第6章冷热源机房与系统设计.ppt

《第6章冷热源机房与系统设计.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第6章冷热源机房与系统设计.ppt（110页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、2019/6/4,1,第6章 冷热源机房与系统设计,2019/6/4,2,6.1 冷热源机房设计,1. 机房位置的布置原则,6.1.1 机房建筑设计,（1）一般应充分利用建筑物的地下室。 （2）由于条件所限不宜设在地下室时，也可设在裙房中或与主建筑分开独立设置。 （3）对于高层建筑，也可设在设备层或屋顶上。 （4）锅炉房宜为单独的建筑物，也可与其它民用建筑、生产厂房相连或设在民用建筑的地下室、半地下室、首层、楼中层和屋顶上，锅炉房的设计应符合相关规范,2019/6/4,3,6.1 冷热源机房设计,2. 机房建筑布局要求,6.1.1 机房建筑设计,（1）机房面积、净高和辅助用房等应根据系统的集中

2、和分散、冷热源设备类型等设置。 （2）对于全部空气调节的建筑物，其通风、空气调节与制冷机房的面积可按总建筑面积的3%8%考虑。其中风道和管道井约占总建筑面积的1%3%，冷冻机房面积占0.5%1.2%。总建筑面积小的取较大值，总建筑面积大的取较小的值。 （3）机房面积的大小应保证设备安装有足够的间距和维修空间。,2019/6/4,4,6.1 冷热源机房设计,2. 机房建筑布局要求,6.1.1 机房建筑设计,（4）制冷机房的净高（地面到梁底）应根据制冷机的种类和型号而定。 对于活塞式制冷机、小型螺杆式制冷机，其机房净高控制在34.5m。对于离心式制冷机，大、中型螺杆式制冷机，其机房净高控制在4.5

3、5.0m，有电动起吊设备时，还应考虑起吊设备的安装和工作高度。对于吸收式制冷机原则上同离心式制冷机，设备最高点到梁下不小于1.5m。设备间的净高不应小于3m。,2019/6/4,5,6.1 冷热源机房设计,2. 机房建筑布局要求,6.1.1 机房建筑设计,（5）燃油燃气锅炉房的净高（地面到梁底）应根据锅炉的类型和型号确定。通常应保证锅炉最高操作点到锅炉房顶部最低点的距离不少于2m；当不需操作时，其净高可为0.7m，同时应满足起吊设备操作高度的要求。,2019/6/4,6,6.1 冷热源机房设计,3 . 机房辅助用房的要求,6.1.1 机房建筑设计,（1）大、中型机房内的主机宜与辅助设备及水泵等

4、分间布置，不能满足要求的应按设备类型分区布置。 （2）大、中型机房内应设置值班室、控制间、维修间和卫生设施，以及必要的通讯装置。 （3）大、中型机房与控制间之间应设玻璃隔断，并做好隔声处理。小型制冷机房视具体情况而定。,2019/6/4,7,6.1 冷热源机房设计,3 . 机房辅助用房的要求,6.1.1 机房建筑设计,（4）对于为大型燃油燃气设备机房供油的油泵房一般布置在油罐区旁，但也可布置在机房内。小型机房油泵间可直接布置在机房内。油泵房尽可能布置在地面上，油罐底标高宜高于泵中心线。若油罐地下布置，油泵高于油罐液面时，应通过计算确定油泵房标高及选择适当的油泵类型。,2019/6/4,8,6.

5、1 冷热源机房设计,4. 其他要求,6.1.1 机房建筑设计,（1）在建筑设计中，应根据需要预留大型设备的进出安装和维修的空洞，并应配备必要的起吊设施。 （2）应根据设备的重量和工作时产生的荷载，做好必要的基础结构设计。 （3）应设置必要的生活和工作所需的给排水设施，机房地面应设置排水沟或地漏。,2019/6/4,9,6.1 冷热源机房设计,4. 其他要求,6.1.1 机房建筑设计,（4）对安装可能产生爆炸设备（如燃油燃气锅炉等）的机房，为了减少设备爆炸的破坏范围和损失，机房间应做成抗爆体 （5）机房应充分利用天然采光。采用人工照明时的照度可按国家有关标准确定。 （6）机房设计应符合建筑防火设

6、计规范的有关规定。,2019/6/4,10,机房的设备布置和管道连接，应符合工艺流程，并应便于安装、操作与维修。,6.1.2 机房设备安装设计,（1）制冷机突出部分到配电盘的通道宽度，不应小于1.5m；制冷机突出部分之间的距离不应小于1.0m；制冷机与墙壁之间的距离和非主要通道的宽度，不应小于0.8m。 （2）大、中型冷水机组（离心式制冷机、螺杆式制冷机和吸收式制冷机）其间距为1.52.0m（控制盘在端部可以小些，控制盘在侧面可以大些），其换热器（蒸发器和冷凝器）一端应留有检修（清洗或更换管簇）的空间，其长度按各厂家要求确定。,2019/6/4,11,6.1.2 机房设备安装设计,（3）大型制

