热力计算,烟风阻力计算
烟风系统阻力计算
如 如
h 3000Pa h 3000Pa
bk
h b 2
bk b
当地平均大气压力
5、风道自生风计算
hzs (k k ) g (Z2 Z1 )Pa
0
周围空气温度20℃
1.293 273 h Hg(1.2 k ) Hg(1.2 ) 273 tk 352
除尘器阻力 烟囱阻力 烟道阻力 烟道自生风
hy hl hg hg hs hk y hc hyc hmy hjy
h
y zs
即：
hc hyc hmy h jy y hzs
1、炉膛负压
hl
即炉膛出口处的真空度。由燃料种类、炉子型式 及所采取的燃烧方式定。 机械通风：hl 20 ~ 40Pa 自然通风：hl 40 ~ 80Pa 炉膛保持一定的负压可防止烟气和火焰从炉门及 缝隙向外喷漏，但负压不能太高，以免降低炉温， 影响效率。
②. 局部阻力
h jy
主要查表求阻力系数，见8－2 也可根据精度要求进行简化计算。p208
9、烟道流动阻力的换算和修正
①. 密度修正
1.293 ②. 灰分修正
烟气含灰量较大，
M
0 y
标态时的烟气密度
0 y
(1 0.01A y )V y 1.306 pjVk0 Vy
4187 fh A y
7、风道系统总阻力
H f H H hl
f sl f zs
'
除尘器以后 的总阻力
10、自生风计算Байду номын сангаас
hzs ( k y ) g (Z2 Z1 ) Pa
锅炉节能技术监督管理知识征答
５ ．锅炉 制造 单位应 当 向使 用单位 提供 锅炉产 品
测试机构进 行 。
６ 工 业锅炉 定型 测试 应当在安 装完 成 ～ ．
内进行 ；电站锅 炉能效 测试一 般在 安装 完成 后调试 试运行 期间进 行 。 以及
７ 锅炉使 用 单位应 当对锅 炉及 其系统 的能 效情 况进行 日常检查 和监 测 。重点检 查和 监测 的项 目， ． 包括 锅炉 使用燃
北 江宏 亮 祖立 文 黄军峰 康 苹 田 骆 亚洲
２ ．水 产类
３ ．注 册 信 息
４ 科研 ．
山
东 李
坤 杨 亮 陈
芳
超 吴 文 军 高 崇 吉
山 西 胡 海 芳 王
河
南 侯 顶 峰
５ ．专 门技 能培｛ Ｊ
６ 文件 审 查 ．
７ ３ ． 年
江
苏 张得 行 王 吴 晓 炜
耗 ，促 进 ＿ ． 梯级 利用 。 ． ＿和
４ ．当用 户热 负荷 波动较 大且频 繁 时 ，应 当采取 一
装置 ，保 证锅 炉运行 平衡 ，处于 经济 运行状 态 。
的措施 ，实现 有效调 节 。多 台锅炉 的系统 宜配置 集 中控 制 —— 报告 。能 效测 试工作 应 当 由国 家质 检 总局确 定 的锅 炉能效
新 薄秀英 商小芬 李 茂香 王文静
广
福
东 王
建 林
巍 刘建 云
昭
内 蒙 古 樊
晔 包梅 荣 张 玉林
（ 本栏 目由北 京怡莲 礼业 科技发 展有 限公 司协 办
免费 服务热 线 ：８０ １６ ３ ） ０８０ ９３
７ Ｊ 中国质量技术监督 ２１ ０ ００¨
工业锅炉烟风阻力计算概论
工业锅炉烟风阻力计算概论1. 引言工业锅炉是大型工业设备，在生产中起着至关重要的作用。
其中，烟风阻力是工业锅炉中一个重要的参数之一。
烟风阻力的正确计算对于工业锅炉的运行和效率具有重要的影响。
本文将介绍工业锅炉烟风阻力的计算概论。
2. 计算公式在计算工业锅炉烟风阻力时，我们需要用到以下几个关键参数：•风速：表示烟风在管道中的流速，通常以米/秒（m/s）为单位。
•管道直径：表示烟风流动的管道的直径，通常以毫米（mm）为单位。
•管道长度：表示烟风流动的管道的长度，通常以米（m）为单位。
•管道摩擦系数：表示烟风在管道内壁上的摩擦情况。
根据这些参数，我们可以使用以下计算公式来计算工业锅炉烟风阻力：阻力 = （管道长度 * 管道摩擦系数 * 空气密度 * 风速^2）/（2 * 管道直径 * 1000）在这个公式中，空气密度通常可以根据温度和压力来计算得出，单位为千克/立方米（kg/m^3）。
同时，管道摩擦系数可以通过经验公式或者实验测定得到。
3. 简化计算方法上述给出的计算公式是较为通用的计算方法，但在实际应用中，为了简化计算过程，我们可以使用经验公式进行近似计算。
