为了叙述的方便,下面以燃油锅炉房为例,且以0#柴油为燃料作具体计算。至于燃气锅炉房及各种其它燃料,可根据有关资料,参照下面的方法类推。
2.1 燃料燃烧空气需要量和产生的烟气量
a.空气需要量:根据有关资料,每kg燃料完全燃烧所需要的空气量为:
V=αV0=α(+2)
式中:α过量空气系数,一般取1.2;
Q燃料的低位发热量,对0#柴油为42900kJkg;
V01kg燃料完全燃烧所需要的理论空气量。则有:
V0=+2=+2=10.71(m3kg)
所以每kg燃料完全燃烧所需要的空气量为:
Va=1.2V0=1.2×10.71=12.85(m3kg)
b.产生烟气量:每kg燃料燃烧产生的烟气量为
Vy=VRO2+V0N2+V0H2O+1.0161(α-1)V0
式中:
VRO2=0.01866(Cy+0.375Sy)=1.6(m3kg)
V0N2=0.79V0+0.008Ny=8.46(m3kg)
V0H2O=0.111Hy+0.0124Wy+00161V0=1.67(m3kg)
(对0#柴油,Cy=85.6,Sy=0.25,Ny=0.04,Hy=13.5,Wy=0)
则每kg燃料燃烧产生的烟气量为:
Vy=1.6+8.46+1.67+1.0161×(1.2-1)×10.71
=13.906(m3kg)
c.以笔者设计的某锅炉房为例,设置2台2th的燃油锅炉,其锅炉间面积约150m2,层高6m,每台锅炉耗油量为140kgh.则2台锅炉全部满负荷运行时所需要的空气量为:
Va×140×2=12.85×140×2=3598(m3h)
换气次数为4次h(不考虑不同状态下的修正,以下同),所产生的烟气量为
Vy×140×2=13.906×140×2=3895(m3h)
烟气量是锅炉房烟道、烟囱设计的依据。
d.常用燃料燃烧空气需要量和产生的烟气量见下表1:
2.2排除锅炉房内余热所需的通风量
a.锅炉间内余热计算
锅炉间的余热主要来自锅炉本体、汽水管道及烟道等散热损失。对于目前普遍使用的进口或国产燃油燃气锅炉,通过锅炉的热平衡分析,可知其散热损失约为2%.对于上述2台2th的锅炉房,其余热量为:
Q=Q×140×2×2%4.18=42900×140×2×2%4.18=57473(kcalh)=67(kW)
b.排除余热所需要的通风量
假如锅炉房温度夏季保持在40℃左右,则余热中一部分通过房间围护结构传到室外,其余由排风带走。
2.3 经过以上计算,对2台2th的锅炉房,要保持锅炉间内温度在40℃以下,则需要约26次h的通风量,而为了保证2台锅炉满负荷运行时燃料的充分燃烧,则需要的空气量约为4次h.而目前锅炉房设计中,排风量一般只有6~10次h,送风量一般为排风量的50%~90%,这样很难满足上述要求,所以大多数锅炉房内温度较高。尤其是在夏季容量较大的地下锅炉房,由于无法进行自然通风,机械通风量又较小时,其温度可达50℃以上,而且往往燃烧所需的空气量得不到保证。
3、结束语 3.1 燃油燃气锅炉房通风系统设计时,首先要计算排除锅炉房内余热所需要的通风量,再计算锅炉燃烧所需要的空气量。由于燃烧所需要的空气量是由燃烧器从锅炉房抽走的,所以在选用锅炉房送排风机型号时送(补)风机的风量即为排除余热所需要的通风量,而排风机的风量为上述两者之差。
3.2根据以上送、排风量,校核是否满足有关规范要求的排除易燃易爆油气所需的换气次数。
3.3所有安装在有易燃易爆危险房间内的通风装置应有防爆措施。
3.4确定送、排风量时还要考虑到对锅炉房内外空气压差的影响,因为锅炉房内保持正压或负压关系到燃烧器的调节和烟道、烟囱的设计。
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