1、第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 一一、通风包括、通风包括 通风是锅炉的通风是锅炉的“呼吸呼吸”器官，是调整锅炉器官，是调整锅炉出出 的手段，是锅炉正常运行的保证。的手段，是锅炉正常运行的保证。二二 通风方式：通风方式：1.自然通风：由密度差形成的自生风力克自然通风：由密度差形成的自生风力克 服锅炉烟风道的阻力。仅用于小型、立服锅炉烟风道的阻力。仅用于小型、立 式、无尾部受热面的锅炉。式、无尾部受热面的锅炉。（引风）排烟（给风）送风第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 2.机械通风：由风机给烟气或空气加压，机械
2、通风：由风机给烟气或空气加压，克服炉内的阻力。克服炉内的阻力。用于用于容积较大的锅炉炉没尾部受热面的小型锅第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 通风计算的目的：通风计算的目的：确定锅炉烟风系统的全压降，为选择送、确定锅炉烟风系统的全压降，为选择送、引风机提供可靠的依据。引风机提供可靠的依据。注：注：在通风阻力计算中，烟风系统各部分介质流量、在通风阻力计算中，烟风系统各部分介质流量、t、流通截面等数据均以锅炉额定负荷下的热力计算数流通截面等数据均以锅炉额定负荷下的热力计算数据确定。据确定。我国工业锅炉烟风道阻力计算的方法用原苏联我国工业锅炉烟风道阻力计算的方法用原苏联1977版体版
3、体系。系。第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第一节第一节 通风的作用和方式通风的作用和方式 一、通风：一、通风：是一个连续将锅炉所需的空气送入，不是一个连续将锅炉所需的空气送入，不断补给锅炉以燃烧之用，不断把烟气排断补给锅炉以燃烧之用，不断把烟气排走的过程。走的过程。二、机械通风方式二、机械通风方式 1.负压通风负压通风 在烟囱前设引风机克服烟风道阻力。在烟囱前设引风机克服烟风道阻力。第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 特点：炉膛内负压高，烟风道风均为负特点：炉膛内负压高，烟风道风均为负 压，锅炉房卫生好。压，锅炉房卫生好。2.正压通风正压通风 在空气预热器入
4、口处设置风机，无引风机在空气预热器入口处设置风机，无引风机特点：风机经过的空气是洁净的，而炉子烟特点：风机经过的空气是洁净的，而炉子烟 风道为正压，无漏风，但若炉墙、烟风道为正压，无漏风，但若炉墙、烟 道不严，造成冒烟，锅炉房的卫生条道不严，造成冒烟，锅炉房的卫生条 件不好。件不好。第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 3.平衡通风平衡通风 同时设送、引风机，克服两者的弱点。送风同时设送、引风机，克服两者的弱点。送风道烟道的阻力分别由送、引风机承担。道烟道的阻力分别由送、引风机承担。特点：特点：a.送风道正压，但不很大送风道正压，但不很大 b.炉膛及烟道负压，负压值也不很大炉膛及
5、烟道负压，负压值也不很大 优点：有效地送入空气，又使炉膛及全部烟优点：有效地送入空气，又使炉膛及全部烟 道在合理的负压下运行；锅炉房的安道在合理的负压下运行；锅炉房的安 全卫生条件好；漏风量小。全卫生条件好；漏风量小。这种通风方式在目前供热锅炉中最常见。这种通风方式在目前供热锅炉中最常见。第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 三、通风计算的目的：三、通风计算的目的：克服烟风道中的阻力克服烟风道中的阻力,给烟、风增加能给烟、风增加能 量，选择合适的风机量，选择合适的风机,第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第二节第
6、二节 通风计算的原理和基本方法通风计算的原理和基本方法 原理：伯努利方程原理：伯努利方程 不可压缩流体元流能量方程不可压缩流体元流能量方程 （1）整理得：整理得：（2）相对截面处的绝对压力相对截面处的绝对压力 相对截面处海拔高度或距离基准面相对截面处海拔高度或距离基准面 的高度的高度 相对截面处的介质流速相对截面处的介质流速 相对截面处的平均介质密度相对截面处的平均介质密度 slhgzpgzp22221211220)(2)(12212212slhzzgpp12pp12zz2122第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 图8-2 任意烟风道简图第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备
