供热工程课程设计锅炉房及供热工程室外管网设计

土木建筑学院课程设计（论文）说明书课程名称： 供热工程课程设计 设计题目： 锅炉房及供热工程室外管网设计 专 业：建筑环境与设备工程 班级： 2008-2 设 计 人： 指导教师： XXXX大学土木建筑学院2011年 7 月 14日 课程设计任务书专业（方向）： 建筑环境与设备工程 班级： 2008-2 学 生 姓 名： 学号： 一、 课程设计题目： 锅炉房及供热工程室外管网课程设计 二、 原始资料：（1）热负荷资料：生产热负荷D1=3.3t/h,压力P1=0.4MPa；采暖热负荷D2=6.7t/h,压力P2=0.3MPa，凝结水回收率为65%；生活热负荷D3=0.6t/h,压力P3=0.3MPa。（2）元素成分；（3）气象资料：采暖室外计算温度-7，采暖室外平均温度-0.9，采暖期天数106天；（4）室内设计参数：采暖室内计算温度18：（5）设计地区：青岛。 三、 设计应解决下列要问题：锅炉及锅炉房设计：（1）负荷计算；（2）方案确定；（3）设备及附件选择； （4）平面布置图及系统图绘制。小区供热管网设计：（1）负荷计算；（2）方案确定；（3）简图绘制；（4）管道水力计算；（5）设备及附件选择；（6）保温计算；（7）施工图绘制。 四、 设计图纸：（1）锅炉房平面布置图1张，锅炉房热力系统图1张；（2）供热管网平面布置图、管道横断面大样图、检查井大样图。 五、命题发出日期： 2011.6.28 设计应完成日期： 2011.7.14 设计指导人（签章）： 系 主 任（签章）： 日期： 年 月 日指导教师对课程设计评语 指导教师（签章）： 系 主 任（签章）： 日期： 年 月 日XXXX 土木建筑学院课程设计摘 要 随着国民经济和工农业生产的迅速发展及人民生活水平的不断提高，我国的供暖和集中供热事业得到了迅速的发展。供热工程是以热水或蒸汽为热媒为用热系统（如供暖、通风、空调、热水供应和生产工艺）提供热能的供暖系统和集中供热系统。本设计为供热工程设计，主要包括小区供热室外管网及锅炉房的规划。生活区住宅面积达179011m2。本设计的主要内容包括：锅炉及锅炉房设计，其中主要进行负荷的计算、方案的确定、给水及水处理设备的选择、汽水系统的设计、送引风机的设计、运煤除灰方法的选择、锅炉房工艺布置、绘制平面布置图、热力系统图、剖面图等；小区供热管网的设计，其中主要进行负荷的计算、方案的确定、管道水力计算、供热管网的平面布置及敷设、设备及附件的选择、保温计算、绘制简图、施工图、材料表统计等。关键词：锅炉；锅炉房；供热；管网；水力计算；设计； 目 录1 锅炉设计原始资料.（1）1.1热负荷资料 （1）1.2燃煤资料（1）1.3气象资料 .（1）1.4室内设计参数.（1） 1.5水质资料（1）1.6建筑资料.（2）1.7设计地区.（2）2 热负荷计算及锅炉选择（2）2.1热负荷计算 （2） 2.1.1采暖季热负荷计算（2） 2.1.2非采暖季热负荷计算.（2）2.2锅炉型号与台数的选择.（2） 2.2.1锅炉型号.（2） 2.2.2锅炉台数.（3） 2.2.3燃烧设备.（3）3 水处理设备及给水设备选择 .（4）3.1水处理系统设计及设备选择 .（4） 3.1.1锅炉房给水量计算.（4） 3.1.2给水泵的选择.（4） 3.1.3水处理系统的设计及设备的选择（5）4 汽水系统的设计.（6）4.1给水管管径的选择.（6）4.2蒸汽系统主要管道直径的确定.（7）5 送引风系统设计 .（9）5.1锅炉燃料消耗量的计算.（9）5.2理论空气量和理论烟气量.（10）5.3送风机、引风机的选择计算（10）5.4烟囱的高度与直径的设计计算.（12） 5.4.1烟囱的高度计算（12） 5.4.2烟囱的直径计算.（12）6运煤、除渣和除尘设备的选择.（13）6.1锅炉房耗煤量的计算与运煤方式的选择（11）6.2锅炉房灰渣量的计算与除渣设备的选择（13）6.3煤场和灰渣场面积的确定（14）6.4除尘设备的选择 .（14）7锅炉房工艺布置.（15）7.1锅炉房建筑 （15） 7.1.1一般原则.