锅炉原理课件6-10章.ppt

锅炉及锅炉房设备,锅炉及锅炉房设备,南京师范大学动力工程学院二oo四年二月,第一章基本知识,第二章燃料及燃烧计算,第三章锅炉热平衡,第四章燃烧原理及燃烧设备,第五章锅炉本体布置及热力计算,第六章锅炉设备的空气动力计算,第七章锅炉受压元件的强度计算,第八章锅炉水循环及汽水分离,退出,锅炉及锅炉房设备6～10章,,,,,,第九章锅炉化学水处理,第十章锅炉房设备及其布置,,,,,,,第六章锅炉设备的空气动力计算,6.1通风的作用和方式,6.2通风阻力计算的原理及基本方法,6.3烟道阻力计算,6.4风道阻力计算,返回,,,,,,,6.5烟囱的计算,,6.6风机的选择,6.1通风的作用和方式,,第六章,一、锅炉通风作用,1、锅炉通风过程,在锅炉燃烧过程中，必须连续的将燃烧所需的空气送入炉内，同时将炉内的燃烧产物不断引出炉外过程,2、锅炉空气动力计算的任务,计算锅炉通风过程的流动阻力，选择合适的通风装置，确保燃烧及时换热过程安全正常的进行,一、通风方式,1、自然通风,利用烟囱中热烟气与外界冷空气的密度差所形成的自生凤引力来克服锅炉风、烟道的流动阻力。如立式水管锅炉,2、机械通风,1）负压通风---利用风机的抽力来克服锅炉烟风道的流动阻力2利用风机的压头来克服锅炉烟风道的流动阻力,6.1通风的作用和方式,,缺点炉膛和全部烟道在正压下工作，炉墙和门孔需密封优点提高了炉膛燃烧热强度，同等锅炉体积较小,3）平衡通风---利用风机分别克服锅炉风、烟道的流动阻力,确保炉及及烟道处于微负压运行工况，炉膛出口真空度为2030Pa。送风机从风道吸入口到进入炉膛的全部风道阻力，空预器、燃烧设备引风机从炉膛出口到烟囱出口的全部烟道阻力，管束、省煤器、空预器、除尘器、烟囱等优点①炉膛和全部烟道在负压下运行，锅炉房的安全和卫生条件好②与负压通风相比漏风量较小，保持较高的经济性,第六章,,,6.2通风阻力计算的原理及基本方法,第六章,由沿程摩擦阻力组成横向冲刷阻力局部阻力,一、计算原理由流体力学中的伯努利方程知，烟气或空气在烟、风道任意两截面间有,经过适当变换，可得任意两截面间的总压降为,1.流动水力阻力,沿程摩擦阻力,横向冲刷阻力,局部阻力,,第六章,,2.速度损失是由于介质速度变化而引起的阻力损失,通道截面变化局部阻力介质温度变化,3．自生通风力介质在竖直通道内流动时，由于密度差所产生的抽力,气流向上时为正，可以用来克服流动阻力，有助于气流流动气流向下时为负，要消耗外界压头，阻碍气流流动。,二、阻力计算1．沿程阻力计算,1）气流在等截面通道内流动，包括纵向冲刷管束的阻力除空气预热器烟气侧外，一般为等温流动状态,6.2通风阻力计算的原理及基本方法,第六章,,1）气流在等截面通道内流动，包括纵向冲刷管束的阻力除空气预热器烟气侧外，一般为等温流动状态,2）气流在等截面通道内流动，同时进行热交换的非等温状态,其中沿程阻力系数①一般烟风道②空预器烟气侧K通道的绝对粗糙度mm动压头（查图）,Pa,Pa,6.2通风阻力计算的原理及基本方法,第六章,,3）空气预热器烟气侧Pa式中为每米长度的空预器管子的沿程摩擦阻力,2．横向冲刷管束阻力Pa1）横向冲刷光滑管顺列管束式中每一排管子的阻力系数，与管束布置特性和Re有关烟气流方向管子排数2）横向冲刷光滑管错列管束,6.2通风阻力计算的原理及基本方法,第六章,,3）斜向冲刷光滑管阻力系数同样按横向冲刷的公式和线图计算，流速应根据斜向管子截面计算，当时，无论顺列或错列，都先按纯横向冲刷的计算，对其结果再乘以系数1.1。4）方型鳍片铸铁省煤器,3．