7、冷机组的制冷机房上部最好预留起吊最大部件的吊钩或设置电动起吊设备。 （4）布置制冷机时，温度表、压力表及其他测量仪表应设在便于观察的地方。阀门高度一般离地1.21.5m，高于此高度时，应设工作平台。 （5）机房设备布置应与机房通风系统、消防系统和电气系统等统筹考虑。,2019/6/4,12,6.1.2 机房设备安装设计,1. 机房设备的隔振与降噪,（1）机房冷热源设备、水泵和风机等动力设备均应设置基础隔振装置，防止和减少设备振动对外界的影响。通过在设备基础与支撑结构之间设置弹性元件来实现。 （2）设备振动量控制按有关标准规定及规范执行，在无标准可循时，一般无特殊要求可控制振动速度V10mm/s

8、（峰值），开机或停机通过共振区时V15mm/s（峰值）。 （3）当设备转速小于或等于1500r/min时，宜选用弹簧隔振器；设备转速大于1500r/min时，宜选用橡胶等弹性材料的隔振垫块或橡胶隔振器。,2019/6/4,13,6.1.2 机房设备安装设计,1. 机房设备的隔振与降噪,（4）选择弹簧隔振器时，应符合下列要求： 设备的运转频率与弹簧隔振器垂直方向的自振频率之比，应大于或等于2； 弹簧隔振器承受的荷载，不应超过工作荷载； 当共振振幅较大时，宜与阻尼大的材料联合使用。,2019/6/4,14,6.1.2 机房设备安装设计,1. 机房设备的隔振与降噪,（5）选择橡胶隔振器时，应符合下列

9、要求： 应考虑环境温度对隔振器压缩变形量的影响； 计算压缩变形量宜按制造厂提供的极限压缩量的1/31/2采用； 设备的运转频率与橡胶隔振器垂直方向的自振频率之比，应大于或等于2； 橡胶隔振器承受的荷载，不应超过允许工作荷载； 橡胶隔振器应避免太阳直接辐射或与油类接触。,2019/6/4,15,6.1.2 机房设备安装设计,1. 机房设备的隔振与降噪,（6）符合下列要求之一时，宜加大隔振台座质量及尺寸： 当设备重心偏高时； 当设备重心偏离中心较大时，且不易调整时； 当隔振要求严格时。,2019/6/4,16,6.1.2 机房设备安装设计,1. 机房设备的隔振与降噪,（7）冷热源设备、水泵和风机等

10、动力设备的流体进出口，宜采用软管同管道连接。当消声与隔振要求较高时，管道与支架间应设有弹性材料垫层。管道穿过围护结构处，其周围的缝隙，应用弹性材料填充。 （8）机房通风应选用低噪声风机，位于生活区的机房通风系统应设置消声装置。,2019/6/4,17,6.1.2 机房设备安装设计,2. 机房设备、管道和附件的防腐和保温,1)机房设备、管道和附件的防腐: 为了保证机房设备、管道和附件的有效工作年限，机房金属设备、管道和附件在保温前须将表面清除干净，涂刷防绣漆或防腐涂料作防腐处理。 如设计无特殊要求，应符合： 明装设备、管道和附件必须涂刷一道防锈漆，两道面漆。如有保温和防结露要求应涂刷两道防锈漆；

11、暗装设备、管道和附件应涂刷两道防锈漆；,2019/6/4,18,6.1.2 机房设备安装设计,防腐涂料的性能应能适应输送介质温度的要求；介质温度大于120时，设备、管道和附件表面应刷高温防锈漆；凝结水箱、中间水箱和除盐水箱等设备的内壁应刷防腐涂料； 防腐油漆或涂料应密实覆盖全部金属表面，设备在安装或运输过程被破坏的漆膜，应补刷完善。,2019/6/4,19,6.1.2 机房设备安装设计,2) 机房设备、管道和附件的保温,应遵守安全、经济和施工维护方便的原则，设计施工应符合相关规范和标准的要求，并满足： 制冷设备和管道保温层厚度的确定，要考虑经济上的合理性。最小保温层厚度，应使其外表面温度高于最

12、热月室外空气的平均露点温度高2左右，保证保温层外表面不发生结露现象； 保温材料应使用成形制品，具有导热系数小、吸水率低、强度较高、允许使用温度高于设备或管道内热介质的最高运行温度、阻燃、无毒性挥发等性能，且价格合理，施工方便的材料。 设备、管道和附件的保温应避免任何形式的冷（热）桥出现。,2019/6/4,20,6.1.3 机房的供暖、空调、通风与防火设计,1）集中供暖地区的制冷机房的室内温度不应低于15，在停止运转期间不得低于5。 2）对于通风不能满足空气热湿环境要求的机房，应设置空调系统，为节约能源，机房内空气温度和相对湿度要求可适当放宽（2830、7090%）。空调值班室应设置独立的空调