（15） 7.1.2锅炉间、辅助间和生活间的布置.（15） 7.1.3锅炉房建筑安全要求.（15） 7.1.4锅炉房建筑布置形式.（16） 7.2.1一般原则.（16） 7.2.2锅炉布置.（16）7.3风烟管道和主要汽水管道的布置 （17）8小区供热管网的设计（17）8.1采暖设计热负荷和设计流量的计算.（17） 8.1.1采暖设计热负荷的计算.（17） 8.1.2采暖设计流量的计算.（19）8.2供暖方案的确定（19） 8.2.1室外供热管道的平面布置. （19） 8.2.2室外供热管道的定线原则（19）8.3管段的水力计算.（20） 8.3.1确定各管段的计算流量（20） 8.3.2确定热水网路主干线和沿程比摩阻（20）8.3.3确定主干线各管段的管径和实际比摩阻（21） 8.3.4确定各管段局部阻力当量长度（21） 8.3.5计算主干线各管段的压力损失及主干线的总压降（21） 8.3.6支干线、支线水力计算及估算比摩阻的确定（21） 8.3.7支干线、支线管段的实际比摩阻和管径的确定（21） 8.3.8确定支干线、支线管段的局部阻力当量长度和实际压降（21）8.4供热管道.（21） 8.4.1供热管道的保温（22） 8.4.2供热管道的防腐（22） 8.4.3供热管道的敷设（22）8.5管材及附件 （22） 8.5.1换热器（22） 8.5.2管材及阀门（23） 8.5.3补偿器（24）8.6管材及附件（24）8.6.1换热器（24）8.6.2管材及阀门（24）8.6.3补偿器（24）8.7保温措施（25）总结.（26）参考文献 . （27）附录（28）XXXX大学土木建筑学院课程设计1 锅炉设计原始资料1.1热负荷资料用汽部门蒸汽凝结水回收率（%）压力（MPa）温度（）消耗量（t/h）生产热负荷P1=0.4饱和D1=3.30采暖热负荷P2=0.3饱和D2=6.7=65生活热负荷P3=0.3饱和D3=0.601.2燃煤资料元素分析成分： =57.42%,=3.81%,=7.16%,=0.93%,=0.46%,=8.85%,=21.37%，煤的干燥无灰基挥发份成分=38.48%，应用基低位发热量为=21350KJ/Kg。1.3气象资料采暖室外计算温度 -7采暖室外平均温度 -0.9采暖期天数 106天1.4 室内设计参数采暖室内计算温度 181.5 水质资料溶解固形物： 396mg/l碳酸盐硬度: 195mg/l非碳酸盐硬度： 95mg/l总硬度： 285mg/l碱度： 195mg/lPH值 7.6水文地质资料：地下水位 -1.5m最大冻土深度 35cm地耐力 6T/m21.6 建筑资料小区总平面图（详见规划图纸）；1.7 设计地区 青岛市 2 热负荷计算及锅炉选择2.1 热负荷计算2.1.1 采暖季热负荷计算（1）最大计算热负荷 锅炉房计算最大热负荷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、锅炉房自耗热量和官网热损失系数由下式求得： (式2-1)式中：分别是采暖、生产和生活最大热负荷，t/h，由设计资料提供 锅炉房自耗热量和管网热损失系数，取1.25； 分别为生产、采暖和生活负荷同时使用系数，分别取0.8、1、0.5。所以：=1.25（0.83.3+16.7+0.50.6） =12.05t/h2.1.2非采暖季热负荷计算非采暖季最大热负荷主要包括生产和生活最大热负荷，计算公式如下： (式2-2)所以，=1.25（0.83.3+0.50.6） =3.675t/h2.2 锅炉型号和台数选择锅炉型号和台数根据锅炉房热负荷、介质、参数和燃料种类等因素选择，并应考虑技术经济方面的合理性，使锅炉房在冬夏季均能达到经济可靠运行。2.2.1锅炉型号和锅炉台数根据计算热负荷的大小和燃料特性决定锅炉型号，并考虑负荷变化和锅炉房发展的需要。选用锅炉的总容量必须满足计算负荷的要求，以保证用气的需要。但也不应使锅炉的总容量超过计算负荷太多而造成浪费。锅炉的容量还应适应锅炉房负荷变化的需要，特别是某些季节性锅炉房，要力免锅炉长期在低负荷下运行。