锅炉房工艺系统及辅助设备-锅炉的通风方式及风烟道阻力计算

3.3.1锅炉的通风方式3.3.2锅炉风烟道设计3.3.3锅炉烟道的阻力计算3.3.4锅炉风道的阻力计算3.3.5风机的选择计算一、风机的选择计算当锅炉额定负荷下的烟、风道的流量和阻力确定后，即可计算所需风机的风量和风压，进行风机的选择。送风机的选择计算送风机的风量按下式计算送风机的风压按下式计算引风机的选择计算引风机的风量按下式计算引风机的风压按下式计算风机所需电动机的功率计算风机所需功率按下式计算电动机功率Nd(kW)按下式计算3.3.1锅炉的通风方式3.3.2锅炉风烟道设计3.3.3锅炉烟道的阻力计算3.3.4锅炉风道的阻力计算3.3.5风机的选择计算一、锅炉的通风方式根据空气或烟气的流动动力不同，锅炉的通风方式可分为自然通风和机械通风两种自然通风是利用烟囱内的热烟气和外界冷空气的密度差产生的抽力，来克服通风系统中空气和烟气的流动阻力。。机械通风是借助风机所提供的压头来克服空气和烟气的流动阻力。目前采用的通风方式有三种：负压通风、正压通风和平衡通风。锅炉的风机负压通风在锅炉通风系统中只装设引风机，利用引风机和烟囱克服烟、风道阻力，包括燃料层和炉排的阻力。正压通风在锅炉通风系统中只装设送风机（也称鼓风机），利用鼓风机的压头和烟囱的抽力克服全部烟、风系统阻力。3.3.1锅炉的通风方式3.3.2锅炉风烟道设计3.3.3锅炉烟道的阻力计算3.3.4锅炉风道的阻力计算3.3.5风机的选择计算一、锅炉风道的阻力计算锅炉送风系数总阻力

包括燃烧设备阻力

、空气预热器空气侧阻力

和风道阻力

，即燃烧设备阻力

取决于炉子型式和燃料层厚度等因素，往复推动炉排炉600Pa；链条炉排800～1000Pa。对于沸腾炉，燃烧设备阻力

指布风板（风帽在内）阻力和料层阻力；对煤粉炉，燃烧设备阻力

指按二次风计算的燃烧器阻力；对燃油燃气锅炉，燃烧设备阻力

指调风器的阻力。空气预热器空气侧阻力

是指管外空气冲刷管束所产生的阻力，通常由制造厂家提供。风道阻力

风道阻力计算与烟道阻力计算一样，是按锅炉的额定负荷进行的。风道阻力计算时，空气流量按下式计算3.3.1锅炉的通风方式3.3.2锅炉风烟道设计3.3.3锅炉烟道的阻力计算3.3.4锅炉风道的阻力计算3.3.5风机的选择计算

风、烟管道是通风系统的重要组成部分，风、烟管道的设计包括管道的结构、布置及管道断面尺寸的确定。

一、风、烟管道的结构

锅炉送风管道指从空气吸入口到送风机入口，再从送风机出口到炉膛这段管道；排烟管道指从锅炉或省煤器烟气出口到引风机入口，再从引风机出口到烟囱入口的连接管道，二者统称为风、烟管道。

风、烟管道的截面形状有圆形、矩形，烟道还有圆拱顶形。

制作风、烟管道的材料有钢板和砖等。冷风管道用2~3mm厚度的钢板制作；热风管道和烟道一般采用3～4mm厚度的钢板制作。矩形钢板风、烟管道应配置足够的加强肋或加强杆，以保证其强度和刚度的要求。对于砖砌烟道，因烟气温度较高，烟道还应设内衬。砖砌烟道拱顶一般采用下列两种型式：大圆弧拱顶。如图所示。大圆弧拱顶烟道图对于较大的烟道(大于2m2)，由于拱顶受热面膨胀分力较大，为防侧墙破裂，每隔一定距离要用铁箍加固；烟道截面积小于2m2时，可不用加铁箍。大圆弧拱顶的有效面积大，可相应降低烟道高度。2.半圆弧拱顶。拱顶以烟道宽度的1/2为半径，如图所示。

