29mw熱水鍋爐煙風(fēng)阻力計(jì)算畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p>　　29MW熱水鍋爐煙風(fēng)阻力計(jì)算</p><p>　　The calculation of smoke wind resistance in 29 MW hot water boiler </p><p>　　學(xué)生學(xué)號(hào)： </p><p&

2、gt;　　學(xué)生姓名： </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： J動(dòng)力熱能1002 </p><p>　　指導(dǎo)教師姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師職稱： 副 教 授 </p><p>　　2014年 6 月<

3、/p><p>　　29MW熱水鍋爐煙風(fēng)阻力計(jì)算</p><p>　　摘要 熱水鍋爐在人們的日常生活中是不可缺少的熱力設(shè)備，將煤，石油等燃料的化學(xué)能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。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是29MW熱水鍋爐煙風(fēng)阻力計(jì)算。鍋爐煙風(fēng)阻力計(jì)算是在熱力計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)煙氣和空氣通道的空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算，求解通道的流動(dòng)

4、總阻力，從而為選擇合適的引、送風(fēng)機(jī)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(fù)荷下熱力計(jì)算數(shù)據(jù)確定。煙風(fēng)阻力計(jì)算包括煙氣側(cè)阻力的計(jì)算，引風(fēng)機(jī)的選擇，空氣側(cè)阻力的計(jì)算及鼓風(fēng)機(jī)的選擇。</p><p>　　關(guān)鍵詞：熱水鍋爐，引風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)，煙風(fēng)阻力計(jì)算</p><p>　　The calculation of smoke wind resistan

5、ce in 29 MW hot water boiler </p><p>　　Abstract Hot water boiler is indispensable heating equipment in People's Daily lives.The combustion of coal, oil and other fuel is used to released the heat to the

6、water .The hot water heated supply to the use of industrial production and civil life directly.</p><p>　　This graduation design of the calculation of smoke wind resistance in 29 MW hot water boiler is conduc

7、ted. The calculation of smoke wind resistance in hot water boiler is on the basis of thermodynamic calculation, through aerodynamic calculation of flue gas and air channels, to solve the flow channel of total resistance

8、and to provide basic data to choose the appropriate guide blower. Each part of the medium flow rate, temperature and flow area and other related data are based on the boiler ther</p><p>　　Key words：hot water

9、 boiler, induced draft fan, blower ,the calculation of smoke wind resistance</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1鍋爐的應(yīng)用現(xiàn)狀及其在社會(huì)生活中的重要性1<

10、;/p><p>　　1.1.1鍋爐的發(fā)展1</p><p>　　1.1.2鍋爐的工作過(guò)程2</p><p>　　1.1.3鍋爐在社會(huì)生活中的應(yīng)用現(xiàn)狀2</p><p><b>　　1.2熱水鍋爐3</b></p><p>　　1.2.1鍋爐分類3</p><p>　　

11、1.2.2熱水鍋爐現(xiàn)狀5</p><p>　　1.2.3熱水鍋爐舉例6</p><p>　　1.2.4煙風(fēng)阻力計(jì)算的重要性9</p><p>　　1.2.5煙風(fēng)阻力計(jì)算設(shè)計(jì)優(yōu)化和改進(jìn)10</p><p>　　1.3煙風(fēng)阻力計(jì)算步驟11</p><p>　　1.3.1 煙氣側(cè)阻力計(jì)算及引風(fēng)機(jī)的選型11<

12、/p><p>　　1.3.2空氣側(cè)阻力計(jì)算及鼓風(fēng)機(jī)的選型11</p><p>　　第2章 煙氣側(cè)阻力計(jì)算12</p><p>　　2.1爐膛出口負(fù)壓及八字煙道阻力13</p><p>　　2.1.1縱向、橫向相對(duì)截距13</p><p>　　2.1.2斜向節(jié)距13</p><p>　　2.

13、1.3單排管子阻力系數(shù)ξ1013</p><p>　　2.1.4八字煙道阻力系數(shù)14</p><p>　　2.1.5煙氣動(dòng)壓頭15</p><p>　　2.2前煙道箱阻力16</p><p>　　2.2.1局部阻力系數(shù)及有效截面積16</p><p>　　2.2.2前煙箱煙氣速度17</p>

14、<p>　　2.2.3前煙箱局部阻力17</p><p>　　2.3螺紋煙管阻力18</p><p>　　2.3.1動(dòng)壓頭18</p><p>　　2.3.2入口、出口阻力系數(shù)18</p><p>　　2.3.3螺紋煙管阻力18</p><p>　　2.4后煙箱阻力19</p>&l

15、t;p>　　2.4.1后煙箱出口阻力系數(shù)和后煙箱截面變化阻力系數(shù)19</p><p>　　2.4.2動(dòng)壓頭19</p><p>　　2.4.3后煙箱與省煤器之間的阻力20</p><p>　　2.5后煙箱與除塵器與煙囪之間的煙道阻力20</p><p>　　2.6除塵器阻力20</p><p>　　2.

16、7煙囪阻力20</p><p>　　2.7.1煙氣動(dòng)壓頭20</p><p>　　2.7.2沿程阻力系數(shù)21</p><p>　　2.7.3煙囪阻力21</p><p>　　2.8自生通風(fēng)力21</p><p>　　2.9煙氣側(cè)全壓降22</p><p>　　第3章 引風(fēng)機(jī)23&l

17、t;/p><p>　　3.1煙氣容量23</p><p>　　3.2引風(fēng)機(jī)應(yīng)有煙氣量23</p><p>　　3.3引風(fēng)機(jī)應(yīng)有壓頭24</p><p>　　3.4引風(fēng)機(jī)型號(hào)24</p><p>　　3.5引風(fēng)機(jī)參數(shù)25</p><p>　　第4章 空氣側(cè)阻力計(jì)算26</p>

18、<p>　　4.1吸風(fēng)管路阻力26</p><p>　　4.1.1空氣速度26</p><p>　　4.1.2吸風(fēng)口阻力26</p><p>　　4.1.3沿程阻力27</p><p>　　4.1.4吸風(fēng)管路阻力27</p><p>　　4.2調(diào)風(fēng)裝置阻力27</p><p&

19、gt;　　4.3送風(fēng)道阻力28</p><p>　　4.3.1沿程阻力28</p><p>　　4.3.2三通分流阻力29</p><p>　　4.3.3送風(fēng)道阻力30</p><p>　　4.3.4風(fēng)倉(cāng)室阻力31</p><p>　　4.3.5風(fēng)道總阻力31</p><p>　　第

20、5章 鼓風(fēng)機(jī)33</p><p>　　5.1鼓風(fēng)機(jī)選擇33</p><p>　　5.2本章小結(jié)33</p><p><b>　　結(jié)論34</b></p><p><b>　　致謝35</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)36</b>&

21、lt;/p><p><b>　　附錄37</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1鍋爐的應(yīng)用現(xiàn)狀及其在社會(huì)生活中的重要性</p><p>　　鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能，鍋爐輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機(jī)熱載體。鍋爐包括鍋

22、和爐兩大部分，鍋的原義是指在火上加熱的盛水容器，爐是指燃燒燃料的場(chǎng)所。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為生產(chǎn)和生活提供所需要的熱能，也可通過(guò)蒸汽動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，或再通過(guò)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應(yīng)用。產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，又叫蒸汽發(fā)生器，常簡(jiǎn)稱為鍋爐，是蒸汽動(dòng)力裝置的重要組成部分，多用于火電站、船舶、機(jī)車和工礦企業(yè)。</p><p>　　鍋爐的主