从煤质资料来看煤的低位发热量为煤的干燥无灰基挥发成分Vdaf=38.48%，应用基低位发热量为Q=21350kJ/kg。根据锅炉及锅炉房设备中的表2-6可确定为烟煤，因此可以选用DZL系列快装水火管蒸汽锅炉。它的特点有：1）它采用单锅筒纵置式，双集箱快装布置，水火管快装结构，节省锅炉房占地，且土建工程投资少，有效地降低锅炉安装费用和基建投资。2）采用炉内烟尘惯性分离，配以高效的脱硫除尘器，高锅炉排放浓度低，黑度低，可达到国家一类地区环保指标要求；3）锅炉采用自然循环方式，炉水始终保持高速紊流状态，强化传热，提高锅炉热效率；4）蒸汽锅炉有较大的汽相空间，并配置高效汽水分离器，蒸汽湿度降低到2%以下。可以选用的锅炉型号组合为：DZL6-1.25-A型锅炉三台,DZL4-1.25-A锅炉四台。根据锅炉房确定的原则：1）锅炉台数应按照所有运行锅炉在额定蒸发量工作时，能满足锅炉房最大热负荷。2）锅炉的出力、台数应能有效适应热负荷变化的需要，且在任何工况下，应保证锅炉有较高的热效率。3）应考虑热负荷发展的需要。4）锅炉台数应根据热负荷的调度、锅炉检修和扩建的可能性确定。一般新建锅炉房以不少于2台、不超过5台为宜。5）以生产负荷为主或常年供热的锅炉房，应设置一台备用锅炉。以采暖、通风空调为主的锅炉房，一般不设备用锅炉。从以上原则可以看出， 对于DZL6-1.25-A型锅炉和DZL4-1.25-A型锅炉均符合条件，在非采暖季节DZL6-1.25-A型锅炉和DZL4-1.25A型锅炉均只需要运行一台锅炉，虽然DZL6-1.25-AII型锅炉负荷率仅为61.3%，相比之下，DZL4-1.25-A型锅炉则达到了91.9%，但考虑到初投资以及运行费用方面，最终我们决定选用三台DZL6-1.25-A型锅炉。DZL6-1.25A的主要参数如下受热面积：锅炉本体148.2m,省煤器 (SMQ4) 87.2m,炉排有效面积7.7m,燃料消耗981.3Kg/h，最大件运输尺寸LBH=6.52.73.6,最大件运输量25t。锅炉效率80%。在采暖季三台锅炉基本上满负荷运行；非采暖季一台锅炉运行，锅炉的维修保养可在非采暖季进行，而且本设计中的锅炉房以采暖为主，故不设置备用锅炉。2.2.2燃烧设备 选用锅炉燃烧设备应能适应所使用的燃料、便于燃烧调节和满足环境保护的要求。 本设计中，选用层燃炉链条炉排，对燃煤粒度的要求不大于50mm；过量空气系数为1.3；未完全燃烧热损失：气体2%，固体510%。它的优点是燃烧效率高，运行平稳可靠，负荷适应性好，飞灰损失和对环境污染较小，司炉劳动强度较小，操作简便。缺点是结构复杂，制造工作量大。3水处理设备及给水设备的选择3.1 给水设备的选择3.1.1锅炉房给水量计算锅炉房给水量计算公式： t/h (式3-1)式中：给水管网漏损系数，取1.03； 锅炉房额定蒸发量，t/h； 锅炉排污率，%，本设计根据水质计算，取10%。所以，采暖期锅炉给水量：G1=1.0312.05（1+10%）=13.653t/h； 非采暖期锅炉给水量：G2=1.033.675(1+10%)=4.164t/h。3.1.2给水泵的选择（1）给水泵的容量和台数 给水泵的流量应满足锅炉所有运行锅炉在额定蒸发量时给水量的1.1倍的要求；由于锅炉房的负荷一般都不均衡，特别是季节性负荷的锅炉房负荷变化更大，因此水泵的容量和台数还应适应全年负荷变化的要求。（2）备用给水泵设置备用给水泵是为了保证在停电，正常检修和发生机械故障等情况下，锅炉仍能得到安全、可靠的供水。为此，设计规范和监察规程都明确规定：锅炉房应设置备用给水泵，当任何一台水泵停止运行时，其余给水泵的总流量应满足所有锅炉蒸发量的1.1倍。在本设计中，选用一台备用。（3）给水泵的扬程 水泵扬程的计算，根据经验公式计算： KPa （式3-2）式中：锅炉工作压力；（100200）为压力附加值。所以：=10001.25+150=1400KPa=140m。 根据给水泵的流量和扬程，本设计中，拟选用四台电动给水泵，其中一台备用。采暖季三台启动，其总流量应大于水泵总流量Q=1.113.653=15.0183t/h。由于设计中选用三台同型号的水泵，因此一台水泵的流量大于5.01t/h。