锅炉与锅炉房设备8

1、 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 1 1第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算8.1 通风的作用和方式通风的作用和方式 8.2 通风阻力计算的原理及基本方法通风阻力计算的原理及基本方法8.3 烟道阻力计算烟道阻力计算8.4 风道阻力计算风道阻力计算 返返 回回 8.5 烟囱的计算烟囱的计算 8.6 风机的选型和风道布置选择风机的选型和风道布置选择 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 2 28.1 8.1 通风的作用和方式通风的作用和

2、方式 第八章一一 、锅炉通风作用、锅炉通风作用1 、锅炉通风过程、锅炉通风过程在锅炉燃烧过程中，必须连续的将燃烧所需的空气送入炉内，在锅炉燃烧过程中，必须连续的将燃烧所需的空气送入炉内，同时将炉内的燃烧产物不断引出炉外过程同时将炉内的燃烧产物不断引出炉外过程2 、锅炉空气动力计算的任务、锅炉空气动力计算的任务计算锅炉通风过程的流动阻力，选择合适的通风装置，确保燃计算锅炉通风过程的流动阻力，选择合适的通风装置，确保燃烧及时换热过程安全正常的进行烧及时换热过程安全正常的进行一一 、通风方式、通风方式1 、自然通风、自然通风利用烟囱中热烟气与外界冷空气的密度差所形成的自生凤引力来利用烟囱中热烟气与外

3、界冷空气的密度差所形成的自生凤引力来克服锅炉风、烟道的流动阻力。如立式水管锅炉克服锅炉风、烟道的流动阻力。如立式水管锅炉2 、机械通风、机械通风1）负压通风）负压通风 利用风机的抽力来克服锅炉烟风道的流动阻力利用风机的抽力来克服锅炉烟风道的流动阻力2）正压通风）正压通风 利用风机的压头来克服锅炉烟风道的流动阻力利用风机的压头来克服锅炉烟风道的流动阻力 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 3 38.1 8.1 通风的作用和方式通风的作用和方式 缺点：炉膛和全部烟道在正压下工作，炉墙和门孔需密封缺点：炉膛和全部烟道在正压下工

4、作，炉墙和门孔需密封优点：优点： 提高了炉膛燃烧热强度，同等锅炉体积较小提高了炉膛燃烧热强度，同等锅炉体积较小 3）平衡通风）平衡通风-利用风机分别克服锅炉风、烟道的流动阻力利用风机分别克服锅炉风、烟道的流动阻力,确保确保炉及及烟道处于微负压运行工况，炉膛出口真空度为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：从风道吸入口到进入炉膛的全部风道阻力，空预器、送风机：从风道吸入口到进入炉膛的全部风道阻力，空预器、 燃烧设备燃烧设备 引风机：从炉膛出口到烟囱出口的全部烟道阻力，管束、省引风机：从炉膛出口到烟囱出口的全部烟道阻力，管束、省 煤器、空预器、除尘器、烟囱等煤器、空

5、预器、除尘器、烟囱等优点：优点： 炉膛和全部烟道在负压下运行，锅炉房的安全和卫生炉膛和全部烟道在负压下运行，锅炉房的安全和卫生 条件好条件好 与负压通风相比漏风量较小，保持较高的经济性与负压通风相比漏风量较小，保持较高的经济性第八章 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 4 48.2 8.2 通风计算的原理及基本方法通风计算的原理及基本方法 第八章由由沿程摩擦阻力沿程摩擦阻力组成组成横向冲刷阻力横向冲刷阻力局部阻力局部阻力一、计算原理一、计算原理由流体力学中的伯努利方程知，烟气或空气在烟、风道任意两截由流体力学中的伯努利方

6、程知，烟气或空气在烟、风道任意两截面间有：面间有： slhgZwPgZwP22221211220)(2)(12212212slhZZgwwPP在任一截面处介质的绝对压力等于其表压力在任一截面处介质的绝对压力等于其表压力hz和大气压力和大气压力b之和之和，即，即 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 5 5由由沿程摩擦阻力沿程摩擦阻力组成组成横向冲刷阻力横向冲刷阻力局部阻力局部阻力两截面间的压差：两截面间的压差：zssdslkslhhhZZgwwhH)()(2)(122122经过适当变换，可得任意两截面间的总压降为：经过适当

