当检修运煤设备时，它还可以起到受煤斗出口的闸门作用。给料设备推荐采用电磁振动给料机，‘白的主要优点有体积小，占地面积小，耗电量少，运行费用低。当来煤的块度不能符合锅炉燃烧要求时，煤块必须经过破碎，在运煤系统中应设有碎煤装置。工业锅炉房常用的碎煤装置为双齿辊碎煤机。在破碎之前，煤宜先进行筛选，以减轻碎煤装置不必要的负荷。筛选装置有振动筛、滚筒筛和固定筛三种，振动筛和滚筒筛的筛分效率较高，而固定筛有结构简单、制造容易和造价便宜等优点。当采用机械破碎和锅护为机械加煤时，应先进行磁选，把夹在煤中的铁件吸出来，以防止铁件进人这些设备而发生火花和卡住等事故。磁选设备有悬挂式电磁分离器和电磁皮带轮两种。悬挂式电磁分离器可析出夹杂在堆积厚度50~100毫米输送物料中的铁件，当输送物料很厚时，底部之铁件很难除净，此时可与电磁皮带轮配合使用:悬挂式电磁分离器清除上、中部的铁件，电磁皮带轮清除下部之铁件。为了加强经济管理，运煤系统中一般应设煤的计量装置，以核算煤的消耗景。计量装置有地秤和皮带秤等，当采用汽车和手推车进煤时可选用地秤，当采用胶带输送机上煤时可选用皮带秤。皮带秤又有滚轮式机械皮带秤和皮带电子秤两种，推荐采用皮带电子秤，其优点有外形尺寸小、重量轻、占地小和维修工作量较少等。当锅炉为链条炉排时，还可以采用结构简单和价格便宜的煤耗计量表，它的测量装置安装在链条炉排的主轴端头，有就地检测和仪表盘上检测两种型式，其最大优点为炉与炉之间的煤耗评比提供了依据。综上所述，运煤方式为多斗上煤机和皮带输送机联合组成的运煤系统2.2除渣系统的选择37 由于除灰间的温度高，灰尘大，在浇灰时会产生大量的蒸汽和有害气体，直接威胁到除灰工人的身体健康，因此除灰工作实现机械化就显得特别迫切和重要。除少数小型手烧炉子外，一般均应采用机械化除灰系统。但无论是采用人工除灰或机械化除灰，为了保证除灰工人的安全生产和改善工人的劳动条件，都必须消灭红灰，要灰渣完全熄灭后才能从锅炉房外运，同时还要注意良好的通风，尽量减少灰尘、蒸汽和有害气体对坏魔的污染。工业锅炉房用到的机械化除灰系统，一般有下列几种:1.负压气力除灰系统;2.低压水力除灰系统;3.机械式除灰系统，其中包括刮板输送、刮斗输送、胶带输送、振动输送和螺旋输送机输送等形式的除灰系统。负压气力除灰系统的优点有:机械化程度高，工人的劳动强度小，除灰系统在负压下工作，环境卫生条件好，可以得到干燥的灰渣，有利于作为综合利用的材料，也有利于在严寒地区中运输。其缺点有:投资较大，金属耗量多，运行费较高，耗汽量或耗电量大，管i道等部件的磨损较严重等。负压气力除灰是工业锅炉房的一种除灰方式，但应用不普遍，只有当锅炉房容量较大，并且就地有灰渣综合利用的工厂，尤其在严寒的东北地区，较宜于考虑采用。低压水力除灰系统的显著优点有:运行安全可靠;卫生条件好，没有灰尘飞扬;劳动强度小，维修工作量少，节省人力。其缺点有:灰渣含水量大，不利于综合利用，不利于在严寒地区中运输;由于灰演沟和沉渣池都比较深，挖掘的上方量较大，另外，污水的排放也是个问题，需要采取拾施，以满足排放标准的要求。由于低压水力除灰比共他方式的除灰更为可靠，·已在工业锅炉房中得到了较广泛地采用，无论大小锅炉房，一般都可采用。但对结焦性强的煤种，其应用会受到限制，因为结焦后的大渣块容易堵塞系统。在东北地区，由于气温低会冻结系统，沉淀过滤池要室内布置，故其应用也受到了限制。在用胶带输送机输送灰渣时，其前面应有马丁除渣机或圆盘除渣机相配合，需要把灰渣完全浇灭后才能进人胶带输送机。其优点是运行安全可靠a维修工作量较小。缺点是胶带磨损较严重，投资也较大。刮斗除灰属于间歇除灰，是通过钢丝绳牵引刮斗来输送灰渣，钢丝绳磨损较严重，设备维修工作量较大，其应用不太普遍。刮板除灰目前有框链式和链条式等型式，它在工业锅炉房中应用较普遍。其优点有:适应性大，无论是南方地区或北方地区，水平输送或倾斜输送，较小的或较大的工业锅炉房，一般均能适应，设备构造较简单，如框链除渣机，一般工厂都可自行加工制造，因此能节省投资，上马快。其缺点有:金属耗量较多，部件磨损较厉害，电耗量也偏大点。螺旋输送机的优点有:横断面尺寸小，占地面积较小，物料在密闭的壳体里输送，环境卫生条件好。其缺点有:设备磨损较严重，输送大块物料容易卡住，较适合输送细灰等物料。