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锅炉原理-空气动力计算


Vrk BjV ''
'' l
l
zf
273 trk 273
4. 各种燃烧设备的阻力:
H 5.总阻力: lz
h
6.修正:若海拔大于200m需修正,即
H lz
h 101325 bk
bk —风道中空气的平均压力
bk
b
h 2
b—当地平均大气压力
7.风道的自生通风能力
hzs Hg k rk
rk
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,用于大容量锅炉 时,由于阻力大,漏风严重,影响 效率。
若烟道为负压,则绝对压力等于大气 压力减去其真空度S
P b s b0 kgz S
P1 P2 S2 S1 k g z2 z1
H S2 S1 hlz hjs hzs
∴介质在通道内流动时,任意两截面的总压降总是由流动
阻力 hlz 加速压降 hjs 和自生通风能力 hzs 三部分组成。
P1 P2 h1 h2 b1 b2 h1 h2 kg z2 z1
注意两截面的总压降 H
H h1 h2 hlz
w22 w12 2
k g z2 z1
hlz hjs hzs
hlz : 流动阻力;
hjs:加速压降;
hzs:自生通风力(密度差引起的浮生力)
hjs
w22 w12 2
hjs 是由于介质速度变化而引起的压头损
失,介质速度的变化有二个原因:
①由于通道截面变化 ②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, 而在加速压降中仅考虑温度变化引起的损失
hjs
w22 w12 2
2
w2
w1 w2
w1
wpj
w2
w1
§17-4 风道计算
冷风道 风道空热预风器道
燃烧设备
风道计算与烟道一样也按锅炉额定负荷计算并在热 力计算之后进行。
1.冷风道阻力:局部阻力和沿程摩擦阻力
冷空气流量:
Vlk
BjV o
'' l
l
zf
ky
273 tlk 273
2.空预器阻力:
3.热风道阻力:局部阻力和沿程摩擦阻力
热空气流量
在一般大型煤粉锅炉中,烟气侧的流动阻力为 2000~3000pa,空气侧为2500~4000pa,耗电都 在100kW以上,因此阻力计算直接关系到电厂的 经济性,尤其在有制粉系统阻力,除尘器阻力, 脱硫阻力以及烟气再加热的阻力等进行计算,得 到比较准确的结果,为设备选型服务。
§17-2 空气动力计算原理
k0
273 273 tk
353 273 tk

0 k
1.293 )
一般 tlk 20 ℃ k 1.2
353
hzs
Hg
1.2
273
tk
tk —风道中空气的温度
总的自生通风力
H zs hzs
空气向上流动时,取正号,向下时 取负号。(与烟道时相同)
8.总压降
Hk Hlz Hzs hl' hl' —炉膛内空气进口高度上的负压 若烟气出口在炉膛上部: hl' hl'' 0.95Hg 若烟气出口在炉膛下部: hl' hl'' 0.95Hg
自生通风能力
hzs k g z2 z1
它由介质与外界空气的密度差和通 道的高度差所产生。
由于烟道中的介质密度 总小于外界空气密度 k 。
结论 ①在上升烟道中,自生通风力为正值,可用来克服流动阻力,如烟囱。
②在下降烟道中,则 hzs 为负值,阻滞介质流动,需消耗外界压头。
③水平烟道中 hzs 0
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。

w2
w1
wpj
2 1 273 pj

hjs
wp2j
2 1 73 pj
结论:
①若介质被加热,即 2 1 0 , hjs 0 ,引
起压力损失在风道中,空气在空预器中就是这样。
②若介质补冷却,即 2 1 0 , hjs 0 ,
使压头增加,烟道中总是由于温度降低而使压头 增加。 ③无论何种状态,速度损失值相对其它损失总很 小。空气动力计算中常可忽略不计。
⑦烟囱入口压力即是前面烟道出口的压力
∴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
hyc
8i
c
2 c
2
c —出口阻力系数
—烟囱中烟气密度,取引风机烟温下的密度,
不考虑烟囱的冷却。
2、烟道总阻力:
• 受热面阻力:凝渣管束,锅炉管束,过热 器,省煤器,空气预热器等)
• 烟道阻力:局部阻力和沿程摩擦阻力 • 除尘器阻力:由结构决定 • 烟囱阻力:沿程摩擦阻力和出口局部阻力
空气动力计算
§17-1 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,不消耗电力,无噪 声污染。
优点:整个烟道均匀可在较小负压下工 作,炉膛出口保持20~30Pa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、从而选择合理的通风 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。
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:
为介质平均密度。
P2 P1
w22 w12 2
g z2 z1 hlz 0
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。
P h b h b0 kgz
b0 —海平面的大气压
k —空气的平均密度
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