7、变换，可得任意两截面间的总压降为：烟道为负压，则该截面绝对压力等于大气压力减去其真空度s，即 两截面间的压差：两截面间的压差：8.2 通风计算的原理及基本方法通风计算的原理及基本方法 第八章 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 6 6由由沿程摩擦阻力沿程摩擦阻力组成组成横向冲刷阻力横向冲刷阻力局部阻力局部阻力1. 1. 流动水力阻力流动水力阻力 ： 沿程摩擦阻力沿程摩擦阻力 横向冲刷阻力横向冲刷阻力 局部阻力局部阻力 slh8.2 通风计算的原理及基本方法通风计算的原理及基本方法 2. 2. 速度损失速度损失 ：是由于介

8、质速度变化而引起的阻力损失是由于介质速度变化而引起的阻力损失sdh通道截面变化通道截面变化 局部阻力局部阻力介质温度变化介质温度变化 2)(2122wwhsdjbh3 3自生通风力自生通风力 ：介质在竖直通道内流动时，由于密度差介质在竖直通道内流动时，由于密度差所产生的抽力所产生的抽力zsh)()(12ZZghkzs气流向上时为正，可以用来克服流动阻力，有助于气流流动气流向上时为正，可以用来克服流动阻力，有助于气流流动气流向下时为负，要消耗外界压头，阻碍气流流动。气流向下时为负，要消耗外界压头，阻碍气流流动。第八章 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page pp

9、t, 05/2003 Page 7 7第八章 二、阻力计算二、阻力计算1 1沿程阻力计算沿程阻力计算 8.2 8.2 通风的原理及基本方法通风的原理及基本方法 22wdlhdlmc1）气流在等截面通道内流动，包括纵向冲刷管束的阻力）气流在等截面通道内流动，包括纵向冲刷管束的阻力(除空除空气预热器烟气侧外气预热器烟气侧外)，一般为等温流动状态，一般为等温流动状态2 2）气流在等截面通道内流动，同时进行热交换的非等温状态）气流在等截面通道内流动，同时进行热交换的非等温状态 22)12(2TTwdlhbdlmcPaPa其中：其中： 沿程阻力系数沿程阻力系数 一般烟风道：一般烟风道：25. 0)Re6

10、8(11. 0dldK 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 8 8第八章 空预器烟气侧，空预器烟气侧，ddl=2060mm，当，当t300，w=530m/s；以及；以及t300， w45m/s时：时： K K 通道的绝对粗糙度通道的绝对粗糙度( (mm)mm) 动压头（查图）动压头（查图）22w14. 017. 0Re)(335. 0dldK8.2 8.2 通风计算的原理及基本方法通风计算的原理及基本方法 3）空气预热器烟气侧）空气预热器烟气侧 Pa式中：式中： 为每米长度的空预器管子的沿程摩擦阻力为每米长度的空预器管子

11、的沿程摩擦阻力 lchhimcmcimch 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 9 9第八章 2横向冲刷管束阻力横向冲刷管束阻力 Pa1）横向冲刷光滑管顺列管束横向冲刷光滑管顺列管束式中：式中： 每一排管子的阻力系数，与管束布置特性和每一排管子的阻力系数，与管束布置特性和Re有有关关 烟气流方向管子排数烟气流方向管子排数2）横向冲刷光滑管错列管束）横向冲刷光滑管错列管束22whhxiZ2i2ZiZ)1(28.2 8.2 通风计算的原理及基本方法通风计算的原理及基本方法 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05

12、/2003 Page ppt, 05/2003 Page 1010第八章 3）斜向冲刷光滑管）斜向冲刷光滑管阻力系数同样按横向冲刷的公式和线图计算，流速应根据斜向管阻力系数同样按横向冲刷的公式和线图计算，流速应根据斜向管子截面计算，当子截面计算，当 时，无论顺列或错列，都先按纯横向冲时，无论顺列或错列，都先按纯横向冲刷的计算，对其结果再乘以系数刷的计算，对其结果再乘以系数1.1。4）方型鳍片铸铁省煤器）方型鳍片铸铁省煤器7525 . 0 Z3 3局部阻力局部阻力动压头由图查取（根据流速和气流温度）动压头由图查取（根据流速和气流温度）阻力系数由图表查取，具体由以下三种情况：阻力系数由图表查取，具

