工业锅炉的烟风阻力计算
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大家好
第12章 工业锅炉烟风阻力计算
12.1锅炉通风的方式 12.2风、烟管道的设计 12.3锅炉通风阻力计算 12.4锅炉烟道的阻力计算 12.5锅炉风道的阻力计算 12.6风机的选择计算
§12.1锅炉通风的方式
通风的作用：将燃料燃烧所需要的空气连续不断地送入 炉膛，并将燃烧生成的烟气排出炉外，以保证燃料在炉 内正常燃烧。
➢ ⑴各部分烟道的阻力：炉膛负压、锅炉本体 管束、蒸汽过热器、省煤器、空气预热器、
锅炉 除尘器、烟道及烟囱的阻力。 本体 ➢ ⑵按规定对烟气密度、气流中灰分浓度和烟
气压力、受热面积灰因素进行修正。
➢ ⑶各部分烟道的自生风
➢ ⑷烟道的全压降
一、锅炉本体烟道总阻力
主要包括：炉膛出口处负压 ，锅炉本体管束 阻力 ，过热器阻力 ，省煤器阻 ，空 气预热器阻力 。
三、风、烟道管道截面尺寸
⑴风、烟管道的截面面积
⑵断面形状计算出几何尺寸 对圆形管道，其直径为： 对矩形管道，其面积为：F＝H·B＝高×宽
⑶核算实际流速
§12.3锅炉通风阻力计算
通风计算：亦称空气动力计算。 通风计算的目的：计算锅炉风道和烟道的全
压降，从而确定送风机和引风机的风压。 通风阻力分类：沿程摩擦阻力、横向冲刷管
计算工况：在锅炉额定负荷下进行计算。 主要原始数据
➢ ⑴各段烟道的烟气流速、烟气温度、烟道的 有效截面积和其它结构特性（由热力计算书 查取）。
➢ ⑵在计算各段烟道阻力时，其流速、温度等 均取平均值。平衡通风时，烟道内的压力可 以大气压力作为计算压力。
烟道阻力计算程序
从炉膛开始，沿烟气流动方向，依次计算。
通风方式：自然通风和机械通风
➢ 自然通风：利用烟囱中热烟气和外界冷空气的密度差 形成的抽力作为推动力，来克服锅炉通风系统中空气 和烟气的流动阻力。适用于无尾部受热面的小型锅炉， 如立式烟火管锅炉等。
➢ 机械通风：借助于风机所产生的压头去克服烟、风道 的流动阻力。适用于设置尾部受热面和除尘装置的小 型锅炉，或较大容量的锅炉。机械通风方式：负压通 风、正压通风和平衡通风。
风机出口处渐扩管道的形状应符合图(a) 的要求。图(b)的渐扩管形状会使阻力明显 增加。
总烟道
⑶风机出口处风烟道的转弯方向（如下图）
风机出口处风烟道的转弯方向应与风机 叶轮旋转方向一致，否则气流会形成旋涡 而使阻力明显变大 。
⑷相邻弯头的距离（如下图）
管道布置时，为了减少管道阻力，其相 邻弯头距离应满足一定要求。
适用：燃油锅炉和燃气锅炉。
§12.2 风、烟管道的设计
风管道、烟管道是通风系统的重要组成部分。 风、烟管道设计包括：管道的结构、布置及管 道断面尺寸的确定。
一、风、烟管道的结构
➢ ⑴风、烟管道的划分 ✓ 送风管道—从空气吸入口到送风机入口，再 从送风机出口到炉膛的管道。 ✓ 排烟管道—从锅炉或省煤器烟气出口到引风 机入口，再从引风机出口到烟囱入口管道。 ✓ 送风管道和排烟管道统称为风烟管道。
在锅炉烟、风系统中只装设引风机。引风机 和烟囱用来克服烟风道阻力、燃料层和炉排 阻力。
特点：整个锅炉在负压下运行，漏风量增加， 会使锅炉效率降低。适用于小容量、烟风系 统阻力不太大的锅炉。
三、正压通风
在锅炉烟、风系统中只装设送风机。送风机 需克服全部烟风道的阻力。
特点：炉膛处于微正压下运行，提高了炉膛 燃烧热强度，消除了炉膛、烟道漏风，减少 了排烟热损失，提高了锅炉热效率；但要求 炉墙、炉门及烟道严密，以防烟气外泄，污 染环境，影响工作人员的安全。
在锅炉设计及锅炉改造时，按相应方法进行计 算，然后按受热面型式乘以积灰修正系数K；
在锅炉房设计时，由锅炉厂家《烟、风阻力计 算书》查取。
二、除尘器阻力
根据除尘器厂家提供的资料或手册确定。
三、烟道阻力
前<=除尘器=>后
⑴烟气量及烟气温度确定
从锅炉尾部受热面→除尘器的烟道阻力按锅 炉热力计算的排烟温度和排烟量计算；从除尘 器→引风机及引风机后的烟道则按引风机处的 烟气温度和烟气量计算。