37 综上所述，除渣方式为机械刮板输送方式。1.计算煤斗和渣斗的容积锅炉前煤斗容积，储煤量应满足锅炉8h（三班运煤工作制）锅炉额定耗煤量则炉前煤斗储煤量为30t，容积Vm=25m3（煤的堆积密度1.2t/m3）渣斗容积，储渣量应为满足8h（一个班）的储渣量则渣斗储渣量为29t，容积Vz=40m3（灰渣的堆积密度为0.7t/m3）灰渣斗出口与地面或轨面的净距，用汽车运渣时不小于2.6米2.选择运煤、除渣设备（包括磁选、筛分等）4.1运煤设备选择1)多斗式提升机型号：PL3502）筛分设备：单轴振动筛其运动轨迹为圆，具有结构简单、运动平稳、效率高，透筛性好、工作可靠、维修方便等特点。根据耗煤量选用DD918型单轴振动筛3）称重设备：选用ICS-10型微机皮带秤（单机式悬臂秤架）ICS微机皮带秤适用于对各种粉粒、块状物料进行连续动态称重，是理想的新型智能化高精度计量设备。4）磁选设备：选用JK-506550型电磁辊式磁选机型电磁辊式磁选机具有分离可靠、结构简单、运转稳定、轻便灵活等特点。可在输送机中部或头部卸料前白动从被输送的散状物料中分离出铁磁性杂物，并由弃铁胶带弃到指定地点。5)传送带及其相关设备的选用输煤系统输送量Q=t/h式中Q----运煤系统的输送量，t/h；B----锅炉房发展后的最冷月份昼夜平均耗煤量，t/h；K----运输不平衡系数，一般为1.2；t----运煤系统每昼夜工作时间，h。一班运行时，一般≯7h；两班运行时，一般≯14h；三班运行时，一般≯20h；由计算可知B=10.6t/h。运行方式为三班制，则可取t=16h则输煤系统输送量Q=19.08t/ha.输送带输送带既是牵引件，又是承载件。常用的输送带有普通型橡胶带和塑料带两种。37 普通型橡胶带由覆盖胶(橡胶)和多层帆布制成，张力主要由帆布层承受。普通型橡胶带的帆布径向扯断强力为56公斤/厘米一层。覆盖胶的厚度取决于物料的特性，运送煤时一般选用上胶3毫米，下胶1.5毫米，运送煤渣时一般选用上胶4.5毫米，下胶1.5毫米。橡胶带接头推荐采用硫化接头，其接头强度可达橡胶带本身强度的85~90%。用卡子连接时，接头强度只有橡胶带本身强度的35~40%，它只适合于检修时间要求短的场合。橡胶带的安全系数m值见表：塑料带在耐磨和耐腐方面优于橡胶带，但在弹性和对气候的适应性方面不如橡胶带。塑料带有多层芯和整芯两种。多层芯塑料带和普通垫橡胶带相似，其帆布径向扯断强力也为56公斤/厘米一层。整芯塑料带成本低质量好，整芯厚度目前有4毫米和5毫米两种。整芯塑料采用塑化接头时，安全系数m=9；机械接头时，强度大大降低，应取安全系数m=18。因此，整芯塑料带采用塑化接头极为必要。整芯塑料带的有关参数见下表：综上比较，输送带选用普通型橡胶带。输送带宽度选定：B=650mm；长度：L=29mb.传动滚筒传动滚筒是由铸铁铸成或钢板焊成，分为光面和胶面两种，胶面滚筒表面包有一层橡胶，增加了滚筒和胶带之间的摩擦力。在功率不大，环境湿度小的情况下，可采用光面滚筒;在功率大，环境潮湿和易打滑的情况下，应采用胶面滚筒。传动滚筒的直径取决干输送带的宽度及其挠性，各种带宽的传动滚筒直径见下表：选用传动滚筒直径D=500mm；c.托辊37 托辊的作用是支承输送带和带上的物料，减少输送带的下垂度，以保证运行平稳。上托辊分槽形和平形两种，输送散状物料一般采用槽形托辊，以便增加输送能力，倾斜布置的输送机也采用槽形托辊，以防物料撒落;犁式卸料器处一般用平形托辊。下托辊均采用平形托辊。为了防止输送带跑偏，可选用自动调心托辊，上分支每隔10组槽形托辊(或上平形托辊)设置一组槽形调心托辊(或上平形调心托辊)，下分支每隔6~10组下平形托辊设置一组下平形调心托辊。在受料处，为了减少物料对输送带的冲击，应选用缓冲托辊。托辊采用槽型托辊，其间距取上托辊1.2m，下托辊3m。受料处一般取上托辊间距的1/2~1/3。凸弧段托辊间距可取水平段上托辊间距的1/2，或按四等份布置该处的托辊。头部滚筒轴线到第一组槽形托辊的间距可取为上托辊间距的1~1.3倍。尾部滚筒到第一组托辊的间距不小于上托辊间距，如果布置需要，此间距也可适当缩小。d.