空气动力计算..ppt

1、第八章 空气动力计算,8-1 锅炉的通风方式 通风过程：锅炉燃烧过程中，必须连续不断地把燃烧所需要的空气送入炉膛，同时把燃烧产物排除出去，这样连续送风和排除燃烧产物的过程叫空气动力计算。,锅炉中可采用的通风方式有： 1自然通风： 仅依靠烟囱高度所产生的自生通风能来克服通风过程的所有流动阻力。 优点：不需送、引风机，不消耗耗电力，无噪声污染。 缺点：烟囱高度有限，自生通风能力有限，仅使用小容量、固定炉排烟气流程简单的小型锅炉，受季节、昼夜之影响。,2负压通风： 除烟囱外，仅在烟囱前的烟道内装置引风机来克服通风的流动阻力。 优点：仅一个风机。 缺点：由于整个烟道都处于负压，仅适用小型锅炉，用于大容

2、量锅炉时，由于阻力大，漏风严重，影响效率。,3正压通风： 除烟囱外，仅装置送风机来克服整个系统的流动阻力。 优点：仅一个风机，系统简单，整个烟风道正压工作。无漏风，提高效率。 缺点：必须严格密封，不能在正压较大时工作，否则 火焰和烟气将会喷出，危及人身安全，损坏设备，影响锅炉房卫生，目前，多用于小型燃油炉。,4平衡通风： 同时装置送风机和引风机，利用送风机克服锅炉风道和燃烧设备的阻力，利用引风机烟气行程的各种阻力。 优点：整个烟道均匀可在较小负压下工作，炉膛出口保持2030Pa的负压，漏风系数小，锅炉效率高，能保证锅炉房的安全及环境卫生、是大型锅炉最常用的通风方式。,2、3、4统称为机械通风或

3、强制通风 空气动力计算的任务： 计算通风过程的全压降、从而先择合理的通风装置，以保证燃烧过程的良好进行，并满足锅炉设计的技术经济指标。,8-2 空气动力计算原理,当空气或烟气在风道或烟道中流动时，任意两截面的总压头可用动量方程来表示：,在任一截面处，介质的绝对压力P等于表压力h和大气压力b之和。,若烟道为负压，则绝对压力等于大气压力减去其真空度S,由于通道截面变化 介质温度变化,通常把截面变化引起的损失归之于局部阻力损失，而在速度损失中仅考虑温度变化引起的损失,而,自生通风能力,它由介质与外界空气的密度差和通道的高度差所产生。,一、沿程磨擦阻力 对等温气流流动的磨擦阻力以及纵向冲刷管束的磨擦阻

4、力,对于非等温气流，亦即存在热交换时的，由于和在沿通道的速度方向变化，对计算公式应进行修正。,T、Tb介质及管壁的平均热力学温度。 锅炉中，温度变化不大，可不予修正。按等温处理。,8-3 烟道计算,1 烟道阻力计算要点： 计算顺序是从炉膛开始，沿烟气流动方向，依次对各部件阻力进行计算。,烟道内的压力接近当地大气压，可按大气压力作为计算压力。 计算结果需考虑到实际工作条件（如积灰）进行修正。,KY到除尘器段的烟道阻力按排烟的流量和温度计算。除尘器到引风机以及引风机后的烟道按引风机处的流量和温度计算。若无除尘器，KY到引风机的烟道也按引风机处的烟气流量进行计算。 引风机处的烟气流量,烟囱入口阻力即

5、是前面烟道出口的阻力 烟囱阻力由摩阻和出口阻力组成。 摩擦阻力需考虑烟囱锥度影响,2自生通风能力计算要点：,H计算烟道初终截面之间的高度差（不考虑正负） 上式中，当烟气向上流动时取正号，向下流动时，取负号。,3烟道总压降计算要点 计算计算烟道的各部分阻力时，均是以标准大气压及0时的干空气进行计算的，应对烟气密度气流中灰分浓度和烟气压力进行修正。,烟气压力修正 其修正是考虑到烟气的平均压力与标准大气压之差对阻力的影响。,所以，烟道流动总阻力：,烟道总压降,一般炉膛负压是锅炉炉膛顶部应保持的负压，如烟气出口在炉膛下部，则炉膛出口负压为,8-4 风道计算,风道计算与烟道一样也按锅炉额定负荷计算并在热

6、力计算之后进行。 1冷风道 冷空气流量：,2空预器：,3热风道： 热空气流量,4. 各种燃烧设备的阻力：,5总阻力：,6修正：若海拔大于200m需修正，即,7风道的自生通风能力,8-5 风机选择,主要参数为：流量、压头和输入功率等。 选择风机时按锅炉的额定工况进行，即在额定负荷下烟风道的阻力和流量确定后进行。 由于一般的调节方法只能使风机的流量减少，而不会增加。考虑到运行性况与计算条件之间的偏差以及风机制造的偏差，所以在确定计算工况时应有一定的储备。 制造厂设计风机时是以标准大气压下的空气作为介质，并预先选择某一设计温度，送风机为200，所以选择时应将计算值折算到制造厂的设计值。,8-6 烟囱

7、设计,1 强制通风时烟囱的设计原则： 此时，烟囱的作用是将烟气排到高空中。它的高度应根据排出烟气及其中扔害物质（如SOx，NOx，飞灰）等的扩散条件来选择，使附近的处于允许的污染程度以下。,研究表明：（参见环境保护教材等） 烟气及其中害物质的扩散能力主要取决于烟囱的真实高度，出口速度及气象条件等，所以，此时需确定（材料已选的前提下）： 烟囱高度 烟囱内径 步骤： 根据SOx，NOx，飞灰的排放量，送取高度。,2自然通风时烟囱的设计原则 除上述原则外，由于锅炉的全部阻力都依靠烟囱的自生通风能力来克服， 所以，烟囱的高度还必须满足通风的要求。 即,（烟囱外的空气密度）,不等式左端相当于风机能够提供的压头。1.2相当于储系数，所需最小高度为：,在计算自然通风时，应按最差条件进行，即夏季最高