13、系统，或安装分体式空调机。,2019/6/4,21,6.1.3 机房的供暖、空调、通风与防火设计,3）机房应有良好的通风措施： （1）制冷机房宜采用机械通风，一般通风量可按换气次数46次/h计算，对燃油燃气设备，通风量不包括燃烧用风量。 （2）对采用高度毒性制冷剂（如R-123）的机房，应有严格的通风安全保护措施。 （3）机房内必需注意气流组织，以免机房设备与通风系统布置不当而造成通风死区。制冷机应布置在排风和进风之间的区域内，气流能通过所有制冷机，可分设上下排风口。下部排风口排除泄露的制冷剂，上部排风口排除机房内余热。,2019/6/4,22,6.1.3 机房的供暖、空调、通风与防火设计,3

14、）机房应有良好的通风措施： （4）冷机房的通风系统必需独立设置，不得与其他通风系统联合。 （5）设置在地下层的机房除设置排风系统外，还需设置送风系统，其风量不低于排风量的85%；设置在高层建筑设备层的机房，通风系统的设置应考虑高层建筑风压对系统运行的影响。 （6）对有爆炸危险的房间，应有每小时不少于3次的换气量。当自然通风不能满足要求时，应设置机械通风装置，并应有每小时换气不少于8次的事故通风装置，通风装置应防爆。,2019/6/4,23,6.1.3 机房的供暖、空调、通风与防火设计,3）机房应有良好的通风措施： 7）燃油泵房和日用油箱间，除采用自然通风外，燃油泵房应有每小时换气10次的机械通

15、风装置，日用油箱间应有每小时换气3次的机械通风装置，燃油泵房和日用油箱同为一间时，按燃油泵房的要求执行，通风装置应防爆。 8）设在地面上的燃油泵房及日用油箱间，当建筑外墙下设有百叶窗、花格墙等对外常开孔口时，可不设置机械通风装置。,2019/6/4,24,6.1.3 机房的供暖、空调、通风与防火设计,4）机房的防火、防爆措施： （1）机房及其辅助用房应有消防设施。 （2）附设在高层建筑中的机房，应按照高层民用建筑设计防火规范规定的要求进行防火设计。 （3）采用二氧化碳或卤化烷等固定灭火装置的机房，应设机械排风系统，以保证灭火后能从室内下部地带排除烟气和气体。使用二氧化碳灭火装置者，排气换气次数

16、应为6次/h；使用卤化烷灭火剂时为3次/h。该系统穿入防护区时，应设有能自动复位的防火阀。,2019/6/4,25,6.1.3 机房的供暖、空调、通风与防火设计,4）机房的防火、防爆措施： （4）设置在地下室的机房，设置排烟系统时应有补风系统，其风量不少于排烟量的50%； 排烟系统可以和机房的通风系统兼用同一系统，采用双速排烟风机，平时低速通风，火灾时高速排烟。 （5）对于燃油燃气设备机房，为满足泄爆和疏散要求，机房必须靠外墙设置。,2019/6/4,26,6.2 冷热源燃料供应系统,燃油供应系统是燃油设备机房的组成部分。其主要流程是：燃油 自流或用泵 油库的贮油罐 泵前过滤器输油泵 锅炉房日

17、用油箱。,6.2.1 燃油系统,1. 机房油管路系统,主要任务:是将满足要求的燃油送至设备燃烧器，保证燃油经济安全的燃烧 主要流程:先将油通过输油泵从油罐送至日用油箱，在日用油箱通过供油泵送至设备燃烧器，燃油通过燃烧器一部分进入炉膛燃烧，另一部分返回油箱。,2019/6/4,27,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,1) 油管路系统设计的基本原则,（1）供油管道宜采用单母管；常年不间断供热时，宜采用双母管。回油管应采用单母管。采用双母管时，每一母管的流量宜按机房最大计算耗油量的75%计算。 （ 2）采用单机组配套的全自动燃油设备，应保持其燃烧自控的独立性，并按其要求配置燃油管道系

18、统。 （3）每台机组的供油干管上，应装设关闭阀和快速切断阀，每个燃烧器前的燃油支管上，应装设关闭阀。当设置2台或2台以上机组时，还应在每台机组的回油干管上装设止回阀。,2019/6/4,28,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,1) 油管路系统设计的基本原则,（4）不带安全阀的容积式油泵，在其出口的阀门前靠近油泵处的管段上，必须装设安全阀。 （5）在供油泵进口母管上，应设置油过滤器2台，其中一台备用。 （6）采用机械雾化燃烧器（不包括转杯式）时，在油加热器和燃烧器之间的管路上应设置细过滤器。,2019/6/4,29,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,1) 油管路系

