第9章 锅炉设备的通风计算

§9-1通风的方式§9-2通风计算的原理和基本方法§9-3风道的阻力计算§9-4烟道的阻力计算§9-5烟囱的计算§9-6风机的选择与烟、风道布置§9-7锅炉烟气的除尘、脱硫与脱销§9-8锅炉烟气的净化装置简介2024/1/24第9章锅炉设备的通风计算本章主要内容自然通风：仅利用烟囱中热烟气与外界冷空气的密度差产生的压头来克服锅炉的流动阻力机械通风平衡通风：利用引风机和送风机来克服系统的阻力，锅炉炉膛及全部烟道都在负压下运行负压通风：利用引风机克服全部烟、风道阻力，锅炉烟、风系统全部处于负压正压通风：锅炉烟、风系统只装设送风机，用送风机产生的压头克服烟、风系统的阻力2024/1/24§9-1通风方式§9-2-1通风计算原理伯努利方程的应用，任一流动管道：

（9-1）P1、P2—截面1和截面2处的绝对压强，Pa；Z1、Z2—截面1和截面2处的海拔高度或离某以基准面的高度，m；

ρ—截面1、2处介质平均密度，kg/m3；ω1ω2—截面1和截面2处的介质流速，m/s

△hsl

—两截面之间介质流动的阻力，Pa2024/1/24§9-2通风计算的原理和基本方法§9-2通风计算的原理和基本方法推导计算，可得两截面的总压降：

（9-6）△hsd=水力损失△hsl：沿程摩擦、横向冲刷、局部速度损失△hsd：截面变化、介质温度变化≈0自生风hzs：密度差、高度差§9-2-2阻力计算水力损失△hsl=△hmc+

△hjb+△hhx(9-10)(9-19)(9-14)阻力系数沿程摩擦阻力系数局部阻力系数：截面变化、三通、弯头、管束转弯等横向冲刷管束：管排数、雷诺数横向冲刷顺列（错列）斜向冲刷横向冲刷鳍片管铸铁省煤器2024/1/24§9-2通风计算的原理和基本方法风道阻力计算:一定按锅炉的额定负荷计算内容：冷风道、热风道、空气预热器、燃烧设备及料层阻力冷风量和热风量的计算（9-20）冷热风道：风速10~18m/s，当ω＜10m/s时△hmc=0沿程阻力、局部阻力、设备阻力（空预器、燃烧设备等）空气预热器P245（9-21）燃烧设备及料层链条炉：800~1000Pa抛煤机：500~600Pa往复炉：~800Pa风道全压降

（9-31）2024/1/24§9-3风道的阻力计算§9-4-1烟道总阻力（注意：总阻力不等于总压降）

（9-32）

（平衡通风20~

30Pa）

（由锅炉的烟风阻力计算中）（由锅炉的烟风阻力计算中）

（由锅炉的烟风阻力计算中）（由锅炉的烟风阻力计算中）（选择的设备给定并校核）（P250

）（选择的设备给定并校核）

（P2559-519-52）2024/1/24§9-4烟道的阻力计算§9-4-2自生通风力锅炉烟道各段的自生通风力（包括强制引风的烟囱）若周围空气温度20℃，空气密度为1.29kg/m32024/1/24§9-4烟道的阻力计算§9-4-3烟道总压降锅炉烟气通道的总压降=全部阻力-总自生风2024/1/24§9-4烟道的阻力计算§9-5-1烟囱自生风计算（9-46）

tpj

咋算？（P2539-479-48）2024/1/24§9-5烟囱的计算§9-5-2烟囱高度计算高度：1、机械通风：燃煤锅炉满足排放要求，《锅炉大气污染物排放标准》、《工业企业设计卫生标准》、《大气环境质量标准》

……，最低允许高度？；燃气（轻柴油）满足环境影响报告，≮8m；2、自然通风：自生风克服阻力，满足通风要求(极少用了)；所有一切，最终须符合《环境影响评估报告书

》（简称“环评报告”）烟温：机械通风不计§9-5-3烟囱直径计算烟囱出口内径（9-49）烟囱底部内径（9-50）i——烟囱锥度（0.02～0.03）2024/1/24§9-5烟囱的计算§9-5-4烟囱的阻力计算烟囱的摩擦阻力

（9-51）烟囱的出口阻力

（9-52）出口流速范围：5～25m/s（？表9-10）烟囱的总阻力

（9-53）2024/1/24§9-5烟囱的计算§9-6-1风机的选择风机的性能参数有流量Q、全压H、转速n、功率N和效率η，当锅炉在额定负荷下烟、风道的流量和阻力确定后，即可选择所需要的风机送风机和引风机的计算流量为：

（9-54）送风机的计算压力：（9-55）引风机的计算压力：（9-56）风机压头折算到风机厂设计条件下的压力为：

（9-57）2024/1/24§9-6风机的选择与烟、风道布置§9-6-2风机所需电动机的功率风机所需功率（9-60）电动机功率：（9-61）2024/1/24§9-6风机的选择与烟、风道布置§9-7-1烟气中污染物的危害烟尘（固体污染物）二氧化硫（气体污染物）氮氧化合物（气体污染物）§9-7-2烟气的除尘烟尘分为两种：一种是颗粒很小的碳黑0.05～1μm，一种为烟气夹带的飞灰，直径为5～100μm《锅炉大气污染物排放标准》GB132711、除尘器及除尘效率：