局部阻力动压头由图查取（根据流速和气流温度）阻力系数由图表查取，具体由以下三种情况1）通道截面变化引起的局部阻力2）转弯的阻力3）三通的阻力,6.2通风阻力计算的原理及基本方法,第六章,,式中转弯的原始阻力；考虑管壁粗糙度影响的系数B与弯头角度有关的系数C考虑弯头截面形状的系数,6.2通风阻力计算的原理及基本方法,6.3烟道阻力计算,第六章,,一、计算原则,1．烟道阻力计算根据锅炉热力计算的结果（额定负荷D、烟气流速wy、烟气温度）及有关烟道有效截面几何尺寸进行的2．wy、在计算中一律以平均值进行计算3．锅炉平衡通风时，烟道为微负压，计算时仍以大气压为0.1MPa为计算压力4．凡是线算图计算的烟道阻力，都应进行烟气密度、烟气压力、气流中灰分浓度的修正5．锅炉对流烟道中各受热面积灰修正，根据表进行6．计算顺序按锅炉出口真空度，氧烟道流程对各受热面烟道分别计算气阻力系数，最后求得烟道全压降,6.3烟道阻力计算,第六章,,二、烟道系统阻力计算1．锅炉管束,1）凝渣管,当，且时，其阻力忽略不计,当，且时，按横向冲刷计算器阻力,2）锅炉管束①其阻力为横向冲刷、纵向冲刷及局部阻力之和②横向冲刷管排只按一半管排数计算，纵向冲刷取假想中心间距离③隔板的考虑方法④部分顺列、部分错列的管排，应分别计算相加,6.3烟道阻力计算,第六章,,2．过热器是由小直径的管子组成的蛇形管束。主要包括横向冲刷、纵向冲刷和烟气90转弯的阻力。,3．省煤器（前面已有介绍）,4．管式空预器可看作为纵向冲刷管子，包括管内摩阻力和进出口局部阻力Pa为局部阻力系数，由图确定,5．烟道烟道阻力是指空气预热器、除尘器、引风机、烟囱之间连接烟道的阻力,6.3烟道阻力计算,第六章,,烟道阻力是指空气预热器、除尘器、引风机、烟囱之间连接烟道的阻力①尾部受热面到除尘器按锅炉热力计算的排烟温度和排烟量计算②除尘器到引风机及以后按引风机处的烟气温度和烟气量计算1）引风机处烟气量m3/h2）引风机处烟气温度℃3）确定烟道几何尺寸时，烟气流速按表选取，水平烟道烟气流速不小于78m/s,烟道的高宽比取1.21。4）烟道摩阻和局部阻力损失计算。,6．除尘器由产品说明书提供,6.3烟道阻力计算,第六章,,7．烟囱1）沿程摩擦阻力式中i烟囱的锥度，通常为0.020.03w2为出口处烟气流速2）出口阻力,三、自生通风力的计算,Pa,如果周围空气温度为20℃，kg/m3，则烟道的自生通风力为Pa式中H所计算烟道初、终截面间的高度差，当烟气向上流动时取正。烟气向下流动时取负,6.3烟道阻力计算,第六章,,四、烟道总压降,1．炉膛出口真空度Pa自然通风时为4080Pa；机械通风时为2040Pa。2．烟气流动水力总阻力Pa,6.3烟道阻力计算,第六章,,式中炉膛出口到除尘器的烟道总阻力,Pa除尘器以后的烟道总阻力,Pa飞灰质量浓度，，kg/kg（灰分浓度修正）烟气密度，（密度修正）烟气压力，，Pa，（烟气压力修正）当不大于3000Pa时，当海拔高度不高于200米时，by101325Pa,6.4风道阻力计算,第六章,,一、风道全压降,二、风道流动总阻力,当时，；当时，，（海拔高度时）。,1.冷风道阻力①冷风流量②当时，；当时，不计。③计算同烟道阻力计算。,6.4风道阻力计算,第六章,,2.管式空气预热器连通箱的计算3.热风道阻力①热风流量②层燃炉流动热风道阻力炉排及煤的燃烧层的阻力风道及风室的阻力③室燃炉二次风总阻力,三、风道自生通风力四、空气进入炉膛处的真空度,6.5烟囱的计算,第六章,,一、自然通风烟囱高度的计算烟囱的自生风利用烟窗内热烟气与外界空气的密度差，使烟囱产生的升力自然通风时，烟道的全部压降依靠烟囱的自生风克服，此时烟囱高度必须满足式中锅炉烟道总阻力（不包括烟囱本身的自生风和烟囱的总阻力）Δhyz烟囱的总阻力（包括摩擦阻力和出口阻力）由上两式可得烟囱高度为,6.5烟囱的计算,第六章,,烟囱内烟气平均温度的确定1．烟气在烟道中的温度降2．烟气在烟囱中温度降烟气在烟囱中每米高度的温度降，采用近似计算方法获得。