烟囱的设计 1. 设计参数 ： 车间平均温度：25℃ 环境温度：-9℃ 当地气压：100KPa 按中国（GB16297-1996）大气污染物综合排放标准最高允许浓度排放：60mg/m^3 假设处理风量：6000m3∕h ；出口流速： 2．计算： (1)烟气热释放率： 式中：H Q —烟气热释放率，kw ； a p —大气压力，取邻近气象站年平均值； v Q —实际排烟量，s m 3 s T —烟囱出口处的烟气温度，433K ； a T —环境大气温度，K ； 取环境大气温度a T =293K ，大气压力a p =978.4kP =0.35*1000000*6000/3600*(25+9)÷(25+273)=665KW (2)烟囱出口内径： m A d 376.014.311 .044=?==π
(3)由H Q ≤1700KW 或△T ＜35K △ H=2*(1.5Vd+0.01Qh)÷v =2*(1.5*0.376*15+0.01*665)÷3 =10m (4)则以大气污染物地面绝对最大浓度来确定烟囱几何高度（这里U S 采用危险风速计算）。其公式为： 式中：H S1 - 烟囱口距地面的几何高度，m ； Q - 污染源源强，mg/s ； ΔH - 烟气抬升高度，m ； U S =B/H s 危险风速（此时ΔH =H s ），m/s ； C 0 -污染物规定浓度限值，mg/m 3； C B - 地区污染物背景浓度，mg/m 3； бz/бy-垂直与横向扩散参数之比。 H s 烟囱最后确定的选取高度H S 应满足以下条件： ①H S 应高于或等于H S1和H S2中的较大值； ②H S 应符合烟囱设计模数系列，即30、45、60、80、100、120、150、180、210、240m 高度。 即所取高度为45m 。 ()H C C eu Q H B o s Y Z s ?--?≥πσσ/21; 0.15.0-
设计总说明 一：本工程设计 烟囱总高度102m,出口内径2.0m，基本风压0.55KN/m2,地面粗糙度类别为B类，抗震设防烈度为8度（水平地震设计基本加速度为0.2g），设计地震分组为第Ⅱ组，建筑场地类别为Ⅱ类，地基承载力特征值为150kpa,基础埋深为4m,烟气温度为150℃~250℃，烟气腐蚀性等级为无腐蚀，设计使用年限为50年，烟囱的安全等级为二级。 二：设计依据 《烟囱设计规范》GB50051-2002 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 《建筑抗震设计规范》GB50011-2001 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《砌体结构设计规范》GB50003-2001 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94 《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001-2001 《建筑结构制图标准》GB/T50105-2001 三：烟囱型号 3.1烟囱编号： YC100/2.0-0.55-2-150-b 3.2筒壁型号选用： TB100/2.0-1 3.3基础型号： J100/2.0-4 四：主要建筑材料 4.1 混凝土 4.1.1 筒壁：高度为102m，烟囱采用C35。 4.1.2 基础：采用C30。 4.1.3 垫层及散水：C15。 4.1.4 混凝土宜采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配制。 4.1.5 混凝土的水灰比不宜大于0.5。 4.1.6 混凝土水泥用量不应超过45kg/m3,不应低于300kg/ m3(C35)。 4.1.7 环境类别为二(b)类时，混凝土最大氯离子含量分别不应大于0.3%、0.2%和0.1%。 4.18 混凝土最大碱含量不应大于3.0kg/ m3。 