锅炉房和锅炉房工艺课程设计题目：锅炉房设计班级：姓名：学号：指导教师：二零一六年七月摘要本设计为兰州市某工业园区锅炉房工艺设计。
在文中系统详细地解释了该锅炉房设计的原理和设计所依数据，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39.2t/h。
本设计选用台SHF20-2.45/400-H型锅炉。
单台锅炉额定容量为20t，工作压力为2.45MPa。
本锅炉房原水硬度和含氧量不符合锅炉给水要求，需要进行软化和除氧处理。
根据补给水的流量，本设计选用一台的固定床逆流再生钠离子交换器，选用S0405-0-0热力除氧器各一台。
最后通过计算确定管段的尺寸及水泵和风机型号。
关键词：燃煤蒸汽锅炉；水处理引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。
一．锅炉房及锅炉房工艺课程设计原始数据（资料）（一）呼和浩特盛乐园区已知面积规划面积：2.48km2建筑密度：0.3建筑面积：0.74km2供热面积：0.95×0.74=0.7km2=0.7×106m2（二）水质资料总硬度H： 3.65mmol/L非碳酸盐硬度H FT：0mmol/L碳酸盐硬度H T： 3.65mmol/L总碱度A： 4.29mmol/L溶解氧：0.6mg/L溶解固形物：610mg/L（三）热负荷部门采暖热负荷回收率:90%生产热负荷回收率:50%生活热负荷回收率:0二．锅炉型号和台数的确定热负荷计算1.最大计算热负荷（计算确定法）Q=K0（K1Q1+K2Q2+K3Q3+K4Q4）+K5Q5式中，K0 管网热损失及漏损系数，取1.1Q1、Q2、Q3、Q4 采暖、通风、生产、生活的最大热负荷，t/h(无通风，Q2为零)K1、K3、K4 采暖、生产、生活的同时使用系数，分别为1、0.8、0.5K5 自用汽热负荷同时使用系数，取为1Q1=0.7×106×16/0.72=15.56t/h其中节能建筑耗热量指标取16w/m2Q3=Q1=15.56t/hQ4=8t/hQ5=4t/hQ=1.1×(1×15.56+0.8×15.56+0.5×8)+1×4=39.2t/h2.平均热负荷（1）采暖平均热负荷Q PY1=Ф1Q1=0.6×15.56=9.34t/hФ1采暖系数，取0.6（2）生产平均热负荷Q PY3= Q PY1=9.34t/h(3)生活平均热负荷Q PY4=1/g×Q4=1/9.8×8=0.82t/h(5)锅炉房平均热负荷Q PY=K0（Q PY1+ Q PY3+ Q PY4）=1.1（9.34+9.34+0.82）=21.45t/h3.年热负荷（1）采暖年热负荷D1=24n/ Q PY1=(24×183)/(9.34)=470.24t/yn 采暖天数，183天（2）生产年热负荷D3=8nSQ PY3=8×306×3×9.34=68592.96t/yS 每昼夜工作班次数，3n3 年生产天数，一般为306天/年（3）生活年热负荷D4=8n4SQ PY4=8×306×3×0.82=6022.08t/y(4)锅炉房年热负荷D0=K0(D1+D3+D4)=82593.81t/y（一）锅炉型号和台数确定燃料选择依据《工业锅炉房设计规范》第11条锅炉燃煤的选择，应根据国家的能源政策，按供需的可能，采用就近煤种，并应尽量采用低质煤种。
故本设计采用鄂尔多斯的褐煤。
依据《工业锅炉房设计规范》第8条规定锅炉的选择，应综合考虑下列要求：①应能满足供热参数的要求；②应能有效地燃烧所采用的燃料；③应有较高的热效率，并应使锅炉的出力、台数和其它性能均能有效地适应热负荷变化的需要；④应有较低的基建和运行管理费用；⑤宜选用燃烧设备相同的锅炉。
（1）锅炉型号的确定在热负荷和燃料确定后，即可综合考虑下列因素，进行锅炉类型的选择。
应能满足供热参数的要求，应能有效地燃烧所采用的燃料，应有较高的热效率，应能使锅炉的出力、台数和其它性能有效地适应负荷的变化，应有较低的基建和运行管理费用，且宜选用燃烧设备相同的锅炉。
同一锅炉房最好采用容量和型号相同的锅炉。
故选用SHF20-2.45/400-H。
（2）锅炉台数确定锅炉房采用的锅炉的台数，应根据负荷到调度、锅炉的检修和扩建的可能因素确定，一般不少于两台。
当选用一台锅炉能满足负荷和锅炉检修的需要时，宜安装一台锅炉。
锅炉房的锅炉总台数，新建时一般不超过五台；扩建和改建时台数一般不超过七台。
综上根据锅炉房最大计算热负荷为39.2t/h，燃料为褐煤，同时考虑该厂热负荷是以生产负荷为主，生产用汽昼夜变化较大的特点，本设计确定选用SHF20-2.45/400-H型锅炉四台。
锅炉房非采暖季与采暖季时2台运行。
因此，锅炉房容量定为40t/h。
二、水处理设备的选择及计算1.软化系统选择SHF20-2.45/400-H型锅炉对给水和锅水的水质的要求：给水总硬度≤0.03 mmol/L给水含氧量≤0.05 mg/L给水pH值（25）≥7锅水总碱度≤12 mmol/L锅水含盐量<3500 mg/L本锅炉房原水为城市自来水，硬度不符合锅炉给水要求，需进行软化处理。