3．烟囱出口烟气温度4．烟囱中烟气平均温度,6.5烟囱的计算,第六章,,二、机械通风烟囱高度的确定1．烟囱的作用不是用来产生引力，而是将烟气排放到高空使排放的烟气通过高空大气扩散，满足环保要求2．烟囱高度的确定原则根据锅炉房容量，按规定执行高出周围最高建筑物3m以上锅炉房总容量大于40t/h，烟囱不得低于45m有害物质扩散条件确定，符合规定,三、烟囱直径的计算i烟囱锥度，0.020.03,6.6风机的选择,第六章,,送风机、引风机,一、风机的选择计算1.风机的计算流量式中流量储备系数，送风机引风机V风机的额定空气（烟气）流量，。2.风机的计算压头式中压头储备系数，送风机引风机,3.风机的折算压头,6.6风机的选择,第六章,,3.风机的折算压头,风机制造厂设计的介质与参数是在标准大气压下，以干空气为介质。送风机℃（引风机℃）的情况中进行的。所以选择风机时应将计算压头折算成生产厂家设计的介质参数下的压头式中送风机引风机介质绝对温度，；生产厂取用的干空气绝对温度，。,6.6风机的选择,第六章,,二、风机所需的电动机功率1.风机功率式中全压降下风机效率一般风机高效风机风机机械传动效率。2.电动机功率式中电动机备用系数，送风机引风机电动机效率，。,第七章锅炉受压元件的强度计算,7.1锅炉受压元件计算的规定,7.2圆筒形元件应力分析及第三强度理论,7.3锅筒、集箱、管子及管道的强度计算,7.4承受内压力的凸形封头及平端盖的强度计算,返回,,,,,,,7.5孔的加强计算,,,,,,,,,7.1锅炉受压元件计算的规定,第七章,,1．锅炉受压元件在锅炉本体中承受内压力的汽水系统元件2．受压元件强度锅炉在受压元件寿命期内及正常工作条件下，不发生塑性、蠕变、脆性、低周期疲劳极限的破裂及各种类型的腐蚀破坏的能力。3．国家强度计算标准计规定劳人锅（1987）4号文⑴GB92288水管锅炉受压元件强度计算；⑵JB362284锅壳式锅炉受压元件强度计算；⑶蒸汽锅炉安装技术监察规程；⑷中低压锅炉焊接管孔尺寸机械工业部1984；4．确保锅炉安全可靠运行的措施,,,,,,,,,7.1锅炉受压元件计算的规定,第七章,,4．确保锅炉安全可靠运行的措施1）根据国家或有关法规，对现有锅炉进行受压元件的检测及强度校核计算；2）根据强度计算结果及经济性，合理的选用材质计合理的壁厚；3）根据以上条件确定锅炉安全可靠运行的工作条件,7.2圆筒形元件应力分析及第三强度理论,第七章,,一、圆筒形元件应力分析1．分析条件1）两端封闭的没有减弱的薄壁容器，S7，而锅水的pH值通常控制在10127．溶解氧O2气体能溶解于水中，诸如氧、氮和二氧化碳等气体水温愈高，则气体溶解度愈小。其中溶解氧会腐蚀金属，所以对压力较高、容量较大的锅炉，给水必须除去溶解氧。含氧量的单位是mg/L。,9.1水中杂质及水质指标,第九章,,8．磷酸根为消除锅炉给水的残留硬度或防止锅内壁腐蚀向锅内加入一定量的磷酸盐，磷酸根也作为锅水的一项控制指标9．亚硫酸根化学方法除氧常用的化学药剂为，因此锅水中的含量也是控制指标。三、水质指标的单位1．mmol/L每升水中所含有硬度或碱度物质的摩尔数，它是以一价离子作为基本单元，，，2．德国度1L水中含有硬度或碱度的物质其总量相当于10mgCaO,的摩尔质量为28，因此,9.1水中杂质及水质指标,第九章,,3．ppm百万分之一，以重量或体积计算，锅炉分析水中杂质都折算为CaCO3，同时水的密度视为1。因此,9.2钠离子交换软化,第九章,,阳离子交换法阳离子交换剂由阳离子和复合阴离子组成常用的离子交换剂磺化煤和合成树脂常用的阳离子交换水处理有钠离子、氢离子、氨离子等。一、钠离子交换软化的原理1．