4.2 钢筋：HRB335级钢筋，fy=300N/mm2应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499要求。HPB235级钢筋，fy=210N/mm2应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圈钢筋》GB13013要求。钢筋焊接接头时焊条采用E43xx型（HPB235级钢筋焊接）和E50xx型（HRB335级钢筋焊接）。 4.3 钢材焊条 4.3.1 梯子、平台、附件等采用Q235-B，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700要求；焊条采用E4300~E4313型焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117要求。 4.3.2 避雷针及针尖材料采用不锈钢，牌号为0Cr18Ni9Ti，不锈钢焊条为E0-19-10Nb-16。 4.4 内衬及隔热层 4.4.1 内衬、隔热层材料为MU10烧结普通粘土砖，重力密度要求≤18kN/ m3，导热系数≤0.81+0.0006TФcw/mK。 4.4.2内衬、隔热材料应按表4.4.2选用 4.4.2内衬、隔热材料应按表4.4.2选用
我国大气污染物排放标准对烟囱高度规定一览表
锅炉大气污染物排放标准 1 范围 本标准分年限规定了锅炉烟气中烟尘、二氧化硫和氮氧化物的最高允许排放浓度和烟气黑度的排放限值。 本标准适用于除煤粉发电锅炉和>45.5MW(65t/h）沸腾、燃油、燃气发电锅炉以外的各种容量和用途的燃烧锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉排放大气污染物的管理，以及建设项目环境影响评价、设计、竣工验收和建成后的排污管理。 使用甘蔗渣、锯未、稻壳、树皮等燃料的锅炉，参照本标准中燃煤锅炉大气污染物最高允许排放浓度执行。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。 GB 3095－1996
GB 5468－91 GB／T 16157－1996 环境空气质量标准 锅炉烟尘测试方法 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 3 定义 3.1 标准状态 锅炉烟气在湿度为273K，压力为101325Pa时的状态，简称“标态”。本标准规定的排放浓度均指标准状态下干烟气中的数值。 3.2 烟尘初始排放浓度 指自锅炉烟气出口处或进入净化装置前的烟尘排放浓度。 3.3 烟尘排放浓度 指锅炉烟气经净化装置后的烟尘排放浓度。未安装净化装置的锅炉，烟尘初始排放浓度即是锅炉烟尘排放浓度，其数值也相同。
3.4 自然通风锅炉 自然通风是利用烟囱内、外湿度不同所产生的压力差，将空气吸入炉膛参与燃烧，把燃烧产物排向大气的一种通风方式。这种不采用鼓、引风机机械通风的锅炉，称之为自然通风锅炉。 3.5 收到基灰分 以收到状态的煤为基准，测定的灰分含量，曾称“应用基灰分”，用“Aar”表示。 3.6 过量空气系数 燃料燃烧时实际空气需要量与理论空气需要量之比值，用“α”表示。 4 技术内容 4.1 适用区域划分类别 本标准中的一类区和二、三类区系指GB3095－1996《环境空气质量标准》中所规定的环境空气质量功能区的分类区域。 本标准中的“两控区”系指《国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复》中所划定的酸雨控制区和二氧化硫污染控制区的范围。
锅炉房烟囱设计 新建锅炉房的烟囱设计应符合下列要求： 1．燃煤、燃油（轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱高度的规定： 1)每个新建锅炉房只允许设一个烟囱，烟囱高度可按表8.4.10-1规定执行。 表8.4.10-1燃煤、燃油（轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱最低允许高度(GB 13271-2001)