现选择1GCA-5型单吸分段式离心泵：级数：7 流量：6m/h扬程：161m电机型号：Y132S2-2功率：7.5KW转速：2950r/min汽蚀余量为3.7m进水管DN40，出水管DN40（4）给水箱的选择 1）给水箱的容积和个数给水箱的作用有两个：一是软化水和凝结水与锅炉给水流量之间的缓冲，二是给水的储备。本设计中，给水箱的总有效容量选为运行锅炉在额定蒸发量时所需30min的给水量。因此其大小为8m,选用一个有隔板的方形开式给水箱，其尺寸为3.41.81.6m.2)给水箱的高度 给水泵输送温度较高的给水，要求给水箱有一定的安装高度，使给水泵有足够的灌注头，以免发生正常给水和影响正常给水。给水泵最小灌注高度 H m (式3-3)本设计中，给水箱安装高度为6m。3.1.3 水处理系统的设计及设备选择 锅炉房用水一般来自城市或厂区供水管网，水质已经过一定的处理。锅炉房水处理的任务通常是软化和除氧。（1） 锅炉排污量的计算锅炉排污量通常通过排污率来计算。排污率的大小，可由碱度和含盐量的平衡关系式求出，取其两者的最大值。根据GB1576-2001规定，蒸汽锅炉的给水和锅水水质标准为：给水总硬度 0.04mmol/L给水PH值 7锅水总碱度 6 24mol/L锅水含盐量 3500mg/L原水硬度符合给水要求：， (式3-4)， (式3-5)其中，；由水质资料知：396mg/l,=3500mg/l,195mg/l=3.9mmol/l，=24mmol/l,求得 7.79%，11.58%。其值在103%之内，因此取排污率为10%。（2）软化水量 由以下公式计算：锅炉房采暖季的最大给水量与凝结水回收量之差，即为本锅炉房所需要的补充软化水量： (式3-6) =1.0312.05（1+0.10）-0.656.7 =9.30 t/h（3）软化系统的选择锅炉用水应进行软化处理。碱度高的水有时需要进行除碱处理，通常可根据锅水箱对碱度和按碱度计算的锅炉排污率高低来决定。采用锅水化学处理时，补给水、给水、锅水中碱度与溶解固形物的冲淡或浓缩可认为是同比例的。在采用亚硫酸钠除氧时，溶解固形物中还应计入相应值。根据低压锅炉水质标准规定，锅水的相对碱度应小于0.2，若不符合规定，应考虑除碱处理。设计规范规定，锅炉蒸汽压力小于或等于1.6MPa时，排污率不应大于10%，压力大于1.6MPa 时，则排污率不应大于5%。水的软化方法一般采用离子交换软化法，其效果稳定，易于控制。当需要除碱时，一般考虑氢钠离子交换法。石灰预处理的系统较复杂，操作要求比较高，处理水量较小场合不宜采用。本设计采用了两台JK200-4002全自动组合式离子交换器。4汽水系统的设计4.1给水管管径的确定（1）锅炉房最大用水量及自来水总管管径的计算锅炉房最大用水量包括以下几项:引风机及给水泵的冷却水流量，约为1.3t/h；煤厂、渣厂用水量，约为0.5t/h；化验及其它用水量，约为0.7t/h；生活用水量，约为1t/h；锅炉房给水量，13.65t/h；则锅炉房最大用水量为（13.65+1.3+0.5+0.7+1）=17.15t/h给水管内径的计算公式： （式4-1）式中：G管内介质的质量流量，t/h 推荐流速，m/s（在设计中选用推荐流速为1.5m/s）可得给水管道内径，由此，自来水总管选择镀锌焊接钢管75.53.75的管材。（2）给水管内径的计算公式： 内径 mm 式中：G管内介质的质量流量，t/h 推荐流速，m/s（在设计中选用推荐流速为2m/s）可得给水管道内径，由此，给水箱出水管选择573.5 mm的无缝钢管。给水母管管径确定与给水箱出水总管相同，即573.5mm。进入锅炉的给水支管与锅炉本体的给水管管径相同，即383mm无缝钢管，且在每一支管上装设调节阀。4.2蒸汽系统主要管道直径的确定蒸汽管道内径的计算公式： （式4-2）式中：G管内介质的质量流量，t/h推荐流速，m/s（在设计中选用推荐流速为30m/s） 管内介质的比容，m3/Kg（由手册查得=0.1572 m3/Kg）（1）蒸汽母管管径为便于操作以及确保检修的安全，每台锅炉的蒸汽母管直接接入分汽缸，其直径为1334mm；在每台锅炉出口和分汽缸入口分别装有闸阀和截止阀。