23、要工作原理是利用燃料燃燒后釋放的熱能或工業(yè)生產(chǎn)中的余熱傳遞給容器內(nèi)的水，使水達(dá)到所需要的溫度或一定壓力蒸汽的熱力設(shè)備。鍋爐“鍋”與“爐”兩部分同時(shí)進(jìn)行，水進(jìn)入鍋爐以后，在汽水系統(tǒng)中鍋爐受熱面將吸收的熱量傳遞給水，使水加熱成一定溫度和壓力的熱水或生成蒸汽，然后引出應(yīng)用。在燃燒設(shè)備部分，燃料燃燒不斷放出熱量，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)熱的傳播，將熱量傳遞給鍋爐受熱面，而本身溫度逐漸降低，最后由煙囪排出。</p><p>

24、　　1.1.1鍋爐的發(fā)展</p><p>　　鍋爐的發(fā)展分為使用的蒸汽壓力方面的發(fā)展、蒸汽鍋爐的結(jié)構(gòu)發(fā)展、鍋爐的循環(huán)方式發(fā)展、鍋爐壓力的變化、爐排結(jié)構(gòu)的發(fā)展、鍋爐種類的發(fā)展等多個(gè)方面。</p><p>　?。?）使用的蒸汽壓力方面的發(fā)展：18世紀(jì)上半葉，英國(guó)煤礦使用的包括瓦特的初期蒸汽機(jī)的蒸汽機(jī)所用的蒸汽壓力等于大氣壓力。18世紀(jì)后半葉改用高 于大氣壓力的蒸汽。19世紀(jì)，常用的蒸汽壓力提高

25、到0.8兆帕左右。</p><p>　?。?）蒸汽鍋爐的結(jié)構(gòu)發(fā)展：最早的蒸汽鍋爐是一個(gè)盛水的大直徑圓筒形立式鍋殼，后來(lái)改用臥式鍋殼。隨著鍋爐越做越大，為了增加受熱面積，在鍋殼中加裝單個(gè)或多個(gè)火筒，稱為火筒鍋爐。1830年左右，在掌握了優(yōu)質(zhì)鋼管的生產(chǎn)和脹管技術(shù)之后出現(xiàn)了火管鍋爐。在鍋殼的存水線以下裝上盡量多的火管，稱為臥式外燃回火管鍋爐。19世紀(jì)中葉，出現(xiàn)了水管鍋爐。鍋爐受熱面是鍋殼外的水管，取代了鍋殼本身和鍋殼內(nèi)

26、的火筒、火管。這種鍋爐中的圓筒形鍋殼遂改名為鍋筒，或稱為汽包。隨著制造工藝和水處理技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了彎水管式鍋爐。隨著水冷壁、過(guò)熱器和省煤器的應(yīng)用，以及鍋筒內(nèi)部汽、水分離元件的改進(jìn)，鍋筒數(shù)目逐漸減少，既節(jié)約了金屬，又有利于提高鍋爐的壓力、溫度、容量和效率。</p><p>　?。?）鍋爐的循環(huán)方式發(fā)展：以前的火筒鍋爐、火管鍋爐和水管鍋爐都屬于自然循環(huán)鍋爐，水汽在上升、下降管路中因受熱情況不同，造成密度差而產(chǎn)生自然

27、流動(dòng)。在發(fā)展自然循環(huán)鍋爐的同時(shí)，從30年代開(kāi)始應(yīng)用直流鍋爐，40年代開(kāi)始應(yīng)用強(qiáng)制循環(huán)鍋爐，它是在自然循環(huán)鍋爐的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，在下降管系統(tǒng)內(nèi)加裝循環(huán)泵，以加強(qiáng)蒸發(fā)受熱面的水循環(huán)。直流鍋爐中沒(méi)有鍋筒，給水由給水泵送入省煤器，經(jīng)水冷壁和過(guò)熱器等蒸發(fā)受熱面，變成過(guò)熱蒸汽送往汽輪機(jī)，各部分流動(dòng)阻力全由給水泵來(lái)克服。</p><p>　?。?）鍋爐壓力的變化：第二次世界大戰(zhàn)以后，這兩種型式的鍋爐得到較快發(fā)展，因?yàn)楫?dāng)時(shí)發(fā)電

28、機(jī)組要求高溫高壓和大容量。隨著自動(dòng)控制和水處理技術(shù)的進(jìn)步，它們漸趨成熟。在超臨界壓力時(shí)，直流鍋爐是唯一可以采用的一種鍋爐，70年代最大的單臺(tái)容量是27兆帕壓力配1300兆瓦發(fā)電機(jī)組。后來(lái)又發(fā)展了由輔助循環(huán)鍋爐和直流鍋爐復(fù)合而成的復(fù)合循環(huán)鍋爐。</p><p>　?。?）爐排結(jié)構(gòu)的發(fā)展：要求不但發(fā)展各種爐型來(lái)適應(yīng)不同燃料的燃燒特點(diǎn)，而且還要提高燃燒效率以節(jié)約能源。此外，爐膛和燃燒設(shè)備的技術(shù)改進(jìn)還要求盡量減少鍋爐排煙

29、中的污染物，早年的固定爐排鍋爐多燃用優(yōu)質(zhì)煤和木柴，加煤和除渣均用手工操作。直水管鍋爐出現(xiàn)后開(kāi)始采用機(jī)械化爐排，其中鏈條爐排得到了廣泛的應(yīng)用。爐排下送風(fēng)從不分段的“統(tǒng)倉(cāng)風(fēng)”發(fā)展成分段送風(fēng)。早期爐膛低矮，燃燒效率低。后來(lái)人們認(rèn)識(shí)到爐膛容積和結(jié)構(gòu)在燃燒中的作用，將爐膛造高，并采用爐拱和二次風(fēng)，從而提高了燃燒效率。</p><p>　?。?）鍋爐種類的發(fā)展：初期的水管鍋爐只用直水管，直水管鍋爐的壓力和容量都受到限制。二十

30、世紀(jì)初期，汽輪機(jī)開(kāi)始發(fā)展，它要求配以容量和蒸汽參數(shù)較高的鍋爐。發(fā)電機(jī)組功率超過(guò)6兆瓦時(shí)，以上這些層燃爐的爐排尺寸太大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易布置，所以20年代開(kāi)始使用室燃爐，室燃爐燃燒煤粉和油。煤由磨煤機(jī)磨成煤粉后用燃燒器噴入爐膛燃燒，發(fā)電機(jī)組的容量遂不再受燃燒設(shè)備的限制。自第二次世界大戰(zhàn)初起，電站鍋爐幾乎全部采用室燃爐。早年制造的煤粉爐采用了Ｕ形火焰。燃燒器噴出的煤粉氣流在爐膛中先下降，再轉(zhuǎn)彎上升。后來(lái)又出現(xiàn)了前墻布置的旋流式燃燒器，火焰在爐

31、膛中形成Ｌ形火炬。隨著鍋爐容量增大，旋流式燃燒器的數(shù)目也開(kāi)始增加，可以布置在兩側(cè)墻，也可以布置在前后墻。1930年左右出現(xiàn)了布置在爐膛四角且大多成切圓燃燒方式的直流燃燒器。</p><p>　　1.1.2鍋爐的工作過(guò)程</p><p>　　在水汽系統(tǒng)方面，給水在加熱器中加熱到一定溫度后，經(jīng)給水管道進(jìn)入省煤器，進(jìn)一步加熱以后送入鍋筒，與鍋水混合后沿下降管下行至水冷壁進(jìn)口集箱。水在水冷壁管內(nèi)吸