表8.4.10-3燃煤锅炉砖烟囱出口内径参考值 表8.4.10-4燃油、燃气锅炉钢制烟囱出口内径参考值 6．当烟囱位于飞行航道或飞机场附近时，烟囱高度不得超过有关航空主管部门的规定。烟囱上应装信号灯，并刷标志颜色。 7．自然通风的锅炉，烟囱高度除应符合上述规定外，还应保证烟囱产生的抽力，能克服锅炉和烟道系统的总阻力。对于负压燃烧的炉膛，还应保证在炉膛出口处有20~40Pa的负压。每米烟囱高度产生的烟气抽力参见表8.4.10-5。 表8.4.10-5烟囱每米高度产生的抽力(Pa)
2．计算方法二：
烟囱的阻力计算： 1．烟囱的摩擦阻力Pycm(单位为Pa)： 2．烟囱出口阻力Pycc(单位为Pa)： 3．烟囱总阻力Pyc(单位为Pa)：
砖烟囱和钢筋混凝土烟囱的结构应符合下列要求： 1．砖烟囱的最大高度不宜超过50m。 2．烟囱下部应设清灰孔，清灰孔在锅炉运行期间应严密封好（可用黄泥砖密封）。 3．烟囱底部应设置比水平烟道入口低0.5~1.0m的积灰坑。 4．当烟囱和水平烟道有两个接入口时，两个接口一般应相对设置，并用与水平烟道成45o角的隔板分开，隔板高出水平烟道的部分，不得小于水平烟道高度的 1/2。 5．烟囱应设置维修爬梯和避雷针。 钢烟囱的设计应符合下列要求： 1．钢烟囱应有足够的强度和刚度，烟囱壁厚要考虑一定量的腐蚀裕度，当烟囱高度为20~40m，直径为0.2~1.0m时，无内衬的筒体壁厚取4~10mm，有内衬的 壁厚取8~18mm。 2．当烟囱高度和直径之比超过20时，必须设置可靠的牵引拉绳，拉绳沿圆周等 弧度布置3~4根。 3．烟囱与基础连接部分一般制作锥形，支撑板厚度一般为20~40mm。4．带内衬的钢烟囱，内衬可分段支承，每段长4~6m，内衬和筒体之间保持20~50mm的间隙，并应在顶部装防护环板将内衬盖住。 5．钢烟囱宜选用由专业厂加工制造的焊制不锈钢烟囱。
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生命是永恒不断的创造，因为在它内部蕴含着过剩的精力，它不断流溢，越出时间和空间的界限，它不停地追求，以形形色色的自我表现的形式表现出来。 －泰戈尔 120米钢筋混凝土烟囱 设计资料 烟囱高度H=120m，烟囱顶部内直径D0=2.75m,基本风压W0=0.7 kN/ m2，地面粗糙度类别为B类；抗震设防烈度为8度；建筑场地土类别为Ⅲ类；夏季极端最高温度38.4℃；冬季极端最低温度为30.4℃；烟气最高温度T=750℃； g 材料选择及计算指标 1.筒壁采用强度等级C25混凝土，HRB335钢筋。 （1）混凝土计算指标： 轴心抗压强度标准值 f=16.7N/mm2； ck
轴心抗压强度设计值 f=11.9N/mm2； c 轴心抗拉强度标准值 f=1.78N/mm2； tk 轴心抗拉强度设计值 f=1.27N/mm2； t 弹性模量 E=2.8× c 104N/mm2； 线膨胀系数 =1×10-5℃； c 重力密度24 kN/m3 。 （2）钢筋计算指标： 抗拉强度标准值 f=335N/mm2； yk 抗拉强度设计值 f=300N/mm2； y 弹性模量 E=2×105N/mm2； s 2.隔热层 矿渣棉重力密度 2 kN/m3； 硅藻土砖砌体重力密度 6 kN/m3； 3.内衬 粘土质耐火砖重力密度19 kN/m3。 烟囱形式 烟囱筒身高度每10m为一节，共分十二节，外壁坡度为0.02，筒身尺寸见下页表，在烟囱根部相应位置开两个空洞，孔洞所对应的圆心角分别为60度和30度：