（2）生产用蒸汽管管径生产用汽管的蒸汽流量1.053.6=3.465 t/h，生产用汽压力为0.4MPa，比容。蒸汽流流速取30 m/s，则： 决定选取管径1594.5无缝钢管（3）采暖用蒸汽管管径采暖用汽管流量1.056.7=7.035 t/h，蒸汽压力为0.3MPa流速按35 m/s计算，决定选取管径2196mm无缝钢管。（4）生活用蒸汽管管径蒸汽流量1.050.6=0.63t/h，蒸汽压力为0.3MPa，流速按30m/s计算，决定选用管径为763.5mm。4.3分汽缸的选用（1）分气缸直径的确定已知采暖期最大计算热负荷，蒸汽压力P=0.4MPa，比容，若蒸汽在分汽缸中流速取用15 m/s，则分汽缸所需直径为本设计拟采用3779mm的无缝钢管作为分汽缸的筒体（2）分汽缸筒体长度的确定分汽缸筒体长度取决于接管管径、数目和结构强度，同时还应顾及接管上阀门的启闭操作的便利。本设计的分汽缸筒体上，除接有三根来自锅炉的进汽管（1334）和供生产（1334）、采暖（2196）以及生活（763.5）用汽的输出管外，还接有锅炉房字用蒸汽管（573.5）、备用管接头（1084）、压力表接管（253）以及疏水管等。分汽缸筒体结构和管孔布置如下图。筒体由3779无缝钢管制作，长度为2820mm。5送引风系统的设计根据工业锅炉产品技术条件的规定，送风机、引风机和除尘器都在“工业锅炉成套供应范围”之内，应由锅炉厂配套供应，如实际条件没有特别要求，不必变更。在课程设计中送引风机系统的要求主要是确定送引风机连接系统，决定风烟管道和烟囱尺寸，进行设备和管道布置。如有实际需要，还应核对配套风机性能。关于锅炉热效率、排烟温度、锅炉本体烟风阻力和锅炉本体各烟道的过量空气系数，均引用锅炉厂产品计算书中的数据。根据使用燃料的成分计算得出燃料耗量、送风量、排烟量。5.1锅炉燃料消耗量的计算锅炉燃料消耗量的计算公式为： kg/h （式5-1）查表可得：iq=2784.05kg/kJ；igs=84kJ/kg；ipw=806.565kJ/kg。可得： =1.956（t/h） 每台锅炉的燃煤消耗量为652.0kg/h。而计算燃料消耗量为： 每台锅炉的计算燃煤消耗量为586.8 kg/h。5.2理论空气量和理论烟气量(1)根据理论空气量的公式： （式5-2）可得出1kg收到基燃料完全燃烧所需要的理论空气量为 =5.89 m3/kg由此可得一台锅炉的所需的理论空气量为5.89981.3=5779.9m3 /h(2)当一只燃料的收到基低位发热量时，单位质量的燃料理论烟气量可由经验公式计算对于烟煤经验公式如下： （式5-3）可得单位质量烟煤的理论空气量=6.06 m3/kg由此可得一台锅炉产生的理论烟气量为6.06981.3=5946.7m35.3送风机、引风机的选择计算 选用的送风机和引风机应能保证供热锅炉在既定的工作条件下，满足锅炉全负荷运行时对烟、风流量和丫头的需要。为安全起见，在选择送、引风机时应考虑有一定的富裕度，送、引风机性能裕度系数列于下表5-1中。表5-1送引风机性能裕度系数设备或工况裕量系数风量裕量系数1压头裕量系数2送风机1.11.2引风机1.11.2带尖峰负荷时1.031.05(1)送风机的选择计算已知炉膛入口的空气过量系数，在计算修正和裕度后，每台锅炉的送风机的风量为： （式5-4）其中，为送风机流量储备系数，取1.1。因缺空气阻力计算资料，如按煤层以及炉排阻力为784Pa、风道阻力为98Pa估算，则送风机所需压力为： （式5-5）其中，为送风机压头储备系数取1.2，为送风机设计条件下的空气温度，由风机样本查知为20。所以，选用T4-72-1 No.6A型送风机，规格：风量：6860 m3/h；风压：1150 Pa；电机：Y112M-4；功率：4 KW；转速：1450r/min。