卧式链条锅炉烟风阻力计算参考

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。

烟风阻力计算一、锅炉烟气总阻力计算ΣΔh=Δh L+Δh bt+Δh sm+Δh ky+Δh cc+Δh yd+Δh yc(公式一)式中ΣΔh——烟气系统总阻力（Pa）Δh L——炉膛出口出的负压，因燃气锅炉为微正压燃烧（无该项）；Δh bt——锅炉本体受热面阻力，根据厂家资料为950Pa；Δh sm——省煤器阻力，根据厂家资料为30Pa；Δh ky——空气预热器阻力（无该项）；Δh cc——除尘器阻力（无该项）；Δh yd——烟道阻力Δh yc——烟囱阻力1.1烟道阻力计算Δh yd=Δh m+Δh j=（ΛL/d+ε）×ω2ρ0/2×273/（273+t）(公式二) 式中Δh yd——烟道阻力（Pa）Λ——摩擦阻力系数，查表8.4.5-2得Λ取0.03；L——烟道长度取3米；d——烟道直径0.45mε——局部阻力系数0.7ω——气体流速，按9m/sρ0——气体密度，按1.34Kg/Nm3t——烟气平均温度，按80℃将以上数据代入公式二得,Δh yd=(0.03×3/0.45+0.7)×92×1.34/2×273×(273+80) =37.8Pa1.2烟囱阻力计算Δh yc=ΔP m+ΔP c=ΛHωpj2/2g/d pj×ρpj +Aωc2/2×ρc (公式三) 式中Δh yc——烟囱阻力Λ——烟囱的摩擦阻力，取0.04d pj——烟囱直径0.45mH——烟囱高度15mωpj——烟气流速，按9m/sρpj——烟气密度，按1.34Kg/Nm3A——烟囱出口阻力系数，取1.0将以上数据代入公式三得,Δh yc=0.04×15×92/2×9.8/0.45×1.34+1.0×92/2×1.34 =61.7Pa1.3将以上计算结果代入公式一即可得到锅炉烟气总阻力ΣΔh=Δh L+Δh bt+Δh sm+Δh ky+Δh cc+Δh yd+Δh yc=950+30+37.8+61.7=1079.5Pa二、烟囱抽力计算S=Hg[ρ0K×273/（273+t k）-ρ0y×273/（273+t pj）]（公式四）式中S——烟囱抽力H——烟囱高度，取15米ρ0K——标态下空气密度，取1.293kg/m3ρ0y——标态下烟气密度，取1.34kg/m3t k——空气温度，取10℃t pj——烟气平均温度，取80℃则S=15×9.8×[（1.293×273/(273+10)- 1.34×273/(273+80)]=31.4Pa四、燃烧器所提供的压头根据燃烧器负荷曲线可知，燃烧器在额定工况下所提供的压头为1200Pa。

烟道阻力计算：烟道总长度为30米，包括四个弯头，一个换热器，一个炉膛风压调整阀，其中换热器内径变为1200mm。

烟囱高度为25米。

烟道截面积为：0.25平方米，换算直径为0.56m。

烟道中存在着一个烟道闸门，冷风吸入量按30%计算，实际烟气量为3900NM3/H，此时烟气流速=4.33NM/S。

环形炉出口烟气温度为1100℃，经换热后的温度为868℃，经过一道闸门后的温度为667℃，烟道的平均温度降为5.5℃，共计24米烟道，其总温度降为132度，至烟囱入口处的温度为535℃。

烟道内的平均温度为=0.5*（535+868）=701℃烟气的动压头（1立方米烟气流动时具有的动能）=0.5*4.332*1.32*(1+535/273)=36.6Pa几何压力：=3*9.8*（1.32-1.293）=0.8Pa共有五个弯头，局部阻力系数=5*0.85=4.25，局部动力阻力损失=4.25*36.6=156Pa摩擦阻力损失=0.06*（30+24）/0.56*36.6=212Pa。

合计阻力=0.8+156+212=369Pa烟囱抽力计算：h=24*9.8*(-273*1.293/(273+20)-273*1.32/(273+450))-0.5*4.33^2*1.32*(273+300)/273-0.03*24/(1.3*0.53)*0. 5*4.33^2*1.32*(273+450)/273=-460Pa烟囱入口处的压力为：-460Pa;保证炉膛内的压力为：+30Pa。

烟道阻力损失为：369Pa富裕压力为：369+30-460=-61Pa，能够满足使用的要求。

由于密度的变化以及烟气流通截面积的扩大，换热后的密度变化，换热器内为负压，但换热器与烟气接触的不锈钢板其与空气面接触的温度为390度，与烟气接触面的温度为960度，其强度能够满足-91Pa的要求，为保证其强度，加大助燃空气的换热效率，在空气夹层焊接螺旋状的加强肋，作用一是加强不锈钢板的强度，作用二改变夹层内空气的流动状态，加强空气与钢板之间的换热交换，增强热交换的效果。