软化反应1）对碳酸盐硬度作用2）对非碳酸盐硬度作用,9.2钠离子交换软化,第九章,,3）特点①经钠离子交换后，水中的钙、镁盐类转化为钠盐，除去水中硬度；②原水中的中碳酸盐碱度均转变为钠盐碱度NaHCO3，因此，其只能软化水，但不能除碱，即水中碱度不变；③由于Na的当量值比Ca、Mg的当量值大，水中含盐量有所增加；④交换后，软化水残留硬度一般控制在0.030.1mmol/L。2．再生原理,9.2钠离子交换软化,第九章,,式中ny还原1mmol的Ca2、Mg2所需的nymmol的NaCl理论上，当ny1时，还原1mmol所需的NaCl为43.5g；实际上，ny2.53.5时，才能完全再生，一般采用指标140200g/mol。二、固定床钠离子交换设备及其运行1．顺流式再生1）基本构造2）运行运行中，有反洗、还原、正洗和交换的四个步骤2．逆流式再生为了克服顺流再生时底层部分交换剂再生较差的缺陷，采用逆流再生法。,9.2钠离子交换软化,第九章,,1）特点（1）逆流再生离子交换出水质量高，盐耗低；（2）当再生液流速较高时，就会和反洗时一样的使交换剂层产生扰动现象。这样，交换剂层上下层次被打乱，通常称为乱层。为了防止乱层现象，逆流再生交换器在结构和运行上都有一些措施。2）运行步骤1小反洗2排水3顶压4进再生液5逆流冲洗3大反洗一般逆流再生离子交换器在运行20个或更多周期后，进行一次大反洗，,9.2钠离子交换软化,第九章,大反洗是从底部进水，废水由交换器顶部排水门放掉。大反洗松动了整个交换剂层，大反洗后第一次再生时，再生剂耗量应加大0.51倍以上。三、钠离子交换系统单级钠离子交换系统当原水硬度8mmol/L时采用,9.3离子交换除碱,第九章,,2）汽水引出管总截面积应是上升管截面积的35左右，以免流动阻力过大。3）上升管尽可能不要水平布置，若水平布置，必须保证w0不小于0.60.8m/s，水平倾角不小于15。,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,,水中溶解的氧、二氧化碳气体对金属壁面会产生化学或电化学腐蚀。气体溶解定律（亨利定律）任何气体在水中的溶解度是与此气体在水界面上的分压力成正比。水温升高，水蒸气的分压力增大，其他气体的分压力降低，致使其他气体的溶解度减小。一、给水除氧1．热力除氧大气式除氧器内保持的压力很低，一般为0.02MPa（表压力）在此压力下，汽水的饱和温度为102104℃。压力略高于大气压的目的是便于使除氧后的气体排出器外，也不会使外界空气倒吸入除氧器内。软水雾化，经蒸汽加热一次加热和除气填料层下面蒸汽向上流动，与水膜接触二次除气,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,,2．真空除氧原理与设备和热力除氧相似，是利用低温水在真空状态下达到沸腾，从而达到除氧的目的。在不同真空压力下，水中溶解氧与水温有关。1）真空度保持在80kPa时，相应的的水温为60℃，水中溶解氧可达0.05mg/L，达到供热锅炉给水标准。2）整个除氧系统要求良好的密封性能，运行时防止水位波动。3）防止给水泵气蚀现象，要求除氧水箱与给水泵轴线间的垂直高度不小于7m。3．解吸除氧（如图）是将不含氧的气体与要除氧的软水强烈混合，由于不含氧的气体中的氧分压为零，软水中的氧就大量的扩散到无氧气体中去，从而使软水的含氧量降低，达到除氧的目的。,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,,4．化学除氧1）钢屑除氧经铁屑过滤器2）药剂除氧向水中加药3）树脂除氧使用触媒型除氧树脂，将贵重金属粒子牢固吸附在器表面，进行活化处理，再在水中通入氢气与氧化合成水，达到除氧的目的。,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,,二、锅炉的排污1．