（2）引风机的选择计算计及除尘器的漏风系数a=0.05后，引风机入口处的过量空气系数和排烟温度，取流量储备系数=1.1，则引风机所需流量为：（式5-6）本设计选用Y5-47型No6C引风机，规格如下：流量：12390 m3/h风压：2400Pa电机型号：Y160M2-2功率：15kW转速：2620r/min5.4烟囱的高度与直径的设计计算5.4.1烟囱的高度计算 在自然通风和机械通风时，烟囱的高度都应根据排出烟气中所含的有害物质SO2、NO2、飞灰等的扩散条件来确定，使附近的环境处于允许的污染程度之下。因此，烟囱的高度的确定，应符合现行国家标准工业“三废”排放试行标准、工业企业设计卫生标准、锅炉大气污染物排放标准和大气环境质量标准等规定。 机械通风式，烟风道阻力由送引风机克服。因此，烟囱的作用主要不是迎来产生引力，而是将烟气排放到足够高的高空，使之符合环境保护的要求。 每个新建的锅炉厂只能设一个烟囱。燃煤、燃油（燃轻质柴油、煤油除外）锅炉房烟囱高度应根据锅炉房总容量，按表5-2规定执行。表5-2锅炉房烟囱最低允许高度锅炉房总容量t/h11-22-44-1010-2020-40MW0.70.7-1.41.4-2.82.8-77-1414-28烟囱最低允许高度m202530354045 在本设计中锅炉的总容量为4t/h，且新建的锅炉烟囱周围半径200m距离内没有建筑物，所以选择烟囱的高度为40m。5.4.2烟囱的直径计算烟囱的直径计算公式可按下式进行计算 （式5-7）式中：通过烟囱的总烟气量，m3/h烟囱出口烟气流速,m/s烟囱的出口流速按下表5-3选用 表5-3 烟囱出口处烟气流速通风方式运行负荷全负荷时最小负荷时机械通风10-204-5自然通风6-102.5-3 设计时应根据冬、夏季负荷分别计算，如符合相差悬殊，则应首先满足冬季负荷要求。所以：烟囱底部直径： （式5-8）式中： i烟囱锥度，通常取0.02-0.03，本设计取0.025，可得： d1=0.60+20.02540=2.60m。 6运煤、除渣和除尘设备的选择6.1锅炉房耗煤量的计算与运煤方式的选择供热锅炉燃用的煤，一般是由火车、汽车或船舶把煤运来。而后用人工或机械的方法将煤卸到锅炉房附件的储煤场，再通过各种机械设备把煤运到锅炉房。运煤系统是从卸煤开始，经煤场处理、输送破碎、筛选、磁选、计量直至将煤运输到炉前煤仓供锅炉燃用。本锅炉房运煤系统按三班制设计。因耗煤量不大，拟采用半机械化方式，即用电动葫芦吊煤罐上煤，吊煤罐的有效容积为0.5。灰渣连续排出，用人工手推车定期送至渣场。6.1.1运煤系统的最大运输能力的确定按三班制作业设计，最大运煤量为： t/h （式6-1）式中：平均最大小时耗煤量，t/h,当锅炉房需要扩建时，计入相应耗煤量； 考虑锅炉房将来发展的系数，取1；运输不平衡系数，一般采用1.2；运煤系统每班的工作时数，取6。 t/h 按吊煤罐有效容积估算，每小时约吊7罐。6.2锅炉房灰渣量的计算与除渣设备的选择每小时最大灰渣量可按下列公式计算 t/h （式6-2）可得每小时最大灰渣量 C= =0.545t/h 作为燃料，煤与灰渣在运输上是具有共性的，因此，前述的一些机械运煤设备一般也可用来转运灰渣。但是，煤一般通过提升设备得以送入锅炉上的储煤斗，而灰渣需从锅炉下的灰渣斗中清除出来。根据计算得到的灰渣量，设计中选用应有比较广泛的螺旋除渣机。6.3煤场和灰渣场面积的确定（1）本锅炉房燃烧由汽车运输；煤场堆、运采用铲车。据工业锅炉房设计规范要求，煤场面积现按贮存10昼夜的锅炉房最大耗煤量估算，即 （式6-3）式中： 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，24小时运行；M煤的储备天数，取M=10天；N考虑煤堆过道占用面积的系数，一般取1.5-1.6；取1.55；H煤堆高度，4m，取3m；煤的堆积密度，t/m3，查表=0.8t/m3；堆角系数，一般取0.6-0.8，取0.7。可得： 因此，本锅炉房煤场面积2023m。为了减少对环境污染，煤场布置在最小频率风向的东南方锅炉房的南侧；也便于运煤作业。（2）灰渣场面积采用与煤场面积相似的计算公式，根据工厂运输条件和综合利用情况，确定按贮存5昼夜的锅炉房最大灰渣量计算：可得： 因此，本锅炉房灰渣场面积确定为1215m，设置在靠近烟囱的东南方。