19、统设计的基本原则,7）当日用油箱设置在机房内时，油箱上应有直接通向室外的通气管，通气管上设置阻火器及防雨装置。室内日用油箱应采用闭式油箱，油箱上不应采用玻璃管液位计。在机房外还应设地下事故油罐，日用油箱上的溢油管和放油管应接至事故油罐或地下贮油罐。,2019/6/4,30,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,2）典型的燃油系统,1供油泵 2卧式地下贮油罐 3卸油口（带滤网） 4日用油箱 5燃油设备,2019/6/4,31,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,3）燃油系统辅助设施选择,（1）贮油罐 机房贮油罐的总容量应根据燃油的运输方式和供油周期等因素确定，对于火车和

20、船舶运输一般不小于2030天的机房最大消耗量，对于汽车运输一般不小于510天的机房最大消耗量，对于油管输送不小于35天的机房最大消耗量。,2019/6/4,32,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,3）燃油系统辅助设施选择,（2）日用油箱 当贮油罐距离机房较远或直接通过贮油罐向燃油供油不合适时，可在机房设置日用油箱和供油泵房。贮油罐和日用油箱之间采用管道输送。燃油自油库贮油罐输入日用油箱，从日用油箱直接供给设备燃烧。 日用油箱的总容量一般应不大于机房一昼夜的需用量。 当日用油箱设置在机房内时，其容量对于柴油不超过1 m3。,2019/6/4,33,6.2 冷热源燃料供应系统,6.

21、2.1 燃油系统,3）燃油系统辅助设施选择,（3）燃油过滤器 过滤器的选择原则如下： 过滤精度应满足所选油泵、油喷嘴的要求； 过滤能力应比实际容量大，泵前过滤器其过滤能力应为泵容量的2倍以上； 滤芯应有足够的强度，不会因油的压力而破坏；,2019/6/4,34,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,3）燃油系统辅助设施选择,（3）燃油过滤器 过滤器的选择原则如下： 在一定的工作温度下，有足够的耐久性； 结构简单，易清洗和更换滤芯； 在供油泵进口母管上的油过滤器应设置2 台，其中1台备用； 采用机械雾化燃烧器（不包括转杯式）时，在油加热器和燃烧器之间的管路上应设置细过滤器。,2019

22、/6/4,35,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,3）燃油系统辅助设施选择,（4）输油泵 为把燃油从卸油罐输送到贮油罐或从贮油罐输送到日用油箱，需设输油泵，输油泵通常采用螺杆泵和齿轮泵，也可以选用蒸汽往复泵、离心泵。油泵不宜少于2台，其中1台备用，油泵的布置应考虑到泵的吸程。,2019/6/4,36,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,3）燃油系统辅助设施选择,（4）输油泵 用于从贮油罐往日用油箱输送燃油的输油泵，容量不应小于机房小时最大计算耗油量的110%。 在输油泵进口母管上应设置油过滤器2台，其中1台备用，油过滤器的滤网网孔宜为812目/cm，滤网流通面积宜

23、为其进口截面的810倍。,2019/6/4,37,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,4）油泵的扬程,（1）计算式：,（2）油泵的扬程应在详细输油管线的水力计算后选择，通常是根据已知的流量计算管道直径和管线压力降，以便合理地选择油泵。,设计所选用的油泵扬程应有10%20%的富裕量。,2019/6/4,38,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,2. 燃油管道水力计算,燃油管线的水力计算任务: 通常是根据已知的流量计算管道直径和管线压力降，以便合理地选择油泵。,2019/6/4,39,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,1） 燃油管道直径的选择,m (7-

24、2),m (7-3),或,2019/6/4,40,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,1） 燃油管道直径的选择,合理地选取管道内油品的流速，对节省钢材和建设资金以及管道的正常运行有现实意义。流速过低，将增加耗钢量和建设资金，而且容易发生油中的沥青胶质和碳化物在管中的沉淀。流速过高，易使油泵产生抽空现象，降低油泵效率，损坏泵体内零件。一般常用的流速，可根据油品的粘度按表7-2选择。,2019/6/4,41,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,1） 燃油管道直径的选择,2019/6/4,42,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,2）燃油管道管线压力降计算,

25、（1）直管段的摩擦阻力,（2）局部阻力,（3）总压降,2019/6/4,43,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,3. 燃油管道设计和敷设要点,1） 管道的敷设方式 室外燃油管道可以采取架空（高支架）、管敷（低支架）或管沟方式敷设，应根据地形、地下水位、地质条件、管线长度以及燃油系统的流程要求等因素来确定技术经济合理的设计方案。 室内燃油管道可采取架空敷设或地沟敷没。为便于检修，应尽量采用架空敷设。 当管道跨越公路时，管底不应低于4.5m；管道跨越铁路时，管底不应低于5.5m。,2019/6/4,44,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,3. 燃油管道设计和敷设要点