32、收爐膛輻射熱形成汽水混合物經(jīng)上升管到達(dá)鍋筒中，由汽水分離裝置使水、汽分離。分離出來(lái)的飽和蒸汽由鍋筒上部流往過(guò)熱器，繼續(xù)吸熱成為450℃的過(guò)熱蒸汽，然后送往汽輪機(jī)。</p><p>　　在燃燒和煙風(fēng)系統(tǒng)方面，送風(fēng)機(jī)將空氣送入空氣預(yù)熱器加熱到一定溫度。在磨煤機(jī)中被磨成一定細(xì)度的煤粉，由來(lái)自空氣預(yù)熱器的一部分熱空氣攜帶經(jīng)燃燒器噴入爐膛。燃燒器噴出的煤粉與空氣混合物在爐膛中與其余的熱空氣混合燃燒，放出大量熱量。燃燒后的熱

33、煙氣順序流經(jīng)爐膛、凝渣管束、過(guò)熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器后，再經(jīng)過(guò)除塵裝置，除去其中的飛灰，最后由引風(fēng)機(jī)送往煙囪排向大氣。</p><p>　　1.1.3鍋爐在社會(huì)生活中的應(yīng)用現(xiàn)狀</p><p>　　在各種工業(yè)企業(yè)的動(dòng)力設(shè)備中，鍋爐是最重要的組成部分。這些鍋爐用戶使用鍋爐，是為了提供熱源或動(dòng)力源。大多數(shù)的工礦企業(yè)是用蒸汽或高溫?zé)崴畬?duì)其產(chǎn)品進(jìn)行加熱，烘焙，消毒，保溫或作為冬季采暖，夏季空調(diào)制

34、冷的熱源等。也有少數(shù)的工礦企業(yè)用蒸汽作為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)來(lái)拖動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵，油田和煉油廠或特殊部門都有這種需要。就一個(gè)供熱系統(tǒng)而言，通常是利用鍋爐生產(chǎn)出蒸汽（或熱水），而后通過(guò)熱力管道，將蒸汽（或熱水）輸送到用戶，以滿足生產(chǎn)工藝或生活采暖等方面的需要。此外，還有用于生活熱水供應(yīng)、洗浴和采暖的所謂生活鍋爐。用于工業(yè)生產(chǎn)和生活的鍋爐數(shù)量大、分布廣，并且絕大多數(shù)都以產(chǎn)生攜帶一定量熱能的蒸汽和熱水為目的，以水作為介質(zhì)的形式出現(xiàn)。通常，我們把用于動(dòng)

35、力、發(fā)電方面的鍋爐，叫做動(dòng)力鍋爐，把用于工業(yè)及采暖方面的鍋爐，稱為供熱鍋爐，又稱工業(yè)鍋爐。</p><p>　　隨著人民生活水民的提高，對(duì)熱能的需要量急劇增大，鍋爐的數(shù)量也就越來(lái)越多。目前，世界各國(guó)都在致力于高效、低污染鍋爐的研究和開(kāi)發(fā)工作，力求使得由于鍋爐燃燒燃料而對(duì)環(huán)境造成的破壞最小化。</p><p><b>　　1.2熱水鍋爐</b></p>&

36、lt;p>　　1.2.1鍋爐分類 </p><p>　　鍋爐可按照不同的方法進(jìn)行分類。</p><p><b>　　按用途分類：</b></p><p>　　1.電站鍋爐：用于發(fā)電，大多為大容量、高參數(shù)鍋爐，火室燃燒，效率高，出口工質(zhì)為過(guò)熱蒸汽；</p><p>　　2. 工業(yè)鍋爐：用于工業(yè)生產(chǎn)和采暖，大

37、多數(shù)為低壓、低溫、小容量鍋爐，火床燃燒居多，熱效率較低，出口工質(zhì)為蒸汽的稱為蒸汽鍋爐，出口工質(zhì)為熱水的稱為熱水鍋爐；</p><p><b>　　3. 船用鍋爐；</b></p><p><b>　　4. 機(jī)車鍋爐；</b></p><p>　　5. 注汽鍋爐：用于油田對(duì)稠油的注汽熱采，出口工

38、質(zhì)一般為，高壓濕蒸汽。</p><p><b>　　二、 按結(jié)構(gòu)分類：</b></p><p>　　1. 火管鍋爐：煙氣在火管內(nèi)流過(guò)，一般為小容量、低參數(shù)鍋爐，熱效率低，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水質(zhì)要求低，運(yùn)行維修方便；</p><p>　　2. 水管鍋爐：汽水在管內(nèi)流過(guò)，可以制成小容量，低參數(shù)鍋爐，也可以制成大容量、高參數(shù)鍋

39、爐。電站鍋爐一般均為水管鍋爐，熱效率高，但對(duì)水質(zhì)和運(yùn)行水平的要求也較高。</p><p>　　三、 按循環(huán)方式分類</p><p>　　1. 自然循環(huán)鍋筒鍋爐；2. 多次強(qiáng)制循環(huán)鍋筒鍋爐；3. 低倍率循環(huán)鍋爐；4. 直流鍋爐；5. 復(fù)合循環(huán)鍋爐。</p><p>　　四、 按鍋爐出口工質(zhì)壓力分類&

40、lt;/p><p>　　1. 低壓鍋爐：一般壓力小于1.275MPa；</p><p>　　2. 中壓鍋爐：一般壓力為3.825MPa ；</p><p>　　3. 高壓鍋爐：一般壓力為9.8MPa；</p><p>　　4. 超高壓鍋爐：一般壓力為13.73MPa；</p><p>

41、;　　5. 亞臨界壓力鍋爐：一般壓力為16.67MPa；</p><p>　　6. 超臨界壓力鍋爐：一般壓力為22.13MPa。</p><p>　　五、 按燃燒方式分類</p><p>　　1. 火床燃燒鍋爐：主要用于工業(yè)鍋爐，包括固定爐排爐、往復(fù)爐排爐等；</p><p>　　2. 火室燃

42、燒鍋爐：主要用于電站鍋爐，燃用液體燃料、氣體燃料和煤粉的鍋爐均為火室燃燒鍋爐；</p><p>　　3. 沸騰爐：送入爐排空氣流速較高，使大顆粒燃煤在爐排上面的沸騰床中翻騰燃燒，小顆粒燃煤隨空氣上升并燃燒。</p><p>　　六、 按所用燃料或能源分類</p><p>　　1. 固體燃料鍋爐：燃用煤等固體燃料；</p>

43、<p>　　2. 液體燃料鍋爐：燃用重油等液體燃料；</p><p>　　3. 氣體燃料鍋爐：燃用天然氣等氣體燃料。</p><p>　　七、 按排渣方式分類</p><p>　　1. 固態(tài)排渣鍋爐；2. 液態(tài)排渣鍋爐。</p><p>　　八、 按爐膛煙氣壓力</p

44、><p>　　1. 負(fù)壓鍋爐：爐膛壓力保持負(fù)壓，有送、引風(fēng)機(jī)，是燃煤鍋爐主要型式；</p><p>　　2. 微正壓鍋爐：爐膛表壓2—5KPa，不需引風(fēng)機(jī)，易于低氧燃燒。</p><p><b>　　九、 按級(jí)別分類</b></p><p>　　A級(jí)鍋爐：額定工作壓力（表壓，下同）P≥3.8MP

45、a的鍋爐，包括：</p><p>　　1.超超臨界鍋爐： P≥27.0MPa或額定出口溫度≥590℃的鍋爐；</p><p>　　2.超臨界鍋爐：22.1MPa≤P＜27.0MPa；</p><p>　　3.亞臨界鍋爐：16.7MPa≤P＜22.1MPa；</p><p>　　4.超高壓鍋爐：13.7MPa≤P＜16.7MPa；</p&

46、gt;<p>　　5.高壓鍋爐：  9.8MPa≤P＜13.7MPa；</p><p>　　6.次高壓鍋爐：5.4MPa≤P＜9.8MPa；</p><p>　　7.中壓鍋爐：3.8MPa≤P＜5.4MPa。</p><p><b>　　B級(jí)鍋爐：</b></p><p>　　1.蒸汽鍋爐： 0.

