第12章 工业锅炉的烟风阻力计算

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1、§12.1锅炉通风的方式§12.2锅炉通风阻力计算基本方法§12.3锅炉烟道阻力计算§12.4锅炉风道阻力计算§12.5锅炉烟囱的计算§12.6风机的选择计算第12章工业锅炉的烟风阻力计算§12.1锅炉通风的方式锅炉的通风过程：锅炉在运行时，为了保证燃烧，必须连续地向锅炉送入所需要的空气，并及时将燃烧产物排走，这种连续送风和排除燃烧产物的过程。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，确保燃烧过程安全正常的进行。锅炉通风方式：自然通风：利用烟囱中热烟气与外界冷空气间密度差所形成的自生抽力来克服锅炉通风阻力，一般仅适用于烟风阻力较小、无尾部受热面的小

2、型锅炉,如立式水火管锅炉等。机械通风：又叫强制通风，它是借助风机所产生的压头来克服通风阻力，这种通风方式为了满足环保要求，仍需要建造一定高度的烟囱，把烟气中的灰粒和有害气体散逸到高空中以减小附近地区的大气污染。机械通风又分为平衡通风、负压通风和正压通风三种。§12.1锅炉通风的方式1.平衡通风在锅炉烟风通道系统中间同时安装送风机和引风机。利用送风机压头克服风道及燃料设备等中的全部阻力；利用引风机压头克服全部烟道系统阻力。在炉膛出口处保持20Pa～30Pa的负压。2.负压通风除利用烟囱外，还在烟囱前装设引风机，利用引风机入口压头来克服全部烟、风道阻力。3.正压通风在锅炉烟、风系统

3、中只装设送风机，利用送风机出口压头来克服全部烟、风道阻力。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、风道任意两截面间有：经过适当变换，可得任意两截面间的总压降为：§12.2锅炉通风阻力计算基本方法2.速度损失：是由于介质速度变化而引起的阻力损失通道截面变化——局部阻力介质温度变化——3．自生通风力：——介质在竖直通道内流动时，由于密度差所产生的抽力气流向上时为正，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。1.流动水力阻力：沿程摩擦阻力、横向冲刷阻力、局部阻力§12.2锅炉通风阻力计算基本方法1）气流在等截面通道内流动，包括

4、纵向冲刷管束的阻力(除空气预热器烟气侧外)，一般为等温流动状态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其中：——沿程阻力系数①一般烟风道：②空预器烟气侧：K——通道的绝对粗糙度(mm)——动压头（查图）PaPa二、阻力计算1．沿程阻力计算§12.2锅炉通风阻力计算基本方法3）空气预热器烟气侧Pa式中：——为每米长度的空预器管子的沿程摩擦阻力2．横向冲刷管束阻力Pa1）横向冲刷光滑管顺列管束式中：——每一排管子的阻力系数，与管束布置特性和Re有关——烟气流方向管子排数2）横向冲刷光滑管错列管束§12.2锅炉通风阻力计算基本方法3）斜向冲刷光滑管阻力系数同样按横向冲刷

5、的公式和线图计算，流速应根据斜向管子截面计算，当时，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1.1。4）方型鳍片铸铁省煤器3．局部阻力动压头由图查取（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：1）通道截面变化引起的局部阻力2）转弯的阻力3）三通的阻力式中：——转弯的原始阻力；——考虑管壁粗糙度影响的系数B——与弯头角度有关的系数C——考虑弯头截面形状的系数§12.2锅炉通风阻力计算基本方法一、计算原则1．烟道阻力计算根据锅炉热力计算的结果（额定负荷D、烟气流速wy、烟气温度）及有关烟道有效截面几何尺寸进行2．wy、在计算中一律以平均值进行计算

6、3．锅炉平衡通风时，烟道为微负压，计算时仍以大气压为0.1MPa为计算压力4．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5．锅炉对流烟道中各受热面积灰修正，根据表进行6．计算顺序按锅炉出口真空度，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§12.3锅炉烟道阻力计算二、烟道系统阻力计算1．锅炉管束1）凝渣管当，且时，其阻力忽略不计当，且时，按横向冲刷计算器阻力2）锅炉管束①其阻力为横向冲刷、纵向冲刷及局部阻力之和。②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。③隔板的考虑方法。④部分顺列、部分错列的管排，应分别计算

7、相加。§12.3锅炉烟道阻力计算2．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、纵向冲刷和烟气90º转弯的阻力。3．省煤器（前面已有介绍）4．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：Pa为局部阻力系数，由图确定。§12.3锅炉烟道阻力计算5．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①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②除尘器到引风机及以后：按引风机处的烟气温度和烟气量计算1）引风机处烟气量：m3/h2）引风机