经验公式中，我们用到了一个参数——管道截面积。
管道截面积= (π * 管道直径^2) / 4通过这个管道截面积，我们可以得到一个简化的烟风阻力计算公式：阻力 = （管道摩擦系数 * 风速^2）/ (2000 * 管道截面积)这个公式对于一些简单的烟风阻力计算具有一定的准确性，并且计算过程也相对简单。
4. 应用案例为了更好地理解和应用工业锅炉烟风阻力的计算，我们举一个应用案例。
假设有一台工业锅炉，烟风管道直径为800毫米，长度为20米，风速为10米/秒，管道摩擦系数为0.03。
我们可以按照上述给出的计算公式进行计算，得到以下结果：根据通用计算公式计算得到的烟风阻力为0.248牛顿（N）。
根据简化计算方法计算得到的烟风阻力为0.064牛顿（N）。
可以看出，虽然简化计算方法得到的结果与通用计算公式有一定的差异，但对于一般的应用场景已经足够准确。
烟风系统阻力计算
空气进口处炉膛真空度 即：
h
' l
h
f
hr hk k hmf hjf h h
f zs
' l
1、燃烧设备阻力 hr
层燃炉－炉排与燃料层的阻力，取决于炉子型式和 燃料层厚度，由制造厂的测定数据为计算依据。 参考值： 往复推动炉排：600Pa 链条炉排：800～1000Pa 抛煤机链条炉排： 600Pa 沸腾炉－布风板（风帽在内）阻力和料层阻力。 煤粉炉－按二次风计算的燃烧器阻力 燃油燃气炉－调风器阻力
y dw
Q 在除尘器前需考虑灰分浓度的影响
6
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ灰分的质量浓度μ
A y fy 100 Vy , pj
0 y
kg / kg
③. 压力修正
若烟气流速以质量流量表示，则 H反比于 ∵ H反比于b 正比于b
w
Gy 1 F
101325 ∴烟气压力修正（不包括自生风）可对全部烟道总阻力乘以 by ⅰ对平衡通风，烟道总阻力大于3000Pa
2、锅炉本体阻力 hg
－烟气离开炉膛后冲刷受热面管束所产生的阻力。 可使用8.2中的计算公式和线算图表，但需注意：① 计算结果还要以烟气密度、气流中灰分浓度和烟气压 力等等进行修正和换算；②考虑积灰因素引入修正系 数，按表8－3取值。 也由下表估算：
炉型 铸铁锅炉 卧式水管锅炉 卧式烟管锅炉 锅炉本体 烟气阻力/Pa 40～50 60～80 70～100 炉型 水火管组合锅炉 立式水管锅炉 锅炉本体 烟气阻力/Pa 30～60 20～40
明确：
1、按额定负荷计算；
2、阻力计算前，应先进行热力计算，因为
阻力计算所需的原始数据：流速、温 度、有效截面积、结构特性均需由热力 计算先得到。
1000kW烟气冷却器热力计算及烟阻计算
400-500 1.202
500-600 1.1995
0-80 cpy"
100-200 1.087923
200-300 1.089175
300-400 1.0839
400-500 1.072358
500-600 1.088923
第 7 页
200-300 υ λ Pr 5.3531E-05 0.05332605 0.6381
cpy' cpy" Q cps vs
10 烟气出口比热 11 烟气放热量 12 水的比热 13 水流量
59.01
二 1管束热力计算 1 2 3 4 5 6 7 8 9 烟管数量 烟管外直径 烟管内直径 烟管螺纹节距 烟管螺纹深度 烟管长度 受热面积 烟气流通面积 烟气进口温度 n D d P h L H Fy υ ' υ " cpy' cpy" Q t' t" △td υ '-t △tx υ "-t 第 1 页 85 57 51 50 2 3.8 51.751 0.17364 550 168.7 1.1995 1.087923 823.91 29.92 42.0 508.00 138.7784781 mm mm mm mm m m2 m2 ℃ ℃ kJ/kg℃ kJ/kg℃ kW ℃ ℃ ℃ ℃
kW %
0.013
三 2管束热力计算 1 烟管数量 2 3 4 5 6 7 8 9 烟管外直径 烟管内直径 烟管螺纹节距 烟管螺纹深度 烟管长度 受热面积 烟气流通面积 烟气进口温度