47、8MPa＜P＜3.8MPa或額定蒸發(fā)量＞1.0t/h；</p><p>　　2.熱水鍋爐： 額定出水溫度≥120℃或額定熱功率＞4.2MW；</p><p>　　3.有機(jī)熱載體鍋爐：(1)使用氣相有機(jī)熱載體的鍋爐；(2)液相有機(jī)熱載體鍋爐:額定熱功率＞4.2MW。</p><p>　　C級(jí)鍋爐，除D級(jí)鍋爐外的下列鍋爐：</p><p>　　1

48、.蒸汽鍋爐: 額定工作壓力≤0.8MPa且額定蒸發(fā)量≤1.0t/h的蒸汽鍋爐；</p><p>　　2.熱水鍋爐: 額定出水溫度＜120℃且額定熱功率≤4.2MW；</p><p>　　3.液相有機(jī)熱載體鍋爐: 額定熱功率≤4.2MW。</p><p><b>　　D級(jí)鍋爐：</b></p><p>　　1.蒸汽鍋爐：設(shè)

49、計(jì)正常水位時(shí)水容積≤50L且額定工作壓力＜0.8MPa；</p><p>　　2.汽水兩用鍋爐: 額定工作壓力≤0.04MPa且額定蒸發(fā)量≤0.5t/h的鍋爐；</p><p>　　E僅用自來(lái)水加壓的熱水鍋爐，且出水溫度≤95℃。</p><p>　　1.2.2熱水鍋爐現(xiàn)狀</p><p>　　回顧熱水鍋爐的發(fā)展歷史，可以說(shuō)，目前我國(guó)熱水鍋爐

50、產(chǎn)品的研制已經(jīng)達(dá)到了比較成熟與完善的階段。20世紀(jì)60年代初，當(dāng)人們認(rèn)識(shí)到熱水供暖的優(yōu)點(diǎn)與熱水鍋爐運(yùn)行的安全性較之蒸汽鍋爐具有諸多優(yōu)越性時(shí)，最初的熱水鍋爐是由蒸汽鍋爐改裝而成。我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造的第一代熱水鍋爐是20世紀(jì)70年代初由上海工業(yè)鍋爐研究所研發(fā)的“快裝鍋爐”。快裝鍋爐具有體積小，制造、運(yùn)輸、安裝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，受到用戶的廣泛歡迎，從而極大的推動(dòng)了我國(guó)蒸汽鍋爐供暖改為熱水鍋爐供暖的更新?lián)Q代過(guò)程。同時(shí)其先后開(kāi)發(fā)研制的“管架式強(qiáng)制循環(huán)熱

51、水鍋爐”及“長(zhǎng)短鍋筒水管鍋爐”也得到了廣泛應(yīng)用。近時(shí)期出現(xiàn)的“角管鍋爐”及大容量“Π”型布置水管鍋爐，更加增多了我國(guó)熱水鍋爐的品種。近年來(lái)出現(xiàn)的鍋殼式螺旋煙管水火管鍋爐，利用高新科學(xué)技術(shù)改造老產(chǎn)品，解決原有的快裝鍋爐存在的不足和缺陷，使之成為具有體積小、耗鋼量低、熱效率高的創(chuàng)新產(chǎn)品，這是對(duì)我國(guó)熱水鍋爐發(fā)展史上具有歷史性意義的突出貢獻(xiàn)。</p><p>　　熱水鍋爐的工作過(guò)程：1.燃燒過(guò)程，這一過(guò)程是燃料中的可燃質(zhì)

52、與空氣中的氧氣相混合而燃燒放出熱量的過(guò)程，是可燃質(zhì)與氧氣的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，是一個(gè)燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的轉(zhuǎn)換過(guò)程。2.傳熱過(guò)程，這個(gè)過(guò)程是燃料燃燒所釋放出來(lái)的熱量。通過(guò)受熱面?zhèn)鞫冉o水的過(guò)程，這是一個(gè)純粹的熱傳遞過(guò)程。燃燒過(guò)程是放熱過(guò)程，而傳熱過(guò)程是吸熱過(guò)程。放熱與吸熱是矛盾的兩個(gè)方面，而在鍋爐中這一主要矛盾中的焦點(diǎn)就是爐膛。所謂爐膛是燃料燃燒放出熱量、同時(shí)布置有一定的水冷壁受熱面而吸熱的空間。當(dāng)然，鍋爐中的吸熱過(guò)程將繼續(xù)進(jìn)行。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是

53、，在爐膛中同時(shí)進(jìn)行燃燒與傳熱兩個(gè)過(guò)程。3.水循環(huán)過(guò)程，對(duì)于熱水鍋爐來(lái)說(shuō)，鍋內(nèi)的水循環(huán)過(guò)程是：水不斷地被加熱而升溫，最終得到具有一定溫度的熱水的過(guò)程。鍋爐的水循環(huán)按其流動(dòng)規(guī)律，分為自然循環(huán)與強(qiáng)制循環(huán)。熱水鍋爐中的水循環(huán)的系統(tǒng)型式多樣，有自然循環(huán)鍋爐，有強(qiáng)制循環(huán)鍋爐，也有自然循環(huán)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)行中隨著循環(huán)水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)成為強(qiáng)制循環(huán)的，也有強(qiáng)制循環(huán)與自然循環(huán)共存于一個(gè)鍋爐循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的復(fù)雜循環(huán)。</p><p>　　熱水鍋爐在社

54、會(huì)生活中的應(yīng)用現(xiàn)狀：熱水鍋爐在人們的日常生活中不可缺少的熱力設(shè)備。又因?yàn)槠浞植嫉牟块T廣，數(shù)量多，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。它通過(guò)煤，石油等燃料的化學(xué)能燃燒釋放熱能，并通過(guò)傳熱把熱量傳給水，使水加熱，熱水直接供給工業(yè)生產(chǎn)和民用生活。</p><p>　　隨著高科技的飛速發(fā)展，鍋爐的設(shè)計(jì)和應(yīng)用技術(shù)也得到了很大的提高，現(xiàn)在燃燒機(jī)械化，給水自動(dòng)化都已經(jīng)得到實(shí)現(xiàn)。然而，在我國(guó)東北，華北，西北地區(qū)，冬天寒冷，利用蒸汽鍋爐采

55、暖，熱量損失巨大，與蒸汽鍋爐采暖相比，熱水系統(tǒng)的熱量損失要小的多。因?yàn)樗褂玫氖菃蜗嘟橘|(zhì)—熱水作為系統(tǒng)，無(wú)蒸汽產(chǎn)生，漏水量很少，管道的散熱損失也少，同時(shí)，熱水鍋爐連續(xù)供給溫度不很高的熱水，室內(nèi)溫度比較穩(wěn)定，系統(tǒng)比較安全，維修費(fèi)用比較低。因此，熱水采暖正逐步取代原有的蒸汽采暖。</p><p>　　1.2.3熱水鍋爐舉例 </p><p>　　(1)全自動(dòng)臥式鏈條燃煤熱水鍋爐 <

56、/p><p>　　一、YLW型臥式鏈條導(dǎo)熱油加熱爐性能特點(diǎn)：</p><p>　　YLW系列有機(jī)熱載體爐為組裝式強(qiáng)制循環(huán)鏈條爐排鍋爐。鍋爐本體前面為爐膛輻射受熱面，由密排的雙方形盤(pán)管構(gòu)成；后部為對(duì)流沖刷受熱面，由蛇形管束組成。鍋爐由上部本體和下部鏈條爐排組成，空氣預(yù)熱布置在鍋爐后面。燃燒生成的高溫?zé)煔庠跔t膛被吸走部分熱量，經(jīng)轉(zhuǎn)向煙室進(jìn)入對(duì)流受熱面換熱，出鍋爐后在空氣預(yù)熱器中加熱燃燒所需的空氣，