半圆弧拱顶热膨胀时可自由上下伸缩，不易造成侧墙的破裂，对于大断面烟道也不必加铁箍而节省钢材，故多被采用。半圆弧拱顶烟道二、风、烟管道布置要点风、烟管道的布置，要力求平直通畅，附件少，气密性好和阻力小。水平烟道要敷设使烟气抬头走的坡度，避免逆坡，通向烟囱的水平总烟道一般采用3％以上的坡度。风烟管道应尽量采用地上敷设，其优点是检修方便，降低修建费用，布置时应不妨碍操作和通行。为了便于清灰，减少锅炉房面积，总烟道应布置在室外，如图所示，烟道转弯处内壁不能做成直角，以免增加烟气阻力。烟道外表面应加以粉刷，以免冷风及雨水渗入，同时要考虑排除雨水的措施。总烟道的布置烟风道截面积由小变大时，其渐扩管的张开角度取7°~20°；烟风道截面积由大变小时，其渐缩管的最佳收缩角为20°。风机出口处渐扩管道的形状应符合图（a）的要求。图（b）的渐扩管形状会使阻力明显增加。风机出口的渐扩管图风机出口处风烟道的转弯方向应与风机叶轮旋转方向一致，否则气流会形成旋涡而使阻力明显变大，如图所示。风机出口管道的转向管道布置时，如果两局部阻力配件距离过近，会使阻力明显增加，串联弯头所产生的阻力之和往往大于单个弯头阻力之和，为了减少管道阻力，其相邻距离有一定要求，如图所示(图中dd为管道当量直径)。对相邻弯头距离的要求三、风、烟管道截面面积

风、烟管道的截面面积计算是按锅炉额定负荷进行的，可按下式确定式中

F—管道的截面积，㎡；

V—空气量或烟气量，m³/h；

ω—空气或烟气选用流速，m/s，见下表。烟道或风道类别冷风道烟道或热风道自然通风烟囱出口机械通风烟囱出口自然通风流速（m/s）机械通风吸入段流速（m/s）机械通风压出段流速（m/s）机械通风流速（m/s）自然通风流速（m/s）正常流速（m/s）允许最小流速（m/s）正常流速（m/s）允许最小流速（m/s）砖砌或混凝土管道3~56~88~106~83~56~82.5~310~204~5金属管道8~1210~1510~158~108~102.5~310~204~5较短的风、烟管道宜按其所连接设备的进出口断面确定尺寸。除尘器之前的烟道截面面积可按锅炉排烟流量及排烟温度计算。风、烟管道截面积确定之后，可根据确定的断面形状计算出几何尺寸。3.3.1锅炉的通风方式3.3.2锅炉风烟道设计3.3.3锅炉烟道的阻力计算3.3.4锅炉风道的阻力计算3.3.5风机的选择计算一、烟道阻力计算

计算烟道阻力的顺序从炉膛开始，沿烟气流动方向，依次计算各部分阻力，由此求得烟道的全压降，作为引风机选择的依据。按烟气流程的顺序，锅炉烟气系统总阻力

包括炉膛负压

、锅炉本体阻力

、省煤器阻力

、空气预热器烟气侧阻力

、除尘器阻力

、烟道阻力

、烟囱阻力

，即

式中——锅炉烟气系统总阻力（Pa）炉膛负压

炉膛保持一定的负压可防止烟气和火焰从炉门及缝隙处向外喷漏，但负压不能过高，以免冷空气向炉内渗透过多，降低炉温和影响锅炉效率。炉膛负压由燃料的种类、炉子型式及所采用的燃烧方式而定。机械通风时，一般取=20～40Pa；自然通风时，取=40～80Pa。锅炉本体阻力

锅炉本体阻力是指烟气离开炉膛后冲刷受热面管速所产生的阻力，通常由锅炉制造厂家的计算书中查得。省煤器阻力

指烟气横向或纵向冲刷管束时产生的阻力，通常由锅炉制造厂提供。空气预热器烟气侧阻力

管式空气预热器中空气在管束外面横向流动，烟气在管内流动。因此，空气预热器的烟气侧阻力是由管内的摩擦阻力和管子进出口的局部阻力组成。通常由制造厂家提供。除尘器阻力

与除尘器型式和结构有关，可根据制造厂提供的资料确定；对于常用的旋风除尘器，阻力约为600~800Pa。烟道阻力

烟道的阻力