n D d P h L H Fy υ ' υ " cpy' cpy" Q t' t"
热力及烟风阻力手工计算
ζ
d2
△hd2 △hd
Pa Pa
ζ
d2ρ dywd2
2
/2
△hdl+△hd2
二、 第一对流管束阻力计算 1 烟管规格：外径 di 2 3 厚度 长度 ti li
m m m
锅炉结构 锅炉结构 锅炉结构
0.0635 0.0035 4.299
4 5 烟管内径
数量 直径 宽度
ni dii dh
Wh
锅炉结构 m m m m2 m2 ° C kg/Nm3 m/s
i1+ζ i2+ζ i3+ζ i4
18 转角阻力系数
ζ
i3
1.000359777
19 出口急转弯阻力系数 20 管束总阻力系数 21 管束总阻力
ζ ζ
i4 i
1.4 4.885744187 2.019048044
△hi
ζ iρ
iywi
2
/2
22 三、 第二对流管束阻力计算 1 烟管规格：外径 dj 2 3 4 5 烟管内径 6 烟管流通截面积 7 后烟箱截面积 8 平均温度 9 烟气密度 厚度 长度 数量 tj lj nj dji Fj Fx θ ρ
x1
0.271636364
10 管束总阻力系数 11 管束总阻力 五、 锅炉总阻力
ζ
x
0.271636364 0.02128828 5.018941235
△hx △h
/2
△hd+△hi+△hj+△hx
0 y
计算公式及数据来源 热力计算 热力计算 热力计算 热力计算 (1+1.306α pjV° )/Vy
结果 157.0884874 1.929740625 1.2 3.146252833 1.279073781
通风阻力计算公式汇总
通风阻力计算公式汇总通风阻力是流体在通过管道或设备时所经受的阻力。
在工程中，通风阻力的计算对于设计和优化通风系统至关重要。
下面是一些常用的通风阻力计算公式的汇总：1.管道阻力公式：管道阻力是通风系统中一个重要的组成部分。
下面是几种常见的管道阻力计算公式：-法氏方程公式：ΔP=(η*L/D)*(V^2/2g)其中，ΔP是管道阻力，η是比例系数（通常为0.02-0.05），L是管道长度，D是管道直径，V是流速，g是重力加速度。
-白寇厄尔公式：ΔP=η*(ρ*L/D)*(V^2/2)其中，ΔP是管道阻力，η是比例系数（通常为0.03-0.25），ρ是流体密度，L是管道长度，D是管道直径，V是流速。
-弗里若克公式：ΔP=η1*(ρ1*L1/D1)*(V1^2/2)+η2*(ρ2*L2/D2)*(V2^2/2)+...+ηn*(ρn*Ln/Dn)*(Vn^2/2)其中，ΔP是管道阻力，η是比例系数（通常为0.03-0.25），ρ是流体密度，L是管道长度，D是管道直径，V是流速。
以上公式可以根据具体问题中的参数进行计算，得到通风系统的管道阻力。
2.设备阻力公式：在通风系统中，除了管道阻力，设备也会产生阻力。
以下是几种常见的设备阻力计算公式：-弯头阻力：ΔP=ξ1*ρ*(V^2/2)其中，ξ是弯头阻力系数，常用值为0.25-1.0，ρ是流体密度，V是流速。
-扩散器阻力：ΔP=ξ2*(ρ*V^2/2)其中，ξ是扩散器阻力系数，常用值为0.09-0.35，ρ是流体密度，V是流速。
-突变阻力：ΔP=ξ3*(ρ*V^2/2)其中，ξ是突变阻力系数，常用值为1.5-10，ρ是流体密度，V是流速。
这些设备阻力公式可以帮助工程师根据具体设备的参数计算其阻力，从而优化通风系统设计。
3.阻力总和公式：在实际通风系统中，不仅仅有管道和设备阻力，还有其他因素如弯曲、分支、阻尼等会产生阻力。
以下是阻力总和公式的一个例子：ΔP=ΣΔP管道+ΣΔP设备+ΣΔP其他其中，ΔP是总阻力，ΣΔP管道表示管道阻力之和，ΣΔP设备表示设备阻力之和，ΣΔP其他表示其他因素的阻力之和。
烟风系统阻力计算
REPORTING
2023 WORK SUMMARY
烟风系统阻力计算
汇报人：XX
XX
目录
• 烟风系统概述 • 阻力计算基本原理 • 烟道阻力计算 • 风机选择与性能评估 • 系统优化与节能措施 • 实验验证与数据分析
PART 01
烟风系统概述
定义与组成
烟风系统定义
烟风系统是指用于排放工业锅炉 、加热炉等燃烧设备产生的烟气 ，并同时提供燃烧所需空气的系 统。
