燃油、燃氣鍋爐房設計實例

(一)燃油燃氣鍋爐的燃料消耗量估算

<燃油的消耗量>

輕柴油的Qydw=42.9MJ/kg(10246kcal/kg)，取整10200kcal/kg，鍋爐熱效率取90%，1蒸噸的熱量為60×104kcal/h，則燃油的消耗量估算為：B=60×104/(0.9×10200)=65.4kg/蒸噸h

<燃氣的消耗量>

天然氣的Qydw=35.1597MJ/Nm3(8397.88kcal/Nm3)，取整為8400kcal/kg，鍋爐熱效率取90%，1蒸噸的熱量60×104kcal/h，則燃氣的消耗量估算為：B=60×104/(0.9×8400)=79.4Nm3/蒸噸h。

燃油燃氣鍋爐

(二)鍋爐房熱力設備選型計算

一個簡單的純采暖鍋爐直供系統的選型計算。建筑面積12萬m2，民用建筑，建筑最高點18m，熱網最遠端500m。

1.熱負荷

普通住宅：58W/m2(50kcal/hm2)

高級住宅：93W/m2(80kcal/hm2)

辦公科研：58W/m2(50kcal/hm2)

商業：93W/m2(80kcal/hm2)

飯店賓館：93W/m2(80kcal/hm2)

醫院：76W/m2(65kcal/hm2)

大專院校：58W/m2(50kcal/hm2)

中小學：58W/m2(50kcal/hm2)

托幼兒園所：76W/m2(65kcal/hm2)

Q=q×F=58W/m2×12×104m2=6.96MW

2.鍋爐安裝容量的確定

選擇2臺4.2MW或者3臺2.8MW，總容量為8.4MW，可以滿足負荷要求，負荷率為82.9%。

3.循環水量、熱網總管管徑的確定

G=(1.1～1.2)×3.6×Qj/Cp(t2-t1)=1.2×3.6×8.4×103/(4.2×20)=432kg/h

根據壓降圖選擇總管管徑為DN250(流速控制在0.5～3m/s)，流速 為1.6m/s，壓降為100Pa/m。

循環水泵揚程：H=干管阻力+內部阻力+(3～5)m

干管阻力：1000m×100Pa/m=0.1MPa

內部阻力：(鍋爐)0.05Mpa+管路、閥門及除污器等

0.05Mpa=0.1MPa;H=0.25MPa

4.補給水泵的確定

(1)定壓方式的確定

熱水循環系統的定壓方式，一般采用補給水泵補水、定壓。

而補給水泵的控制方式對于熱水循環系統的穩定定壓至關重 要。一般地，補給水泵的控制方式有高位膨脹水箱高低水位(電)信號、定壓罐壓力(電)信號、電接點壓力表壓力(電)信號、變頻控制裝置壓力(電)信號、自力式壓力調節閥幾種方式。目前，采用補給水泵變頻定壓方式的比較多。

(2)補給水泵流量的確定

補給水泵的流量應根據循環水系統的正常補給水量和事故補給水量確定。正常補給水量一般為系統水容量的1%;補給水泵的流量一般為正常補給水量的2倍、緊急補水4倍。

系統水容量在實際計算時不容易計算。多個運行實例證明，補給水泵的流量可設計為系統循環水量的1～3%。

(3)補給水泵揚程的確定

補給水泵的揚程計算公式：

H=HB+Hx+Hy-h+(3～5)m

式中：HB—系統中補水點的壓力，m;

Hx—泵的吸水管路的阻力，m;

Hy—泵的出水管路的阻力，m;

h—補給水箱最低水位高出系統補水點所產生的靜壓，m;

3～5—計算附加裕量，m。

a.HB的計算

應為系統最高層用戶安裝高度(H0)加上熱水的汽化壓力(表壓)，一般采暖用熱水溫度≤95℃，其汽化壓力(絕對)為0.87kgf/cm表壓為0。則：HB=H0。

低溫(t≤95℃)供熱系統的熱水的汽化壓力(表壓)為0，t=115℃時的熱水的汽化壓力(表壓)為0.73kgf/cm2(7.3m)，t=130℃時的熱水的汽化壓力(表壓)為1.75kgf/cm2(17.5m)，計算時應將此壓力加上。

b.Hx的計算

應為水箱出口閥門、水泵進口閥門及吸水管路的阻力之和。關斷閥的阻力約2m，設吸水管路長5m，阻力為0.2m/m，Hx=3m。

c.Hy的計算

應為水泵出口止回閥、關斷閥及出水管路的阻力之和。止回閥、關斷閥的阻力約4m，設出水管路長5m，阻力為0.2m/m，則Hx=5m。

d.h的計算

中、小鍋爐房的補給水箱一般與系統補水點布置在同一層上，取h=0m。

e.H=HB+Hx+Hy-h+(3～5)m=H0+3m+5m+3m=H0+11m

(4)補給水泵選型計算結果：

流量：432×1%×2=8.64t/h

揚程：18+11=29m

注意：高低區分區原則是按散熱器承壓進行區分。

6.水處理裝置的確定

系統補充水量為4.32t/h，即水處理設備的出力應滿足此要求的2倍計8.64t/h。

根據當地的水質分析資料、結合水處理設備的具體參數，計算選擇水處理設備的型號、規格。

7.軟化水箱的確定

軟化水箱的容積應該滿足40分鐘-1小時系統補水量，即4.32t。

8、膨脹水箱的確定

膨脹水箱的容積應該滿足20分鐘-半小時系統補水量，即2t。

9、燃氣燃油鍋爐煙道可以按單臺鍋爐煙道等截面法確定。

煙囪出口內徑應保證在鍋爐房最高負荷時，煙氣流速不致過高，以免阻力過大;在鍋爐房最低負荷時，煙囪出口流速不低于2.5~3m/s，以防止空氣倒灌煙囪。

煙囪出口煙氣速表(m/s)：

生活熱水負荷：

(1)大系統按建筑面積10-15W/m2;

(2)小系統按人均50-100l/人(60℃)

生活熱水水箱：

(1)24小時即時供應系統按20分鐘-1小時的用水量。

(2)儲熱供應系統應該滿足全天的熱水供應量。

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