锅炉房烟道和风道设计

锅炉房烟道和风道设计燃煤锅炉房烟道和风道设计应符合下列要求：1烟道和风道的布置应力求简短平直、附件少、阻力小、气密性好，避免出现“袋形”“死角”及局部流速过低的管段。2多台锅炉共用烟囱、烟道和风道时，总烟、风道内各截面处的流速宜接近；单台锅炉配置两侧风道或两个烟道时，宜使每侧风道或每个烟道的阻力均衡。3烟道和热风道应考虑膨胀和热补偿措施。烟道和砖烟囱连接处应设置伸缩缝。4金属烟道和热风道应进行保温。钢烟囱在人员能接触到的部分也应进行隔热处理。5鼓风机的进风口应设置安全网，防止硬物或纤维杂物被吸入风机。6多台锅炉共用总烟道或总风道时，支烟道、支风道上应装设能全开全闭、气密性好的闸板阀或调风阀。7燃煤锅炉的烟道在适当的位置应设置清灰人孔。砖烟道的净高不宜小于 1.5m，净宽不宜小于 0.6m。砖烟囱宜布置在地面上，不宜设地下烟道。8在烟道和风道的适当位置应按锅炉烟尘测试方法(GB5468)的要求，设置永久采样孔，并安装用于测量采样的固定装置。9钢制冷风道可采用 23mm 厚钢板，钢制烟道和热风道可采用 35mm 厚的钢板，矩形或圆形烟风道应具备足够的强度和刚度，必要时应设加强筋。10室外布置的烟道和风道，应设置防雨和防暴晒的设施。当锅炉房使用含硫量高的燃料时，除有烟气脱硫措施外，烟道和烟囱内壁应采取防腐措施。11鼓风机吸风口的位置宜满足下列要求：室内吸风口的位置可靠近锅炉房的高温区域；室外吸风口的位置应避免吸入雨水、废气和含沙尘的空气。12烟风门及其传动装置的布置，应满足下列要求：风门的布置应便于操作或传动装置的设置；电动、气动调节或远传远控的风门，应布置在热位移较小的管段上；需同时进行配合操作的多个手动风门，各风门的操作位置宜集中布置；当烟风门的操作手轮呈水平布置时，手轮面与操作层的距离宜为 900mm；当垂直布置时，手轮中心与操作层的距离宜为 9001200mm。燃煤锅炉房烟道、风道的断面尺寸，按下式计算确定：VF3600(8.4.4)式中 F 烟道或风道流通截面积(m2)；V 空气或烟气流量(m3/h)； 空气或烟气流速（m/s），可按表 8.4.4-1 取值。表 8.4.4-1 烟、风道常用流速冷风道 烟道或热风道烟道或风道类别 自然通风流速(m/s)机械通风吸入段流速(m/s)机械通风压出段流速(m/s)自然通风流速(m/s)机械通风流速(m/s)砖砌或混凝土烟道 68 810 35 68金属管道35812 1015 810 1015各种容量锅炉房的烟道、风道截面尺寸及烟囱出口处内径可参见表 8.4.4-2表 8.4.4-2 烟、风道设计参考尺寸(mm)自然通风 机械通风烟道断面尺寸 冷风道断面尺寸 烟道或热风道断面尺寸锅炉房总容量(t/h) 非金属烟道 金属烟道 非金属烟道 金属烟道 非金属烟道 金属烟道1 300400300350(3775)200250 200150(2735) 300320 2003002 600400300700(5305)400250 200300(3265) 400500 3004003 900400400800(6305)300500 300300 500600 4004504 800600500800(7105)400500 300400(4805) 500800 4006006 800900700900(8205)600500 300600 800700 6006008 8001200 8001000 500800 400600 8001000 60080010 10001200 8001300 600700 500600(7205) 8001200 80080012 10001500 8001600 750800 600600 8001500 80090014 700900 700600 10001400 800110016 7001100 800600 10001600 800120020 9001100 800800(9205) 12001600 800150024 10001200800900(10205)12801800 1000150030 16001800 1000180040 18002100 1200200050 20002400 1400210060 22002600 1500240080 24003200 20002400100 30003200 25002400120 34003400 25002800注：本表尺寸按排烟温度为 200时燃煤锅炉考虑，燃油、燃气锅炉的烟、风道断面尺寸可缩减 10%15%左右。