锅炉设备的通风计算讲义

锅炉设备的通风计算通风的作用和方式作用：连续地向锅炉供入燃烧所需要的空气，并将生成的烟气不断引出。方式：

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风引力来克服锅炉通风的流动阻力。机械通风：借助风机产生的压头克服阻力。机械通风（3种方式）：负压通风：引风机炉膛负压↑→↑→ηgl↓小锅炉平衡通风：送风机＋引风机炉膛出口压力为：-2mmH2O中等以上正压通风：送风机燃烧强度↑，ηgl↑，电耗↓大中小都可（设备漏风）通风阻力计算原理和基本方法流动能量方程（伯努利方程）整理任一截面处介质的绝对压力P为表压力hz和大气压力b之和海平面的大气压力空气密度，kg/m312若烟道为负压，该截面绝对压力等于大气压减去真空度s3由②可得两截面压力差：4由③可得：5将④⑤分别代入①，得任意两截面的总压降为：6或：7介质密度变化而产生的流动压头；称为自生通风力（自生风），Pa；介质速度变化而引起的压头损失；称为速度损失，Pa；引起的原因：介质温度变化（忽略）通道截面变化，归于局部阻力损失自生通风力：8在上升烟道中为：正，有利在下降烟道中为：负，不利在水平烟道中为：零介质流动阻力：沿程摩擦阻力介质横向冲刷管束的阻力截面和方向变化引起的局部阻力阻力计算：（一）沿程摩擦阻力1°有热交换时：2°等温流动：910气流平均温度，K管壁平均温度，K3°摩擦阻力系数与和相对粗糙度有关：对空预器，ddl=20~60mm，当t≤300℃，w=5～30m/s；以及t>300℃，w≤45m/s时：11纵向冲刷管束的还与相对节距有关，查图8－3计算锅炉烟风道阻力时，摩擦阻力占总阻力的份额不大，近似地取为常数，与无关。查表8－1⑨式中的动压头由图8－4查得。管式空预器的烟气侧摩擦阻力——每米长度的摩擦阻力Pa/m——修正系数——管长，m。查图8－5计算（二）横横向冲刷刷管束阻阻力雷诺数动压头按按图8－－4查得得管束阻力力由查图表管束的结结构形式式沿介质流流动方向向的管子子排数1°光滑管管顺列管管束：2°光滑管管错列管管束：3°光滑管管斜向冲冲刷管束束：阻力系数数按横向向冲刷的的公式和和线算图图计算，，流速按按斜向截截面计算算。查图8－－7查图8－－94°方型鳍鳍片铸铁铁省煤器器：（三）局局部阻力力动压头按按图8－－4查得得通风截面面变化方向变化化通风截面面变化阻阻力转弯阻力力三通阻力力主要通过过查相关关图表计计算烟风系统统阻力计计算明确：1、按额额定负荷荷计算；；2、阻力力计算前前，应先先进行热热力计算算，因为为阻力计算算所需的的原始数数据：流流速、温温度、有效效截面积积、结构构特性均均需由热热力计算先得得到。一、烟气气系统阻阻力包括：炉膛负压省煤器阻力空预器阻力除尘器阻力烟囱阻力烟道阻力即：锅炉本体阻力烟道自生风蒸汽过热器1、炉膛膛负压即炉膛出出口处的的真空度度。由燃燃料种类类、炉子子型式及及所采取取的燃烧烧方式定定。炉膛保持持一定的的负压可可防止烟烟气和火火焰从炉炉门及缝缝隙向外外喷漏，，但负压压不能太太高，以以免降低低炉温，，影响效效率。机械通风风：自然通风风：2、锅炉炉本体阻阻力－烟气离离开炉膛膛后冲刷刷受热面面管束所所产生的的阻力。。可使用8.2中中的计算算公式和和线算图图表，但但需注意意：①计算结果果还要以以烟气密密度、气气流中灰灰分浓度度和烟气气压力等等等进行行修正和和换算；；②考虑积积灰因素素引入修修正系数数，按表表8－3取值。。炉型锅炉本体烟气阻力/Pa炉型锅炉本体烟气阻力/Pa铸铁锅炉40～50水火管组合锅炉30～60卧式水管锅炉60～80立式水管锅炉20～40卧式烟管锅炉70～100也由下表表估算：：3、蒸汽过热器使用8.2中的的计算公公式和线线算图表表，但需需注意：：①计算结果果还要以以烟气密密度、气气流中灰灰分浓度度和烟气气压力等等等进行行修正和和换算；；②考虑积积灰因素素引入修修正系数数，按表表8－3取值。。