可参考《锅炉设备空气动力计算(标准方法)》 及有关资料。
自生通风力（自生力）hzs ➢ 定义：介质密度变化而引起的流动压头。 ➢ 计算公式：
h zs(k)g(Z 2Z 1)
➢ 上升烟道中，自生源自文库是正值，有助于气流 流动；下降烟道中，自生力是负值，阻碍 气流流动；水平烟道为零。
§12.4锅炉烟道阻力计算
束的阻力和局部阻力。
1.沿程摩擦阻力
气流沿管道流动或烟气纵向冲刷管束时产生的 摩擦阻力称为沿程摩擦阻力。 ⑴当有热交换时，按下式计算：
⑵对于等温气流或温度变化不大时
2.局部阻力 当气流通过截面或方向变化的通道时产生的
阻力称为局部阻力。
3.横向冲刷管束阻力 当气流横向冲刷管束时，无论有否热交换
引风机处的烟气量为：
➢ 引风机处的烟气温度为：
尾部受热面处排烟体积 尾部受热面处漏风系数
四、烟囱阻力
由沿程摩擦阻力和出口速度损失组成，即
hyz hmchch
➢ ⑴烟囱沿程摩擦阻力(i=0.02~0.03)
hmc
8i
pj wc2
2
➢ ⑵烟囱的出口速度损失
hch
c
pj wc2
2
五、烟道总阻力的换算和修正
一、平衡通风
在锅炉烟、风系统中装设送风机和引风机。 送风机用来克服风道、空气预热器（风侧） 和燃烧设备的阻力；引风机和烟囱用来克服 从炉膛出口到烟囱出口的全部烟道的阻力。 如下图12-1所示。
特点：锅炉漏风少，安全及卫生条件较好。 在供热锅炉中，大都采用平衡通风方式。
送风机
送
排
风
烟
引风机
二、负压通风
➢ ⑵风、烟管道的截面形状 有圆形、矩形，烟道还有圆拱顶形。
➢ ⑶风、烟管道材料 有钢板和砖等。
➢ ⑷砖砌烟道拱顶型式 ①大圆弧拱顶(如下图所示） ②半圆弧拱顶(如下图所示）
大圆弧拱顶烟道图 半圆弧拱顶烟道图
二、风、烟管道的布置要点
⑴总烟道的布置 总烟道应布置在室外（如下图）。烟道转
弯处内壁不能做成直角，以免增加烟气阻力。 ⑵风机出口处渐扩管道的形状（如下图）
1．由于计算公式计算阻力时是假定以干空气 作为介质的，因此应该把计算所得的阻力换
算成烟气的阻力。即是将全部烟道的总阻力
第12章 工业锅炉烟风阻力计算
12.1锅炉通风的方式 12.2风、烟管道的设计 12.3锅炉通风阻力计算 12.4锅炉烟道的阻力计算 12.5锅炉风道的阻力计算 12.6风机的选择计算
§12.1锅炉通风的方式
通风的作用：将燃料燃烧所需要的空气连续不断地送入 炉膛，并将燃烧生成的烟气排出炉外，以保证燃料在炉 内正常燃烧。
➢ ⑴各部分烟道的阻力：炉膛负压、锅炉本体 管束、蒸汽过热器、省煤器、空气预热器、
锅炉 除尘器、烟道及烟囱的阻力。 本体 ➢ ⑵按规定对烟气密度、气流中灰分浓度和烟
气压力、受热面积灰因素进行修正。
➢ ⑶各部分烟道的自生风
➢ ⑷烟道的全压降
一、锅炉本体烟道总阻力
主要包括：炉膛出口处负压 ，锅炉本体管束 阻力 ，过热器阻力 ，省煤器阻 ，空 气预热器阻力 。
三、风、烟道管道截面尺寸
⑴风、烟管道的截面面积
⑵断面形状计算出几何尺寸 对圆形管道，其直径为： 对矩形管道，其面积为：F＝H·B＝高×宽
⑶核算实际流速
§12.3锅炉通风阻力计算
通风计算：亦称空气动力计算。 通风计算的目的：计算锅炉风道和烟道的全
压降，从而确定送风机和引风机的风压。 通风阻力分类：沿程摩擦阻力、横向冲刷管
计算工况：在锅炉额定负荷下进行计算。 主要原始数据
➢ ⑴各段烟道的烟气流速、烟气温度、烟道的 有效截面积和其它结构特性（由热力计算书 查取）。
➢ ⑵在计算各段烟道阻力时，其流速、温度等 均取平均值。平衡通风时，烟道内的压力可 以大气压力作为计算压力。
烟道阻力计算程序
从炉膛开始，沿烟气流动方向，依次计算。
通风方式：自然通风和机械通风
➢ 自然通风：利用烟囱中热烟气和外界冷空气的密度差 形成的抽力作为推动力，来克服锅炉通风系统中空气 和烟气的流动阻力。适用于无尾部受热面的小型锅炉， 如立式烟火管锅炉等。
➢ 机械通风：借助于风机所产生的压头去克服烟、风道 的流动阻力。适用于设置尾部受热面和除尘装置的小 型锅炉，或较大容量的锅炉。机械通风方式：负压通 风、正压通风和平衡通风。
