烟风道阻力计算

H = K p H j Pa
（8-58）
对送风机：
Kp
=
T Tk
101325 b
Pa
对引风机：
式中
Kp
=
1.293
ρ
0 y
T Tk
101325 b
Pa
ρ0 —烟气在标准状态下的密度，
ρ
0 y
=1.34
㎏/m3；
T—空气或烟气的绝对温度，K；
Tk—设计条件取用空气的绝对温度，K。
二、风机所需繁电动机的功率
自生风与大气压
b
b
成正比，因此乘以 101325
修正系数。
由式（8-45）和式（8-46）可得到烟囱高
度：
H yz
=
1.2∆Η
′
y
+
∆hyz
ρy0
1.293
101325 b
g(ρk
−
ρy0
273
273 + ϑ yz
)b 101325
采用自然通风锅炉，烟囱高度应按夏季最高
平均气温、最低气压及锅炉最大负荷的条件
（一）风机所需功率按下式计算：
Nf
=
QjH j
3600 ×103 ×η ×η j
kW
（8-59）
式中 Qj—风机计算风量，m3/h，见式（8-55）；
Hj—风机计算风压，Pa，见式（8-56）、（8-57）；
η—风机在全压下的效率，一般风机约为
0.6，高效约为 0.9；
ηj—传动效率，当风机与电动机直联时，
273 273 + tk
−
ρ
0 y
273 )
273 + ϑyz
（8-44）
β2 ——压头储备系数， β2 =1.20。
由于风机厂产品是以标准大气压 （101325Pa）下的空气为介质，并选定温度 （对送风机为 20°C；对引风机为 200°C） 作为设计参数，因此需将风机压头折算到风 机厂设计条件下的压头为：
A—修正系数，按表 8-5 取用。
一般估算时，每 m 烟道或烟囱的温度降可采
用下列数值：砖砌烟道及烟囱约 0.5°C/m，
铁皮烟道及烟囱约 2°C/m；
（三）烟囱出口烟气温度按下式计算：
ϑ2 = ϑ py − ∆ϑ ′ − ∆ϑ ′′ °C （8-52）
式中ϑ2 —烟囱出口烟气温度，°C； ϑ py —锅炉排烟温度，°C，按热力计算或
m3, ρ k
=
352 273 + tk
；
ρ y —烟囱内烟气平均容重，㎏/ m3；
ϑyz —烟囱内烟气平均温度，°C，见式（8-52）。
自然通风时，烟道的全部阻力均靠烟囱的自
生风克服，此时烟囱的高度必须满足下式要
求：
hzs
yz
b 101325
−
∆hyz
ρ y0
1.293
101325 b
≥
1.2∆H
式（8-43）和式（8-31）确定；
∆H k
=
∆H
k sl
−
H
k zs
− hl' （8-43）
∑ ∑ ∆H
y sl
=[
∆h1(1 + µ) +
∆h2Βιβλιοθήκη ]×ρ0 y
1.293
101325 by
S y —烟囱引力，Pa，按式（8-44）计算；
h yz zs
=
H yz g(ρk
− ρy)
=
H
yz
g
(
ρ
0 k
质量标准》的规定。
四、烟囱直径的计算
烟囱的直径（出口内径 d2）按下式计算：
d2 =
B j nVpy (ϑ2 + 273) 3600 × 273 × 0.785 ×ω 2
= 0.0188
m V yz
ω2
(8-54）
式中 Vyz——通过烟囱的总烟气量，m3/h；
n—利用同一烟囱同时运行的锅炉台数；
ω2—烟囱出口烟气流速，m/s，按表 8-7 选
三、烟囱高度确定的原则 在自然通风和机械通风时，烟囱的高度都应 根据排出烟气中所含的有害物质—SO2、NO2、
飞灰等的扩散条件来确定，使附近的环境处
于允许的污染程度之下。因此，烟囱高度的
确定，应符合现行国家标准《工业“三废”
排放试行标准》，《工业企业设计卫生标准》、
《锅炉大气污染物排放标准》和《大气环境
ηj=1.0；当风机与电动机用联轴器联接时， ηj=0.095～0.98；当风机与电动机三角皮带 传动时，ηj =0.9～0.95；当风机与电动机用 平皮带传动是，ηj =0.85
（二）电动机功率按下式计算：
Nd
=
β3N f ηd
kW
（8-60）
式中 ηd —电动机效率，一般取 0.9；
β 3—电动机备用系数，按表 8-3 取用。 三、选择风机和烟、风道布置的一般要求 （一） 锅炉的送风机、引风机宜单炉配置。 当需要集中配置时，每台锅炉的风、烟道与 总风、烟道连接处，应设置密封性好的风、 烟道闸门。 （二）单炉配置风机时，层燃炉风量的富裕 量宜为 10%，风压的富裕量宜为 20%。 （三）集中配置风机时，送风机和引风机均 不应少于 2 台，其中各有一台备用，并应使 风机能并联运行，并联运行后风机的风量和 风压富裕量和单炉配置时相同； （四）应选用高效、节能和低噪音风机； （五）应使风机常年运行中处于较高的效率
用。
设计时应根据冬、夏季负荷分别计算。如负
荷相差悬殊，则应首先满足冬季负荷要求。