锅内水处理常用方法有钠盐、栲胶、柞木、烟秸和石墨法1钠盐法俗称加碱法常用的用磷酸三钠、纯碱（碳酸钠）、火碱（氢氧化钠），纯碱最普遍。3CaHCO323Na3PO4Ca3PO423Na2CO33CO23H2O3CaSO42Na3PO4Ca3PO423Na2SO43CaCl22Na3PO4Ca3PO426NaCl2）形成磷酸钙盐能增加泥渣的流动性，容易随污水排出不至附着在金属表面上变成二次污垢3）在汽锅表面上，磷酸盐会形成保护膜，能防止腐蚀,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,,2．锅炉排污1）连续排污排除锅水中的盐分杂质由于锅筒蒸发面附近的盐分较高，连续排污管就设置在低水位下面，习惯上也称为表面排污。2）定期排污排除锅水中的水渣松散的沉淀物，同时也排出盐分设置在下集箱或锅筒的底部，小型锅炉只装设定期排污3．锅炉排污量的计算与锅水的碱度和含盐量有关,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,,式中D锅炉的蒸发量，t/h；Dps锅炉的排污量，t/h；Ag锅水允许的碱度，mmol/L；Aq蒸汽得碱度，mmol/L；Ags给水的碱度，mmol/L。1）因为，排污率排污量对蒸发量的百分率，按碱度计算为按含盐量计算为排污率取P1、P2计算值的较大者，一般供热锅炉排污率控制在10以下，电站锅炉P5,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,,2）有凝结水返回的锅炉，给水水质以含盐量表示式中,补给水,凝结水的含盐量，mg/L；补给水及凝结水所占总给水量的份额，即。如凝结水含盐量很少，忽略不计，则给水含盐量，带入排污公式得,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,,锅炉的汽水品质水滴携带蒸汽带了含盐浓度大的炉水水滴叫做水滴携带溶解携带蒸汽直接溶解某些盐类叫做溶解携带废热的回收利用扩容器的物质平衡式DblDfD’blkg/h扩容器的热平衡式Dblh’blηfDfh’’fD’blh’fkJ/h排污冷却器的热平衡式D’hlh’f-hcw,hcw,blηrDmahcw,ma-hw,makJ/h工质回收率αfDf/Dbl锅炉排污率βblDbl/Db,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,,,,,,,,,,,,,,,Dblh’bl,Dfh’’f,Dmahw,ma,hcw,bl,D’blh’f,hcw,ma,DblDfD’bl,Dblh’blηfDfh’’fD’blh’f,D’hlh’f-hcw,hcw,blηrDmahcw,ma-hw,ma,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,9.4给水除氧及锅炉的排污,第九章,第十章锅炉房设备及其布置,10.1运煤、除灰系统及设备,10.2供热锅炉烟气除尘和脱硫,10.3锅炉房锅炉型号及台数的选择,10.4锅炉房汽水系统（热力系统）,返回,,,,,,,10.5锅炉房布置,10.1运煤、除灰系统及设备,,第十章,一、运煤系统及设备1．煤的制备1）碎煤机械将不符合锅炉燃用的块煤破碎成规定粒度的装置颚式破碎机、辊式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机2）筛选装置固定筛、滚动筛、振动筛3）磁选设备悬挂式电磁铁2．运煤装置1）电动葫芦吊煤罐2）单斗提升机3）多斗提升机4）埋刮板输送机5）皮带输送机,10.1运煤、除灰系统及设备,,第十章,3．