26、,2）管道的连接 燃油管道一般采用无缝钢管，其连接方式有焊接和法兰连接2种。除与设备、附件等连接处或由于安装和拆卸检修的需要采用法兰连接外，应尽量采用焊接连接。,2019/6/4,45,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.1 燃油系统,3. 燃油管道设计和敷设要点,3）管道的布置 管道、管件和阀门等的布置应便于设备及其本身的安装、操作和维护检修。 管道的布置应避免死油段，应能在吹扫时将所有油管道吹扫到，同时应避免U形，防止蒸汽吹扫后聚积的凝结水不能排出。,2019/6/4,46,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.2 燃气系统,1. 机房燃气系统,1）机房燃气耗量,（1）机房设备燃气量的确定,

27、（2）每只燃烧器燃气消耗量（即燃烧器分支管的燃气计算流量）,2019/6/4,47,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.2 燃气系统,1. 机房燃气系统,1）机房燃气耗量,（3）机房燃气消耗量（即供气总管的燃气计算流量）,2019/6/4,48,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.2 燃气系统,1. 机房燃气系统,2）燃气管道供气压力、供气方式和系统,（1）燃气管道供气压力和供应方式 城市燃气管道按其所输送的燃气压力不同，分为以下5类： 低压管道： 次中压管道： 中压管道： 次高压管道： 高压管道：,2019/6/4,49,6.2 冷热源燃料供应系统,6.2.2 燃气系统,1. 机房燃气系统,

28、2）燃气管道供气压力、供气方式和系统,（2）燃气管道系统 常用燃气设备机房的燃气系统： a.一般手动控制燃气系统,2019/6/4,50,6.2 冷热源燃料供应系统,2019/6/4,51,6.2 冷热源燃料供应系统,b.强制鼓风供气系统（见图7-3）,b.强制鼓风供气系统（见图7-3）,2019/6/4,52,6.2 冷热源燃料供应系统,c. WNQ4-0.7型燃气锅炉供气系统（见图7-4）,2019/6/4,53,6.2 冷热源燃料供应系统,2.供气管道系统设计的基本要求,1）供气管道进口装置设计要求 （1）由调压站至机房的燃气管道（引入管），除生产上有特殊要求时需考虑采用双管供气外，一般

29、均采用单管供气。当采用双管供气时，每条管道的通过能力按机房总耗气量的70%计算。 （2）当调压装置进气压力在0.3Mpa以上、而调压比又较大时，可能产生很大的噪声，为避免噪声沿管道传送到机房，调压装置后宜有1015 的一段管道采取埋地敷设。,2019/6/4,54,6.2 冷热源燃料供应系统,2.供气管道系统设计的基本要求,1）供气管道进口装置设计要求 （3）由机房外部引入的燃气总管，在进口处应装设总关闭阀，按燃气流动方向，阀前应装放散管，并在放散管上装设取样口，阀后应装吹扫管接头。 （4）引入管与设备间供气干管的连接，可采用端部连接或中间连接。当设备房内设备台数为4台以上时，为使各设备供气压

30、力相近，最好采用在干管中间接入的方式。,2019/6/4,55,6.2 冷热源燃料供应系统,2.供气管道系统设计的基本要求,2）机房内燃气配管系统设计要求 (1) 为保证设备安全可靠的运行，要求供气管路和管路上安装的附件连接要严密可靠，能承受最高使用压力。在设计配管系统时应考虑便于管路的检修和维护。 (2) 管道及附件不得装设在高温或有危险的地方。 (3) 配管系统使用的阀门应选用明杆阀或阀杆带有刻度的阀门，以便使操作人员能识别阀门的开关状态。,2019/6/4,56,6.2 冷热源燃料供应系统,2.供气管道系统设计的基本要求,2）机房内燃气配管系统设计要求 (4) 当机房安装的设备台数较多时

31、，供气干管可按需要用阀门分隔成数段、每段供应23台设备。 (5) 在通向每台设备的支管上，应装有关闭阀和快速切断阀（可根据情况采用电磁阀或手动阀）、流量调节阀和压力表。,2019/6/4,57,6.2 冷热源燃料供应系统,2.供气管道系统设计的基本要求,2）机房内燃气配管系统设计要求 (6) 在支管至燃烧器前的配管上应装关闭阀，阀后串联2只切断阀（手动阀或电磁阀），并应在两阀之间设置放散管（放散阀可采用手动阀或电磁阀）。靠近燃烧器的1只安全切断电磁阀的安装位置，至燃烧器的间距尽量缩短，以减少管段内燃气渗入炉膛的数量。,2019/6/4,58,6.2 冷热源燃料供应系统,2.供气管道系统设计的基