阳离子交换软化法处理效果稳定，设备及运行管理很简单。
低流速逆流再生钠离子交换系统具有出水水质好，再生液的耗量低，且再生效果亦比顺流再生好的优点，所以本设计水处理确定选用“固定床低流速逆流再生”钠离子交换系统。
树脂作为交换剂，还原剂采用食盐。
选用两台钠离子交换器，轮换运行使用。
2.锅炉房总软化水量的计算(1)生产能力G由锅炉补给水量、热水管网补给水量、水处理设备自耗软水量和工艺生产需要软水量确定(本设计不考虑工艺生产需要的软水量)。
总的软化水量（由后面计算得出）：=19.316 t/h根据呼市原水硬度3.65mge/L，查表可知软水设备型号为NSD3-16/30。
直径D=30in=76.2cm ，截面积F== 0.456锅炉补给水量：t/h其中=0.5% ,=6.94%=4.03 t/h水处理自耗软水量一般用于逆流再生工艺的逆流冲洗过程，其流量可按预选的离子交换器直径估算:==50.4561=2.28 t/h热水管网补给水量:=%=15.560.90.04=0.56 t/h水处理设备生产能力：G=1.2(4.03+2.28+0.56)=10.644 t/h 采用锅外化学处理，补给水、给水、锅水中碱度与溶解固形物的冲淡或浓缩是同比例的。
由查表可知，不同锅炉工作压力下的分解率不同，故本设计中分解率=80%，锅炉补给水碱度为 4.29mmol/L，锅炉补给水溶解固形物为610mg/L。
锅水相对碱度= = =5.63，不需要除碱。
(2)排污率大小与给水品质有关，根据给水及锅水的碱度和含盐量由下式计算取二者较大值。
其中，凝结水回水率:按含盐量计算的锅炉排污率:所以，锅炉排污量为:t/h最后求得锅炉房总给水量为:t/h(3)锅炉房凝结水总回收量等于生产负荷、采暖负荷、等厂区凝结水回收量及除氧器凝结水回收量之和。
生产负荷凝水回收量：15.560.80.5=6.32 t/h采暖负荷凝结水回收量：15.560.9= 14.004 t/h厂区热用户凝结水回收量：=6.32+14.004=20.324 t/h忽略除氧器顶部排气损失，除氧器凝结水回收量就是除氧器耗汽量，t/h。
计算如下：其中，热力喷雾式除氧器工作压力0.023MPa，除氧器水温为104，除氧器热效率为0.98。
代入数据:求得 3.34 t/h，即除氧用蒸汽带来的凝水回收量为3.34 t/h所以，锅炉房凝结水总回收量为：=20.324+3.34=23.664 t/h本设计锅炉房总软化水量等于锅炉房总给水量与锅炉房凝结水回收量之差。
=-=42.98-23.664=19.316 t/h3.离子交换器的选择计算序号名称符号单位计算公式或数据来源数值1 总的软化水量G zr t/h 计算值19.322 软化速度W m/h 根据原水硬度H选定20.003 总的软化面积 F m2G zr/W 0.974 实际软化面积F' m2选用Ф1200交换器 1.135 树脂装填高度h m 离子交换器规格 2.006 实际软化速度W’m/h G zr/F' 17.097 交换剂密度（干燥状态）ρt/m2离子交换器规格0.808 交换剂重量g R t F’hρ 1.8089 交换剂的工作能力 E ge/m3据树脂特性1500.0010 离子交换器的软化能力E s ge F’hE 339011 每小时需软化的克当量E's ge/h G zr（H-H'）=19.32(2.9-0.03) 55.4512 时间裕度取用0.9513 连续软化时间t h 0.95×E s/E's58.0814 小反洗、还原、逆洗、小正洗、及正洗时间t' h 取定 2.5015 工作周期T h t+t' 52.1416 还原时食盐单位耗量 b g/ge 选取110.0017 食盐纯度φ% 取用95.0018 每次还原理论耗盐量 B kg （bE s）/（1000φ）39319 小反洗流速W1m/h 选取12.0020 小反洗时间t1min 选取20.0021 小反洗用水量G1t W1F't1/60 4.5222 小反洗小时用水量G'1t/h W1F' 13.5623 逆流冲洗流速W2m/h 选取 2.0024 逆流冲洗时间t2min 选取30.0025 逆洗用水量G2t W2F't2/60 1.1326 逆洗小时用水量G'2t/h W2F' 2.2627 小正洗流速W3m/h 选取15.0028 小正洗时间t3min 选取10.0029 小正洗用水量G3t W3F't3/60 2.8330 小正洗小时用水量G'3t/h W3F' 1.1331 正洗流速W4m/h 选取15.0032 正洗时间t4min 选取10.0033 正洗用水量G4t W4F't4/60 2.8334 正洗小时用水量G'4t/h W4F' 16.9535 离子交换器还原一次总用水量∑G t G1+G2+G3+G411.3036 离子交换器小时最大耗水量∑G' t/h G zr+G'436.27 4.盐溶液制备的计算采用盐溶解器制备盐溶液，有浓度不易控制，设备腐蚀严重等缺点。