7、的通风计算 则两截面的总压降 为：两截面间介质的流动阻力 Pa zssdslzzhhhhhH21slh局部横向冲刷摩擦jbhxmchhh 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 由于介质密度变化而产生的流动压头，又叫自生 风力 由于通道截面变化或介质温度变化所致。而截面变化归于局部阻力，而实际上有温度变化导致的 是很小的，可以忽略。zshPasdhsdh变化速度变化比容介质温度变化归于局部阻力（略去）通道截面变化)()(12zzghkzszsh0z0z0z水平烟风道气流下降为负气流上升为正 介质速度变化介质速度变化可正、可负、可为零。第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计
8、算 二.阻力计算（一）沿程摩擦阻力 若介质温度变化 不大或没有变化时：（二）横向冲刷管束阻力22wdlpef22wp 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 基本公式：阻力系数根据管束结构而定。横向冲刷光管管束，顺列：=0 Z2 0 单排管子的阻力系数，与s1/d、s2/d、雷诺数Re、比值（s1-d）/（s2-d）有关；Z2 管束的纵向排数 错列：=0（Z2）0 单排管子的阻力系数；与s1/d、s2/d、雷诺数Re、比值 （s1-d）/（s2-d）有关；Z2 管束的纵向排数22wp 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 表 8-1 沿程摩擦阻力系数 第八章第八章 锅
9、炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 (三三)局部阻力局部阻力 气流通过截面或方向变化的通道时产生气流通过截面或方向变化的通道时产生的阻力，同时也有沿程摩擦阻力。两者的阻力，同时也有沿程摩擦阻力。两者应分别计算。应分别计算。局部阻力系数。
10、局部阻力系数。其他符号同前其他符号同前22wp 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 局部阻力系数。局部阻力系数。局部阻力可以分为局部阻力可以分为如下几种：如下几种：1.截面改变截面改变-截面变化，截面变化，在表在表4-2查得。查得。截面突然变化，截面突然变化，由由4-11查得查得 扩散管扩散管 突然变小突然变大平面扩散棱锥扩散圆锥扩散321第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 -扩散系数扩散系数 4-12查得；查得；-局部阻力系数，按突扩求得局部阻力系数，按突扩求得 4-11查查 得。得。扩散角的计算扩散角的计算jkksksksjk天圆地方；天方地圆按较大一侧计算
11、当两侧扩散角不同时21第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 图8-11第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 图8-12第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 图8-13第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 2.转弯阻力转弯阻力通道中所有转弯的阻力系数按下式通式：通道中所有转弯的阻力系数按下式通式：-粗糙度影响修正；粗糙度影响修正；-转弯
12、的原始阻力系数，取决于形状转弯的原始阻力系数，取决于形状和相对曲率半径；和相对曲率半径；B-弯头角度有关的系数弯头角度有关的系数C-弯头截面形状参数弯头截面形状参数 C=1 BCkzykzy正方形圆形第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 图8-14第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 图8-15第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 图8-16第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 4-3 烟囱的计算烟囱的计算一、自然通风时烟囱的高度烟囱的计算包一、自然通风时烟囱的高度烟囱的计算包括如图，烟囱工作示意图：括如图，烟囱工作示意图：设烟囱高度为设
13、烟囱高度为HYZ)273273273273(yzylkkyzyzzstgHh第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 在自然通风的锅炉房内，克服烟道的阻力在自然通风的锅炉房内，克服烟道的阻力来自于自生风力来自于自生风力:则由（则由（4-45）可以推导如下式）可以推导如下式)458(2.1101325293.1101325yyyzyzzsHbhbh101325)273273(101325293.12.1bgbhHHyzykyyzyyz第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 二二、烟囱中烟气温度的计算、烟囱中烟气温度的计算烟气在烟囱流动过程中烟气温度是变化的。烟气在烟囱流动过
