【正文】 主要組成部分，為降低整體裝置的煙風(fēng)阻力，因重點(diǎn)從這兩部分著手改進(jìn)，可起到較明顯的效果。鍋爐煙氣阻力分為摩擦阻力和局部阻力兩種。局部阻力發(fā)生在鍋爐中的局部障礙處。造成邊界層的分離，從而產(chǎn)生擾動(dòng)和大量的漩渦，是流體壓頭損失。 各種結(jié)構(gòu)通道的流場(chǎng)分布及阻力特性研究一直是國(guó)內(nèi)外流體力學(xué)界研究的熱門課題。但由于其相對(duì)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性，基于方圓結(jié)構(gòu)的流場(chǎng)及阻力特性，國(guó)外有借助實(shí)驗(yàn)手段對(duì)其進(jìn)行研究的情況。 因此煙氣側(cè)的阻力包括九個(gè)部分： 爐膛出口負(fù)壓； 八字煙道阻力； 前煙道阻力； 螺紋煙管阻力； 后煙箱阻力； 后煙箱與除塵器以及除塵器與煙囪的阻力； 除塵器阻力； 煙囪阻力； 自生通風(fēng)力。 引風(fēng)機(jī)選型： 煙氣容量 的計(jì)算； 引風(fēng)機(jī)應(yīng)有煙氣量 的計(jì)算； 引風(fēng)機(jī)應(yīng)有壓頭 的計(jì)算； 根據(jù)引風(fēng)機(jī)應(yīng)有煙氣量和應(yīng)有壓頭選擇 引風(fēng)機(jī)型號(hào) ； 引風(fēng)機(jī)參數(shù) 。 因此空氣側(cè)阻力包括六個(gè)部分： 吸風(fēng)管路阻路； 調(diào)風(fēng)裝置阻力； 送風(fēng)道阻力 分倉(cāng)室阻力； 等壓分倉(cāng)阻力； 爐排及煤層阻力。 12 第 2 章 煙氣側(cè)阻力計(jì)算 鍋爐煙風(fēng)阻力計(jì)算的目的在于確定鍋爐煙、風(fēng)系統(tǒng)的全壓降，用以選擇使用的送、引風(fēng)機(jī)。煙風(fēng)阻力計(jì)算的流程圖 如下圖 21 所示?？諝饬鞒蹋何L(fēng)管路 → 調(diào)風(fēng)門 → 鼓風(fēng)機(jī) → 送風(fēng)管路 (包括三通、直角、轉(zhuǎn)彎等） →分倉(cāng)風(fēng)室 (承載風(fēng)箱 )→ 等壓風(fēng)倉(cāng) → 爐排 → 煤層。本鍋爐前煙箱煙速略高于 10m/s，尚屬可以。 （ 3）鼓、引風(fēng)機(jī)選擇時(shí)盡量使計(jì)算所需的應(yīng)有風(fēng)量 Qr，應(yīng)有煙頭 Hr 分別接近所選風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 Q，全頭 H，使風(fēng)機(jī)能在高效點(diǎn)附近工作。 本計(jì)算包括以下內(nèi) 容： （ 1）煙氣側(cè)阻力計(jì)算 ； （ 2）引風(fēng)機(jī)選擇 ； （ 3）空氣側(cè)阻力計(jì)算 ； （ 4）鼓風(fēng)機(jī)選擇 。 縱向、橫向相對(duì)截距 由表 21 可得八字煙道橫向節(jié)距 S1=，縱向節(jié)距 S2=，截面積 F=，管子直徑 d=，當(dāng)量直徑 Ddl=。 斜向節(jié)距 斜向節(jié)距 S2’=（ +S22） =（ +） = （ 21） 式中 S1 ——橫向節(jié)距， m； S2 ——縱向節(jié)距， m。 且 3σ110，故單排管子阻力系數(shù) ξ10=(σ11)=。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(dòng)壓的比值，其值為無(wú)量綱數(shù)。 按表 22 之 1 直角與壁平齊的通道出口局部阻力系數(shù) ξ2=。當(dāng)在出口前裝有收縮管（ L≧ 20d）時(shí) ξ=。 表 22 截面變化及轉(zhuǎn)變局部阻力系數(shù) 序號(hào) 名稱 簡(jiǎn)圖 局部阻力系數(shù) 1 直邊與壁相平的通道入口 ξ= 2 直邊伸出壁外的通道入口 當(dāng) δ/a≈0(δ 為壁厚 )， a/d≥, ξ≈ 當(dāng) δ/d≥, ξ≈ 當(dāng) ＜ a/d＜ , ξ≈ 3 帶圓邊的通道入口 當(dāng) r/d= 邊與壁平 ξ= 邊伸出壁外 ξ= 當(dāng) r/d=，均為 ξ= 當(dāng) r/d=，均為 ξ= 15 4 帶直邊擴(kuò)口的通道入口 （ a）與壁相平 （ b）伸出壁外 ξ l/d=~ ≧ α=30176。 α=90176。 α=50176。 5 吸風(fēng)管 無(wú)擋板 ξ= 有擋板 ξ= 無(wú)擋板 ξ= 有擋板 ξ= 6 通道出口（煙囪除外） ξ= 當(dāng)出口裝有縮口時(shí)（ 1≥20ddl） ξ= 煙氣動(dòng)壓頭 煙氣溫度指煙氣出爐時(shí)的實(shí)際溫度，而不是爐尾熱電偶的測(cè)定值，應(yīng)是用抽氣熱電偶測(cè)出的煙氣本身的溫度。連續(xù)加熱爐的煙氣溫度比較穩(wěn)定，均熱爐和其他熱處理爐等周期性的間歇式工作的爐子不單煙氣量隨著加熱工藝變化， 16 而且煙氣溫度也有較大的變化，因此，煙道計(jì)算時(shí)應(yīng)采用典型工藝段的煙氣出爐溫度。 由表 23 得煙氣流速 wy=，煙氣溫度 θ=℃ 。煙氣動(dòng)壓頭 Pd=ρowy2/2273/(273+θ) =273/(273+) =24Pa （ 23） 式中 ρo ——（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）煙氣密度， kg/m3； wy ——煙氣流速， m/s； θ ——煙 氣溫度 ， ℃ 。 