风机出口处渐扩管道的形状应符合图(a) 的要求。图(b)的渐扩管形状会使阻力明显 增加。
总烟道
⑶风机出口处风烟道的转弯方向（如下图）
风机出口处风烟道的转弯方向应与风机 叶轮旋转方向一致，否则气流会形成旋涡 而使阻力明显变大 。
⑷相邻弯头的距离（如下图）
管道布置时，为了减少管道阻力，其相 邻弯头距离应满足一定要求。
适用：燃油锅炉和燃气锅炉。
§12.2 风、烟管道的设计
风管道、烟管道是通风系统的重要组成部分。 风、烟管道设计包括：管道的结构、布置及管 道断面尺寸的确定。
一、风、烟管道的结构
➢ ⑴风、烟管道的划分 ✓ 送风管道—从空气吸入口到送风机入口，再 从送风机出口到炉膛的管道。 ✓ 排烟管道—从锅炉或省煤器烟气出口到引风 机入口，再从引风机出口到烟囱入口管道。 ✓ 送风管道和排烟管道统称为风烟管道。
在锅炉烟、风系统中只装设引风机。引风机 和烟囱用来克服烟风道阻力、燃料层和炉排 阻力。
特点：整个锅炉在负压下运行，漏风量增加， 会使锅炉效率降低。适用于小容量、烟风系 统阻力不太大的锅炉。
三、正压通风
在锅炉烟、风系统中只装设送风机。送风机 需克服全部烟风道的阻力。
特点：炉膛处于微正压下运行，提高了炉膛 燃烧热强度，消除了炉膛、烟道漏风，减少 了排烟热损失，提高了锅炉热效率；但要求 炉墙、炉门及烟道严密，以防烟气外泄，污 染环境，影响工作人员的安全。
在锅炉设计及锅炉改造时，按相应方法进行计 算，然后按受热面型式乘以积灰修正系数K；
在锅炉房设计时，由锅炉厂家《烟、风阻力计 算书》查取。
二、除尘器阻力
根据除尘器厂家提供的资料或手册确定。
三、烟道阻力
前<=除尘器=>后
⑴烟气量及烟气温度确定
从锅炉尾部受热面→除尘器的烟道阻力按锅 炉热力计算的排烟温度和排烟量计算；从除尘 器→引风机及引风机后的烟道则按引风机处的 烟气温度和烟气量计算。
可参考《锅炉设备空气动力计算(标准方法)》 及有关资料。
自生通风力（自生力）hzs ➢ 定义：介质密度变化而引起的流动压头。 ➢ 计算公式：
h zs(k)g(Z 2Z 1)
➢ 上升烟道中，自生源自文库是正值，有助于气流 流动；下降烟道中，自生力是负值，阻碍 气流流动；水平烟道为零。
§12.4锅炉烟道阻力计算
束的阻力和局部阻力。
1.沿程摩擦阻力
气流沿管道流动或烟气纵向冲刷管束时产生的 摩擦阻力称为沿程摩擦阻力。 ⑴当有热交换时，按下式计算：
⑵对于等温气流或温度变化不大时
2.局部阻力 当气流通过截面或方向变化的通道时产生的
阻力称为局部阻力。
3.横向冲刷管束阻力 当气流横向冲刷管束时，无论有否热交换
引风机处的烟气量为：
➢ 引风机处的烟气温度为：
尾部受热面处排烟体积 尾部受热面处漏风系数
四、烟囱阻力
由沿程摩擦阻力和出口速度损失组成，即
hyz hmchch
➢ ⑴烟囱沿程摩擦阻力(i=0.02~0.03)
hmc
8i
pj wc2
2
➢ ⑵烟囱的出口速度损失
hch
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pj wc2
2
五、烟道总阻力的换算和修正
一、平衡通风
在锅炉烟、风系统中装设送风机和引风机。 送风机用来克服风道、空气预热器（风侧） 和燃烧设备的阻力；引风机和烟囱用来克服 从炉膛出口到烟囱出口的全部烟道的阻力。 如下图12-1所示。
特点：锅炉漏风少，安全及卫生条件较好。 在供热锅炉中，大都采用平衡通风方式。
送风机
送
排
风
烟
引风机
二、负压通风
➢ ⑵风、烟管道的截面形状 有圆形、矩形，烟道还有圆拱顶形。
➢ ⑶风、烟管道材料 有钢板和砖等。
➢ ⑷砖砌烟道拱顶型式 ①大圆弧拱顶(如下图所示） ②半圆弧拱顶(如下图所示）
大圆弧拱顶烟道图 半圆弧拱顶烟道图
二、风、烟管道的布置要点
⑴总烟道的布置 总烟道应布置在室外（如下图）。烟道转
弯处内壁不能做成直角，以免增加烟气阻力。 ⑵风机出口处渐扩管道的形状（如下图）
1．由于计算公式计算阻力时是假定以干空气 作为介质的，因此应该把计算所得的阻力换
算成烟气的阻力。即是将全部烟道的总阻力