热能锅炉设计计算要求与流程.doc

燃油锅炉房的实例：二食堂锅炉房。 该锅炉房使用两台6t燃油锅炉，主要供应食堂用热以及附近集体浴室的热水用热。其系统图如下所示。 图1.1 同济大学二食堂锅炉房系统图 1 设计内容 1.1 课题来源 本市浦东某中学扩招，生活热负荷增加，现有锅炉房不能满足使用要求，因此需要对其进行改造。 1.1 热负荷情况 1.1.1 淋浴用热负荷 3栋学生宿舍楼，共住有学生1500人； 每间寝室6人，每两间寝室共用一个卫生间； 每个卫生间2套淋浴设备，共计有淋浴设备350套。 1.1.2 游泳池热负荷 游泳池1座，建筑空间39×26×8（m），25×16标准短道游泳池； 池水温度保持28℃，空气温度保持26.5℃； 采用循环加药方式净化池水，约4~5小时可将池水更换一遍。 1.1.3 校办宾馆 宾馆共50间标准客房，每间均需供应空调和洗澡用水； 现配有2.5万大卡中央空调机组。 1.2 现有设备 上海工业锅炉厂 WNS2.4-1-Q（M）燃气锅炉一台； 8t汽-水热交换器2台（供应洗澡）； 6t汽-水热交换器2台（供应游泳池）； 8t汽-水热交换器2台（供应宾馆）； 1.3.水质资料 表1.1 水质资料 总硬度（mmol/L） 2.9 非碳酸盐硬度（mmol/L） 1.0 碳酸盐硬度（mmol/L） 1.9 总碱度（mmol/L） 1.9 pH值 7.9 溶解氧（mg/L） 7.7～9.6 溶解固形物（mg/L） 434 悬浮物和含油量 -- 供水压力Mpa 0.2 2 设计思路 对热负荷进行计算； 校核现有设备能否满足使用要求； 如果不能满足，提出改造方案； 重新设计锅炉房； 注意该校地处市区，出于环保要求必须使用燃油燃气锅炉。 3 热负荷计算 3.1 淋浴用热负荷计算 根据《供热工程》附录6-2 热水用水标准， 热水温度65℃，每人每日100L。 3.1.1 总负荷 式中n为总人数； v为每人用水量； t1为热水温度，t0为冷水温度； cp为水的比热。 3.1.2 负荷强度 若按1500人用350套设备，约4.29人/套 若按每室用1套设备，约6人/套 取平均值5人/套 假设每人洗澡时间为30分钟，则共需2.5小时全部洗完，计为τ1。 则负荷强度： 3.1.3 现有蓄热设备 8t汽-水热交换器2台，提前将水加热至100℃，冷水为5℃，则蓄热能力是否满足洗澡要求？ 与洗澡热负荷进行比较，可维持多长时间？ 3.2 宾馆用热负荷计算 3.2.1 空调用热 q21为中央空调冷负荷强度； τ21为使用时间。 3.2.2 洗澡用热 式中符号意义与淋浴用热负荷相同。 3.2.3 总计 3.2.4 现有蓄热设备 8t 汽-水热交换器2台，提前将水加热至60~70℃，则蓄热能力为： 是否能够满足用热需要？ 3.3 游泳池用热负荷计算 3.3.1 池水表面散热 按照无限大空间自然对流换热计算： 3.3.2 池墙体散热 3.3.2.1 窗体散热 总面积约30×2 m2 传热系数 K=6.40W/m2℃（根据《供热工程》附录1-4） 3.3.2.2 墙体散热 总面积约30×6+39×26m2; 其中39m是高度。 导热系数 λ=0.87W/ m2℃; 墙体厚度240mm，内抹灰20mm 3.3.2.3 合计与修正 其余部分为极厚柱体，散热量忽略不计，则q32= q321+ q322 计入冷风渗透耗热量35%，高度附加耗热量8%，修正为： 为散热时间，取24小时。 3.3.3 池空间蓄热 ；分别是空气的密度和比热。分别是室内和室外空气的温度;可取26.5℃和5℃. 3.3.4 池墙体蓄热 蓄热系数S=10.53W/m2.℃ 吸热时：平均温度 F为墙表面积，经计算为1194m2。 放热时：平均温度（估算） 查得墙体比热C=1050J/kg.℃， 密度ρ=1800kg/m3， 蓄热系数S=10.53W/m2.℃ 是墙体的极限蓄热量,如果蓄热量尚未达到极限，每天需要补充的热量等于夜间放出的热量。 3.3.5 循环水加热量 由于该游泳池采用循环加药方式净化，故只考虑加药设备的管路热损失以及为保证水质加入的补充水耗热量。 3.3.5.1 管路热损失 由于管网封闭，热损失不大，因此假设为1% 3.3.5.2 补充水耗热量: 假设每天补充1/20 的上水 3.3.5.3 总计 3.3.6 综合考虑 假设游泳池每天运行16小时，则综合上述5项热负荷计算结果为： 3.3.6.1运行时的稳态耗热量 加热水（热交换器负荷） 加热空气（散热片负荷） 总负荷 3.3.6.2 启动时的瞬间耗热量 加热墙体（假设运行时间τ34=16 h） 加热空气 总负荷 3.3.7 现有蓄热