燃煤锅炉房烟道、风道阻力计算1锅炉烟气系统总阻力按下式计算：h=hL+hbt+hsm+hky+hcc+hyd+hys (8.4.5-1)式中 h 烟气系统总阻力(Pa)；hL 炉膛出口处的负压(Pa)。有鼓风机时,一般取 hL=2040Pa；无鼓风机时，取hL=2030Pa。hbt 锅炉本体受热面阻力(Pa)，由锅炉制造厂提供；hsm 省煤器阻力(Pa)，由锅炉制造厂提供；hky 空气预热器阻力(Pa)，由锅炉制造厂提供；hcc 除尘器阻力(Pa)，根据除尘设备厂提供资料确定。一般对旋风除尘器其阻力约为600800Pa，多管除尘器阻力约为 800lO00Pa，水膜降尘器阻力约为 8001200Pa；电除尘器阻力每级约 200300Pa，一般为 13 级；布袋除尘器阻力与积灰厚度和清灰频率有关，一般设计可按 5001200Pa 考虑。hyd 烟道阻力(Pa)，hyd 包括摩擦阻力 hm 和局部阻力 hj；hm 和 hj 按本条第3 款计算。hys 烟囱阻力(Pa)。2燃煤锅炉空气系统的总阻力按下式计算：h=hfd+hky+hLP+hr (8.4.5-2)式中 h 空气系统总阻力(Pa)；hfd 风道阻力(Pa)，包括摩擦阻力 hm 和局部阻力 hj，见本条第 3 款；hky 空气预热器阻力(Pa)，由锅炉制造厂提供；hLp 炉排阻力(Pa)；hr 燃料层阻力(Pa)。炉排与燃料层的阻力取决于炉子型式和燃料层厚度等因素，宜取制造厂给定数据为计算依据。对于出力为6t/h 以下的锅炉，可参考表 8.4.5-1。表 8.4.5-1 层燃炉炉排下所需空气压力炉排型式 炉排下风压(Pa) 备注倾斜往复炉炉排 200500快装锅炉链条炉排 350700表中较大的阻力用于燃烧细粉末多的烟煤、无烟煤、贫煤和结焦性较强的煤种3烟道和风道的阻力包括摩擦阻力和局部阻力两部分组成，按下式进行计算：L 2 273hd=hm+hj=9.8(d+)20273+t(8.4.5-3)L 273=4.9(d+) 20273+t式 hd 烟道或风道阻力(Pa)；中 摩擦阻力系数，见表 8.4.5-2；L 管道长度(m)；d 管段直径(m)；对非圆形管道采用当量直径 dd,dd=4F/U；（F、U 分别是管道截面的面积和周长）； 局部阻力系数； 气体流速（m/s）；0 气体(空气或烟气)在标准状态下的密度，取空气的 01.293kg/Nm3，烟气 0=1.34kg/Nm3；t 气体(空气或烟气)温度()；hm和hj分别表 8.4.5-2 摩擦阻力系数 管道形式 值 管道形式 值纵向冲刷锅炉管束 0.03 砖砌或混凝土管道 0.04金属管道 0.02 烟囱 0.03烟道、风道的摩擦阻力，可取其断面不变且长度较大的 12 段进行估算，求出每米长度的摩擦阻力，然后乘以烟道或风道总长度求得总的摩擦阻力。对于水平砖烟道，当烟气流速为 34m/s 时，每米长度的摩擦阻力约为 0.8Pa/m；烟气流速为 68m/s 时，每米长度的摩擦阻力约为 3.2Pa/m。燃油、燃气锅炉房通风系统的设计要求除与燃煤锅炉通风系统相同的一般规定外，还应符合下列要求：1机械通风时，鼓风机应单炉匹配，吸风口不得布置在举既可燃气体和有爆炸危险的区域。2对于单台锅炉出力 10t/h 或 7MW 的锅炉房，鼓风机和燃烧器宜分开设置，鼓风机宜集中布置在隔音机房内。3对于微正压燃烧的燃油、燃气锅炉，锅炉机组排烟出口后的烟道、烟囱阻力，一般可由烟囱的抽力来克服 ,当烟囱抽力不足时，应采取下列有效措施：由锅炉厂家提高燃烧机组和炉膛的燃烧正压；在排烟系统设置引射排烟设施；在排烟系统设置调频引风机。4对于设置在高层建筑内的锅炉房，应注意核算排烟系统的阻力平衡。当烟囱抽力过大时，应考虑减少烟道、烟囱断面尺寸，提高流速，增加阻力，适应平衡；或在烟道系统设置抽风控制器，调节阻力平衡。燃油、燃气锅炉房的烟道、烟囱设计除与燃煤锅炉房相同的一般要求外，还应考虑下列要求：1燃油、燃气锅炉的烟道、烟囱应采用钢制或钢筋混凝土构筑。