主要组成
烟风系统主要由送风机、引风机 、风管、阀门、消声器等组成。
工作原理及流程
工作原理
送风机将空气送入燃烧室，引风机则将燃烧产生的烟气排出。通过调节送风机 和引风机的运行参数，可控制燃烧室内的空气和烟气流量，从而确保燃烧过程 的稳定和高效。
工作流程
空气经送风机加压后，通过风管送入燃烧室；燃烧产生的烟气在引风机的作用 下，经风管排出至大气中。
管道长度L和直径D的测量
使用测量工具进行实际测量，确保数据准确性。
局部阻力计算
局部阻力类型
包括弯头、三通、变径、阀门等局部构件产生的阻力。
局部阻力系数ζ的确定
根据局部构件的形状、尺寸和流体性质查表或计算得出。
局部阻力计算公式
ΔP2=ζ×(ρV^2/2)。其中，ζ为局部阻力系数，ρ为流体密度，V为 流体速度。
进行阻力计算
结果分析与优化
将已知参数代入计算公式，进行数值计算 ，得出阻力值。
对计算结果进行分析，评估系统的性能， 并根据需要进行优化改进。
PART 03
烟道阻力计算
烟道类型及特点
01
02
03
圆形烟道
截面为圆形，流动阻力小 ，结构强度高，适用于高 压、大流量系统。
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第1章热力计算SHL20-2.5/400燃用生物草锅炉设计1.1设计任务1)锅炉额定蒸发量：5.556kg/s(20t/h)。
2)蒸汽参数：锅筒内蒸汽压力：2.7MPa。
过热器出口蒸汽压力：2.5MPa。
过热器出口蒸汽温度：400℃。
3)给水温度：105℃。
4)给水压力：2.8MPa。
5)排污率：5%。
6)排烟温度：160℃。
7)预热空气温度：130℃。
8)冷空气温度：20℃。
1.2燃料特性1.燃料名称：能源草。
产地：浙江兰溪2.燃料工作基（应用基）成分碳C ar=23.87%氢H ar =2.90%氧O ar=21.32%氮N ar=0.69%硫S ar=0.06%水分M ar=47.00%灰分A ar=4.16%挥发分V ar=75.80%3.燃料低位发热量Q net.ar=7574.56kJ/kg1.3 辅助计算1.3.1 空气平衡烟道各处过量空气系数，各受热面的漏风系数，列于表3-1中。
炉膛出口过量空气系数按表2-4[2]取。
烟道中各受热面的漏风系数按表4-5[4]取。
表3-1烟道中各处过热空气系数及各受热面的漏风系数1.3.2 燃烧产物容积及焓的计算1.3.2.1 理论空气量及 α=1时燃烧产物容积的计算表3-2理论空气量及燃烧产物容积计算表烟道名称 过量空气系数 漏风系数 炉膛 1.4 0.1 凝渣管 1.4 1.4 0 过热器 1.4 1.45 0.05 锅炉管束 1.45 1.50 0.05 省煤器（钢管） 1.50 1.60 0.1 空气预热器1.601.700.1序号 名称 符号单位 计算公式或来源 数值 1 空气理论容积0VNm 3/kg arar ar ar O H S C 0333.0265.0)375.0(0889.0-++ 2.18 2 理论容积 2RO V Nm 3/kg )375.0(01866.0ar ar S C +0.45 3理论容积 2N V ︒Nm 3/kg1008.079.0ar oN V +1.734理论容积2°H OV Nm 3/kg oar ar V M H 0161.00124.0111.0++0.941.3.2.2 不同过量空气系数下燃烧产物的容积及成分不同过量空气系数下燃烧产物的容积及成分见表3-3。
表3-3烟气特性表名称符 号单 位 炉膛及凝渣管 锅炉管束 过热器 省煤器空气预热器入口过量空气系数 'α— — 1.400 1.450 1.500 1.600 出口过量空气系数α''— 1.400 1.450 1.500 1.600 1.700 平均空气系数 αpj —1.400 1.425 1.475 1.550 1.650 烟气总容积gV3m kg 3.990 4.0444.1534.3174.535水蒸气容积份额2H O r — 0.2392 0.2362 0.2304 0.2223 0.2123 三原子气体容份额2RO r— 0.1117 0.1102 0.1073 