13、体由以下三种情况：1）通道截面变化引起的局部阻力）通道截面变化引起的局部阻力22whjb8.2 8.2 通风计算的原理及基本方法通风计算的原理及基本方法 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 1111第八章 式中：式中： 转弯的原始阻力；转弯的原始阻力； 考虑管壁粗糙度影响的系数考虑管壁粗糙度影响的系数 B 与弯头角度有关的系数与弯头角度有关的系数 C 考虑弯头截面形状的系数考虑弯头截面形状的系数BCkzyzyk8.2 8.2 通风计算的原理及基本方法通风计算的原理及基本方法 2）转弯的阻力）转弯的阻力 3）三通的阻力）三

14、通的阻力 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 12128.3 8.3 烟道阻力计算烟道阻力计算 第八章 一、计算原则一、计算原则 1 1 烟道阻力计算根据锅炉热力计算的结果（额定负荷烟道阻力计算根据锅炉热力计算的结果（额定负荷D D、烟烟气流速气流速w wy y、烟气温度烟气温度 ）及有关烟道有效截面几何尺寸进行的）及有关烟道有效截面几何尺寸进行的 2 2 w wy y、 在计算中一律以平均值进行计算在计算中一律以平均值进行计算 3 3锅炉平衡通风时，烟道为微负压，计算时仍以大气压为锅炉平衡通风时，烟道为微负压，计算时仍

15、以大气压为 0.10.1MPaMPa为计算压力为计算压力 4 4凡是线算图计算的烟道阻力，都应进行烟气密度、烟气压凡是线算图计算的烟道阻力，都应进行烟气密度、烟气压 力、气流中灰分浓度的修正力、气流中灰分浓度的修正 5 5锅炉对流烟道中各受热面积灰修正，根据表进行锅炉对流烟道中各受热面积灰修正，根据表进行 6 6计算顺序按锅炉出口真空度，氧烟道流程对各受热面烟道计算顺序按锅炉出口真空度，氧烟道流程对各受热面烟道 分别计算气阻力系数，最后求得烟道全压降分别计算气阻力系数，最后求得烟道全压降yy 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 P

16、age 13138.3 8.3 烟道阻力计算烟道阻力计算 第八章 二、烟道系统阻力计算二、烟道系统阻力计算1锅炉管束锅炉管束1）凝渣管）凝渣管 当当 ，且，且 时，其阻力忽略不计时，其阻力忽略不计 当当 ，且，且 时，按横向冲刷计算器阻力时，按横向冲刷计算器阻力 52Z52Zsmw/10smw/102）锅炉管束）锅炉管束 其阻力为横向冲刷、纵向冲刷及局部阻力之和其阻力为横向冲刷、纵向冲刷及局部阻力之和 横向冲刷管排只按一半管排数计算，纵向冲刷取假想中横向冲刷管排只按一半管排数计算，纵向冲刷取假想中 心间距离心间距离 隔板的考虑方法隔板的考虑方法 部分顺列、部分错列的管排，应分别计算相加部分顺列

17、、部分错列的管排，应分别计算相加 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 14148.3 8.3 烟道阻力计算烟道阻力计算 第八章 2 2过热器过热器是由小直径的管子组成的蛇形管束。主要包括横向冲刷、纵向冲是由小直径的管子组成的蛇形管束。主要包括横向冲刷、纵向冲刷和烟气刷和烟气90 转弯的阻力。转弯的阻力。3 3省煤器省煤器（与蒸汽过热器的计算方法相同）（与蒸汽过热器的计算方法相同） 4 4管式空预器管式空预器可看作为纵向冲刷管子，包括管内摩阻力和进出口局部阻力：可看作为纵向冲刷管子，包括管内摩阻力和进出口局部阻力： Pa

