风机选型

锅炉烟道阻力计算及风机选型

1.锅炉烟道阻力计算

锅炉烟道的阻力计算属校核计算，是在锅炉额定负荷下热力计算之后，已知各部分受热面烟道烟气流速、烟温、烟道有效截面积和其他结构特性基础上进行的。

烟道阻力的计算步骤是：从炉膛开始，沿烟气流动方向，依次计算各部分受热面的烟气阻力(包括炉膛负压、锅炉本体管束、蒸汽过热器、省煤器、空气预热器、脱硫除尘器、烟道及烟囱等)；再按规定对烟气密度、气流中飞灰浓度和烟气压力等因素进行必要的修正；然后再算出各段烟道的自生通风力，由此即可求得烟道总压降，并据此选择引风机压头、型号。

1.1 烟道总阻力

锅炉烟道的总阻力主要包括以下各项：

∑△h y=△h l+△h b1+△h gr+△h sm+△h ky+△h cc+△h yd+△h yz

式中△h l——炉膛真空度，即炉膛出口负压值，Pa；

△h b1——锅炉本体管束阻力，Pa；

△h gr——锅炉蒸汽过热器阻力，Pa；

△h sm——锅炉省煤器阻力，Pa，

△h ky——锅炉空气预热器阻力，Pa；

△h cc——脱硫除尘器阻力,Pa；

△h yd——烟道阻力，Pa；

△h yz——烟囱阻力，Pa。

以上各项阻力按其结构流动参数根据流体力学原理分别计算，由于本项目属改造，缺乏相关锅炉结构数据，计算中只能借鉴类似锅炉并遵循如下原则进行计算。

①炉膛阻力△h l在采用平衡通风方式时，炉膛是鼓、引风的分界点。炉膛既不能因正压向外喷火，也不能因负压过大而引起大量冷风漏风，炉内应保持微负压。按一般炉膛出口处宜保持20～30Pa的负压计。

②锅炉本体管束阻力△h b1锅炉本体管束包括凝渣管和对流管束两种。锅炉

本体管束阻力一般由横向冲刷管束阻力、纵向冲刷管束及在管内、外的转弯阻力等组成。

③蒸汽过热器阻力△h gr蒸汽过热器多为小直径管子(Φ32mm、Φ42mm)组成的蛇形管束，布置于炉膛出口或水平烟道中，一般均为横向冲刷。l

④省煤器阻力△h sm对光滑蛇形管省煤器错列或顺列布置，按烟气计算，对非标准肋片式省煤器也按横向冲刷计算即可。

⑤管式空气预热器阻力址△h ky管式空预器多为立管式，烟气通常在管内流动、空气则横向冲刷管束在管外流动。其烟气侧阻力由管内摩擦阻力和管子进口和出口局部阻力所组成。

⑥烟道阻力△h yd在烟道阻力计算中，从尾部受热面到除尘器的烟道阻力按热力计算的排烟流量及烟温计算；除尘器到引风机以及引风机后的烟道按引风机处烟气流量及温度计算。

在确定烟道尺寸时、烟气速度值的选取要综合考虑。为避免积灰，含尘烟气速度于较长水平区段内锅炉额定负荷下应高于7～8m/s。对燃用磨损性灰分的燃料时，为防止灰分对烟道的强烈磨损，在除尘器前区段，烟速不宜高于15m/s。

⑦脱硫除尘器阻力△h cc脱硫除尘器阻力损失与形式、结构有关，可从产品说明书中直接查取。

⑧烟囱阻力△h yz在机械通风时，烟囱阻力原则上与其他元件阻力同样计算，其自生通风力也与全部烟道自生通风力一起计算。烟囱中烟温用引风机处烟温，不考虑烟气冷却。

根据上述计算原则并参考同类项目的部分阻力计算数据，本设计项目的烟道总阻力为（计算过程见表1）

表1 烟道通风阻力计算列表

1.2 自生通风力h Z S

锅炉自生通风力包括烟风道各段的自生通风力和强制引风的烟囱在内由于温差而产生的热压。一般地，75t/h锅炉烟风道各段的自生通风力约为50Pa；取烟囱高度为75m、室外空气温度为30℃、烟气温度为80℃，则烟囱产生的自生通风力约为140Pa。

锅炉自生通风力△H ZS =∑h ZS=50+140=190Pa。

1.3 风道阻力

阻力计算简图见“方案布置图”，计算结果见表2（计算过程略）

1.4 烟道总压降

锅炉烟气通道的总压降是全部阻力与总自生通风力的差，即：

△ H=△H LZ -△H ZS

=2207+2396.8-190 =4413.8 Pa

式中 △H LZ ——考虑修正后的烟道全部流动阻力，Pa ； △H ZS ——烟道总的自生通风力，Pa 。

2. 风机的选取

系统总烟气量196000 m 3/h ，烟气温度150℃，系统阻力：4413.8 Pa 根据风机的选择计算要求，取风机的风量风压为： V f ＝K 1·K 2·V P f ＝(K 3ΔP 1+ΔP 2)×K 4 式中 V f －风机的风量（m 3/h ） V －系统风量（m 3/h ），本设计取V ＝196000m 3/h

K 1—烟风道、风管漏风系数，本设计取K 1＝1.05

K 2－除尘器和脱硫塔漏风附加系数，本设计取K 2＝1.03 P f －风机的风压（Pa ）

ΔP 1－烟风道、风管系统阻力（Pa ），取ΔP 1＝2663.8Pa ΔP 2－除尘器和脱硫塔阻力（Pa ），取ΔP 2＝1750Pa K 3－管网系统阻力附加系数，取K 3＝1.05

K 4－风机性能附加系数，取K 4＝1.05

将数据代入可得所需风机风量风压为：

V f ＝211974 m 3/h P f ＝4774.3 Pa

8

.4704.195

.0360088.010003.4774211974=⨯⨯⨯⨯⨯=

N Kw

本设计拟选用锅炉引风机，根据以上计算，可选Y4--73№22F 风机1台，其性能参数为

V =211700～257000 m 3

/h

P=4790～4610 pa n= 960 r/min 电机 Y450—6 N= 500 Kw