燃油、燃气锅炉房设计实例

Alexandria2020

燃油、燃气锅炉房设计实例

（一）燃油、燃气锅炉的燃料消耗量估算

<燃油的消耗量>

轻柴油的Qydw=42.9MJ/kg（10246kcal/kg），取整10200kcal/kg，锅炉热效率取90%，1蒸吨的热量为60×104kcal/h，则燃油的消耗量估算为：B=60×104/(0.9×10200)=65.4kg/蒸吨h

<燃气的消耗量>

天然气的Qydw=35.1597MJ/Nm3（8397.88kcal/Nm3），取整为8400kcal/kg，锅炉热效率取90%，1蒸吨的热量60×104kcal/h，则燃气的消耗量估算为：B=60×104/(0.9×8400)=79.4Nm3/蒸吨h。

（二）锅炉房热力设备选型计算

一个简单的纯采暖锅炉直供系统的选型计算。建筑面积12万m2，民用建筑，建筑最高点18m，热网最远端500m。

1．热负荷

普通住宅：58W/m2（50kcal/hm2）

高级住宅：93W/m2（80kcal/hm2）

办公科研：58W/m2（50kcal/hm2）

商业：93W/m2（80kcal/hm2）

饭店宾馆：93W/m2（80kcal/hm2）

医院：76W/m2（65kcal/hm2）

大专院校：58W/m2（50kcal/hm2）

中小学：58W/m2（50kcal/hm2）

托幼儿园所：76W/m2（65kcal/hm2）

Q=q×F=58W/m2×12×104m2=6.96MW

2．锅炉安装容量的确定

选择2台4.2MW或者3台2.8MW，总容量为8.4MW，可以满足负荷要求，负荷率为82.9%。

3．循环水量、热网总管管径的确定

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

根据压降图选择总管管径为DN250（流速控制在0.5～3m/s），流速 为1.6m/s，压降为100Pa/m。

循环水泵扬程：H=干管阻力+内部阻力+（3～5）m

干管阻力：1000m×100Pa/m=0.1MPa

内部阻力：（锅炉）0.05Mpa＋管路、阀门及除污器等

0.05Mpa=0.1MPa；H=0.25MPa

4．补给水泵的确定

（1）定压方式的确定

热水循环系统的定压方式，一般采用补给水泵补水、定压。

而补给水泵的控制方式对于热水循环系统的稳定定压至关重 要。一般地，补给水泵的控制方式有高位膨胀水箱高低水位（电）信号、定压罐压力（电）信号、电接点压力表压力（电）信号、变频控制装置压力（电）信号、自力式压力调节阀几种方式。目前，采用补给水泵变频定压方式的比较多。

（2）补给水泵流量的确定

补给水泵的流量应根据循环水系统的正常补给水量和事故补给水量确定。正常补给水量一般为系统水容量的1%；补给水泵的流量一般为正常补给水量的2倍、紧急补水4倍。

系统水容量在实际计算时不容易计算。多个运行实例证明，补给水泵的流量可设计为系统循环水量的1～3%。

（3）补给水泵扬程的确定

补给水泵的扬程计算公式：

H=HB+Hx+Hy-h+(3～5)m

式中：HB—系统中补水点的压力，m；

Hx—泵的吸水管路的阻力，m；

Hy—泵的出水管路的阻力，m；

h—补给水箱最低水位高出系统补水点所产生的静压，m；

3～5—计算附加裕量，m。

a．HB的计算

应为系统最高层用户安装高度（H0）加上热水的汽化压力（表压），一般采暖用热水温度≤95℃，其汽化压力（绝对）为0.87kgf/cm表压为0。则：HB=H0。

低温（t≤95℃）供热系统的热水的汽化压力（表压）为0，t=115℃时的热水的汽化压力（表压）为0.73kgf/cm2（7.3m），t=130℃时的热水的汽化压力（表压）为1.75kgf/cm2（17.5m），计算时应将此压力加上。

b．Hx的计算

应为水箱出口阀门、水泵进口阀门及吸水管路的阻力之和。关断阀的阻力约2m，设吸水管路长5m，阻力为0.2m/m，Hx=3m。

c．Hy的计算

应为水泵出口止回阀、关断阀及出水管路的阻力之和。止回阀、关断阀的阻力约4m，设出水管路长5m，阻力为0.2m/m，则Hx=5m。

d．h的计算

中、小锅炉房的补给水箱一般与系统补水点布置在同一层上，取h=0m。

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

（4）补给水泵选型计算结果：

流量：432×1%×2=8.64t/h

扬程：18＋11=29m

注意：高低区分区原则是按散热器承压进行区分。

6．水处理装置的确定

系统补充水量为4.32t/h，即水处理设备的出力应满足此要求的2倍计8.64t/h。

根据当地的水质分析资料、结合水处理设备的具体参数，计算选择水处理设备的型号、规格。

7．软化水箱的确定

软化水箱的容积应该满足40分钟-1小时系统补水量，即4.32t。

8、膨胀水箱的确定

膨胀水箱的容积应该满足20分钟-半小时系统补水量，即2t。

9、燃气锅炉烟道可以按单台锅炉烟道等截面法确定。

烟囱出口内径应保证在锅炉房最高负荷时，烟气流速不致过高，以免阻力过大；在锅炉房最低负荷时，烟囱出口流速不低于2.5~3m/s，以防止空气倒灌烟囱。

烟囱出口烟气速表(m/s)：

运行情况	全负荷时	最小负荷时
机械通风	12~20	2.5~3
微正压燃烧	10~15	2.5~3

生活热水负荷：

（1）大系统按建筑面积10-15W/m2；

（2）小系统按人均50-100l/人（60℃）

生活热水水箱：

（1）24小时即时供应系统按20分钟-1小时的用水量。

（2）储热供应系统应该满足全天的热水供应量。

内容来源：热电与新能源产业