18、为局部阻力系数，由图确定为局部阻力系数，由图确定 2)(2whhmc ,5 5烟道烟道烟道阻力是指空气预热器、除尘器、引风机、烟囱之间连接烟道烟道阻力是指空气预热器、除尘器、引风机、烟囱之间连接烟道的阻力的阻力 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 15158.3 8.3 烟道阻力计算烟道阻力计算 第八章 尾部受热面尾部受热面到除尘器：按锅炉热力计算的排烟温度和排烟量计算到除尘器：按锅炉热力计算的排烟温度和排烟量计算 除尘器除尘器 到到 引风机及以后：按引风机处的烟气温度和烟气量计算引风机及以后：按引风机处的烟气温度和烟气

19、量计算1）引风机处烟气量：）引风机处烟气量： m3/h2）引风机处烟气温度：引风机处烟气温度： 3）确定烟道几何尺寸时，烟气流速按表选取，水平烟道烟气流速不小）确定烟道几何尺寸时，烟气流速按表选取，水平烟道烟气流速不小于于78m/s,烟道的高宽比取烟道的高宽比取1.2:1。4）烟道摩阻和局部阻力损失计算）烟道摩阻和局部阻力损失计算。273273)(0yfkpyjyfVVBVpylkpyyft6 6除尘器除尘器由产品说明书提供由产品说明书提供 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 1616 8.3 8.3 烟道阻力计算烟道阻

20、力计算 0100yyfhyVaA第八章7烟囱烟囱 1 1） 沿程摩擦阻力沿程摩擦阻力 式中：式中： i i烟囱的锥度，通常为烟囱的锥度，通常为0.020.030.020.03 w w2 2为出口处烟气流速为出口处烟气流速 2 2） 出口阻力出口阻力2822wihmc222whjb8 8、烟道总阻力的换算和修正烟道总阻力的换算和修正yyyslbhhH101325293. 1)1 (021 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 17178.3 8.3 烟道阻力计算烟道阻力计算 第八章 式中：式中： 炉膛出口到除尘器的烟道总阻力

21、炉膛出口到除尘器的烟道总阻力, Pa 除尘器以后的烟道总阻力除尘器以后的烟道总阻力, Pa 飞灰质量浓度，飞灰质量浓度， ， kg/kg （灰分浓度修正）灰分浓度修正） 烟气密度，烟气密度， （密度修正）（密度修正） 烟气压力，烟气压力， ，Pa， （烟气压力修正）烟气压力修正） 当不大于当不大于3000Pa时，时， 当海拔高度不高于当海拔高度不高于200米时，米时，by=101325Pa1h2h0yybbby)2(hbbyykpjyyVVA00306. 101. 010100yyfhyVaA 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003

22、Page 1818 9 9、自生风的计算、自生风的计算)()(12ZZghkzsPa如果周围空气温度为如果周围空气温度为2020， kg/mkg/m3 3，则烟道的自生通风则烟道的自生通风力为：力为： PaPa 式中式中H H所计算烟道初、终截面间的高度差，当烟气向所计算烟道初、终截面间的高度差，当烟气向上流动时取正。烟气向下流动时取负上流动时取正。烟气向下流动时取负)2732732 . 1 (0yyyzsHgh2 . 1kyzsyzshH8.3 烟道阻力计算烟道阻力计算 1010、烟道总压降、烟道总压降1炉膛出口真空度炉膛出口真空度PaPa自然通风时为自然通风时为40804080PaPa；机

23、械通风时为机械通风时为20402040PaPa。gHh 95. 0)4020(1yzsyslyHHhH1 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 19198.4 8.4 风道阻力计算风道阻力计算 第八章 一、风道全压降：一、风道全压降：二、风道流动总阻力：二、风道流动总阻力： lkzskslkhHHHaPkkslbhH101325aP当当 时，时， ；当当 时，时， ，（海拔高度，（海拔高度 时）。时）。 aPh3000aPh3000bbk2hbbkmH200aP1. 冷风道阻力：冷风道阻力： 冷风冷风流量：流量： 当当 时

24、，时， ；当当 时，时， 不计。不计。 计算同烟道阻力计算。计算同烟道阻力计算。273273lkkyzfllokjlktVBVjbychhhsmlk/10lhhiycycsmlk/10ychjbh 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 20208.4 8.4 风道阻力计算风道阻力计算 第八章 2. 管式空气预热器连通箱的管式空气预热器连通箱的 计算：计算：3. 热风道阻力：热风道阻力： 热风流量：热风流量： 层燃炉流动热风道阻力：层燃炉流动热风道阻力： 炉排及煤的燃烧层的阻力：炉排及煤的燃烧层的阻力： 风道及风室的阻力：风