运煤方式的选择1）B6t/h的锅炉房宜用输煤栈桥等机械4．堆煤与储煤1）煤场储煤（1）火车或船舶运煤时，为1025天的锅炉房最大计算耗煤量；（2）汽车运煤时，为510天的锅炉房最大计算耗煤量。2）煤场堆煤高度（3）移动式皮带输送机对煤高度不大于5米,10.1运煤、除灰系统及设备,,第十章,（4）堆煤机堆煤高度不大于7m（5）铲斗车堆煤时23米（6）人工堆煤时不大于2米3）煤场面积估算公式式中B锅炉平均每小时最大耗煤量T锅炉每昼夜运行时间M煤的储备天数N考虑煤堆过道占用面积的系数，一般取1.51.6煤的堆积密度堆角系数，一般取0.60.8。,10.1运煤、除灰系统及设备,,第十章,4）锅炉房原煤仓的储煤量（1）运煤为一班工作制时，应储煤量为1618h锅炉额定耗煤量（2）运煤为二班工作制时，应储煤量为1012h锅炉额定耗煤量（3）运煤为三班工作制时，应储煤量为26h锅炉额定耗煤量5）锅炉房落煤管的断面积式中Q燃料输送量v煤在落煤管中流动速度，一般取2m/s充满系数，一般取0.30.35,10.1运煤、除灰系统及设备,,第十章,二、锅炉房除渣系统及设备1．人工除渣2．机械除渣刮板输送除渣机、螺旋出渣机、马丁出渣机、斜轮式等3．水力冲灰渣4．除渣方式的选择1锅炉房干灰渣排放量C2t/h，宜采用机械化或低压水力冲渣5．灰渣场和灰渣斗,10.1运煤、除灰系统及设备,,第十章,5．灰渣场和灰渣斗1）锅炉房每小时最大灰渣量的计算t/h2）不同燃烧方式锅炉排灰量占理论计算值得百分比层燃炉7085抛煤机链条炉6075沸腾炉40753）室外集中灰渣斗的设计要求1灰渣斗总容量宜为12天锅炉房最大计算排灰渣量2严寒地区应有防冻措施3灰渣斗与地面的净高，汽车不小于2.1m，火车不小于5.3m。,10.2供热锅炉烟气除尘和脱硫,第十章,,一、烟尘的危害机排放标准1．大气污染物的组成1）烟尘（1）炭黑煤燃烧过程中处于高温缺氧的条件下分解析出的一些微小碳粒，在炉膛中不能完全燃烧，其粒径为0.051m；（2）降尘高温烟气带出的飞灰和一部分未燃尽的焦炭细粒，其粒径从1m到100m不等。2）有害气体SOx，NOx、CO2等2．危害酸雨温室效应动植物的危害,10.2供热锅炉烟气除尘和脱硫,第十章,,3．排放标准烟尘排放浓度SO2排放浓度二、锅炉常用的除尘装置1．沉降室2．旋风除尘器（卧式、立式、双旋风、多管旋风等）3．湿式除尘器（离心水膜除尘器、4．袋式除尘器5．静电除尘器三、锅炉常用的脱硫装置1．脱硫方式燃烧前、燃烧中、燃烧后2．炉内喷钙尾部增湿活化，流化床等,10.2供热锅炉烟气除尘和脱硫,第十章,,3．烟气脱硫1）水膜除尘器2）循环流化床3）气体悬浮式4）湿法脱硫5）电子束（等离子）6）活性炭吸附法四、烟气除尘脱硫装置的选择1．燃料及其燃烧方法2．烟尘分散度粒度分布10为分界点,10.2供热锅炉烟气除尘和脱硫,第十章,3．排烟浓度10.110g/m3，大于15g/m32与煤种、燃烧方式、燃烧过程组织有关4．烟气量直接决定烟气流速，进而影响除尘效率,10.3锅炉房锅炉型号及台数的选择,第十章,,一、锅炉房最大热负荷的确定1．锅炉房最大热负荷的确定t/h式中分别为生产工艺、采暖、通风、生活用热负荷，t/h；K供热管网热损失及锅炉自用汽的利用系数，K1.11.2，取1.05；K1生产工艺用热负荷的利用系数，一般取K10.70.9；K2,K3为采暖、通风用热负荷的利用系数，取K21.0,K30.71.0；K4日常生活用热负荷的利用系数，取K40.5。,10.3锅炉房锅炉型号及台数的选择,第十章,,2．锅炉房平均热负荷的确定t/h其中采暖（通风）平均热负荷的确定t/h3．锅炉全年热负荷的确定式中h1,h2,h3,h4分别为一年生产工艺、采暖、通风、生活用热小时数。,10.3锅炉房锅炉型号及台数的选择,第十章,,二、锅炉型号及台数的选择1．