锅炉原理课件：第七章 锅炉设备的通风计算.ppt

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1、第七章锅炉设备的通风计算7.1通风的作用和方式7.2通风计算的原理和基本方法7.3烟道的阻力计算7.4风道的阻力计算7.5烟囱的计算7.6风机的选型和烟风道布置1.通风的作用7.1通风的作用和方式把燃料燃烧所需的空气连续不断地送入炉膛，同时把燃烧产物烟气连续不断地排出锅炉。负压通风：只布置引风机的称为负压通风，这种方式只适合小型锅炉。漏风量大，锅炉效率低。正压通风：只布置送风机的称为负压通风，在燃油燃气锅炉上应用。锅炉效率高，要求密封严密。平衡通风：送引风机都布置得称为平衡通风，在大型锅炉上应用。漏风较少，要求密封不太高。2.机械通风的方式7.1通风的作用和方式锅炉

2、一般采用平衡通风方式的较多。下图就是典型的平衡通风时，烟风道各处压力分布。可见，两个风机出口压力最高，炉膛出口处于负压，引风机入口压力最低，送风机入口、引风机出口为大气压。第七章锅炉设备的通风计算7.1通风的作用和方式7.2通风计算的原理和基本方法7.3烟道的阻力计算7.4风道的阻力计算7.5烟囱的计算7.6风机的选型和烟风道布置7.2通风计算的原理和基本方法对管道任意两个位置1-1和2-2建立能量守恒方程（伯努利方程）有：1.通风计算原理式中、—截面1-1和2-2处的介质压力，Pa；、—截面1-1和2-2处的介质流速，m/s；、—截面1-1和2-2处的海拔高度，m

3、；—介质的平均密度，kg/m3；—两截面之间的阻力损失，Pa。7.2通风计算的原理和基本方法任意截面处的压力P等于表压hz和大气压b之和，即：式中—海平面大气压力，Pa；—空气密度，kg/m3。基于以上表达式，截面1-1和2-2的绝对压力差可示为：将上式带入原始能量守恒方程可得：7.2通风计算的原理和基本方法上式就是总的压降，也就是需要风机提供的能量。在此需要特别注意的是考虑了自生通风能力，也就是大气对烟气的做功。自生通风力的表达式为：介质密度小于大气密度，这个密度差产生的流动压头（实际上是浮力和重力之差）称为自生通风力；气流向上流动的烟风道中，自生通风力是动力，克

4、服流动阻力，有助于气流的流动；气流向下流动的烟风道中，自生通风力是阻力，消耗外界压头，阻碍气流的流动；水平烟风道中，自生通风力等于零。7.2通风计算的原理和基本方法是气流通过等截面直通道，包括纵向冲刷管束的阻力，计算式为：2.阻力计算（1）通道沿程摩擦阻力计算式中—气体的密度，kg/m3；—沿程摩擦阻力系数；—通道长度，m；—通道当量直径，m；—气流的速度，m/s；、—气流、管壁的平均温度，K。7.2通风计算的原理和基本方法沿程摩擦阻力系数与雷诺数、管子粗糙度、管子节距等情况有关，可按相应公式进行计算。如果要求不是十分严格，可根据情况按下图、表选取沿程摩擦阻力系数。

5、7.2通风计算的原理和基本方法当气流横向冲刷锅炉受热面管束（蒸汽过热器、锅炉管束、省煤器、空气预热器）时，流动阻力计算式为：（2）横向冲刷管束阻力计算式中的ζ为阻力系数，其值与管束的结构形式、沿介质流动方向的管子排数、雷诺数等有关。介质进入和流出管束时，由于截面收缩和扩大引起的压头损失也计入其中，不再另行计算。7.2通风计算的原理和基本方法7.2通风计算的原理和基本方法7.2通风计算的原理和基本方法当气流通过截面或方向变化的通道时产生的阻力，称为局部阻力。局部阻力产生的根源是流体有粘性，通过形状或方向变化的通道时产生漩涡，耗散机械能。局部阻力计算式为：（3）通道局部

6、阻力计算式中的ζ为阻力系数，由通道截面变化、方向变化、雷诺数等具体条件来确定。因锅炉烟风道中介质流动一般已经进入湍流自模化区，局部阻力系数与雷诺数无关，仅取决于通道形状、方向。7.2通风计算的原理和基本方法7.2通风计算的原理和基本方法第七章锅炉设备的通风计算7.1通风的作用和方式7.2通风计算的原理和基本方法7.3烟道的阻力计算7.4风道的阻力计算7.5烟囱的计算7.6风机的选型和烟风道布置1.计算中的一般性规定7.3烟道的阻力计算以额定负荷作为计算基础；阻力计算前已完成热力计算，因此烟气流速、烟气温度、结构参数同热力计算；如果用书上的图确定动压头计算阻力时，因其

7、是按照标准状况空气绘制的，所以要进行烟气密度、飞灰浓度和烟气压力修正；7.3烟道的阻力计算由于计算公式和线算图未考虑实际受热面积灰影响，因此在烟道各部分阻力计算中都要引入修正系数k。2.各段烟道（受热面）计算应注意的问题7.3烟道的阻力计算计算烟道阻力的顺序是从炉膛开始，沿烟气流动方向，依次计算各部分阻力，然后计算各部分的自生通风力，由此可求得烟道的全压降。炉膛：出口负压机械通风20-40Pa、自然通风40-80Pa；防渣管：以横向冲刷计算；锅炉管束：注意既有横向冲刷又有纵向冲刷；省煤器：钢管式按照光管束来计算、铸铁式查简化公式；过热器：注意既有横向冲刷又有纵向