【導(dǎo)讀】燃燒釋放的熱量傳給水，加熱后的熱水直接供給工業(yè)生產(chǎn)和民用生活使用。本次畢業(yè)設(shè)計任務(wù)是29MW熱水鍋爐煙風(fēng)阻力計算。擇合適的引、送風(fēng)機提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。煙風(fēng)系統(tǒng)各部分介質(zhì)流量、溫度以及流通截面等相關(guān)。數(shù)據(jù)均根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸及額定負荷下熱力計算數(shù)據(jù)確定。的計算，引風(fēng)機的選擇，空氣側(cè)阻力的計算及鼓風(fēng)機的選擇。

　　

【正文】 阻力包括兩部分：一是不計入轉(zhuǎn)彎影響的沖刷管束的阻力，另一是轉(zhuǎn)彎的局部阻力，后者的阻 17 力系數(shù)為：對 180176。轉(zhuǎn)彎局部阻力系數(shù) ξ=，對 90176。轉(zhuǎn)彎局部阻力系數(shù) ξ=，對 45176。轉(zhuǎn)彎局部阻力系數(shù) ξ=。 轉(zhuǎn)彎中氣流計算速度的確定原則是：對于變截面轉(zhuǎn)彎，取為始、末端介質(zhì)流速的平均值，對于 180176。轉(zhuǎn)彎，取為始端、中位及末端的流速的平均值。 此處對 180176。轉(zhuǎn)彎局部阻力系數(shù) ξ=。 根據(jù)結(jié)構(gòu)，入口截面積 F1=，中間截面積 F2=，出口截面積 F3=，得有效截面積 F=3/（ 1/F1+1/F2+1/F3） =3/(1/+1/+1/) = （ 24） 式中 F1 ——入口截面積， m2； F2 ——中間截面積， m2； F3 ——出口截面積 ， m2。 前煙箱煙氣速度 由表 23 得煙氣溫度 θ=739℃ ，八字煙道（標(biāo)準狀態(tài)）煙氣容積 Vy=。計算燃料消耗量 Bj=。可得前煙箱煙氣容積 Vy’=VyB j(273+θ)/273 =(273+739)/273 =（ 25） 式中 Vy ——八字煙道（標(biāo)準狀態(tài)）煙氣容積， m3/s； Bj ——計算燃料消耗量 ， kg/s； θ ——煙氣溫度 ， ℃ 。 前煙箱煙氣速度 Vy’/F=。 前煙箱局部阻力 動壓頭 Pd=ρow y2/2273/(273+θ) =273/(273+) = （ 26） 式中 ρo ——煙氣密度， kg/m3； wy ——前煙箱煙氣速度， kg/s； θ ——煙氣溫度 ， ℃ 。 局部阻力系數(shù)與流體方向和速度變化有關(guān)的系數(shù) ， 具體指：流體流經(jīng)設(shè)備及管道附件所產(chǎn)生的局部阻力與相應(yīng)動壓的比值，其值為無量綱數(shù)。功能：用于計算流體受局部阻力作用時的能量損失。 18 局部阻力 ΔH3=ξPd =2 =45Pa 式中 ξ ——局部阻力系數(shù) ； Pd ——煙氣動壓頭， Pa。 動壓頭 由表 24 得煙氣速度 wy=。煙氣溫度 θ=℃ 。螺紋煙管內(nèi)徑 d=，沖刷長度 L=。得動壓頭 Pd=ρowy2/2273/(273+θ) =273/(273+) = 式中 ρo ——煙氣密度， kg/m3； wy ——煙氣速度， kg/s； θ ——煙氣溫度 ， ℃ 。 由表 24 螺紋煙管流阻系數(shù) ? =。 入口、出口阻力系數(shù) 按 [1]表 12 之 1，螺紋煙管入口阻力系數(shù) ξ1 = 按 [1]表 12 之 6，螺紋煙管出口阻力系數(shù) ξ2 = 螺紋煙管阻力 螺紋煙管總阻力系數(shù) ξ= ? L/d+ξ1+ξ2 =++ = （ 27） 式中 ? ——螺紋煙管流阻系數(shù) ； ξ1 ——螺紋煙管入口阻力系數(shù) ； ξ2 ——螺紋煙管出口阻力系數(shù)。 