14、程中烟气温度是变化的。1.烟气在烟道中的温度降烟气在烟道中的温度降（有良好保温时不考虑）（有良好保温时不考虑）3600cVQyflqlqQ烟道中烟气温降烟道中烟气温降 烟道自然冷却散热损失烟道自然冷却散热损失,W第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 2.烟气在烟囱中的温度降烟气在烟囱中的温度降yzH DA 烟气在烟囱中的温度降烟气在烟囱中的温度降 烟气在每米高度的温度降烟气在每米高度的温度降/m /m 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 3.烟囱出口烟气温度烟囱出口烟气温度 2py2py,锅炉排烟温度锅炉排烟温度烟气在烟道中和烟囱中的温度降烟气在烟道中和烟囱中的温
15、度降烟囱的出口温度烟囱的出口温度2)(2pyyz4.烟囱中烟气平均温度烟囱中烟气平均温度第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 二二、机械通风时烟囱高度的确定、机械通风时烟囱高度的确定 考虑环保要求，要有足够的高度。新建锅考虑环保要求，要有足够的高度。新建锅炉房只设一个烟囱，并根据锅炉房容量炉房只设一个烟囱，并根据锅炉房容量而定，而定，锅炉大气污染物排放标准锅炉大气污染物排放标准GB13271-2001.新建锅炉房烟囱周围半径新建锅炉房烟囱周围半径200 m距离有建筑距离有建筑物时，烟囱应高出最高建筑物物时，烟囱应高出最高建筑物3以上。当以上。当D28（40）时，烟囱高度不低于）时
16、，烟囱高度不低于45m.第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 三三、烟囱高度确定原则、烟囱高度确定原则1 自然通风，克服烟、风道阻力，同时考自然通风，克服烟、风道阻力，同时考虑排放。虑排放。2机械通风，主要是排放要求机械通风，主要是排放要求 工业工业“三废三废”排放试行标准排放试行标准 工业设计卫生标准工业设计卫生标准 锅炉大气污染物排放标准锅炉大气污染物排放标准 大气环境质量标准大气环境质量标准 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 四、四、烟囱的直径烟囱的直径22220188.0*785.0*3600*273)273(wvwnvBdyzyj第八章第八章 锅炉设备
17、的通风计算锅炉设备的通风计算 4.4风机的选型和烟风道布置风机的选型和烟风道布置一一、送、引风选型原则、送、引风选型原则 满足锅炉在全负荷情况下满足锅炉在全负荷情况下 要求，并考虑一定的裕度要求，并考虑一定的裕度。压头流量HQ 设备工况裕度系数风量裕量系数 压头裕量系数 送风机1.11.2引风机1.11.2 带尖峰负荷时1.031.0512第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 二二、选型参数、选型参数 转数转数sn75.05.0)2.1(092.0PQnnsminrhm33mkgPa n风机转数 Q设计流量 工作介质的密度 P风机设计压头 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备
18、的通风计算 2.设计计算流量设计计算流量jQ205110*01325.1HbZVQj3.设计计算全压设计计算全压jHHHj24.风机的功率风机的功率HHj25.设计计算全压设计计算全压 第八章第八章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 7.风机的功率或风机的功率或 gHQNjj3600kw036.1HHj风机中的介质压缩系数风机中的介质压缩系数 应使风机的工况点落在风机最高效率的应使风机的工况点落在风机最高效率的90以上区域。以上区域。风机运行中最大出力工况是：烟风道特性曲线与导向风机运行中最大出力工况是：烟风道特性曲线与导向器全开时风机特性曲线的交点。器全开时风机特性曲线的交点。第八章第八
19、章 锅炉设备的通风计算锅炉设备的通风计算 1 对离心风机：计算工况点应尽可能接近导向器对离心风机：计算工况点应尽可能接近导向器 全开的风机特性。全开的风机特性。2 对轴流风机：计算工况点相应于最高效率工对轴流风机：计算工况点相应于最高效率工 况再大况再大1015，导向器开度以保证，导向器开度以保证低负荷时风机仍能在高效区运行。低负荷时风机仍能在高效区运行。三三、选择风机和烟风道布置的一般要求、选择风机和烟风道布置的一般要求 1.单炉配置单炉配置 2.单炉配置的风量裕量为单炉配置的风量裕量为10，风压裕量为，风压裕量为20。3.集中配置时，风机不少于集中配置时，风机不少于2台，一用一备。台，一用一备。并联后工况与单机相同。并联后工况与单机相同。4.选用高效率、低噪声、节能的风机。选用高效率、低噪声、节能的风机。风道布置风道布置设计手册设计手册