32、本要求,3）吹扫放散管道系统设计 燃气管道在停止运行进行检修时，为检修工作安全，需要把管道内的燃气吹扫干净；系统在较长时间停止工作后再投入运行前，为防止燃气空气混合物进入炉膛引起爆炸，亦需进行吹扫，将可燃气混合物气体排入大气。因此，在机房供气系统设计中，应设置吹扫和放散管道。,2019/6/4,59,6.2 冷热源燃料供应系统,2.供气管道系统设计的基本要求,3）吹扫放散管道系统设计 设计吹扫放散系统应注意下列要求： (1) 吹扫方案应根据用户的实际情况确定，可以考虑设置专用的惰性气体吹扫管道，用氮气、二氧化碳或蒸汽进行吹扫；也可不设专用吹扫管道而在燃气管道上设置吹扫点，在系统投入运行前用燃气

33、进行吹扫，停运检修时用压缩空气进行吹扫。吹扫点（或吹扫管接点）应设置在下列部位： 机房进气管总关闭阀后面（顺气流方向）； 在燃气管道系统以阀门隔开的管段上需要考虑分段吹扫的适当地点。,2019/6/4,60,6.2 冷热源燃料供应系统,2.供气管道系统设计的基本要求,3）吹扫放散管道系统设计 (2) 燃气系统在下列部位应设置放散管道： 机房进气管总切断阀的前面（顺气流方向）； 燃气干管的末端，管道、设备的最高点； 燃烧器前两切断阀之间的管段； 系统中其它需要考虑放散的适当地点。 放散管可根据具体布置情况分别引至室外或集中引至室外。放散管出口应安装在适当的位置，使放散出去的气体不致被吸入室内或通

34、风装置内。放散管出口应高出屋脊2 以上。,2019/6/4,61,6.2 冷热源燃料供应系统,2.供气管道系统设计的基本要求,3）吹扫放散管道系统设计 (3) 放散管的管径根据吹扫管段的容积和吹扫时间确定，一般按吹扫时间为1530min，排气量为吹扫段容积的1020倍作为放散管管径的计算依据。表7-5列举了机房内燃气管道系统的放散管管径参考数据。,2019/6/4,62,6.2 冷热源燃料供应系统,3. 燃气管道敷设原则及连接方法 1）管道敷设原则 燃气管道敷设方式可分为埋地敷设和架空敷设2种。机房外管道一般均采用埋地敷设，机房内管道根据具体情况可采用架空敷设或埋地敷设。当采用架空敷设管道时应

35、尽量考虑与其它管道共用支架或沿永久性建筑物架设。机房内的燃气管道一般都采用架空敷设。,2019/6/4,63,6.2 冷热源燃料供应系统,3. 燃气管道敷设原则及连接方法 2）机房内管道的敷设 (1) 机房内的燃气管道干管，除生产上有特殊要求时要考虑双管供气外，一般应采用单管架空敷设； (2) 燃气管道宜架设在锅炉房的外墙或锅炉间空气流通的地方，以得排除泄漏的燃气；,2019/6/4,64,6.2 冷热源燃料供应系统,3. 燃气管道敷设原则及连接方法 2）机房内管道的敷设 (3) 自干管引至每台设备的支管，一般采用架空敷设，只有当架空敷设有困难时，方可采用埋地或管沟敷设； (4) 燃气管道可从

36、地下或架空引入设备间，管道穿越墙壁或基础时，应设置套管。,2019/6/4,65,6.2 冷热源燃料供应系统,3. 燃气管道敷设原则及连接方法 3）管道的连接方法 燃气管道的连接方式应根据所输送燃气的压力及所选用的管材来确定。高、中压燃气管道一般采用钢管；低压燃气管道多半是采用钢管，但也有采用铸铁管的（铸铁管仅在室外埋地敷设时使用）。,2019/6/4,66,6.2 冷热源燃料供应系统,3. 燃气管道敷设原则及连接方法 3）管道的连接方法 管道连接应严密不漏，强度可靠，一般采用如下连接： (1) 铸铁管一般均采用承插式连接，接合处用丁氰橡胶圈或油麻与水泥填充，有特殊要求时亦可采用青铅代替水泥填

37、充； (2) 钢管一般应采用焊接连接； (3) 管道与阀门或其他附属设备的连接，根据具体情况采用法兰或丝扣连接。,2019/6/4,67,6.2 冷热源燃料供应系统,3. 燃气管道敷设原则及连接方法 4）燃气管道清扫和试压 燃气管道在安装结束后，必须进行清扫和试压工作。清扫试压合格后，方能进行油漆防腐工程施工，燃气管道系统才能投入运转。,2019/6/4,68,6.2 冷热源燃料供应系统,3. 燃气管道敷设原则及连接方法 （1）管道的清扫 管道组装完毕后应进行清扫，清除管内的积水、泥砂、焊渣及其它杂物。清扫介质用压缩空气，空气在管内流速应达到3050m/s，压力不宜超过0.20.3Mpa。每段