2在烟囱的闷顶、转弯烟室和容易受炉内爆炸波冲击的部位，应设置防爆门。3烟道防爆门和防爆膜直径不应小于 200mm。防爆门和防爆膜均宜是可靠的定型产品。4燃油、燃气锅炉的烟囱宜单炉配置。当多炉合用烟道、烟囱时：多台负压燃烧的燃油、燃气锅炉可以合用烟道、烟囱，但在气流组织设计中应避免互相干扰。燃油、燃气锅炉和燃煤锅炉不得合用烟道、烟囱。正压燃烧锅炉和负压燃烧锅炉之间，不应合用烟囱烟道、烟囱。防爆门的不知应遵守下列规定：1防爆门应布置在靠近被保护的设备或管道。膜板前的短管长度不应大于 10 倍的短管当量直径。2防爆门宜布置在便于检修的管段上，其上方如有维修平台，应为无孔平台。3带引出管的防爆门，膜板前的短管长度不大于 2 倍的短管当量直径，膜板后的引出管长度不大于 10 倍的引出管当量直径。引出管宜尽量减少转弯，其截面积不得小于防爆门的截面积。在紧邻防爆门上方的引出管处设置检查孔。当引出管引至室外，其端部向上时应装设防雨罩。4防爆门前的短管宜垂直布置，当倾斜布置时，其与水平面的倾斜角不宜小于 45。5室外防爆门的膜板面应与水平面成 45 的夹角，否则应有防雨雪的措施。烟风管道穿过墙壁、楼板或屋面时，所设预留孔的内壁与管道表面（包括加固肋及保温层）之间的间隙，一般为 3050mm，当管道的径向热位移较大时，应另加考虑。管道穿过屋面或各层楼板时应有防雨或挡水措施。钢制烟风管道中的介质温度大于 50或由于防冻需要应给予保温。保温层的厚度若小于加固肋的高度，则应对保温层和加固肋进行调整。对经常操作或检修的管道零部件，如防爆门、人孔、锁气器、手孔等，宜设置维护平台。平台一般由格栅钢板制成，荷载按 2kN/m2 设计。8.4.5-2 摩擦阻力系数 管道形式 值 管道形式 值纵向冲刷锅炉管束 0.03 砖砌或混凝土管道 0.04金属管道 0.02 烟囱 0.03烟道、风道的摩擦阻力，可取其断面不变且长度较大的 12 段进行估算，求出每米长度的摩擦阻力，然后乘以烟道或风道总长度求得总的摩擦阻力。对于水平砖烟道，当烟气流速为 34m/s 时，每米长度的摩擦阻力约为 0.8Pa/m；烟气流速为 68m/s 时，每米长度的摩擦阻力约为 3.2Pa/m。燃油、燃气锅炉房通风系统的设计要求除与燃煤锅炉通风系统相同的一般规定外，还应符合下列要求：1机械通风时，鼓风机应单炉匹配，吸风口不得布置在举既可燃气体和有爆炸危险的区域。2对于单台锅炉出力 10t/h 或 7MW 的锅炉房，鼓风机和燃烧器宜分开设置，鼓风机宜集中布置在隔音机房内。3对于微正压燃烧的燃油、燃气锅炉，锅炉机组排烟出口后的烟道、烟囱阻力，一般可由烟囱的抽力来克服；囱抽力不足时，应采取下列有效措施：由锅炉厂家提高燃烧机组和炉膛的燃烧正压；在排烟系统设置引射排烟设施；在排烟系统设置调频引风机。4对于设置在高层建筑内的锅炉房，应注意核算排烟系统的阻力平衡。当烟囱抽力过大时，应考虑减少烟道、烟囱断面尺寸，提高流速，增加阻力，适应平衡；或在烟道系统设置抽风控制器，调节阻力平衡。燃油、燃气锅炉房的烟道、烟囱设计除与燃煤锅炉房相同的一般要求外，还应考虑下列要求：1燃油、燃气锅炉的烟道、烟囱应采用钢制或钢筋混凝土构筑。2在烟囱的闷顶、转弯烟室和容易受炉内爆炸波冲击的部位，应设置防爆门。3烟道防爆门和防爆膜直径不应小于 200mm。防爆门和防爆膜均宜是可靠的定型产品。4燃油、燃气锅炉的烟囱宜单炉配置。当多炉合用烟道、烟囱时：多台负压燃烧的燃油、燃气锅炉可以合用烟道、烟囱，但在气流组织设计中应避免互相干扰。燃油、燃气锅炉和燃煤锅炉不得合用烟道、烟囱。正压燃烧锅炉和负压燃烧锅炉之间，不应合用烟囱烟道、烟囱。防爆门的不知应遵守下列规定：1防爆门应布置在靠近被保护的设备或管道。膜板前的短管长度不应大于 10 倍的短管当量直径。2防爆门宜布置在便于检修的管段上，其上方如有维修平台，应为无孔平台。3带引出管的防爆门，膜板前的短管长度不大于 2 倍的短管当量直径，膜板后的引出管长度不大于 10 倍的引出管当量直径。引出管宜尽量减少转弯，其截面积不得小于防爆门的截面积。在紧邻防爆门上方的引出管处设置检查孔。当引出管引至室外，其端部向上时应装设防雨罩。4防爆门前的短管宜垂直布置，