燃气锅炉风机选型

燃气锅炉风机选型

本文用工程实例对燃气锅炉机组送、引风机选型过程进行介绍。分别对设计参数输入、燃烧计算、阻力计算等几个关键步骤进行分析，对风机选择中一些需要注意的问题作出提示。

标签：燃气锅炉风机选型燃烧计算阻力计算

河北某炼钢厂为实现节能减排和环保的需要，利用炼钢、炼铁的副产品高炉煤气和转炉煤气作为燃料建设两台煤气发电机组。本文对该煤气发电机组锅炉风机选型过程作简单介绍。

1 工程概况与设计参数

工程装机规模为2×25MW高温高压纯凝式汽轮发电机组，配套建设2台130t/h高温高压煤气锅炉，每台锅炉配置一台送风机和一台引风机，两台炉合用一座烟囱。

燃料消耗量

锅炉效率按给定值计算，在锅炉最大连续蒸发量工况下，130t/h高温高压煤气锅炉的耗气量如下：

一台炉每小时耗高炉煤气气量（Nm3/h）：70000转炉煤气18000。

两台炉每小时耗高炉煤气气量（Nm3/h）：140000转炉煤气36000。

2 风机选型

送、引风机选择按照锅炉在最大连续蒸发量工况下所需的送风量和排风量计算。

2.1 理论空气量计算

锅炉掺烧高炉煤气和转炉煤气两种燃料，两种燃料组分不同，按照两种燃料的体积比70000：18000，计算得出混合气体的燃料的气体组分如下：

燃气燃烧所需的理论空气量：

V0=[0.5H2+0.5CO+∑(m+)CmHn+1.5H2S-O2]

H2、CO、CmHn、H2S、O2——燃气中各种组分的容积成分。

2.2 过剩空气系数α选取

燃气锅炉炉膛出口的过量空气系数α”取1.1。空预器进口剩余空气系数αk 可由炉膛出口过量空气系数进行反算得出。

需要注意计算送风机送风量用空预器进口处的过量空气系数计算。引风机通风量首先要计算出相应过量空气系数条件下的实际烟气量，再按照规范要求计算。

2.3 燃烧产物计算

按燃料完全燃烧产生的理论烟气量：

三原子气体体积：VRO2=VCO2+VSO2=0.01(CO2+CO+∑mCmHn+H2S)

理论水蒸气体积：V0H2O =0.01（H2+H2S+∑CmHn+0.124d）+0.016V0

d——空气的含湿量，g/m3

理论氮气体积：V0N2=0.79V0+0.01N2；理论烟气总体积：V0f= VRO2+V0H2O+V0N2

2.4 炉膛出口实际烟气量

炉膛出口实际烟气量包括理论烟气量与完全燃烧剩余的干空气量及这部分干空气携带的水蒸气之和Vf=V0f+1.0161(α”-1)V0。

2.5 燃烧计算结果汇总

单台炉燃气量：70000+18000=88000Nm3/h；单台锅炉空气预热器进口空气量：82000Nm3/h；单台锅炉炉膛出口烟气量：153000Nm3/h。

2.6 风管阻力计算

锅炉空气侧全压降Δhs包括燃烧器阻力、空气预热器阻力等，由锅炉厂提供。

风道摩擦阻力△hm=λ*ρ**

式中λ——摩擦阻力系数金属风、烟道取0.02；

L——管段长度，m；de——管道当量直径，m；ρ——密度，kg/m3；ω——流速，m/s

风道局部阻力Δhf=ρ*ξ*ω2/2式中：ξ-局部阻力系数，查规范得出。

风道总阻力Δh=Δhf+△hm+Δhs

2.7 烟道阻力计算中烟道摩擦阻力和局部阻力计算方法与风道相同。

烟道总阻力Δh=Δhf+△hm+Δhs+△hch+△hcc-△hsd

2.8 计算结果汇总如下

送风机送风量计算：Vff=k1*Vj**=1.2*81567* *=105063m3/h

式中：k1——流量备用系数，按规范选取；Vj——标准状态下空预器进口风量

tlf——进入送风机的冷空气温度；b——当地大气压，kpa

送风机风压计算：Hff=k2*△h*=1.2*3451*=4141Pa

式中：K2——風压备用系数，按规范选取；△h——空气侧总压降；b——当地大气压，kpa。

根据以上计算选用G4-73No14D送风机，风量110000m3/h，风压4500Pa。

引风机排风量计算：Vif=k1*Vj**=1.2*158817* *=288314m3/h

式中：k1——流量备用系数，按规范选取；Vj——标准状态下空预器进口风量

Tp——引风机铭牌温度；b——当地大气压，kpa。

引风机风压计算：Hif=k2*△h*=1.2*3382*=4058Pa

式中：K2——风压备用系数，按规范选取；△h——烟气侧总阻力；b——当地大气压，kpa。

根据以上计算选用Y4-73No20D送风机，风量286000m3/h，风压4220Pa。

3 总结

在我国燃煤机组送、引风机选型已经相当成熟，利用高炉煤气进行发电在最近几年才逐渐兴起。本文重点对煤气锅炉风机选型过程中的计算部分进行介绍，有助于理清设计思路，对新参加工作的设计人员有一定的指导作用。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文