38、吹扫的长度不宜超过3km，连续吹扫时间一般为30min左右，原则上以从清扫口吹出来的气体达到纯净时为止。,2019/6/4,69,6.2 冷热源燃料供应系统,3. 燃气管道敷设原则及连接方法 （2）燃气管道试压 燃气管道清扫完毕后，应进行强度试验和严密性试验。试验工作可全线同时进行，也可分段进行，但对于范围较大的厂区管道宜分段进行试压，每段长度不宜超过1km。试压介质一般用压缩空气。,2019/6/4,70,6.2 冷热源燃料供应系统,3. 燃气管道敷设原则及连接方法 （2）燃气管道试压 强度试验 燃气管道的强度试验压力为设计压力的1.5倍，但钢管不得低于0.3MPa ，铸铁管不得低于0.05

39、MPa。 强度试验时，压力应缓慢上升，当压力上升至规定值后，稳压1h，查看压降情况，然后将压力降至相应的严密试验规定压力，进行外观检查，并用涂刷肥皂水的方法检查每个焊缝和连接点。如有条件，还可在管内注入“加臭剂”，帮助检查泄漏点。,2019/6/4,71,6.2 冷热源燃料供应系统,3. 燃气管道敷设原则及连接方法 （2）燃气管道试压 气密性试验 气密性试验在强度试验后进行，为了使管内空气温度和周围环境温度一致，应升至规定值后稳压6h，然后正式开始试验记录，每小时记录一次，试验24h；在试验时，除记录压力变化情况外，同时检查泄漏情况，其检查方法和强度试验相同。 埋入地下燃气管道的气密性试验宜在

40、回填土至管顶以上0.5m 进行。,2019/6/4,72,6.2 冷热源燃料供应系统,4. 燃气管道水力计算 1） 燃气管道管径计算,设计流量,燃气计算流量,2019/6/4,73,6.2 冷热源燃料供应系统,4. 燃气管道水力计算 2）燃气管道水力计算方法 （1）供气压力的确定,（2）燃气管道阻力损失的特点 1）燃气管道的摩擦阻力损失计算不仅与雷诺数、管道材料等相关，还与管道燃气压力相关，不同压力燃气管道摩擦阻力损失采用的计算公式是有差异的；,2019/6/4,74,6.2 冷热源燃料供应系统,4. 燃气管道水力计算 2）燃气管道水力计算方法,（2）燃气管道阻力损失的特点 2）在计算低压燃气

41、管道的垂直管段时，必须计算燃气和空气的密度差所引起的附加静压头。由于燃气的密度多小于空气的密度，因此垂直安装的管段中、随着燃气的上升，燃气的压力也增加，附加静压头是不容忽视的。,2019/6/4,75,6.3 排烟气系统设计,1. 烟气排放标准,燃油燃气设备排入大气中的有害气体主要是二氧化硫和氮氧化物，其排放浓度应符合锅炉大气污染物排放标准和环境空气质量标准、大气污染物综合排放标准,7.3.1 烟气排放标准和系统设计依据,2. 排烟气系统设计依据,燃油燃气设备排烟气系统可参照锅炉房设计规范（GB5004192）进行设计,2019/6/4,76,6.3 排烟气系统设计,1. 燃油燃气设备运行的通

42、风方式,6.3.2 排烟气系统设计,通风的作用：燃油燃气设备在运行时，必须连续地向设备供入燃料燃烧所需要的空气，并将生成的烟气不断排出。 通风方式：按设备容量和类型的不同，可采用自然通风和机械通风。 1）自然通风： 自然通风时，设备仅利用烟囱中热烟气和外界冷空气的密度差来克服锅炉通风的流动阻力。这种通风方式只适用于烟气阻力不大，无尾部受热面的小型设备，如立式水火管锅炉等。,2019/6/4,77,6.3 排烟气系统设计,1. 燃油燃气设备运行的通风方式,6.3.2 排烟气系统设计,2）机械通风： （1）负压通风-利用风机的抽力来克服设备烟风道的流动阻力的通风方式； （2）正压通风利用风机的压头

43、来克服设备烟风道的流动阻力的通风方式 缺点：炉膛和全部烟道在正压下工作，炉墙和门孔需密封 优点： 提高了炉膛燃烧热强度，同等锅炉体积较小,2019/6/4,78,6.3 排烟气系统设计,1. 燃油燃气设备运行的通风方式,6.3.2 排烟气系统设计,2）机械通风： （3）平衡通风 利用风机分别克服锅炉风、烟道的流动阻力,确保炉及及烟道处于微负压运行工况，炉膛出口真空度为2030Pa。 送风机：克服从风道吸入口到进入炉膛的全部风道阻力，是新鲜空气空预器、 燃烧设备,2019/6/4,79,6.3 排烟气系统设计,1. 燃油燃气设备运行的通风方式,6.3.2 排烟气系统设计,2）机械通风： （3）平