6.4除尘设备的选择 本设计中选用干式旋风除尘器，干式旋风除尘器是一种能使含尘烟气做旋转运动，从而使灰尘在离心力的作用下从含尘烟气中分离出来的一种设备。含尘烟气交速切向进入除尘器的外壳和排气管之间的环形空间，形成一股向下运动的外旋气流。这时，悬浮在其中的尘粒在离心力作用下被甩到筒壁，并随烟气一起沿着圆锥体向下运动沉入除尘器底部进入除尘室。由于气流旋转和引风机的抽吸，在旋风筒中产生负压，使运动到筒体底部的已经净化的烟气改变流动方向改变流向进入筒体中部形成旋气流从除尘器上部的排气管排除。 旋风除尘器结构简单，投资省，除尘效率较高，已广泛的应用于供热锅炉烟气除尘。旋风除尘器的种类较多，本设计选用XD型多管旋风除尘器，分割粒径为2.9-3.5，除尘效率=93%-95%。7锅炉房工艺布置7.1锅炉房建筑7.1.1一般原则（1）锅炉房各建筑物、构筑物和场地的布置，应充分利用地形，使挖方和填方量最小，排水良好，防止水流入地下室和管沟。（2）锅炉房、煤场、灰渣场、储油罐、燃气调压站之间以及和其他建筑物、构筑物之间的间距，均应按现行国家标准建筑设计防火规范和有关工业企业设计卫生标准的有关规定执行。（3）运煤系统的布置应利用地形，使提升高度小，运输距离短。煤场、灰渣场宜位于主要建筑物的全年最小频率风向的上风侧。7.1.2锅炉间、辅助间、生活间的布置（1）蒸汽锅炉额定蒸发量为1-20t/h的锅炉房，其辅助间和生活间宜贴邻锅炉间的一侧。（2）当锅炉房为多层布置时，其仪表控制室应布置在锅炉操作层上，并宜选择朝向较好的部位。（3）需要扩建的锅炉房，其运煤系统的布置应使煤自固定端运至炉前。（4）单层布置的锅炉房的出入口不应小于2个；当炉前走道总长度不大于12m，且面积不大于200m时，其出入口可只设1个。（5）锅炉房通向房外的门应向外开启，锅炉房内的工作间或生活间直通锅炉间的门应向锅炉间内开启。7.1.3锅炉房建筑安全要求（1）锅炉属于有爆炸危险的承压设备，锅炉房的设计必修严格执行国家有关规定。（2）锅炉房应为一、二级耐火等级的建筑，但总额定蒸发量不超过4t/h的燃煤锅炉房可采用三级耐火等级的建筑。（3）锅炉房与相邻建筑物之间应留有防火间距，具体要求与建筑物的耐火等级有关。（4）锅炉房地面应平整无台阶。为防止积水，底层地面应高于室外地面。设备布置在地下室时，应有可靠的排水设施。 7.1.4锅炉房建筑布置形式（1）锅炉房设备可做室内布置或露天布置，本设计中采用室内布置。（2）锅炉房作单层布置还是双层布置，主要取决于锅炉产品设计、燃烧设备和受热面布置方式。当前，额定蒸发量不超过6t/h的燃煤锅炉，燃油燃气的锅炉，一般作单层布置。（3）新建锅炉房一般应留有扩建的可能性。因此，布置给水设备、水处理设备和换热设备的辅助间和化验、生活用房常设置于锅炉房的一端，这一端称为固定端，另一端作为扩建端。（4）辅助间常与锅炉间隔开布置。7.2锅炉房设备布置7.2.1一般原则锅炉房内各种设备的布置应保证其工作安全可靠、运行管理和安装检修便利；设备的位置应符合工艺流程，以便于操作和缩短管线。此外，设备布置还应能合理利用建筑面积和空间，以减少土建投资和占地面积。7.2.2锅炉布置锅炉的布置方法和布置尺寸与锅炉容量、燃烧设备和受热面结构等因素有关。本设计中的锅炉房是一独立新建的单层建筑，朝南，由锅炉间和辅助间两大部分组成。锅炉的炉前是主要操作面，锅炉前端至锅炉房前墙的净距要考虑操作条件，储煤斗或运煤设备的布置，小型锅炉人工运煤的要求，以及炉排的检修、烟道的清灰等要求。这一净距距离一般不小于4-5m。锅炉最高操作平台至屋架之间的净高不小于2m，并应满足起吊设备操作高度的要求。本设计中的锅炉房运转层标高0.00，锅炉中心间距6m，炉前跨度4m，锅炉间跨度24m，锅炉间屋架下弦标高7m。7.2.3辅助设备的布置 引风机的位置由除尘器和管道的连接要求来决定。风机间内应有通道，其宽度应满足安装和检修时风机部件搬运的要求。风机出口水平引出时，出口距墙或距总烟道的尺寸，应考虑风机、出口渐扩管和烟闸安装的要求。 除尘器一般露天布置，小型锅炉的除尘器也可以布置在室内。干式排灰时，布置除尘器的区域要有运灰车通行的通道。 