拉紧装置拉紧装置的作用是使输送带保持一定的张力，以便输送带和传动滚筒之间产生必要的摩擦力;同时限制输送带在托辊间的垂度，使输送机能正常运转。拉紧装置分螺旋式、车式和垂直式三种。螺旋式拉紧装置适用于长度较短(C80米)、功率较小的输送机上，按机长的1%选取拉紧行程，其拉紧行程有S=500毫米和S=800毫米两种。螺旋式拉紧装置的适用功率范围和许用张紧力(即上下两条输送带张力之和)见下表(表内功率范围是带速V=2米/秒，采用光面传动滚筒时的情况。不同带速下的适用功率应按比例增减，带速愈高，适用功率就愈大)。车式拉紧装置和垂直式拉紧装置适应于输送机长度较长，功率较大的情况。车式拉紧装置结构简单可靠，但在输送机尾部占地面积较大。垂直式拉紧装置的优点是利用了输送机走廊的空间，便于布置;共缺点是改向滚筒多，而且物料容易掉人输送带与拉紧滚筒之间而损坏输送带，特别是输送潮湿或粘性较大的物料时，由于清扫不净，这种现象更为严重。综上所述，选用螺旋式拉紧装置，拉程S=800mm；e.清扫器输送机在卸料后仍有少许的物料粘附在带面上，使胶带通过改向滚简和下托辊时，产生剧烈的磨损并增加了运行阻力，因此要设置清扫器加以清除。37 清扫器采用弹簧清扫器和空段清扫器两种。弹簧清扫器装于头部滚筒处，用以清扫卸料后仍粘附在输送带工作面上的物料。空段清扫器装于尾部滚筒前，用以清扫输送带非工作面的物料；f.卸料装置卸料装置采用犁式卸料器或卸料车。犁式卸料器有气动和手动两种操纵型式。卸料方式又分右侧卸料、左侧卸料和双侧卸料三种。其优点是结构简单、成本低，缺点是对输送带磨损比较严重。因此，对较长的输送机，特别是输送块度大，磨损性大的物料不宜采用。气动犁式卸料器适用于有压缩空气的场所，以便实现自动化来进行多点卸料。选用犁式卸料器时应采用硫化接头，其带速不宜超过2米/秒。选用手动操纵型犁式卸料器，卸料方式为左右两侧卸料；倾角为0°，即水平布置。4.2除渣设备选择选用GZJ25型刮渣机该机是一种在敞开的矩形断面沟槽内，借助于运动着的刮板链条，将物料沿导轨刮走。可用于输送煤、灰渣、小块物料。该机能干式排渣、也能湿式排渣，可水平输送、也可倾斜向上输送。倾角α=20°；运行速度v=0.1m/s；运送能力Q=5.7m3/h技术性能与参数：刮板宽度B=250mm；刮板高度h=115mm；板链节距t=200mm；刮板间距T=400mm；允许拉力P≤14700N；运行速度v=0.1m/s；沟槽宽度B=450mm；倾斜角度α=20°；最大输送距离Lmax=40m；电动机功率N=3kw。5.确定煤场、渣场面积煤场面积估算F=式中F----煤场面积，m2，；B----锅炉房的平均小时最大耗煤量，t/h；T----锅炉每昼夜运行时间，h;M----煤的储备天数，d；N----考虑煤堆过道占用面积的系数，一般取1.5~1.6；H----煤堆高度，m；γ----煤的堆积比重，t/m3（1.2t/m3）;φ----堆角系数，一般取0.6~0.80由计算可知，B=10.6t/h。经选定或根据经验值可得，采用铲斗车堆煤时，H=3m；T=24h；汽车运煤的话储煤天数M=7d；N=1.5；φ=0.7则煤场面积F=1060m2渣场面积估算由于采用了灰渣斗，其总贮存量一般宜为1~2昼夜的锅炉房最大灰渣排放量锅炉房灰渣量G=3.63t/h堆积密度ρ=0.7t/m337 ，则一到两个昼夜的灰渣总体积约为200m3，可估算面积F=150~200m2八其他设备的选择1.选择除污器除污器型式有三种，即卧式直通式、卧式角通式和立式直通式除污器。除污器的大小型号是根据与之连接的回水主干管管径来选择的。热水锅炉房内的流量较大时，多采用卧式直通式或卧式角通式除污器；流量较小时，可采用立式直通式除污器。同时也要根据布置情况来选择除污器型号。除污器要在回水管最低点处，这样便于污物流入器内。除污器的进口要装有隔离阀门并有旁通管。对于初运行的系统应打开除污器，检查滤网、清除杂物，使管路畅通。除污器横断面中水流速最好是0.05m/s。由于回水干管管径DN350，则只能选用卧式除污器，选用卧式直通式除污器DN35037 九参考文献[1]工业锅炉房设计手册（第二版）；[5]锅炉房实用设计手册；[6]工业锅炉房常用设备手册；[7]供热工程；[9]动力设施国家标准图集；[10]锅炉及锅炉房设备。37'