锅炉型号1）根据热用户的要求及特点确定锅炉型号首先满足供热负荷的需要，选用介质、参数及供热管线的介质压力及温降的考虑2）同一锅炉房内尽可能采用系统类型、容量的锅炉，以利于设计、施工、安装和运行管理（热用户的特殊要求除外）3）对专供采暖的锅炉房宜选用热水锅炉2．燃烧设备1）就近取材，保护环境2）高效、清洁燃烧设备3）能适应热负荷变化，自动化程度高、电耗金属耗量低的设备,10.3锅炉房锅炉型号及台数的选择,第十章,,3．经济性问题1）选用燃烧效率高和热效率高的锅炉2）选用投资和运行管理费用低的锅炉3）选用热负荷调节方便的锅炉4．锅炉台数1）锅炉房锅炉总台数的确定，应按所有锅炉运行在额定蒸发量工作时，能满足最大热负荷为原则来考虑2）同一锅炉房，新建时不宜超过五台，改扩建不宜超过七台3）当热负荷一年中变化较大时，主要以调整运行锅炉台数的方法来适应负荷变化，从而使运行的锅炉接近额定蒸发量下工作5．热备用,10.4锅炉房汽水系统（热力系统）,第十章,,锅炉房汽水系统主要由给水、蒸汽和排污三大系统组成一、锅炉房热力系统图锅炉房的热力系统图是按锅炉房内的汽水系统实有设备绘制的，作为锅炉房内设备和管道布置的依据，也是锅炉房设计、施工与运行的重要文件之一。1）应保证系统运行的安全可靠、调度灵活及局部设备在锅炉运行下检修的可行性；2）应考虑到热力设备投资与运行的经济性二、给水系统给水系统包括给水箱、给水泵、给水管道、凝结水箱和凝结水泵及阀门等,10.4锅炉房汽水系统（热力系统）,第十章,,1．给水管道238页给水泵进水管由给水箱或除氧水箱到给水泵的一段管道锅炉给水管由给水泵到锅炉的一段管道1）给水管道一般分为单母管和双母管系统（1）单母管系统适用于一般供热锅炉房的给水系统（2）双母管系统适用于常年不能间断供热的锅炉房给水系统（3）吸水管道由给水箱至给水泵的给水管道（4）压水系统由给水泵至锅炉的给水管道2）给水管道布置安装时，应有一定的坡度0.003，坡度方向与水流方向相反。最高处装排气阀，最低处装排水阀。,10.4锅炉房汽水系统（热力系统）,第十章,,3）每台锅炉给水管上应装调节阀，手动调节阀应设置于便于操作处4）在给水泵的出口管至止回阀之间，应设置再循环管，以保证离心式给水泵在锅炉低负荷运行时有足够的水量通过水泵5）给水管道流速2．给水泵常用的有电动离心式给水泵、汽动往复式给水泵、蒸汽注水器等1）在母管制给水系统中，采用两台给水泵时，每台泵的流量应满足所有运行锅炉的额定蒸发量所需的给水量的1102）采用三台或三台以上的给水泵时,10.4锅炉房汽水系统（热力系统）,第十章,,2）采用三台或三台以上的给水泵时1其中一台本停运时，其余两台并联运行的给水泵应满足所有运行锅炉额定蒸发量所需给水量的110；2汽动给水泵其流量应满足所有运行锅炉额定蒸发量所需给水量的4060，作为电动给水泵的备用泵；3）给水泵的扬程应根据锅筒安全阀开启压力、省煤器、给水系统压力降、水位差及一定富裕量来确定。3．凝结水泵和软水泵1）凝结水泵一般一开一备，每台泵总流量不应小于每小时回水量的1.2倍；,10.4锅炉房汽水系统（热力系统）,第十章,,2）当凝结水和软化水混合输送时，总流量应满足所有运行锅炉的额定蒸发量所需的给水量的10；3）软水泵一开一备，软水泵总流量应满足锅炉房所需软水量的要求。4．给水箱和凝结水箱1）给水箱所需有效容量一般为锅炉房所有运行规律额定蒸发量时所需2040min的给水量；2）凝结水箱总有效容量一般为2040min的凝结水回收量；3）软水箱的总有效容量应根据软水设备的设计和运行方式来确定；4）锅炉房的水箱应注意防腐，水温大于50℃时，需保温，保温层外表温度不大于4050℃,10.4锅炉房汽水系统（热力系统）,第十章,,三、蒸汽系统蒸汽系统主蒸汽管副蒸汽管1．