0.1033 0.0983 三原子气体总容积份额 r ∑—0.3509 0.3464 0.3377 0.3255 0.3106 烟气重量 y G ㎏/㎏4.95025.0215 5.1640 5.3779 5.6630 飞灰浓度fh μ㎏/㎏0.00340.00330.0032 0.0031 0.00291.3.2.3不同过量空气系数燃烧产物的焓温表表3-4烟气焓温表烟气温度ϑV RO2=0.45Nm3 /kg V o N2=1.73Nm3 kg V o H2O=0.94Nm3/kg V°=2.18Nm3/kg 2)(coCϑkJ/Nm32)(2coCVROϑ*kJ/kg2)(NCϑkJ/Nm322)(NoNCVϑ*kJ/kgOHC2)(ϑkJ/Nm3OHOHCV22)(ϑ*kJ/kgaC)(ϑkJ/Nm3aCV)(ϑ*kJ/kg100 170.0 75.79 129.6 224.24 150.5 141.50 132.4 289.06 200 357.5 159.37 259.9 449.69 304.5 286.28 266.4 581.61 300 558.8 249.11 392.0 678.26 462.7 435.02 402.7 879.18 400 771.9 344.11 526.5 910.98 626.2 588.74 541.8 1182.87 500 994.4 443.30 663.8 1148.54 794.9 747.34 684.1 1493.54 600 1224.6 545.92 804.1 1391.29 968.9 910.93 829.7 1811.42 700 1461.9 651.71 947.5 1639.41 1148.9 1080.17 978.3 2135.85 800 1704.9 760.04 1093.6 1892.20 1334.4 1254.57 1129.1 2465.07 900 1952.3 870.33 1241.6 2148.27 1526.1 1434.80 1282.3 2799.54 1000 2203.5 982.31 1391.7 2407.99 1722.9 1619.83 1437.3 3137.94 1100 2458.4 1095.94 1543.8 2671.16 1925.1 1809.93 1594.9 3482.02 1200 2716.6 1211.05 1697.2 2936.58 2132.3 2004.73 1753.4 3828.06 1300 2976.7 1327.00 1852.7 3205.63 2343.7 2203.49 1914.2 4179.12 1400 3239.1 1443.98 2008.7 3475.55 2559.1 2406.00 2076.2 4532.80 1500 3503.1 1561.67 2166.0 3747.72 2779.0 2612.74 2238.9 4888.01 1600 3768.8 1680.11 2324.5 4021.96 3001.8 2822.21 2402.9 5246.06 1700 4036.4 1799.41 2484.0 4297.93 3229.2 3036.01 2567.3 5604.98续表3-4烟气焓温表烟气温度ϑooOHROogNIIII222++=(1)(kJ/kg)y y kI I Iα︒︒=+-kJ/kg1.40 1.45 1.50 1.60 1.70I I I I I100 441.52 557.14 571.60 586.05 614.96 643.86 200 895.35 1010.97 1157.07 1186.15 1244.31 1302.47 300 1362.39 1714.06 1758.02 1801.98 1889.90 1977.81 400 1843.82 2195.49 2376.11 2435.26 2553.54 2671.83 500 2339.18 2936.60 3011.27 3085.95 3235.31 3384.66 600 2848.15 3572.71 3663.29 