烟囱高度的设计方法高架连续点源的典型代表就是孤立的高烟囱烟囱的作用除了利用热烟气与环境冷空气之间的密度差产生的自生通风力来克服烟气流动阻力向大气排放外，还要把烟气中的污染物散逸到高空之中，通过大气的稀释扩散能力降低污染物的浓度，使烟囱的周边的环境处于允许的污染程度之下1. 烟囱高度对烟气扩散的影响烟囱高度对扩散稀释污染物以及降低污染物的落地浓度起着重要作用由高斯扩散模式（4－23）可见，落地最大浓度与烟囱有效高度的平方成反比一个高烟囱所造成的地面污染物浓度，总是比相同排放强度的低烟囱所造成的浓度低，如图5－20所示其中，C(h2)＜C(h1)，即烟囱下风向高烟囱的地面烟气浓度小于低烟囱，只有当离开烟囱相当长的距离后烟气浓度曲线才逐渐接近此外，Xmax(h2)＞Xmax(h1)，Cmax(h2)＜Cmax(h1)，即低烟囱的污染物最大落地浓度Cmax位于离烟囱较近的距离Xmax处，而且数值上比高烟囱污染物的最大落地浓度要大得多因此，高烟囱的作用不是将高浓度的烟气由近处转移至远处，而是使下风处约10 km范围内的烟气浓度都降低了烟囱的设计应合理地确定烟囱高度，做到既减少污染又不浪费因为高烟囱虽然非常有利于污染物浓度的扩散稀释，但烟囱达到一定高度后，再继续增加高度对污染物落地浓度的降低已无明显作用，而烟囱的造价也近似地与烟囱高度的平方成正比因此，烟囱高度设计的基本要求是，在排放源造成的地面最大浓度不超过国家规定的数值标准下，使得建造投资费用最小2. 烟囱高度的设计方法烟囱高度应满足排放总量控制的要求目前，烟囱高度的计算一般采用按烟气在有效高度H处的正态分布扩散模式推导确定的简化公式，主要以地面最大浓度为依据，可以有以下两种计算方法：（1）按污染物的地面最大浓度计算的h若国家规定的排放标准浓度为C0，当地本底浓度为Cb，则烟囱排放污染物产生的地面最大允许浓度应满足CmaxC0－Cb如果设计有效高度为H的烟囱，当z/y＝常数（一般取0.5～1.0）时，由式：（2）按污染物的地面绝对最大浓度计算的h 烟囱排放污染物产生的地面绝对最大允许浓度应满足可得烟囱高度：上述两种计算方法的差别在于风速取值不同式取用危险风速ucr计算h，这是考虑风速变化对地面最大浓度Cmax到的影响，当风速增加时，一方面使Cmax减小（见式5－26）；另一方面，从烟流抬升公式烟流抬升高度h减小，则Cmax反而增大这双重相反影响的结果，定会在某一风速下出现地面最大浓度的极大值，称为地面绝对最大浓度Cabsm当出现绝对最大浓度时的风速即为危险风速ucr显然，风速取值不同，计算结果也不同将烟流抬升高度公式代入式中，便可得到式3. 影响烟囱设计高度的因素设计烟囱高度首先要考虑所用公式是否适当，能否代表实际的烟流扩散型式，其次是选择合理的计算参数烟囱高度设计中，选择适当的计算公式是准确确定烟囱高度的必要条件除了上述介绍的以外，还有一些计算公式这些公式对地形地貌及气象条件的依赖性很强，且计算结果差别也很大例如上述两种烟囱高度计算公式，按u=5m/s和ucr＝15m/s分别计算，可达h＝0.46hcr，即按u计算的烟囱高度还不到按ucr计算结果的一半设计时应结合当地实际状况，考虑可能出现的最不利的气象条件，以及地面最大浓度的数值出现的频率与持续时间，从而选择适合相应条件的计算公式近地面的风速是影响大气扩散和烟囱高度的重要因素如前所述，随着风速的增大，一方面增强了大气对污染物扩散稀释的能力，直接使地面最大浓度值减小；另一方面减小了烟流的抬升高度，降低了烟囱有效高度，反而使地面最大浓度值增大因此，当烟囱的几何高度一定时，地面最大浓度将随风速由小增大而出现最大值，如图5－21所示若按危险风速或地面绝对最大浓度要求设计烟囱高度，实际风速下地面浓度均不会超标，但烟囱高投资大；若按平均风速或地面最大浓度要求来设计，则烟囱较矮，可节省费用，但风速小于平均风速时，地面浓度可能超标因此对于不同的地区，应当考虑一个合理的计算风速通常是确定出一个地面浓度不会超标的保证率，以此确定用于烟囱高度设计的计算风速，即这个高度可保证在所确定的保证率内地面浓度不会超标对有抬升烟源的情况，用图5－21加以说明若规定地面污染浓度不超过0.9Cabsm，由曲线查得，当风速u/ u cr＜0.52或u/ u cr＞1.92时，Cmax＜0.9 Cabsm 如果这两区间风速的累计出现频率为90％，此即为
