锅炉房如何设计

（一）常用供热锅炉按供热介质分为两类：

1．蒸汽锅炉；

2．热水锅炉（只有采暖热负荷的项目一般均采用热水锅炉作为热源）。

（二）常用供热锅炉按燃料种类分为四类：

1. 燃煤锅炉；

2. .燃气锅炉；

3. 燃油锅炉；

4. .电锅炉。

（三）例如：型号DZL64-1.6/130/70AⅡ 

DZ—单锅筒纵置式；L—链条炉排；

64—额定供热量Q=64MW；

1.6—介质出口压力1.6MP；

130/70—额定供回水温度130℃/70℃；

AⅡ—燃料种类为Ⅱ烟煤。

（四）燃气锅炉

1、承压燃气锅炉（p≥0.1MPa）；

2、常压燃气锅炉（开式大气压）；

3、真空燃气锅炉（p＜0.1MPa负压锅炉）。常压锅炉及真空锅炉不受特种设备协会等部门检查范围，设置在地下室时不需要特种设备协会进行安全检查。

一、供热规划

（一）编制供热规划的目的及作用

通过对当地供热区域进行供热规划，指导当地供热项目有序的进行工程设计及建设。

二、可行性研究报告

（一）编制可行性研究报告的目的及作用

1.通过详细的研究分析确定供热项目合理的建设规模、工艺方案及经济可行的投资估算。

2.作为上报政府立项的依据性文件。

三、初步设计

（一）编制初步设计的目的及作用

1. 作为开展主要设备及系统招标的技术支持文件。

2. 作为确定规划许可证的技术文件。

3. 作为上报政府评审工程概算的依据性文件。

四、施工图设计

（一）施工图设计的目的及作

1. 作为项目施工及设备安装的用途

2. 作为报消防、报人防、报设计强审、报建等用途。

五、锅炉房施工

（一）项目采购

（二）土建施工

（三）工艺设备安装：

设备基础复查→主要设备安装→辅助设备安装→非标设备制作→工艺管道安装→阀门及附件检验→风、烟系统安装→管道无损检测→系统压力试验→管道设备防腐、保温、标识。

（四）电气安装

（五）热工自控安装

（六）系统试运行：

1.烘炉煮炉；2.系统联合试调。

六、完成施工后的报验手续：

1．向环保局申请环保验收

2．向消防局申请消防验收

3．向防疫站申请水质验收

4．向电力建设办公室申请报验

5．向建委申请报验

6．向质量监督局申请报验

7．向公用质量监督站申请报验

8．向城乡建设档案馆申请报验

9．向气象局申请报验

在完成上述报请验收并获得通过的基础上方可进行业主单位、施工单位、监理单位、设计单位的四方验收及竣工验收。

建筑采暖热耗量由下列组成：

（1）围护结构散热：

影响因素：室内采暖温度、室外采暖计算温度、外墙结构及保温、层高、窗墙比；

（2）新风量；（3）人员及设备散热；（4）辐射热；

热指标(W/m2)

建筑空调冷耗量由下列组成：

（1）围护结构散热：

影响因素：室内空调温度、室外空调计算温度、外墙结构及保温、层高、窗墙比；

（2）新风量；（3）人员及设备散热；（4）辐射热。

空调冷、热指标(W/m2)：

Q：水泵额定输送流量；N：电机额定功率；

H：水泵扬程

作用：（1）克服静压；（2）克服沿程阻力L×R

L：管、渠输送长度；R：比摩阻。

泵体耐压等级：必须满足最高扬程的要求，一般1.0MPa、1.6MPa、2.4MPa；

叶轮及泵体材料：根据输送流体的腐蚀性选择铸钢、青铜、不锈钢等材质；

水泵的各种辅材及密封材料还应该考虑输送流体的温度及工作环境温度，所以水泵选型时也应该注意上述因素；变频电机、变频器。

△：板片厚度：304、316L：板片材料；

密封胶条材料：

Q=BK △tmF

Q：总传热量(W)；

B：污垢修整系数0.7－1.0；

△tm：两个介质对数平均温差(℃)；

F：板式换热器有效换热面积(m2)（流道形式对换热质量影响很大）；

K：换热系数(W/m2℃)

管式换热器2000-3000，

板式换热器3000-6000；

△tm=(△tmax-△tmin)/ln(△tmax÷△tmin)

换热器允许压差一般3-5m。

（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)：

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。