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1、1工程概况 郑州纺专新校区位于新郑市龙湖镇,新校区的建设主要考虑学校的持续发展需要。新校区地1500多亩,可容纳学生13000人。该校工程分两期完成:一期为17万平方米,二期为10万平方米。新校区建筑高度,教学楼为五层,层高3. 6米;学生公寓,为五层建筑,层高3. 2米;校内最高建筑为图书馆,共十一层,层高为4. 2米。 本锅炉房考虑该校教学楼及学生公寓等采暖热负荷及食堂、澡堂用热负荷。采暖用热负荷计算采用面积热负荷指标法进行估算;澡堂、食堂用蒸汽,根据甲方要求,按1台2t/h和1台4t/h蒸汽炉考虑。本锅炉房设计规模按总规模考虑,一次建成,考虑发展端。食堂、教师公寓均需设计燃气供用。2原始
2、资料2. 1燃气资料燃料为天然气,主要成分为甲烷,发热量很高,一般Qdwy=3349037580kJ/Nm32. 2水质资料永久硬度HFT4. 35me/L暂时硬度HT3. 0me/L总硬度AO3. 0me/L酸碱度pH 8. 27溶解固形物550mg/L3热负荷计算3. 1采暖季最大计算热负荷Qmax1=K0(K1Q1+K2Q2+K2Q3)式中K0考虑热网热损失因素的系数,取1. 1;K1采暖用汽的同时使用系数,取1;K2生活用汽的同时使用系数(包括食堂和澡堂),取1。Q1采暖用计算热负荷,MWQ2澡堂用蒸汽量, t/hQ3食堂用蒸汽量, t/hQ1的计算过程如下:取采暖热负荷指标qH为70
3、w/m2,所以总的采暖热负荷是:Q1=27000070=18900000w,因采暖考虑选用热水锅炉,而食堂、澡堂热媒采用蒸汽,因此,采暖季最大计算热负荷应该为:Qmax1=18. 91. 11MW+11. 1(4+2)t/h=20. 79MW+6. 6t/h3. 2非采暖季最大计算热负荷Dmax1=K0K2(D2+D3)=1. 11(2+4)=6. 6t/h4锅炉经济技术分析以及型号与台数的确定4. 1经济技术分析4. 1. 1燃料的技术经济分析(1)经济分析锅炉供热依据燃料种类主要分为燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉三种方式;锅炉供热的经济性分析主要包括供热锅炉房的设备初投资和运行费用;技术性分
4、析主要包括环保和热能利用方面。下面表格是以1t/h锅炉房的设备初投资和运行费用的比较注:锅炉房单位造价为1100元/m2;安装费率为32%;煤价: 500元/t;油价: 4. 8元/kg;天然气价: 2. 1元/m;电价: 0. 56元/度;年采暖天数120d,每天24h;工人工资: 1000元/月;设备折旧率: 15%。(2)技术分析 燃煤锅炉房因初投资和运行成本较低,长期以来一直是我国城镇的主要供热方式。但其能源转换率低,耗能高,大气污染严重,因此应限制使用。但对于环保要求较低,资金较紧张的场所可谨慎采用。燃油锅炉初投资较高且燃料价格昂贵,同时因其排放的有害NOx、SOx气体是造成“光化学
5、烟雾”和酸雨的罪魁祸首,因此燃油锅炉应在技术经济分析基础上进行选用,防止出现建起用不起的现象。燃气锅炉使用的天然气属于清洁燃料,环境污染远小于燃煤系统。同时,国家提倡天然气的开发利用,为燃气锅炉的应用和推广提供了物质基础。因此,燃气锅炉虽然初投资、运行成本高,但环境污染问题小,同时,符合国家能源结构的发展方向,因此选用燃气锅炉。4. 1. 2热媒的分析热水供热系统可以远距离输送,供热半径较大;同时热水供热系统的热能利用效率比蒸汽高;因为在热水供热系统中,没有凝结水产生和损失,没有蒸汽泄露,以及二次蒸汽的热损失,因而热能利用率比蒸汽供热系统好,实践证明,热水供热系统比蒸汽供热系统一般节约20%