烟囱 烟囱的作用 烟囱的主要作用是拔火拔烟，排走烟气，改善燃烧条件。高层建筑内部一般设置数量不等的楼梯间、排风道、送风道、排烟道、电梯井及管道井等竖向井道，当室内温度高于室外温度时，室内热空气因密度小，便沿着这些垂直通道自然上升，透过门窗缝隙及各种孔洞从高层部分渗出，室外冷空气因密度大，由低层渗入补充，这就形成烟囱效应。烟囱效应是室内外温差形成的热压及室外风压共同作用的结果，通常以前者为主，而热压值与室内外温差产生的空气密度差及进排风口的高度差成正比。这说明，室内温度越是高于室外温度，建筑物越高，烟囱效应也越明显，同时也说明，民用建筑的烟囱效应一般只是发生在冬季。就一栋建筑物而言，理论上视建筑物的一半高度位置为中和面，认为中和面以下房问从室外渗入空气，中和面以上房间从室内渗出空气。 在烟囱效应的作用下，室内有组织的自然通风、排烟排气得以实现，但其负面影响也是多方面的：首先，风沙通过低层部分各种孔洞、缝隙吹入室内，消耗热量并污染室内；其次，风通过电梯井由底层厅门人口被抽到顶层的过程中，导致梯门不能正常关闭；第三，当发生火灾时，随着室内空气温度的急剧升高，体积迅速增大，烟囱效应更加明显，此时，各种竖井成为拔火拔烟的垂直通道，是火灾垂直蔓延的主要途径，从而助长火势扩大灾情。有资料显示，烟气在竖向管井内的垂直扩散速度为3-4m ／s，意味着高度为100m的高层建筑，烟火由底层直接窜至顶层只需30s左右。如果燃烧条件具备，整个大楼顷刻问便可能形成一片火海。为有效减弱烟囱效应产生的负面影响，可采取以下一些措施。 1．在冬季，空气主要是通过各种外门从底层流入室内，最直接的方法是将建筑通向外界的所有门，尽可能地设置成两道门、旋转门、加装门斗或在外门内侧设置空气幕等，这对于大厅门尤为必要，对于那些次要通道连同地下停车场的外门口等，在冬季也要装门，至少应增挂厚门帘。在冬季，电梯井顶部的通风孔应适当向小调整或关闭。 2．对于已采暖的建筑物，尽量不使低层部分的室内温度高于高层部分。
烟囱设计规范
锅炉房烟囱设计 新建锅炉房的烟囱设计应符合下列要求： 1．燃煤、燃油（轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱高度的规定：1)每个新建锅炉房只允许设一个烟囱，烟囱高度可按表8.4.10-1 规定执行。 表8.4.10-1燃煤、燃油（轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱最低允 许高度(GB 13271- ) 2）锅炉房装机总容量>28MW(40t/h)时，其烟囱高度应按批准的环境影响报告书（表）要求确定，且不得低于45m。新建烟囱周围半径200m距离内有建筑物时，其烟囱应高出最高建筑物3m以 上。 燃气、燃油（轻柴油、煤油）锅炉烟囱高度应按批准的环境影响报告书（表）要求确定，且不得低于8m。 2．各种锅炉烟囱高度如果达不到上述规定时，其烟尘、SO2、NOx
最高允许排放浓度，应按相应区域和时段排放标准值50%执行。 3．出力≥1t/h或0.7MW的各种锅炉烟囱应按《锅炉烟尘测试方法》(GB5468)和《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T16157- )的规定，设置便于永久采样孔及其相关 设施。 4．锅炉房烟囱高度及烟气排放指标除应符合上述1~3款（摘自GB13271- ）的规定外，尚应满足锅炉房所在地区的地方排放标 准或规定的要求。 5．烟囱出口内径应保证在锅炉房最高负荷时，烟气流速不致过高，以免阻力过大；在锅炉房最低负荷时，烟囱出口流速不低于2.5~3m/s，以防止空气倒灌。烟囱出口烟气流速参见表8.4.10- 2，烟囱出口内径参见表8.4.10-3和表8.4.10-4。 表8.4.10-2烟囱出口烟气速表(m/s) 表8.4.10-3燃煤锅炉砖烟囱出口内径参考值