25、道及风室的阻力： 室燃炉二次风总阻力：室燃炉二次风总阻力：三、风道自生通风力三、风道自生通风力 四、空气进入炉膛处的真空度四、空气进入炉膛处的真空度 jbh273273rkllokjrktVBVhm /3800400haPjbychhh22jbhaPaPkkkzstHgHgh273273293. 12 . 12 . 1aPHghhll95. 0aP 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 21218.5 8.5 烟囱的计算烟囱的计算第八章 一、自然通风烟囱高度的计算一、自然通风烟囱高度的计算烟囱的自生风烟囱的自生风 利用烟窗

26、内热烟气与外界空气的密度差，使利用烟窗内热烟气与外界空气的密度差，使烟囱产生的升力烟囱产生的升力自然通风时，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：高度必须满足：式中：式中： 锅炉烟道总阻力（不包括烟囱本身的自生风和烟锅炉烟道总阻力（不包括烟囱本身的自生风和烟 囱的总阻力）囱的总阻力） hyz烟囱的总阻力（包括摩擦阻力和出口阻力）烟囱的总阻力（包括摩擦阻力和出口阻力）由上两式可得烟囱高度为：由上两式可得烟囱高度为：)273273273273()(00yzykkyzykyzyzzstgHgHh02.1101325293.1

27、101325yyyzyzzsHbhbh101325)273273(101325293. 12 . 100bgbhHHyzykygzyyzyH 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 22228.5 8.5 烟囱的计算烟囱的计算第八章 烟囱内烟气平均温度的确定烟囱内烟气平均温度的确定1烟气在烟道中的温度降烟气在烟道中的温度降2烟气在烟囱中温度降烟气在烟囱中温度降 烟气在烟囱中每米高度的温度降，采用近似计算方法获烟气在烟囱中每米高度的温度降，采用近似计算方法获得。得。3烟囱出口烟气温度烟囱出口烟气温度4烟囱中烟气平均温度烟囱中烟

28、气平均温度3600cVQyflqyzH2py2)(2pyyz 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 23238.5 8.5 烟囱的计算烟囱的计算第八章 二、机械通风烟囱高度的确定二、机械通风烟囱高度的确定1烟囱的作用烟囱的作用 不是用来产生引力，而是将烟气排放到高空不是用来产生引力，而是将烟气排放到高空 使排放的烟气通过高空大气扩散，满足环保要求使排放的烟气通过高空大气扩散，满足环保要求2烟囱高度的确定原则烟囱高度的确定原则 根据锅炉房容量，按规定执行根据锅炉房容量，按规定执行 高出周围最高建筑物高出周围最高建筑物3m以上

29、以上 锅炉房总容量大于锅炉房总容量大于40t/h，烟囱不得低于烟囱不得低于45m 有害物质扩散条件确定，符合规定有害物质扩散条件确定，符合规定三、烟囱直径的计算三、烟囱直径的计算 i烟囱锥度，烟囱锥度，0.020.03 222785. 02733600)273(wVndyjiHdd221 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 24248.6 8.6 风机的选型和风道的布置风机的选型和风道的布置 第八章 一、风机的选择计算一、风机的选择计算1. 风机的比转数：风机的比转数： 2. 风机的设计计算流量：风机的设计计算流量： 锅

30、炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 25258.6 8.6 风机的选型和风道的布置风机的选型和风道的布置 第八章 3.风机的设计计算全压降风机的设计计算全压降 ： 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 26268.6 8.6 风机的选型和风道的布置风机的选型和风道的布置 第八章 4.风机的功率风机的功率 ： 锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备. .ppt, 05/2003 Page ppt, 05/2003 Page 27278.6 8.6 风机的选型和风道的布置风机的选型和风道的布置 第八章 三、选择风机和烟风道布置的一般要求三、选择风机和烟风道布置的一般要求1.1.锅炉的送风机、引风机宜单炉配置