57、再經(jīng)除塵器由引風(fēng)機(jī)將煙氣送至煙囪排入大氣。</p><p>　　二、直觀簡(jiǎn)潔的全自動(dòng)電腦智能控制系統(tǒng)主要特點(diǎn)：</p><p>　　1.電腦智能控制，集成度高、可操作性強(qiáng)；</p><p>　　2.中文液晶屏顯示，LED運(yùn)行指示、有感觸摸面板操作；</p><p>　　3.一健啟動(dòng)，操作簡(jiǎn)單、誤操作率低；</p><p&g

58、t;　　4.自動(dòng)/手動(dòng)自由切換，自動(dòng)主運(yùn)行，安全穩(wěn)定，手動(dòng)調(diào)試方便可靠；</p><p>　　5.鍋爐故障時(shí)液晶屏報(bào)中文故障信息，LED 燈指示，蜂鳴器聲音報(bào)警；</p><p>　　6.鍋爐啟動(dòng)過(guò)程界面化設(shè)計(jì)，全中文指示，一目了然；</p><p>　　7.對(duì)大功率設(shè)備（如給水泵、引風(fēng)機(jī)及鼓風(fēng)機(jī)）實(shí)行延時(shí)啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)間通過(guò)面板可以設(shè)定；</p>&l

59、t;p>　　8.配置傳統(tǒng)動(dòng)力配電柜無(wú)法實(shí)現(xiàn)的參數(shù)設(shè)定功能，使鍋爐機(jī)組運(yùn)行數(shù)字化。</p><p>　　三、導(dǎo)熱油鍋爐全自動(dòng)電腦智能控制系統(tǒng)主要功能：</p><p>　　1. 導(dǎo)熱油溫控制：根據(jù)溫度傳感器信號(hào)控制鍋爐機(jī)組的自動(dòng)啟停并對(duì)導(dǎo)熱油溫高進(jìn)行雙重安全保護(hù)；</p><p>　　2. 系統(tǒng)壓力控制：對(duì)系統(tǒng)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，超壓欠壓差壓安全聯(lián)鎖保護(hù)；<

60、/p><p>　　3. 鍋爐液位控制：根據(jù)浮球液位計(jì)信號(hào)控制注油泵的啟停，保證鍋爐液位在設(shè)定范圍內(nèi)；</p><p>　　4. 輔機(jī)控制：延時(shí)啟動(dòng)各動(dòng)力元件，輔機(jī)啟動(dòng)后對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，循環(huán)泵雙泵設(shè)置，一備一用；</p><p>　　5. 安全控制：鍋爐超溫超壓欠壓差壓保護(hù)，鍋爐液位超限保護(hù)，循環(huán)泵、引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、除渣機(jī)、爐排機(jī)、上煤機(jī)、注油泵故障聯(lián)鎖；<

61、;/p><p>　　6. 定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)：每天4時(shí)段定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)；</p><p>　　7．配備手動(dòng)開(kāi)關(guān)：以備應(yīng)急使用，無(wú)須擔(dān)心因控制柜偶爾故障而帶來(lái)的不便之苦；</p><p>　　8.控制精度高：實(shí)現(xiàn)功能齊全，性價(jià)比高，為用戶降低運(yùn)行成本；</p><p>　　9.手操器：與電腦控制系統(tǒng)互為備用，當(dāng)電腦系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)可應(yīng)急使用；</p>

62、<p>　　10、遙控上煤器：異地上煤，操作工人只需站在煤斗下按下遙控器的上煤鍵即可自動(dòng)上煤。</p><p>　　(2)CWDR臥式全自動(dòng)智能電熱水鍋爐</p><p><b>　　1、產(chǎn)品概述：</b></p><p>　　本鍋爐以動(dòng)力電為能源，通過(guò)電加熱管對(duì)水加熱，實(shí)現(xiàn)供暖或提供生活用熱水，鍋爐智能化程度高、加熱快、熱效率高

63、、節(jié)約能源、無(wú)噪音、無(wú)污染、體積小、安裝使用方便、美觀大方，是綜合了多項(xiàng)前沿科技而打造的最新一代熱水鍋爐產(chǎn)品。</p><p>　　圖1-1全自動(dòng)臥式鏈條燃煤熱水鍋爐</p><p><b>　　2、控制系統(tǒng)：</b></p><p>　　配置熱水鍋爐專用電腦控制器，采用現(xiàn)代電腦控制技術(shù)，把鍋爐性能的智能化、自動(dòng)化、人性化變成現(xiàn)實(shí)，具有穩(wěn)定性高

64、、功能豐富、操作簡(jiǎn)單、使用方便、控制靈活、造型美觀等優(yōu)點(diǎn)。功能強(qiáng)大，擁有鍋爐水溫控制、鍋爐水位顯示、缺水保護(hù)、超溫保護(hù)、內(nèi)置萬(wàn)年歷、連續(xù)或定時(shí)（4個(gè)時(shí)間段）運(yùn)行控制等多項(xiàng)自動(dòng)顯示、控制功能。</p><p>　　鍋爐運(yùn)行采用血液循環(huán)原理，結(jié)合專用微電腦控制器CPU，通過(guò)溫度傳感器，構(gòu)成循環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。按恒溫、節(jié)能的優(yōu)化運(yùn)行原則，隨著水溫的變化，控制系統(tǒng)不斷進(jìn)行溫度采集，邏輯運(yùn)算和數(shù)字芯片控制調(diào)節(jié)，而達(dá)到系統(tǒng)自動(dòng)恒溫

65、，實(shí)現(xiàn)采暖或提供生活熱水的目的。</p><p><b>　　綜合特點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）大屏幕全中文帶背光液晶顯示屏，具有豐富的顯示功能，將鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)和采集到的循環(huán)泵工作狀態(tài)、加熱器工作狀態(tài)、爐水溫度、水位狀態(tài)、當(dāng)前時(shí)間、報(bào)警信息等準(zhǔn)確直觀的顯示出來(lái)。利用控制器鍵盤(pán)進(jìn)行操作設(shè)置，并可查核、設(shè)定和修改各種調(diào)節(jié)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，易懂、易學(xué)、易記，

66、操作簡(jiǎn)單、方便。</p><p>　?。?）控制器帶內(nèi)藏式日歷時(shí)鐘，系統(tǒng)可按用戶要求，在一天內(nèi)4個(gè)時(shí)間段任意設(shè)定開(kāi)、關(guān)機(jī)時(shí)間，節(jié)省電損耗，降低鍋爐使用費(fèi)用。</p><p>　　（3）加熱器采用陶瓷電加熱棒，表面熱負(fù)荷低，使用壽命更長(zhǎng)，布局均勻熱效率高?！胺离妷Α蹦Ｊ降乃姺蛛x加熱方式，杜絕漏電安全隱患，并且拆裝方便，便于檢查、維修。</p><p>　　不銹鋼電加

67、熱管與爐體采用法蘭連接方式，便于拆卸、安裝，檢修、保養(yǎng)方便。（不銹鋼電加熱管型）</p><p>　?。?）所配置的電器均為“中國(guó)馳名商標(biāo)”產(chǎn)品、“中國(guó)名牌”產(chǎn)品，具有“CE”和“3C”強(qiáng)制認(rèn)證標(biāo)志。</p><p>　?。?） 大功率電熱水鍋爐采用多段手、自動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕，用戶可隨意啟、停加熱棒組數(shù)，自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，控制器逐級(jí)啟動(dòng)、關(guān)閉加熱組，逐級(jí)加載、逐級(jí)減載的電負(fù)荷調(diào)節(jié)模式，不但保障了電器的