锅炉房烟风系统设计 1.1、设计原则 1）烟道和风道的布置应力求简短平直、附件少、气密性好。避免出现“袋形”、“死角”及局部流速过低的管段。 2）多台锅炉共用烟囱、烟道和风道时，总烟、风道内各截面处的流速宜接近，单台锅炉配置两侧风道或两个烟道时，宜使每侧风道或每个烟道的阻力均衡。 1）烟道和热风道应考虑膨胀和热补偿措施，烟道和砖烟囱连接处应设置伸缩缝。 2）金属烟道和热风道应进行保温，钢烟囱在人员能接触到的部分也应进行隔热。钢制烟风道中的介质温度大于50度或由于防冻需要应给予保温。 5）多台锅炉共用总烟道或总风道时，支烟道、支风道上，应装设能全开全闭、气密性好的闸板阀或调风阀。 6）在烟道和风道的适当位置应按《锅炉烟尘测试方法》（GB5468）的要求，设置永久采样孔，并安装用于测量采样的固定装置。 7）钢制冷风道可采用2-3mm厚钢板，钢制烟道和热风道可采用3-5mm厚的钢板，矩形或圆形烟风道应具有足够的强度和刚度，必要时设置加强筋。 8）布置在室外的烟道和风道，应设置防雨和防暴晒的设施。锅炉使用含硫量高的燃料时，除有烟气脱硫措施外，烟道和烟囱内壁应采取防腐措施。 9) 对于单台锅炉出力大于等于10t/h或7MW的锅炉房，鼓风机和和燃烧机宜分开设置，鼓风机宜集中布置在隔音机房内。 10）对于微正压燃烧的燃油、燃气锅炉，锅炉机组排烟出口后的烟道、烟囱阻力，一般可由烟囱的抽力来克服，当烟囱抽力不足时，应采用下列措施： （1）由锅炉厂家提高燃烧机组和炉膛的燃烧正压； （2）在排烟系统设置引射排烟装置； （2）在排烟系统设置调频引风机； 对于设置在高层建筑物内的锅炉房，应注意核算排烟系统的阻力平衡，当烟囱抽力达大时，应考虑减小烟道、烟囱断面尺寸，提高流速，增加阻力，适应平衡，可在烟道系统设置抽风控制器，调工阻力平衡。 11) 烟风道穿过墙壁、楼板或屋面时，所设预留孔的内壁与管道表面（包括加固及保温层）
济南大学课程设计 目录 1绪论 (1) 1.1我国大气污染现状 (1) 1.2大气污染控制的意义 (1) 2概述 (2) 2.1设计目的 (2) 2.2设计任务及要求 (2) 2.3《环境空气质量标准》（GB3095-2012） (3) 2.4 SO2污染现状 (3) 2.5 SO2的危害 (4) 3烟囱 (4) 3.1烟囱的作用 (4) 3.2烟囱设计应注意的问题 (4) 3.3烟囱材料分类 (5) 3.3.1砖石 (5) 3.3.2 混凝土 (5) 3.3.3 钢材 (6) 3.3.4 隔热材料 (6) 3.4本设计所选烟囱材料 (6) 3.4.1混凝土材料选择规范 (6) 3.5烟囱防腐 (7) 4烟囱设计相关计算 (8) 4.1出口处烟气速度 (9) 4.2烟囱内径 (9) 4.3烟囱高度 (10) 4.4烟囱的厚度 (10) 4.5烟囱的压力损失 (11) 5课程设计小结 (11) 参考文献 (13)
某供暖锅炉烟气排放烟囱设计 1绪论 1.1我国大气污染现状 近年来，中国大气污染物排放总量呈逐年降低态势，部分污染较严重的城市空气质量有所好转，环境质量劣三级城市比例下降，但空气质量达到二级标准城市的比例也在减少，污染仍然很严重。中国大气污染的主要来源是生活和生产用煤，主要污染物是颗粒物和SO2，部分大城市属煤烟与机动车尾气污染并重类型（如北京、上海、广州等）。颗粒物是影响中国城市空气质量的主要污染物，SO2污染也保持在较高水平。 老问题还远没解决，新环境污染问题接踵而来。随着机动车辆迅猛增加，中国部分城市的大气污染特征正在由烟煤型向汽车尾气型转变，NOx、CO呈加重趋势，有些城市已出现光化学烟雾现象，全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区，多地出现雾霾天气、沙尘暴天气。自1997年以来，虽然城市质量恶化的趋势有所减缓，部分城市空气质量有所改善，但某些城市大气污染仍较严重，且北方城市重于南方城市。 中国酸雨分布区域广泛，成因复杂。酸雨出现的区域近年来基本稳定，主要分布在长江以南、青藏高盐以东的广大地区及四川盆地。华中、华南、西南以及华东地区存在酸雨污染严重的区域，北方地区局部区域出现酸雨。酸雨区面积约占我国国土面积的30%，酸雨污染依然严重，污染程度居高不下。 根据中国气象局基于能见度的感测结果表明，2013年全国平均霾日数为35.9天，比上年增加18.3天，为1961年以来最多。中东部地区雾和霾天气多发，华北中南部至江南北部的大部分地区雾和霾日数范围为50～100天，部分地区超过100天。雾霾天气中，首要污染物以PM2.5为主。 1.2大气污染控制的意义 世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。”如果人类生活在污染十分严