6、-40%的燃料;同时热水系统调节性较好,调节能力强,卫生条件好,同时热水锅炉的造价比相同热功率的蒸汽锅炉要低很多。综上所述,本方案使用热水作为热媒。4. 2锅炉及锅炉台数的确定锅炉台数和型号的确定 选用锅炉的台数应考虑锅炉考虑负荷的变化以及某台锅炉发生事故的其他锅炉的适应能力,建设情况和运行的经济性。锅炉型号的选取应考虑系统热煤参数,以及燃料的种类等。本设计采用型号为WNS7. 010/95/70Q(Y)燃气热水锅炉3台,型号为WNS41. 0Q(Y) 1台燃气蒸汽锅炉和WNS21. 0Q(Y)燃气蒸汽锅炉1台。5锅炉给水和热力系统的设计计算5. 1水处理方案的确定水质处理方案的确定热水及蒸汽
7、锅炉给水水质及炉水水质应遵守应符合现行国家标准低压锅炉水质标准(GB1567-2001)的规定。本锅炉房原水的硬度和含氧量均超过给水水质指标要求,故必须进行软化和除氧。5. 2给水和水处理系统主要设备的选择5. 2. 1锅炉房给水量的确定锅炉房化学水处理设备的出力计算公式如下:D=K(D1+D2+D3+D4+D5+D6+D7)式中D水处理设备出力(t/h);D1蒸汽用户凝结水损失(t/h);D2锅炉房自用蒸汽凝结水损失(t/h);D3锅炉(蒸汽锅炉)连续排污损失(t/h);D4室外蒸汽管道和凝结水管道的漏损(t/h);D5采暖热水系统的补给水量(t/h);D6水处理系统的化学自用水量(t/h)
8、;D7其他用途的化学水消耗量(t/h);K富裕系数,取K=1. 2。计算结果:D=1. 2* (7. 107+0+14. 4)=25. 8t/h5. 2. 2水处理设备的选择依据上面所计算的数据和锅炉房的给水水质标准,可选择LDZN-30型微电脑钠离子交换器1台;额定流量28-38t/h。同时,依据解吸除氧的特点,选择解吸除氧器1台;型号为CJYZS-30,额定流量为30 t/h。5. 2. 3给水和定压设备的选择(1)除氧水泵依据除氧水量,选用两台除氧水泵,一备一用;型号为:SLS65-250(I)B(2)补水泵热水锅炉补水泵,选择两台,一备一用。水泵型号:SLS50-125(I)2t/h燃
9、气锅炉的电动给水泵的选择,选择两台,一备一用。水泵型号: JGGC2. 4-8* 184t/h燃气锅炉电动给水泵的选择,选择两台,一备一用。水泵型号: JGGC4. 8-8* 18(3)落地式膨胀水箱的选择依据系统膨胀水量,选择两台NZG(P)系列囊式自动给水箱装置落地式膨胀水箱,型号为NZG(P) 3000。(4)热水系统循环水泵的选择计算依据系统循环水量,热力系统选用4台循环水泵,其中3用1备。水泵型号: SLR200-400(I5. 3通风系统的选择计算本锅炉房为燃气锅炉房,应考虑正常通风和事故通风。经过计算可知,锅炉房5台锅炉燃烧所需要的最大空气量为28575m3/h;而锅炉房体积为4
10、834m3,按事故通风为8次/h计算,通风换气量为38672 m3/h,大于5台锅炉燃烧所需要的最大空气量,因此按事故风量,选用4台事故通风机,这4台防爆轴流风机型号: XGZ-2型NO5号风机.该类型的防爆轴流风机为双速风机,可以根据需要确定风机开启的台数、方向以及转速。平常,满足燃烧需要;事故时,全部开启,满足事故通风需要。6结语郑州纺专新校区燃气锅炉房设计,主要内容为依据基础资料,计算供热负荷;通过技术经济分析,确定锅炉方案,最终选择了3台热功率为7WNS型燃气热水锅炉和两台WNS型燃气蒸汽锅炉;型号分别为:WNS7. 010/95/70Q(Y)、WNS41. 0Q(Y)、WNS21. 0Q(Y)。然后,通过水质分析和补水量计算,确定了水处理方案,选择了一台LDZN-30型微电脑钠离子交换器和一台CJYZS-30解吸除氧器;最后进行了锅炉房的水泵,定压装置等其他附属设备的选择;锅炉房的通风系统选择4台XGZ-2No5双速轴流风机;本设计投入运行后效果良好,对其他燃气锅炉房的设计工作具有重要参考价值。