68、正常工作，而且大大減少了對(duì)電網(wǎng)的沖擊。</p><p>　?。?）加熱棒接線端子采用優(yōu)質(zhì)銅排連接，出線電纜為國(guó)標(biāo)銅芯電纜，承載負(fù)荷大，絕緣性好，經(jīng)久耐用。</p><p>　　（7）鍋爐具有缺水、超溫、短路、漏電、缺相、過(guò)流等多項(xiàng)保護(hù)功能，鍋爐運(yùn)行更加穩(wěn)定、安全。</p><p>　　（8）鍋爐可連接大型蓄熱水箱，利用夜間低谷電把水加熱至95℃，進(jìn)行蓄熱儲(chǔ)存，白天利

69、用換熱器換熱后進(jìn)行供暖，對(duì)電網(wǎng)起到了削峰添谷的作用，運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)。</p><p>　?。?）鋁箔加厚玻璃面做保溫，熱損失少，保溫效果更好。</p><p>　　(10) 整體快裝出廠，機(jī)電一體化，白色彩板，外形美觀，不易銹蝕。</p><p>　　圖1-2 CWDR臥式全自動(dòng)智能電熱水鍋爐</p><p>　　(3)CLSG立式燃煤常壓熱水

70、鍋爐</p><p>　　CLSG系列常壓熱水鍋爐為立式燃煤鍋殼橫水管結(jié)構(gòu)，橫水管是在爐膽上交叉裝設(shè)傾斜角大于5度的受熱面，吸收爐膛中高溫火焰的熱量；鍋筒頂部開(kāi)有直通大氣的管座，可以在最高水位線溢流多余水量，保證鍋爐的安全運(yùn)行。在爐膽橫水管和豎水管口對(duì)應(yīng)的鍋筒上開(kāi)有手孔，以便檢修及內(nèi)部清洗。</p><p>　　本體有鍋筒、爐膽、吸熱橫水管等構(gòu)成完整的受熱面，燃燒部分采用固定爐排燃燒室，本

71、系列鍋爐與舊式立式鍋爐比較，優(yōu)點(diǎn)具有受熱面積大、升溫快、耗煤量少、熱效率高、操作方便。本爐在設(shè)計(jì)上大膽采用了自然通風(fēng)，不需配備鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，減少了運(yùn)行費(fèi)用和維修費(fèi)用，不產(chǎn)生噪音等。本爐型上部布置的吸熱橫水管為對(duì)流受熱區(qū)，爐體下部布置的內(nèi)膽為輻射受熱區(qū)。爐體結(jié)構(gòu)及煙氣流程布局合理、傳熱良好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修保養(yǎng)方便，并且占地面積小，基建投資較少，運(yùn)行費(fèi)用低。</p><p>　　圖1-3 CLSG立式燃煤常壓熱水鍋

72、爐 </p><p>　　1.2.4煙風(fēng)阻力計(jì)算的重要性</p><p>　　熱水鍋爐是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能，通過(guò)受熱面?zhèn)鬟f給水，以獲得具有一定溫度的熱水的鍋爐。開(kāi)發(fā)一臺(tái)新型鍋爐產(chǎn)品首先要做好設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)中要對(duì)鍋爐的性能、結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)性和可靠性各方面進(jìn)行各種計(jì)算，以有定量的了解。這些計(jì)算包括鍋爐熱力計(jì)算，水循環(huán)或水動(dòng)力計(jì)算、空氣動(dòng)力計(jì)算、煙風(fēng)阻力計(jì)算、管子壁溫計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算等，而煙風(fēng)阻

73、力計(jì)算是其中重要的一部分。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)。其煙、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)鍋爐額定負(fù)荷下的熱力計(jì)算數(shù)據(jù)確定。</p><p>　　我國(guó)的鍋爐煙風(fēng)阻力計(jì)算一直沿用原蘇聯(lián)的煙風(fēng)阻力計(jì)算方法，并積累了相當(dāng)豐富的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和使用經(jīng)驗(yàn)。原蘇聯(lián)1977年版鍋爐設(shè)備空氣動(dòng)力計(jì)算方法（標(biāo)準(zhǔn)方法）具有系統(tǒng)、完整的優(yōu)點(diǎn)。與美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家鍋爐廠

74、商使用的鍋爐煙風(fēng)阻力計(jì)算方法在原理上是相同的。因此。本計(jì)算方法仍然采用原蘇聯(lián)1977年版鍋爐設(shè)備空氣動(dòng)力計(jì)算（標(biāo)準(zhǔn)法）體系，其中的制粉系統(tǒng)空氣動(dòng)力計(jì)算部分借鑒了《火力發(fā)電廠煤粉制備系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算方法》（中國(guó)電力出版社，1999）中的相關(guān)內(nèi)容。</p><p>　　如今煙風(fēng)阻力計(jì)算方法根據(jù)其適用范圍，結(jié)合了國(guó)內(nèi)引進(jìn)和消化吸收國(guó)外工業(yè)鍋爐先進(jìn)技術(shù)過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)以及自主開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的技術(shù)成果，從實(shí)用性的角度對(duì)原蘇聯(lián)19

75、77年版鍋爐設(shè)備空氣動(dòng)力計(jì)算（標(biāo)準(zhǔn)方法）體系作了相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，刪除了其中有關(guān)大容量電站鍋爐的部分內(nèi)容，補(bǔ)充和更新了有關(guān)內(nèi)容，形成了既能反映國(guó)情特點(diǎn)，又吸納國(guó)際先進(jìn)技術(shù)的指導(dǎo)性計(jì)算方法，供國(guó)內(nèi)鍋爐煙風(fēng)阻力計(jì)算參考使用。</p><p>　　1.2.5煙風(fēng)阻力計(jì)算設(shè)計(jì)優(yōu)化和改進(jìn)</p><p>　　鍋爐煙風(fēng)阻力計(jì)算是在熱力計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)煙氣和空氣通道的空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算，求解通道的流動(dòng)總阻力，

76、從而為選擇合適的引、送風(fēng)機(jī)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。由于風(fēng)機(jī)的選用直接影響鍋爐煙氣和空氣通道的正常通風(fēng)，不匹配風(fēng)機(jī)會(huì)導(dǎo)致燃料燃燒不充分、鍋爐效率降低等問(wèn)題，準(zhǔn)確完成煙風(fēng)阻力計(jì)算工作十分重要。</p><p>　　鍋爐入口煙道和鍋爐管束是整個(gè)鍋爐阻力的主要組成部分，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。</p><p>　　關(guān)于鍋爐入口煙道部分降低阻力的方法，即在入口位

77、置加裝導(dǎo)流裝置有助于降低阻力。鍋爐煙氣阻力分為摩擦阻力和局部阻力兩種。摩擦阻力（也叫沿程阻力）發(fā)生在煙氣直線流動(dòng)的時(shí)候（如上身管及其他直筒、直管段），主要由于流體的黏性和流體介質(zhì)之間的相互位移，產(chǎn)生摩擦引起的阻力或壓頭損失。局部阻力發(fā)生在鍋爐中的局部障礙處。如爐子進(jìn)出口、管道進(jìn)出口、彎頭、擴(kuò)大縮小截面等部位，主要由于這些障礙與流體碰撞摩擦，使流體改變流動(dòng)方向及流速的突然變化，加劇了流體介質(zhì)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。造成邊界層的分離，從而產(chǎn)生擾動(dòng)和大量

78、的漩渦，是流體壓頭損失。進(jìn)出口煙道產(chǎn)生的局部阻力是整個(gè)鍋爐裝置產(chǎn)生阻力的一個(gè)主要部件之一。</p><p>　　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。方圓過(guò)渡型擴(kuò)散通道是一種常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式，在通道、石油化工設(shè)備、航空航天、熱能工程等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。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。</p><p