44、衡通风 引风机：克服从炉膛出口到烟囱出口的全部烟道阻力，使烟气流经管束、省煤器、空预器、除尘器、烟囱等 优点：炉膛和全部烟道在负压下运行，锅炉房的安全和卫生条件好 与负压通风相比漏风量较小，保持较高的经济性,2019/6/4,80,6.3 排烟气系统设计,2. 排烟气系统设计,6.3.2 排烟气系统设计,1）排烟气系统设计计算方法 （1）通风计算原理：由流体力学中的伯努利方程知，烟气或空气在烟、风道任意两截面间有：,2019/6/4,81,6.3 排烟气系统设计,2. 排烟气系统设计,6.3.2 排烟气系统设计,（1）通风计算原理：,2019/6/4,82,6.3 排烟气系统设计,2. 排烟气

45、系统设计,6.3.2 排烟气系统设计,（1）通风计算原理： 经过适当变换，可得任意两截面间的总压降为：,2019/6/4,83,6.3 排烟气系统设计,2. 排烟气系统设计,6.3.2 排烟气系统设计,（2）排烟气系统设计计算方法： 主要计算：排烟气系统管路水力计算、烟囱的抽力计算和风机的选择（全压和流量进行选择）,2019/6/4,84,6.3 排烟气系统设计,2. 排烟气系统设计,6.3.2 排烟气系统设计,2）排烟气系统烟道布置的一般要求： （1）设备的送风机、引风机宜单炉配置。当需要集中配置时，每台设备的风烟道与总风烟道连接处，应设置密封性好的风烟道闸门； （2）集中配置风机时，送风机

46、和引风机均不应少于2台，其中各有1台备用，并应使风机能并联运行，并联运行后风机的风量和风压富裕量和单炉配置时相同； （3）应选用高效节能和低噪声风机。,2019/6/4,85,6.3 排烟气系统设计,2. 排烟气系统设计,6.3.2 排烟气系统设计,2）排烟气系统烟道布置的一般要求： （4）应使风机长年运行中处于较高的效率范围。 （5）烟道设计应符合下列要求： 应使烟道平直且气密性好，附件少和阻力小； 几台设备共用一个烟囱和烟道时，宜使每台设备的通风力均衡；,2019/6/4,86,6.3 排烟气系统设计,2. 排烟气系统设计,6.3.2 排烟气系统设计,2）排烟气系统烟道布置的一般要求： 宜

47、采用地上烟道，并应在适当的位置，设置清扫沿道的入孔；水平烟道在敷设时应保持1%以上的抬头布置，尽量避免顺坡布置； 应考虑烟道和热风道热膨胀的影响；,2019/6/4,87,6.3 排烟气系统设计,2. 排烟气系统设计,6.3.2 排烟气系统设计,2）排烟气系统烟道布置的一般要求： 应设置必要的测点，并满足测试仪表及测点的技术要求。 燃气燃油设备房的烟道和烟囱应采用钢制或钢筋混凝土结构。 燃气燃油设备上的烟道上均应设防爆门，防爆门的位置应有利于泄压，应设在不危及人员安全及转弯前的适当位置。,2019/6/4,88,6.3 排烟气系统设计,3. 烟囱的设计,6.3.2 排烟气系统设计,1）自然通风

48、烟囱高度的计算 烟囱的自生风力 利用烟窗内热烟气与外界空气的密度差，使烟囱产生的升力,2019/6/4,89,6.3 排烟气系统设计,3. 烟囱的设计,6.3.2 排烟气系统设计,1）自然通风烟囱高度的计算 自然通风时，烟道的全部压降依靠烟囱的自生风克服，此时烟囱高度必须满足： 式中： 锅炉烟道总阻力（不包括烟囱本身的自生风和烟 囱的总阻力） hyz烟囱的总阻力（包括摩擦阻力和出口阻力）,2019/6/4,90,6.3 排烟气系统设计,3. 烟囱的设计,6.3.2 排烟气系统设计,1）自然通风烟囱高度的计算 由上两式可得烟囱高度为：,2019/6/4,91,6.3 排烟气系统设计,3. 烟囱的

49、设计,6.3.2 排烟气系统设计,2）机械通风烟囱高度的确定 （1）烟囱的作用 不是用来产生引力，而是将烟气排放到高空 使排放的烟气通过高空大气扩散，满足环保要求,2019/6/4,92,6.3 排烟气系统设计,3. 烟囱的设计,6.3.2 排烟气系统设计,2）机械通风烟囱高度的确定 （2）烟囱高度的确定原则 根据锅炉房容量，按规定执行 高出周围最高建筑物3m以上 锅炉房总容量大于40t/h，烟囱不得低于45m（表7-8）,2019/6/4,93,6.3 排烟气系统设计,3. 烟囱的设计,6.3.2 排烟气系统设计,3）烟囱直径的计算,式中： 通过烟囱的总烟量（m3/h）； 烟囱出口烟气流速（m/s）。额定负荷1020 m/s，最小负荷45 m/s。,2019/6/4,94,6.3 排烟气系统设计,3. 烟囱的设计,6.3.2 排烟气系统设计,3）烟囱直径的计算