3753.86 3935.00 4116.14 700 3371.28 4225.62 4332.41 4439.21 4652.79 4866.37 800 3906.80 4892.83 5016.09 5139.34 5385.85 5632.36 900 4453.40 5573.22 5713.20 5853.17 6133.13 6413.08 1000 5010.12 6265.30 6422.20 6579.09 6892.89 7206.68 1100 5577.03 6969.84 7143.94 7318.04 7666.24 8014.44 1200 6152.36 7683.58 7874.98 8066.39 8449.19 8832.00 1300 6736.11 8407.76 8616.72 8825.67 9243.59 9661.50 1400 7325.52 9138.64 9365.28 9591.92 10045.2 10498.48 1500 7922.12 9877.33 10121.73 10366.1 10854.9 11343.73 1600 8524.29 10622.71 10885.01 11147.32 11671.92 12196.53 1700 9133.35 11375.35 11655.59 11935.84 12496.3 13056.841.3.3 锅炉热平衡及燃烧耗量计算锅炉热平衡及燃料的计算见表3-5。
表3-5热平衡及燃烧消耗量计算序号 名称 符号 单位 计算公式或来源数值 1 燃料低位发热量 Q net.ar kJ/㎏ 给定 7574.562 冷空气温度 t l.a ℃ 给定20 3 理论冷空气焓 I 0l.a kJ/㎏ 2.006.289)(⨯=a o C V ϑ57.81 4 排烟温度 θex ℃ 假定160 5 排烟焓 I ex kJ/㎏ α =1.70查烟气焓温表1039.036 固体不完全燃烧损失 q 4 % 查表5-4[3]选取 5 7气体不完全燃烧损失q 3%查表5-4[3]选取18排烟损失q 2%56.7574)5100)(81.5770.103.1039()100)((4.-⨯-=--ino a l ex ex Q q I I α11.809 散热损失 q 5 % 据图2-4[2] 选取1.3 10 飞灰份额 μfh—取用0.4 11 灰渣焓 (Cθ)ash kJ/㎏ 按附表2－11[2]灰渣温度取600℃560.2 12灰渣物理热损失 q 6 %56.757416.46.02.560)(⨯⨯=in ar sl ash Q A a C ϑ0.1813 锅炉总热损失 ∑q % 18.03.1518.1165432++++=++++q q q q q 19.28 14 锅炉热效率 η % 100-∑q80.72 15 过热蒸汽焓 i sh.s kJ/㎏ P=2.6MPt=400°查水蒸气焓温表 3239.04 16 饱和水温度 t s.w kJ/㎏ P=2.7MP 查水蒸气焓温表 228.07 17 饱和水焓 i s.w kJ/㎏ P=2.7MP 查水蒸气焓温表981.16 18 给水温度 t f.w ℃ 给定105 19给水焓i f.wkJ/㎏P=2.8MP 查水蒸气焓温表442.1520 锅炉排污率 ρb.w % 选定 521锅炉有效利用热Q efkJ/h)15.44216.981(2000005.0)15.44204.3239(20000)()(.....-⨯⨯+-⨯=-+-w f w s w b w f s sh i i D i i D ρ5647685822燃料消耗量 B㎏/h 10072.8056.757456476858100.⨯⨯=⨯⨯ηar net ef Q Q9237.42 23㎏/s2.5724 计算燃料消耗量 B cal ㎏/h )10051(42.9237)1001(4-⨯=-q B8775.5525保热系数φ—3.172.803.11155+-=+-q q η 0.9841.4 炉膛计算1.4.1 炉膛结构特性计算炉膛结构如图3-1所示图3－1 炉膛结构简图炉膛周界面积计算见炉膛结构尺寸表3-6。