（9-62）两级净化时，总除尘效率为：（叠加除尘效率有问题么？）（9-63）2024/1/24§9-7锅炉烟气的除尘、脱硫与脱硝NOx+SO22、除尘机理（1）重力（2）离心力（3）惯性力（4）扩散附着力（5）静电力3、除尘器的分类（1）根据除尘机理不同，除尘分为四类：1）机械力除尘器重力除尘器惯性力除尘器离心力除尘器2024/1/24§9-7锅炉烟气的除尘、脱硫与脱硝2）电力除尘器3）过滤式除尘器4）洗涤式除尘器（2）按使用方法不同，除尘器可分为干式除尘器和湿式除尘器1）干式除尘器利用机械方法改变烟气流方向，分离灰粒。主要有重力、惯性力和电力除尘器2）湿式除尘器利用水膜粘住或吸附烟气中的灰粒，或用喷雾使灰粒随水清除下来。耗水量大，水呈酸性，需处理。4、选用烟气除尘器应考虑到因素燃料种类、燃烧方式、锅炉型号……（1）烟气量（2）排烟的含尘浓度（3）烟尘的分散度（P261图9-11图9-12）除尘效率叠加有问题了2024/1/24§9-7锅炉烟气的除尘、脱硫与脱硝§9-7-3锅炉脱硫1、燃料的含硫量2、锅炉脱硫形式（1）燃烧前脱硫2）机械分选法3）强磁分选法4）微波辐射法2024/1/24§9-7锅炉烟气的除尘、脱硫与脱硝（2）燃烧中脱硫燃烧中脱硫技术是指燃烧和脱硫同时进行的技术脱硫剂：石灰石、白云石燃烧中脱硫主要包括：1）煤粉炉直接喷钙脱硫2）流化床燃烧脱硫3）型煤4）水煤浆技术2024/1/24§9-7锅炉烟气的除尘、脱硫与脱硝（3）燃烧后脱硫（烟气脱硫）1）干法烟气脱硫氧化铜法电子束照射法脉冲电晕放电发活性炭吸附法2）半干法脱硫循环流化床烟气脱硫法喷雾干燥法3）湿法脱硫石灰石-石膏湿法脱硫双碱法海水脱硫氨法氧化镁法2024/1/24§9-7锅炉烟气的除尘、脱硫与脱硝§9-7-4锅炉脱硝“硝”—NOx（NO占95%以上；NO2；N2O）国内外控制NOx

排放的技术分为三类：无氮燃烧技术、低NOx

燃烧技术和烟气脱硝技术1、无氮燃烧技术（1）化学链燃烧技术（2）O2/CO2燃烧技术2、低NOx

燃烧技术（1）低氧燃烧技术（2）空气分级燃烧（3）燃烧分级燃烧（4）烟气再循环法（5）低NOx

燃烧器2024/1/24§9-7锅炉烟气的除尘、脱硫与脱硝3、烟气脱硝技术（1）干法烟气脱硝技术1）选择性催化还原脱硝法（SCR）2）非选择性催化还原脱硝法（SNCR）（2）湿法烟气脱硝技术1）氧化吸收法2）液相还原吸收法3）络合吸收法（3）其他方法生化脱硝法、微波法、液膜法2024/1/24§9-7锅炉烟气的除尘、脱硫与脱硝§9-8-1

旋风除尘器利用离心力分离的除尘装置（P261图9-11）粒径范围为5～15μm，效率大于80%§9-8-2

湿式除尘器锅炉烟气湿式除尘器为花岗岩砌筑的带离心式水膜除尘器，即麻石文丘里水膜除尘器由进、出烟管、文丘里管、筒体、淋水装置、水封排灰装置组成除尘效率高，粒径小于5μm，水呈酸性，排前需处理2024/1/24§9-8锅炉的烟气净化装置简介§9-8-3

重力除尘器烟气流入沉降室，烟气流速降低，灰粒靠重力沉降除尘效率与它的结构、气流速度、烟气中尘粒的大小有关粒径范围为5～15μm，效率大于80%§9-8-4惯性除尘器烟气中尘粒与烟气密度不同，惯性力不同挡板，尘粒的运动轨迹改变，分离尘粒P272图9-172024/1/24§9-8锅炉的烟气净化装置简介§9-8-5电除尘器使尘粒带电，在电场作用下驱动尘粒沉积在沉降极上电除尘的工作阶段通过高压直流电，产生电晕放电现象电子被气体分子吸附，离子化尘粒与负离子相碰撞在电场力下使负电荷的尘粒趋向沉降电极带负电荷的尘粒与沉降电极接触后失去电荷成中性P273图9-182024/1/24§9-8锅炉的烟气净化装置简介§9-8-6

袋式除尘器1、袋式除尘器工作原理（分级效率见P274