螺紋煙管阻力 ΔH4=ξPd 19 = =774Pa 式中 ξ ——螺紋煙管總阻力系數(shù) ； Pd ——煙氣動壓頭， Pa。 表 24螺紋煙管熱力計算初始值 序號 名稱 符號 單位 公式或數(shù)值來源 數(shù)值 1 管子內(nèi)徑 dn m 設(shè)計給定 2 管子 長度 L m 設(shè)計給定 3 煙氣計算溫度 θpj ℃ t+Δt=130+ 4 管子直徑 wy m/s VyB j(273+θpj)/273/Fy=(+273)/273 后煙箱出口阻力系數(shù)和后煙箱截面變化阻力系數(shù) 按 [1]表 12 之 6 后煙箱出口阻力系數(shù) ξ1=。 根據(jù)結(jié)構(gòu)入 口 截面積 F1=，后煙箱尺寸及面積 F2== 得截面比F2/F1=。 按 [1]圖 111Fsmb 得后煙箱截面變化阻力系數(shù) ξ2=。后煙箱阻力系數(shù)ξ=ξ1+ξ2=+=。 動壓頭 由表 25 后煙箱溫度 θ=180℃ ，煙氣容積（標(biāo)準狀態(tài)） Vy =。由后煙箱煙氣容積 Vy’’ = Vy Bj(273+θ)/273 =(273+180)/273 =（ 28） 式中 Vy ——（標(biāo)準狀態(tài)）煙氣容積， m3/s； Bj ——計算燃料消耗量 ， kg/s； θ ——煙氣溫度 ， ℃ 。 后煙箱煙氣速度 wy=Vy’’/F2=。 動壓頭 Pd=ρowy2/2273/(273+θ) =273/(273+180) = 式中 ρo ——煙氣密度， kg/m3； 20 wy ——后煙箱煙氣速度， kg/s； θ ——煙氣溫度 ， ℃ 。 表 25鍋爐各部分受熱面積和煙氣溫度 序號 名稱 符號 單位 爐膛 八字煙道 螺紋煙管 1 受熱面積 H m2 2 入口煙氣溫度 θ’ ℃ 1012 739 3 出口煙氣溫度 θ’’ ℃ 1012 739 180 后煙箱與省煤器之間的阻力 后煙箱與省煤器之間的阻力 ΔH5=ξP d = =10Pa 式中 ξ ——后煙箱與省煤器之間阻力系數(shù) ； Pd ——煙氣動壓頭， Pa。 由于實際布置未知，煙道阻力暫取 ΔH6=200Pa。 根據(jù)樣本、除塵器阻力取 ΔH7=1050Pa。 煙氣動壓頭 根據(jù) GB13271 煙囪高度取 h=45m，根據(jù)結(jié)構(gòu)煙囪直徑 d=2m。煙囪截面積F=? d2/4=。由表 23 排煙溫度 θpy=180℃ 。煙氣速度 wy=VyBj/F（ 273+θ） /273 =(273+180)/273 =（ 29） 式中 Vy ——（標(biāo)準狀態(tài)）煙氣容積， m3/s； Bj ——計算燃料消耗量 ， kg/s； θ ——煙氣 溫度 ， ℃ 。 21 F ——截面積。 動壓頭 Pd=ρowy2/2273/(273+θ) =()2/2273/(273+180) = 式中 ρo ——煙氣密度， kg/m3； wy ——煙氣速度， kg/s； θ ——煙氣溫度 ， ℃ 。 沿程阻力系數(shù) 按 [1]表 11 得沿程阻力系數(shù) ? =。由沿程阻力系數(shù) ? ，長度 L，直徑 d，動壓頭 Pd得沿程阻力 h1=? L/dP d =（ 452） /2 =29Pa （ 210） 式中 ? ——沿程阻力系數(shù) ； L ——煙道進出口截面高度差 ， m； d ——直徑， m； Pd ——動壓頭， Pa。 煙囪阻力 按 [1]之 煙囪進口阻力計算：流速取為進口煙道中的流速；當(dāng)采用變截面轉(zhuǎn)彎型式時，其阻力系數(shù)與彎頭阻力系數(shù)取法一致。對于定型進口，其阻力系數(shù)一般為 ξ=~，ξ 的具體數(shù)據(jù)可根據(jù)煙囪進口結(jié)構(gòu)型式的相關(guān)資料確定。此處 入口阻力 系數(shù) ξ1=。 