锅炉烟囱阻力计算序号名称符号单位计算公式2台1T蒸汽锅炉计算结果1(立管用DN350)2台1T蒸汽锅炉计算结果2(立管用DN400)2台2100Kw汽锅炉计算结果(立管用DN600)锅炉功率700Kw700Kw2100Kw燃气发热值Q气kJ/Nm3给定36533.0036533.0036533.00燃气耗量Bj Nm3/h根据锅炉燃烧计算80.0080.00225.50单台锅炉烟气总量Vy实m3/h Vy实=Vy*(Bj)1150.001150.003115.00锅炉烟气总量Vy总m3/h2300.002300.006230.00 烟囱垂直高度H m给定90.0090.0090.00锅炉的排烟温度t1℃170.00170.00170.00室外温度t℃30.0030.0030.00锅炉台数n1台 2.00 2.00 2.00锅炉总吨位D t/h 2.00 2.00 6.00锅炉总吨位求根√D√D 1.41 1.41 2.45修正系数A钢板0.900.900.90主烟囱内烟气的平均温度t2℃t2＝t1-H·A/2/√D141.36141.36153.47支烟囱直径d1m给定0.300.300.50总烟道直径d2m给定0.400.400.70烟囱直径（立管段）d3m给定0.350.400.60单台锅炉烟气量G1m3/s热力计算0.320.320.87总烟气量G总m3/s0.640.64 1.73系数a燃气（油）锅炉358.00358.00358.00烟囱截面及长度支烟囱截面积S1m2(d1/2)2×3.140.070.070.20烟道截面积(水平段)S2m2(d2/2)2×3.140.1260.1260.385烟囱截面积(垂直段)S3m2(d3/2)2×3.140.0960.1260.283支烟囱长度L1m 2.00 2.00 2.00总烟道水平段长度L2m给定82.0082.0082.00锅炉烟囱通风阻力计算总烟道立管段长度L3m给定90.0090.0090.00 4.烟气流速支烟囱流速v1m/s G1/S1 4.52 4.52 4.41水平段烟囱流速v2m/s G总/S2 5.09 5.09 4.50立管段烟囱流速v2m/s G总/S3 6.64 5.09 6.12摩擦阻力系数λ1钢制烟风道为0.020.020.020.02排烟比重(水平段)γ1kg/m3液体燃料为a/(273+t1)0.810.810.81排烟比重（立管段）γ2kg/m3液体燃料为a/(273+t2)0.860.860.84重力加速度g m/s9.809.809.80支烟囱△P11mmH2Oλ×(L1/d1)×(v12/2g)×γ10.110.110.061总烟道水平段△P12mmH2Oλ×(L2/d2)×(v22/2g)×γ1 4.37 4.37 1.961总烟道立管段△P13mmH2Oλ×(L3/d3)×(v32/2g)×γ210.01 5.13 4.821总摩擦力△P1mmH2O14.499.62 6.84局部阻力蝶阀阻力系数ζ11查系数表0.200.200.20烟道蝶阀阻力△P11mmH2Oζ×(v12/2g)×γ10.170.170.161190o弯头阻力系数ζ31查系数表 1.20 1.20 1.20支烟囱每个90o 弯头阻力△P31mmH2Oζ×(v12/2g)×γ1 1.01 1.010.9631支烟囱90o弯头总数Nw1个 1.00 1.00 1.00支烟囱90o弯头总阻力△P31总mmH2O Nw1×△P31 1.01 1.010.96合流系数ζ41查系数表0.560.560.56每处合流阻力△P41mmH2Oζ×(v22/2g)×γ1 1.020.600.8734合流处数Nw2个 1.00 1.00 1.00合流总阻力△P41总mmH2O Nw2×△P41 1.020.600.87 90o弯头阻力系数ζ32查系数表1.20 1.20 1.20总烟道每个90o弯头阻力△P32mmH2Oζ×(v22/2g)×γ1 2.18 1.28 1.8632总烟道90o弯头总数Nw2个8.008.008.00总烟道90o弯头总阻力△P32总mmH2O Nw2×△P3217.4710.2414.84总局部阻力△P2mmH2O19.6712.0216.83节能器阻力△P3mmH2O 5.00 5.00 5.00总阻力总阻力△P a mmH2O△P3+△P1+△P239.1626.6428.67通风力计算烟囱抽力（立管段）P01mmH2O H×[353/(273+t)-a/(273＋t2)]27.0927.0929.30抽力与阻力比较P1mmH2O P01-△P a-12.07 0.460.63化为Pa单位Pa-120.71 4.55 6.32说明：拔风力<阻力拔风力>阻力拔风力>阻力1、2台1T蒸汽锅炉，如果垂直段用DN350的烟囱，总阻力大于烟囱拔风力，烟气无法顺利排放。