锅炉教案（建环）.doc

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1、《锅炉房工艺与设备》（Part2）教案(建筑环境与设备工程专业)卢平南京师范大学动力工程学院2008年12月第六章锅炉设备的空气动力计算§6.1通风的作用和方式一、锅炉通风作用1．锅炉通风过程在锅炉燃烧过程中，必须连续的将燃烧所需的空气送入炉内，同时将炉内的燃烧产物不断引出炉外的过程2．锅炉空气动力计算的任务计算锅炉通风过程中的流动阻力，选择合适的通风装置，确保燃烧及换热过程安全正常的进行二、通风方式1．自然通风利用烟囱中热烟气与外界冷空气的密度差所形成的自生风引力来克服锅炉风、烟道的流动阻力。如立式水火管锅炉2．机械通风1）负压通风——利用风机的抽力来克服锅炉烟风道的流动阻力。2）正压通

2、风——利用风机的压头来克服锅炉烟风道的流动阻力。缺点：炉膛和全部烟道在正压下工作，炉墙和门孔需密封优点：①提高了炉膛燃烧热强度，同等锅炉体积较小②3）平衡通风——利用送风机、引风机分别克服锅炉风、烟道的流动阻力。确保炉及及烟道处于微负压运行工况，炉膛出口真空度为20~30Pa。送风机：从风道吸入口到进入炉膛的全部风道阻力，空预器、燃烧设备引风机：从炉膛出口到烟囱出口的全部烟道阻力，管束、省煤器、空预器、除尘器、烟囱等优点：①炉膛和全部烟道在负压下运行，锅炉房的安全和卫生条件好②与负压通风相比漏风量较小，保持较高的经济性§6.2通风阻力计算的原理及基本方法一、计算原理由流体力学中的伯努利方程

3、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：1．流动水力阻力：由沿程摩擦阻力组成横向冲刷阻力局部阻力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——局部阻力实际计算中常忽略介质温度变化——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。二、阻力计算1．沿程阻力计算1）气流在等截面通道内流动，包括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Pa2）气流在等截面通道内流动，同时进行热交换的非等温状态Pa

4、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8-4）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（图8-5）2．横向冲刷管束阻力Pa1）横向冲刷光滑管顺列管束（图8-7）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（图8-9）3）斜向冲刷光滑管（图8-10）阻力系数同样按横向冲刷的公式和线图计算，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8-4查取（根

5、据流速和气流温度）阻力系数由表8-2和图8-11~图8-16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3）三通的阻力§6.3烟道阻力计算一、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的；2．wy、在计算中一律以平均值进行计算；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

6、对流烟道中各受热面积灰修正，根据表8-3进行6．计算顺序按锅炉出口真空度，氧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。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，应分别计算相加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．省煤器自学（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：P

7、a为局部阻力系数，由图8-11确定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）引风机处烟气温度：℃3）确定烟道几何尺寸时，烟气流速按表8-4选取，水平烟道烟气流速不小于7~8m/s,烟道的高宽比取1.2:1。4）烟道摩阻和局部阻力损失计算见p205~2