按 [1]之 出口阻力系數(shù) ξ2 =1。并對應(yīng)與煙囪出口截面的煙氣流速，當(dāng)煙囪出口裝有擴壓管時，還應(yīng)計入擴壓管阻力損失。煙囪阻力 ΔH8=h1+(ξ1+ξ2 )P d =29+(+1) =78Pa 式中 h1 ——沿程阻力， Pa； ξ1 ——入口阻力系數(shù)， m； ξ2 ——出口阻力系數(shù)， m； Pd ——動壓頭， Pa。 22 沿?zé)煹溃ɑ驘犸L(fēng)道）高度，由于煙氣（或熱空氣）與外界大氣密度差所產(chǎn)生的壓頭，稱自生通風(fēng)壓頭，也稱自生通風(fēng)力或自撥風(fēng)。自生通風(fēng)壓頭的符號是這樣規(guī)定的：當(dāng)煙氣（或熱空氣）向上流動時取正號，向下流動時取負號。由于自生通風(fēng)壓頭有方向性，在鍋爐通風(fēng)過程中，如果煙氣（或熱空氣）是向上流動，它將成為流動的推動力；如果向下流動，它將成為流動的阻力。 自生通風(fēng)力 ΔH9=（ h2） g{273/(273+θpy)} =（ 452） {（ 273+180） } =166Pa （ 211） 式中 h ——高度 ； ρo ——煙氣密度， kg/m3； θpy ——排煙溫度 ， ℃ 。 煙氣側(cè)全壓降 ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7+ΔH8+ΔH9 =20+228+45+774+10+200+1050+78166 =2199Pa （ 212） 式中 ΔH1 ——爐膛出口負壓 ， Pa； ΔH2 ——八字煙道總阻力 ， Pa； ΔH3 ——局部阻力 ， Pa； ΔH4 ——螺紋煙管阻力 ， Pa； ΔH5 ——后煙箱與省煤器之間的阻力， Pa； ΔH6 ——后煙箱與除塵器與煙囪之間的煙道阻力， Pa； ΔH7 ——除塵器阻力， Pa； ΔH8 ——煙囪阻力 ， Pa； ΔH9 ——自生通風(fēng)力， Pa。 23 第 3 章 引風(fēng)機 引風(fēng)量應(yīng)略大于 排風(fēng)量 ，而 排風(fēng)量 又取決于煙氣量，因此應(yīng)根據(jù) 排風(fēng)量 來選擇風(fēng)機，選擇 引風(fēng)機 時應(yīng)考慮其使用溫度，高溫 引風(fēng)機 可以用于低溫，但低溫風(fēng)機用于高溫時應(yīng)慎重，流量分為標(biāo)態(tài)下的 流量和運行 工況點 的流量，一般高溫時氣體的密度會小于低溫時的密度 ， 風(fēng)機 軸功率 會減少，但風(fēng)量不會變化 。 按 [1]表 41 風(fēng)量裕量系數(shù) Kq=，風(fēng)壓裕量系數(shù) KH=。煙道漏風(fēng)系數(shù) Δ? 1 取 ，除塵器漏風(fēng)系數(shù) Δ? 2 取 。由表 31 得排煙處過量空氣系數(shù) ? ’’ =。由表 25 排煙溫度 θpy=156℃ ，按 ? py=，得煙氣總?cè)莘e Vpy=。由表 41，理論空氣量V’’=，排煙處的煙氣容量 Vi=Vpy+(Δ? 1+Δ? 2)V 0 =+(+) =（ 31） 式中 Vpy ——煙氣總?cè)莘e， m3/kg； Δ? 1 ——煙道漏風(fēng)系數(shù) ； Δ? 2 ——除塵器漏風(fēng)系數(shù)； V0 ——理論空氣量， m3/kg。 表 31煙道中各處過量空氣系數(shù)及各受熱面漏風(fēng)系數(shù) 序號 煙道名稱 過量空氣系數(shù) 漏風(fēng)系數(shù) α’ α’’ Δα 1 爐膛 2 八字煙道 3 螺紋煙管 引風(fēng)機處的煙氣溫度因漏風(fēng)系數(shù) Δ? 取 θpy 故 θyf=180℃ 。 引風(fēng)機處的煙氣流量 Vyf=3600BjVi(273+θyf)/273 =3600(273+180)/273