为了安全，在锅炉主蒸汽管上均应安装两个阀门2．锅炉房内连接相同参数锅炉的蒸汽管，宜采用单母管，对常年不间断供热的锅炉房，宜采用双母管3．在蒸汽管道的最高点处需装放空气阀，在低处应装疏水器或放水阀4．分汽缸的设置应按用汽需要和管理方便的原则进行5.分汽缸可根据蒸汽压力、流量、连接管的直径及数量等要求进行设计,10.4锅炉房汽水系统（热力系统）,第十章,,四、排污系统连续排污和定期排污。1．定期排污是周期性的，排污时间短，故利用余热价值较小，一般是将它引入排污降温池中与冷水混合后再排入下水道。锅炉下级箱设置定期排污管道及排污阀门，阀门应串联装设两只（闸阀、截止阀），其中一只作为开关阀全开或全关，另一只作为调节阀。2．连续排污水的热量，应尽量予以利用,在锅炉出口处的连续排污管上，应装设节流阀。在锅炉出口和连续排污扩容器进口处，应各设一个切断阀。连续排污扩容器应装安全阀。2～4台锅炉宜合设一台连续排污扩容器。,10.5锅炉房布置,第十章,,一、锅炉房位置的选择1．锅炉房位置力求布置在供热比较集中的地区；2．锅炉房位置力求布置在便于燃料的储运和灰渣的排放的地区3．应有利于环境保护4．应符合工业企业设计卫生标准，建筑设计防火规范等5．锅炉房的位置应根据远期规划，在扩建端宜留有余地；6．区域锅炉房位置的选择，除应符合上述规定外，尚应根据区域的供热规划，城市发展规划以及交通和环保等因素确定。,10.5锅炉房布置,第十章,,二、锅炉房工艺布置1．锅炉布置基本尺寸要求1）炉前①蒸汽锅炉14t/h、热水锅炉0.72.8MW不宜小于3.0m;②蒸汽锅炉620t/h、热水锅炉4.214MW不宜小于4.0m;③蒸汽锅炉3565t/h，热水锅炉2958MW不宜小于5.0m；④当需在炉前更换锅管时，炉前净距应能满足操作要求。对665t/h的蒸汽锅炉，4.258MW的热水锅炉，当炉前设置仪表控制室时，锅炉前端至仪表控制室的净距可为3m2）炉间锅炉侧面和后面的通道净距蒸汽锅炉14t/h，热水锅炉0.72.8MW不宜小于0.8m;,10.5锅炉房布置,第十章,,蒸汽锅炉620t/h，热水锅炉4.214MW不宜小于1.5m;蒸汽锅炉3565t/h、热水锅炉2958MW不宜小于1.8m。3）操作地点和通道的净空高度不应小于2m，并应满足起吊设备操作高度的要求。在锅筒，省煤器及其它发热部位的上方，当不需操作和通行时，其净空高度可缩小为0.7m。2．辅助设备的布置1）送风机、引风机和水泵等设备2）机械过滤器、离子交换器、连排扩容器、除氧水箱等大设备3）分汽缸、水箱等3．油、气、煤粉等室燃炉均应设置有利于泄压位置的防暴门4．平台、楼梯,10.5锅炉房布置,第十章,,三、锅炉房的建筑1．锅炉房的建筑布置应符合锅炉房工艺布置的要求，同时应照顾到土建工程中通用的模楼2．锅炉房应根据锅炉的容量，类型，燃烧和除灰渣方式来决定采用单层或多层布置。①小容量和组装的燃煤锅炉以及燃油，燃气锅炉宜采用单层布置；②蒸发量较大，采用机械化运煤、除渣的散装燃煤锅炉宜采用双层布置。3．锅炉房建筑要求①屋顶结构的荷重0.9kPa，以整片为宜；,10.5锅炉房布置,第十章,,②为了保证锅炉房工作人员的出入，或当紧急状况时，便于迅速离开现场，锅炉房的各层出入口不应少于2个，楼层上的出入口，应有通向地面的安全梯。③锅炉房通向室外的门应向外开启，锅炉房内工作间或生活间直接通向锅炉间的门应向锅炉间内开启。4.平面布置和结构设计应考虑扩建的可能性。其附属间应布置在固定端，取样分析、锅内加药装置一般应布置在固定端，上煤栈桥应布置在固定端，检修设备吊装孔应开设在锅炉房大门附近5.锅炉房地平标高（室内）至少比室外地平高出150mm；烟囱中心距锅炉房后墙中心线一般不小于10m；若无引风机、除尘器可为68m。四、锅炉房布置举例,