水处理设备一般布置在辅助房间内，需要时也可单独布置在独立的建筑内。 小型锅炉给水箱和给水泵应布置在司炉便于看管的地方。如果给水箱和给水泵没有布置在同一房间内，给水泵房间内应有指示给水箱水位的信号装置和控制进给水箱软水量的阀门。 泵端靠墙布置时，泵端基础与墙之间的距离应考虑总吸水管、进水阀和连接短管安装的要求。泵基础之间的通道一般不小于700m，大型泵还应加大，以满足安装检修时搬运的需要，当场地不足时，也可把同型号的两台泵布置在同一基础上。 本锅炉房布置有三台SZL6-1.25-AIII型锅炉炉前留有4m的距离，是锅炉运行的主要操作区。燃煤由铲车运至炉前，由多斗提升机运至炉前煤斗，灰渣在后端排出用手推车定期运到灰场。给水设备，给水箱及水泵布置在辅助间。煤场及灰渣场设置在锅炉房的东侧区域。7.3烟风管道和主要汽水管道的布置 各种管道及其附件的布置都应使其工作安全可靠、操作和安装检修便利。布置时应注意以下各方面要求。（1）管道布置应符合流程，使管道具有最小长度。（2）分期建设或具有扩建可能的锅炉房，管道布置应适宜扩建要求，使扩建时管道改造工作量最小。（3）管道布置应便于装设支架，一般应沿墙柱敷设，但应不影响设备操作和通行，避免影响采光和门窗启闭。（4）管道离墙柱或地面的距离便于安装和检修。（5）管道应有一定坡度，以便于排气放水。（6）主要通道的地面上不应敷设管道，通道上方的管道最低表面距地不应小于2m。 管道附件应根据其工作特点、操作要求和安装检修条件进行合理布置。管道上的阀门应设置在便于操作的部位，尽量利用地面和设备平台等便于接近的地方进行操作。否则大口径阀门应设置专用平台。分汽缸一般设置在锅炉间固定端。当接管较多且需要分别装设流量计时，也可设在专用房间内。分汽缸接管上的阀门应设置在便于操作的高度上；分汽缸离墙距离要便于阀门的安装和拆卸。各种流量计应根据所选形式，在其前后应接有为保证计量精度所需长度的直管管径。8小区供热管网的设计8.1采暖设计热负荷和设计流量的计算8.1.1采暖设计热负荷的计算采暖热负荷是城市集中供热系统中最重要的负荷，他的设计热负荷占全部热负荷的80%-90%以上（不包括生产工艺用热），供热设计热负荷的概算可采用面积热指标进行计算，公式为 (式8-1)式中： 建筑物的供热设计热负荷，W； 建筑物供暖面积热指标，W/m；建筑物的建筑面积，m。 还应该指出，建筑物供暖面积热指标 qf的大小，主要取决于通过垂直围护结构（墙，门，窗等）向外传递热量，它与建筑物平面尺寸和层高有关，因而不是直接取决于建筑平面面积。用供暖体积热指标表征建筑物供暖热负荷的大小，物理概念清楚，但采用面积热指标法，比体积热指标法更容易概算，所以近几年来在城市集中供热系统规划中，国内外也多采用面积热指标法进行概算。在本设计中同样采用面积热指标法进行计算。 在总结我国许多单位进行建筑物供暖热负荷的理论计算和实测数据工作的基础上，我国城市热力网设计规范给出的建筑物供暖面积热指标qf的推荐取值如表8-1所示表8-1建筑物供暖面积热指标推荐值建筑物类型住宅居民区综合学校办公医院托幼旅馆商店食堂热指标（W/m2）404545555070557050605570100130注：1、本表摘自城市热力网设计规范(CJJ342002)，2002版； 2、表中数值适用于我国东北、华北、西北地区；3、热指标中已包括约5%的热网热损失。 在本设计中住宅面积共计179011m2，选用建筑物供暖面积热指标为45W/m2。根据公式可得每户的供暖设计热负荷为： = 45F8.1.2采暖设计流量的确定采暖热用户及闭式热水供应系统生活热水热用户的设计流量，按下式进行计算： （式8-2）式中： 热用户的设计流量，t/h； 热用户的设计热负荷，w；水的质量比热，J/(kg)，取4187 J/(kg)； 各种热用户相应的热网供水温度，； 各种热用户相应的热网回水温度，；所以： 8.2供暖方案的确定8.2.1室外供热管道的平面布置供热管道平面布置与热媒的种类、热源和热用户的相对位置及热负荷的变化特点有关，主要有枝状和环状两种。枝状管网比较简单，造价低，运行管理比较方便