79、>　　1.3煙風(fēng)阻力計(jì)算步驟</p><p>　　煙氣側(cè)阻力計(jì)算及引風(fēng)機(jī)的選型</p><p>　　煙氣流程：爐膛→八字煙道→螺紋煙管→除塵器→調(diào)風(fēng)門→引風(fēng)機(jī)→煙囪。因此煙氣側(cè)的阻力包括九個(gè)部分：1、爐膛出口負(fù)壓；2、八字煙道阻力；3、前煙道阻力；4、螺紋煙管阻力；5、后煙箱阻力；6、后煙箱與除塵器以及除塵器與煙囪的阻力；7、除塵器阻力；8、煙囪阻力；9、自生通風(fēng)力。</p&g

80、t;<p>　　具體計(jì)算步驟：1、爐膛出口負(fù)壓：根據(jù)平衡通風(fēng)情況給出的爐膛出口負(fù)壓取值范圍為20-30Pa，在此取爐膛出口負(fù)壓Δhl=20Pa；2、縱向相對(duì)截距及橫向相對(duì)截距；3、斜向節(jié)距；4、單排管子阻力系數(shù)；5、八字煙道阻力系數(shù)；6、八字煙道煙氣動(dòng)壓頭；7、前煙道箱阻力；8、局部阻力系數(shù)及有效截面積；9、前煙箱煙氣速度；10、前煙箱局部阻力；11、螺紋煙管動(dòng)壓頭；12、螺紋煙管入口、出口阻力系數(shù)；13、螺紋煙管阻力；1

81、4、后煙箱出口阻力系數(shù)和后煙箱截面變化阻力系數(shù)；15、動(dòng)壓頭；16、后煙箱與省煤器之間的阻力；17、后煙箱與除塵器及除塵器與煙囪之間的煙道阻力；18、除塵器阻力；19、煙囪煙氣動(dòng)壓頭；20、沿程阻力系數(shù)；21、煙囪阻力；22、自生通風(fēng)力；23、煙氣側(cè)全壓降。</p><p>　　引風(fēng)機(jī)選型：1、煙氣容量的計(jì)算；2、引風(fēng)機(jī)應(yīng)有煙氣量的計(jì)算；3、引風(fēng)機(jī)應(yīng)有壓頭的計(jì)算；4、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)；

82、5、引風(fēng)機(jī)參數(shù)。</p><p>　　1.3.2空氣側(cè)阻力計(jì)算及鼓風(fēng)機(jī)的選型</p><p>　　空氣流程：吸風(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。因此空氣側(cè)阻力包括六個(gè)部分：1、吸風(fēng)管路阻路；2、調(diào)風(fēng)裝置阻力；3、送風(fēng)道阻力4、分倉(cāng)室阻力；5、等壓分倉(cāng)阻力；6、爐排及煤層阻力。</p><p>　　

83、具體計(jì)算步驟：1、進(jìn)口冷風(fēng)道阻力：按實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，取進(jìn)口冷風(fēng)道阻力Δhl=200Pa；2、吸風(fēng)管路阻力；3、空氣速度；4、吸風(fēng)口阻力；5、沿程阻力；6、吸風(fēng)管路阻力；7、調(diào)風(fēng)裝置阻力；8、送風(fēng)道阻力；9、沿程阻力；10、三通分流阻力；11、風(fēng)倉(cāng)室阻力；12、風(fēng)道總阻力；13、鼓風(fēng)機(jī)選擇。</p><p>　　第2章 煙氣側(cè)阻力計(jì)算</p><p>　　鍋爐煙風(fēng)阻力計(jì)算的目的在于確定鍋爐煙、

84、風(fēng)系統(tǒng)的全壓降，用以選擇使用的送、引風(fēng)機(jī)。其煙、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)鍋爐額定負(fù)荷下的熱力計(jì)算數(shù)據(jù)確定。煙風(fēng)阻力計(jì)算的流程圖如下圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1鍋爐煙風(fēng)阻力流程示例</p><p>　　從圖2-1可以看出煙氣流程：爐膛→八字煙道→螺紋煙管→除塵器→調(diào)風(fēng)門→引風(fēng)機(jī)→煙囪?？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、

85、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。</p><p>　　本文設(shè)計(jì)遵循以下原則：</p><p>　?。?）前煙箱中的煙速不宜超過(guò)10m/s，否則前煙箱內(nèi)壁面可能被沖刷脫落，使外壁溫度過(guò)高；另外煙氣轉(zhuǎn)彎離心力也可能使上部煙管前的灰粒濃度較大，從而導(dǎo)致磨損。本鍋爐前煙箱煙速略高于10m/s，尚屬可以。</p><p>　?。?）本鍋爐螺紋煙管平均煙速

86、為18.4m/s；相應(yīng)的阻力損失為774Pa，對(duì)于長(zhǎng)度達(dá)8.7的螺紋煙管，阻力損失不算大，由于平均煙速適當(dāng)，也滿足了未來(lái)防止積灰磨損的要求。</p><p>　　（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。</p><p>　　鼓、引風(fēng)機(jī)訂貨時(shí)，除注意風(fēng)量、壓頭外，還應(yīng)根據(jù)管道系統(tǒng)布置情況，提出風(fēng)機(jī)的機(jī)殼旋轉(zhuǎn)方

87、向與出口角度要求。</p><p>　　本計(jì)算包括以下內(nèi)容：</p><p>　　（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。</p><p>　　2.1爐膛出口負(fù)壓及八字煙道阻力</p><p>　　爐膛出口負(fù)壓，取Δhl=-20Pa。</p><p>　　2.1.1縱向、橫向相對(duì)

88、截距</p><p>　　由表2-1可得八字煙道橫向節(jié)距S1=0.41m，縱向節(jié)距S2=0.075m，截面積F=5.1m，管子直徑d=0.051m，當(dāng)量直徑Ddl=1.56m。由縱向節(jié)距和管子直徑相除得縱向相對(duì)截距，同理可得橫向相對(duì)截距。</p><p><b>　　2.1.2斜向節(jié)距</b></p><p><b>　　斜向節(jié)距&l

89、t;/b></p><p>　　S2’=（0.25S12+S22）0.5</p><p>　　=（0.25×0.412+0.0752）0.5</p><p>　　= 0.22m （2-1）</p><p>　　2.1.3單排管子阻力系數(shù)ξ1

90、0</p><p><b>　　系數(shù)</b></p><p>　　Ψ=(S1-d)/(S2’-d)</p><p>　　=(0.41-0.051)/(0.22-0.051)</p><p>　　=2.1>1.7 （2-2）<

91、;/p><p>　　且3<σ1<10，故單排管子阻力系數(shù)ξ10=1.83(σ1-1)-1.46=0.11。</p><p>　　表2-1八字煙道結(jié)構(gòu)特性計(jì)算表</p><p>　　2.1.4八字煙道阻力系數(shù)</p><p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)沖刷管子排數(shù)Z=72，故橫向沖刷阻力系數(shù)ξ1=Z×ξ10=72×0.11=7.9

92、2。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)。功能：用于計(jì)算流體受局部阻力作用時(shí)的能量損失。</p><p>　　按表2-2之1直角與壁平齊的通道出口局部阻力系數(shù)ξ2=0.5。按[1]表（2）之6通道出口系數(shù)ξ3=1.1。當(dāng)在出口前裝有收縮管（L≧20d）時(shí)ξ=1.0。綜上得八字煙道阻力系數(shù)ξ=ξ1+ξ2+ξ3=9.52。</p

93、><p>　　表2-2 截面變化及轉(zhuǎn)變局部阻力系數(shù)</p><p>　　2.1.5煙氣動(dòng)壓頭</p><p>　　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。煙氣溫度與爐型及爐底強(qiáng)度有關(guān)。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，而且煙氣溫度也有較大的變化