烟囱底部（进口）直径 d1 为：
d1 = d 2 + 2iH yz
（8-55）
式中 i——烟囱锥度，通常取 0.02～0.03。
第六节 风机的选择和烟、风道布置
一、风机的选择
当锅炉在额定负荷下烟、风道的流量和阻力
确定之后，即可选择所需要的风机型号。
测试点的技术要求。 【例题 8-1】计算 SHL10-13/350 型锅炉中第 二管束及空气预热器的烟道阻力。
【解】
+
∆α
ky
)
273 + t 273
lk
V yf
=
B j (V py
+
∆αVh0
)
ϑ
yf
+ 273 273
β1——流量储备系数，β1=1.10。 送风机的计算压头为：
H j = β 2∆H Pa （8-56）
引风机的计算压头为：
H j = β 2 (∆H − S y ) Pa
（8-57）
式中 ∆H —锅炉风道或烟道的全压降，由
范围； （六）锅炉烟、风道设计应符合下列要求：
1. 应使烟、风道平直且气密性好，附件少 和阻力小；
2. 几台锅炉共用一个烟囱或烟道时，宜使 每台锅炉的通风力均衡；
3. 宜采用地上烟道，并应在适当的位置， 设置清扫烟道的人孔；
4. 应考虑烟道和热风道热膨胀的影响； 5. 应设置必要的测点，并满足测试仪表及
风机的主要参数是流量和压头。由于运行和
计算条件之间会有所差别，为了安全起见，
在选择风机时应考虑一定的储备。因此送风
机和引风机的计算流量为：
Qj
=
β1V
101325 b
m3/h
（8-55）
式中 V——额定负荷时的空气或烟气流量，
m3/h，分别按下列算式进行计算；
Vlk
=
B jVk0
(α
" l
−
∆α l
Qld—烟道自然冷却散热损失，W；
Qld = q yd F kW
（8-49）
qyd—烟道单位面积的散热损失，室内不保温 的烟道可取，qyd=1.163Kw/m2，室外不保温烟 道可取 qyd=1.512kW/m2；
F——烟道散热面积，m2；
c——烟气平均比热，一般可取 c=1.352～ 1.356kJ/m3∙°C。
273 273 + tk
− ρ0y
273 )
273 + ϑyz
Pa （8-45）
Hyz—烟囱高度，m；
ρk 0 、 ρ y0 —在标准状态下空气和烟气的密 度，㎏/m3， ρ k 0 =1.293 ㎏/ m3， ρ y0 ≈1.34
㎏/ m3；
ρk — 大 气 压 力 下 空 气 的 密 度 ， ㎏ /
第五节 烟 囱 的 计 算
一、自然通风时烟囱高度的计算
采用自然通风的小型锅炉，如图 8—20 所
示。锅炉灰坑的一端与大气相连，而锅炉烟
道出口与烟囱相连。由于外界冷空气和烟囱
内热烟气的密度差使烟囱产生引力，即烟囱
的自生风，计算式如下：
h yz zs
=
H yz g(ρ k
− ρy) =
H yz g(ρ k 0
锅炉厂提供数据取用；
∆ϑ′、∆ϑ′′ —烟气在烟道、烟囱内的温降，°C。
（四）烟囱中烟气平均温度按下式计算：
ϑ yz
= ϑ2
+ (ϑ py 2
− ∆ϑ′)
°C
（8-53）
二、机械通风时烟囱高度的确定
机械通风时，烟囱的作用主要不是用来产
生引力，而是使排出的烟气符合环境保护的
要求。
每个新建锅炉房只能设一个烟囱。烟囱高度 应根据锅炉总容量，按表 8-6 规定执行。 新建锅炉烟囱周围半径 200m 距离内有建筑 物时，烟囱应高出最高建筑物 3m 以上。 锅炉房总容量大于 28MW（40t/h）时，其烟 囱高度应按环境影响评价要求确定，但不得 低于 45m。 为简化计算，烟气在烟囱中的冷却可不考 虑，即按式（8-28）引风机处的烟温来进行 计算。
′
y
（8-46）
∆hyz —烟囱的总阻力，Pa，包括摩擦阻力和
出口阻力，可按式（8-29）和式（8-30）计
算； ∆H y′ —锅炉烟道总阻力，Pa，其中不包括烟
囱本身的自生风和烟囱的总阻力；
1.2—为储备系数。
式（8-45）中第一项为自生风，它与密度 ρ
的一次方成正比，而 ρ 与大气压成正比，故
（二）烟气在烟囱中的温度降，按下式计算：
∆ϑ ′′ = H yz ∆ϑ
°C （8-50）
式中 ∆ϑ′′ —烟气在烟囱中的温度降，°C/m；
∆ϑ —烟气在烟囱内每 m 高度的的温度
降，°C/m，可以用以下近似公式确定：
∆ϑ =
A D
°C/m；
（8-51）
其中 D——合用一烟囱的所有同时运行的
锅炉额定蒸发量之和，t/h；
计算；如计算所需烟囱高度超过 50 米时，
则应采用机械通风。
在自然通风情况下计算烟囱中烟气平均温
度时必须考虑烟气在烟道和烟囱内的温降。
（一）烟气在烟道中的温度降，当烟道有良
好的保温时可不考虑；当烟道没有良好保温
时按下式计算：
∆ϑ ′ = Qlq
Vyf c / 3600
°C （8-48）
式中 ∆ϑ′ —烟气在烟道中的温度降，°C；