表 23 八字煙道煙氣溫度和煙氣流速 序號(hào) 名稱 符號(hào) 單位 公式或數(shù)值來(lái)源 數(shù)值 1 出口煙氣溫度 θ’’ ℃ 假設(shè) 8836 2 煙氣計(jì)算溫度 θpj ℃ tpj+Δt=100+ 3 煙氣流速 wy m/s VyB j(273+θpj)/273Fy 煙氣在煙道內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程中造成的阻力損失有以下幾個(gè)方面：摩擦阻力損失、局部阻力損失，此外，還有煙氣由上向下流動(dòng)時(shí)需要克服的煙氣本身的浮力 —幾何壓頭，流動(dòng)速度由小變大時(shí)所消耗的速度頭 —?jiǎng)訅侯^等。功能：用于計(jì)算流體受局部阻力作用時(shí)的能量損失。管束流通阻力包括兩部分：一是不計(jì)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(duì) 180176。轉(zhuǎn)彎局部阻力系數(shù) ξ=，對(duì) 45176。 轉(zhuǎn)彎中氣流計(jì)算速度的確定原則是：對(duì)于變截面轉(zhuǎn)彎，取為始、末端介質(zhì)流速的平均值，對(duì)于 180176。 此處對(duì) 180176。 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。計(jì)算燃料消耗量 Bj=。 前煙箱煙氣速度 Vy’/F=。 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(dòng)壓的比值，其值為無(wú)量綱數(shù)。 18 局部阻力 ΔH3=ξPd =2 =45Pa 式中 ξ ——局部阻力系數(shù) ； Pd ——煙氣動(dòng)壓頭， Pa。煙氣溫度 θ=℃ 。得動(dòng)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 ， ℃ 。 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)。 表 24螺紋煙管熱力計(jì)算初始值 序號(hào) 名稱 符號(hào) 單位 公式或數(shù)值來(lái)源 數(shù)值 1 管子內(nèi)徑 dn m 設(shè)計(jì)給定 2 管子 長(zhǎng)度 L m 設(shè)計(jì)給定 3 煙氣計(jì)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=。 按 [1]圖 111Fsmb 得后煙箱截面變化阻力系數(shù) ξ2=。 動(dòng)壓頭 由表 25 后煙箱溫度 θ=180℃ ，煙氣容積（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)） Vy =。 后煙箱煙氣速度 wy=Vy’’/F2=。 表 25鍋爐各部分受熱面積和煙氣溫度 序號(hào) 名稱 符號(hào) 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(dòng)壓頭， Pa。 根據(jù)樣本、除塵器阻力取 ΔH7=1050Pa。煙囪截面積F=? d2/4=。煙氣速度 wy=VyBj/F（ 273+θ） /273 =(273+180)/273 =（ 29） 式中 Vy ——（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）煙氣容積， m3/s； Bj ——計(jì)算燃料消耗量 ， kg/s； θ ——煙氣 溫度 ， ℃ 。 動(dòng)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 ， ℃ 。由沿程阻力系數(shù) ? ，長(zhǎng)度 L，直徑 d，動(dòng)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(jìn)出口截面高度差 ， m； d ——直徑， m； Pd ——?jiǎng)訅侯^， Pa。對(duì)于定型進(jìn)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(jìn)口結(jié)構(gòu)型式的相關(guān)資料確定。 按 [1]之 出口阻力系數(shù) ξ2 =1。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 ——?jiǎng)訅侯^， Pa。自生通風(fēng)壓頭的符號(hào)是這樣規(guī)定的：當(dāng)煙氣（或熱空氣）向上流動(dòng)時(shí)取正號(hào)，向下流動(dòng)時(shí)取負(fù)號(hào)。 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 ， ℃ 。 23 第 3 章 引風(fēng)機(jī) 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(lái)選擇風(fēng)機(jī)，選擇 引風(fēng)機(jī) 時(shí)應(yīng)考慮其使用溫度，高溫 引風(fēng)機(jī) 可以用于低溫，但低溫風(fēng)機(jī)用于高溫時(shí)應(yīng)慎重，流量分為標(biāo)態(tài)下的 流量和運(yùn)行 工況點(diǎn) 的流量，一般高溫時(shí)氣體的密度會(huì)小于低溫時(shí)的密度 ， 風(fēng)機(jī) 軸功率 會(huì)減少，但風(fēng)量不會(huì)變化 。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 25 排煙溫度 θpy=156℃ ，按 ? py=，得煙氣總?cè)莘e Vpy=。 表 31煙道中各處過(guò)量空氣系數(shù)及各受熱面漏風(fēng)系數(shù) 序號(hào) 煙道名稱 過(guò)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(jī)處的煙氣溫度因漏風(fēng)系數(shù) Δ? 取 θpy 故 θyf=1