或由锅炉炉制造厂厂直接提提供4、省煤煤器阻力力5、空预预器阻力力同上。6、除尘尘器阻力力与除尘器器型式和和结构有有关，由由具体设设备样本本提供。。旋风除尘尘器：600～～800Pa多管水膜膜除尘器器：800～1200Pa同上。7、烟囱囱阻力从锅炉尾尾部受热热面到除除尘器的的烟道阻阻力按热热力计算算的排烟烟温度和和排烟量量计算；；从除尘器器到引风风机及引引风机后后的烟道道则按引引风机处处的烟气气温度和和烟气量量计算。。8、烟道道阻力引风机处处的烟气气量引风机处处的烟气气温度详见烟囱囱计算尾部受热热面后烟烟道中的的漏风系系数，对对砖烟道道每10m∆α＝0.05；；对钢烟烟道10m∆∆α＝0.01；对旋旋风除尘尘器∆αα＝0.05，，对电除除尘器∆∆α＝0.1①.摩擦阻力力摩擦阻力力相对于于总阻力力数值不不大。近似法简简化计算算：取烟烟道中截截面不变变和最长长1～2段管道道，求出出其每米米长度的的摩擦阻阻力，然然后乘以以整个烟烟道的总总长度。。水平烟道道，烟气气流速3～4m/s，，每米摩摩擦阻力力约为0.8Pa/m烟气流速速6～8m/s，每米米摩擦阻阻力约为为3.2Pa/m②.局部阻力力主要查表表求阻力力系数，，见8－－2也可根据据精度要要求进行行简化计计算。p2089、烟道道流动阻阻力的换换算和修修正①.密度修正正②.灰分修正正烟气含灰灰量较大大，在除尘器器前需考考虑灰分分浓度的的影响灰分的质量量浓度μ标态时的烟烟气密度③.压力修正若烟气流速速以质量流流量表示，，则∵∴烟气压力力修正（不不包括自生生风）可对对全部烟道道总阻力乘乘以ⅰ对平衡通风，烟道总阻阻力大于3000Paⅱ对一般锅炉，如ⅲ海拔不超超过200m，b＝＝101325Pa当地平均大大气压力④.烟道流流动总阻力力计算式炉膛出口到到除尘器的的总阻力除尘器以后后的总阻力力10、自生生风计算周围空气温度20℃，所计算烟道道初、终截截面间的垂垂直高度差差当烟气向上上流动，取取＋烟气向下流流动，取－－机械通风时时，烟道总总阻力大大大超过自生生风，计算算可简化：：分烟道自自生风相加加为总的自自生风（烟烟囱自生风风也包括在在内）10、烟道道系统总阻阻力二、送气系系统阻力包括：燃烧设备阻力空预器空气侧阻力风道阻力即：风道自生风空气进口处炉膛真空度1、燃烧设备阻力层燃炉－炉炉排与燃料料层的阻力力，取决于于炉子型式式和燃料层层厚度，由由制造厂的的测定数据据为计算依依据。参考值：往复推动炉炉排：600Pa链条炉排：：800～～1000Pa抛煤机链条条炉排：600Pa沸腾炉－布布风板（风风帽在内））阻力和料料层阻力。。煤粉炉－按按二次风计计算的燃烧烧器阻力燃油燃气炉炉－调风器器阻力由制造厂的的测定数据据为计算依依据2、空预器空气侧阻力管式空预器器中横向冲冲刷管束的的阻力计算算见8－2连接风道的的局部阻力力当a<0.5h时，按按一个180°转弯计算算，ζ＝3.5计算流速：：当a≥0.5h时，按按两个90°转弯计算算，ζ＝0.9计算流速：：修正：结果果乘以修正正系数k=1.053、风道阻力计算冷风道道阻力时，，流量：计算热风道道阻力时，，流量：30℃0.05取自热力计计算风道局部阻力风道摩擦阻力方法同烟道道计算风道阻力主主要取决于于局部阻力力，当冷风风流速小于于10m/s时，摩摩擦阻力可可以不计名称锅炉容量(t/h)≤4610203514(MW)风道阻力/Pa800~10001000~15001900~23001600~22001600~22001300~1500烟道阻力/Pa600~800700~1080500~1000650~11001000~1400850~1000锅炉本体风风、烟道阻阻力参考表表4、风道流流动阻力的的换算和修修正当海拔超过过200m时，则大气压力修修正（不包包括自生风风）