94、，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。煙氣在煙道內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程中由于空氣的吸入和散熱、吸熱現(xiàn)象的發(fā)生，使煙氣溫度不斷發(fā)生變化，因此煙道計(jì)算中采用每算階段的實(shí)際溫度，一般采用計(jì)算算段的平均煙氣溫度。</p><p>　　由表2-3得煙氣流速wy=12.17m/s，煙氣溫度θ=867.4℃。按[1]得（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）煙氣密度ρo=1.34kg/m3。煙氣動(dòng)壓頭</p><p>　　Pd

95、=ρo×wy2/2×273/(273+θ)</p><p>　　=1.34×12.172/2×273/(273+867.4)</p><p>　　=24Pa （2-3）</p><p><b>　　八字煙道總阻力</b><

96、;/p><p><b>　　ΔH2=ξ×Pd</b></p><p><b>　　=9.52×24</b></p><p><b>　　=228Pa</b></p><p>　　表2-3八字煙道煙氣溫度和煙氣流速</p><p><

97、b>　　2.2前煙道箱阻力</b></p><p>　　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。</p><p>　　2.2.1局部阻力系數(shù)及有效截面積</p><p>　　局部阻力系數(shù)與流體方向和速

98、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)。功能：用于計(jì)算流體受局部阻力作用時(shí)的能量損失。</p><p>　　當(dāng)管束內(nèi)存在介質(zhì)轉(zhuǎn)彎流動(dòng)時(shí)，可采用簡(jiǎn)化方法計(jì)算管束的流通阻力。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，后者的阻力系數(shù)為：對(duì)180°轉(zhuǎn)彎局部阻力系數(shù)ξ=2.0，對(duì)90°轉(zhuǎn)彎局部阻力系數(shù)ξ=1.

99、0，對(duì)45°轉(zhuǎn)彎局部阻力系數(shù)ξ=0.5。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180°轉(zhuǎn)彎，取為始端、中位及末端的流速的平均值。此處對(duì)180°轉(zhuǎn)彎局部阻力系數(shù)ξ=2.0。</p><p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)，入口截面積F1=5.38m2，中間截面積F2=5.51m2，出口截面積F3=4.2m2，得有效截面積</p><p>

100、;　　F=3/（1/F1+1/F2+1/F3）</p><p>　　=3/(1/5.38+1/5.51+1/4.2) </p><p>　　=4.95m2 （2-4）</p><p>　　2.2.2前煙箱煙氣速度</p><

101、p>　　由表2-3得煙氣溫度θ=739℃，八字煙道（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）煙氣容積Vy=7.9061m3/s。計(jì)算燃料消耗量Bj=1.88kg/s?？傻们盁熛錈煔馊莘e</p><p>　　Vy’=Vy×Bj×(273+θ)/273</p><p>　　=7.9061×1.88×(273+739)/273</p><p>　　=55.

102、1m3/s （2-5）</p><p>　　前煙箱煙氣速度Vy’/F=55.1/4.95=11.1m/s。</p><p>　　2.2.3前煙箱局部阻力</p><p><b>　　動(dòng)壓頭 </b></p><p>　　Pd=ρo×w

103、y2/2×273/(273+θ)</p><p>　　=11.172/2×273/(273+867.4)</p><p>　　=22.3Pa （2-6）</p><p>　　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)

104、動(dòng)壓的比值，其值為無(wú)量綱數(shù)。功能：用于計(jì)算流體受局部阻力作用時(shí)的能量損失。</p><p><b>　　局部阻力</b></p><p><b>　　ΔH3=ξ×Pd</b></p><p><b>　　=2×22.3</b></p><p><b&g

105、t;　　=45Pa</b></p><p><b>　　2.3螺紋煙管阻力</b></p><p><b>　　2.3.1動(dòng)壓頭</b></p><p>　　由表2-4得煙氣速度wy=18.4m/s。煙氣溫度θ=353.6℃。螺紋煙管內(nèi)徑d=0.082m，沖刷長(zhǎng)度L=8.705m。得動(dòng)壓頭</p>

106、<p>　　Pd=ρo×wy2/2×273/(273+θ)</p><p>　　=1.34×18.42/2×273/(273+353.6)</p><p><b>　　=98.9Pa</b></p><p>　　由表2-4螺紋煙管流阻系數(shù)=0.05873。</p><p&g

107、t;　　2.3.2入口、出口阻力系數(shù)</p><p>　　按[1]表1-2之1，螺紋煙管入口阻力系數(shù)ξ1 =0.5</p><p>　　按[1]表1-2之6，螺紋煙管出口阻力系數(shù)ξ2 =1.1</p><p>　　2.3.3螺紋煙管阻力</p><p><b>　　螺紋煙管總阻力系數(shù)</b></p>&l

108、t;p>　　ξ= L/d+ξ1+ξ2 </p><p>　　=0.05873×8.705/0.082+0.5+1.1</p><p>　　=7.83 （2-7）</p><p><b>　　螺紋煙管阻力</b></p><p&g

109、t;<b>　　ΔH4=ξ×Pd</b></p><p>　　=7.83×98.9</p><p><b>　　=774Pa</b></p><p>　　表2-4螺紋煙管熱力計(jì)算初始值</p><p><b>　　2.4后煙箱阻力</b></p>

110、<p>　　2.4.1后煙箱出口阻力系數(shù)和后煙箱截面變化阻力系數(shù)</p><p>　　按[1]表1-2之6后煙箱出口阻力系數(shù)ξ1=0.5。</p><p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)入口截面積F1=1.94m2，后煙箱尺寸及面積F2=4.3×1.159=4.98m2得截面比F2/F1=0.4。按[1]圖1-11Fsm-b得后煙箱截面變化阻力系數(shù)ξ2=0.4。后煙箱阻力系數(shù)ξ=ξ1

111、+ξ2=0.5+0.4=0.9。</p><p><b>　　2.4.2動(dòng)壓頭</b></p><p>　　由表2-5后煙箱溫度θ=180℃，煙氣容積（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）Vy =8.2727m3/kg。由后煙箱煙氣容積</p><p>　　Vy’’ = Vy ×Bj(273+θ)/273</p><p>　　=8.27

112、27×1.88×(273+180)/273</p><p>　　=25.81m3/kg （2-8）</p><p>　　后煙箱煙氣速度wy=Vy’’/F2=25.81/4.98=5.18。動(dòng)壓頭</p><p>　　Pd=ρo×wy2/2×273/(273

113、+θ) </p><p>　　=1.34×5.182/2×273/(273+180)</p><p><b>　　=10.8Pa</b></p><p>　　表2-5鍋爐各部分受熱面積和煙氣溫度</p><p>　　2.4.3后煙箱與省煤器之間的阻力</p><p>　　后煙箱

114、與省煤器之間的阻力</p><p><b>　　ΔH5=ξ×Pd</b></p><p><b>　　=0.9×10.8</b></p><p><b>　　=10Pa</b></p><p>　　2.5后煙箱與除塵器與煙囪之間的煙道阻力</p>

115、<p>　　由于實(shí)際布置未知，煙道阻力暫取ΔH6=200Pa。</p><p><b>　　2.6除塵器阻力</b></p><p>　　根據(jù)樣本、除塵器阻力取ΔH7=1050Pa。</p><p><b>　　2.7煙囪阻力</b></p><p>　　2.7.1煙氣動(dòng)壓頭</

116、p><p>　　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=3.14m2。由表2-3排煙溫度θpy=180℃。煙氣速度</p><p>　　wy=Vy×Bj/F×（273+θ）/273</p><p>　　=8.2727×1.88/3.14×(273+180)/273</p>