^ | You have to believe, there is a way. The ancients said:" the kingdom of heaven is trying to enter". Only when the reluctant step by step to go to it 's time, must be managed to get one step down, only have struggled to achieve it. -- Guo Ge Tech 120米钢筋混凝土烟囱 设计资料 烟囱高度H=120m ，烟囱顶部内直径D0=2.75m,基本风压W0=0.7 kN/ m 2，地面粗糙度类别为B 类；抗震设防烈度为 8度；建筑场地土类别为Ⅲ类；夏季极端最高温度 38.4℃；冬季极端最低温度为30.4℃；烟气最高温度 g T =750℃； 材料选择及计算指标 1.筒壁采用强度等级C25混凝土，HRB335钢筋。 （1）混凝土计算指标： 轴心抗压强度标准值 ck f =16.7N/mm 2 ； 轴心抗压强度设计值 c f =11.9N/mm 2 ； 轴心抗拉强度标准值 tk f =1.78N/mm 2 ； 轴心抗拉强度设计值 t f =1.27N/mm 2 ； 弹性模量 c E =2.8×104N/mm 2 ； 线膨胀系数 c =1×10-5℃ ； 重力密度 24 kN/m 3 。 （2）钢筋计算指标： 抗拉强度标准值 yk f =335N/mm 2 ； 抗拉强度设计值 y f =300N/mm 2 ； 弹性模量 s E =2×105N/mm 2 ； 2.隔热层 矿渣棉重力密度 2 kN/m 3 ； 硅藻土砖砌体重力密度 6 kN/m 3； 3.内衬
烟囱形式：直径2600mm，高28.1m，基础顶至10m标高采用φ2600x12的钢管，上段采用φ2596x10钢管，计算时将烟囱按标高分为0-10m，10-15m，15-20m，20-28.1m共4段。 1、有关几和参数： 见下表： 几何参数、风压高度变化系数和脉动影响系数 2、风荷载体型系数： 总高度为28.1m，平均直径为近似可按2.6m，μzω0d2=μz*0.6*2.62=4.1μz， 地面粗糙度类别为B类，所以μz≥1.0，得μzω0d2>0.015，H/d=28.1/2.6=10.8，又因此钢烟囱表面“光滑”，所以可得μs=0.6+(0.5-0.6)/(7-25)*(10.8-25)=0.52 3、风载的高度变化系数 地面粗糙度类别为B类，查《建筑结构荷载规范》表7.2.1,得各高度处的风压高度变化系数μz见上表。 4、风振系数 根据《建筑结构荷载规范》7.4.2 条，知本烟囱可只考虑第一振型的影响，顺风向风振系数可按βz=1+(ξνφz)/μz计算。查《建筑结构荷载规范》附录E 结构基本自振周期的经验公式得烟囱基本自振周期为
T1=0.011H=0.011x28.1=0.31s>0.25s，故需要考虑顺风向风振影响。由 ω0T12=0.6*0.31*0.31=0.058 kNs2/m2，查得脉动增大系数ξ＝ 1.69+(1.77-1.69)/(0.06-0.04)*(0.058-0.04)=1.762。烟囱属于结构迎风面宽度远小于其高度的情况，且其外形、质量沿高度比较均匀，脉动系数可按表《建筑结构荷载规范》7.4.4-1 确定，查得当总高度为28.1时，脉动影响系数为 ν=0.79+(0.83-0.79)/(30-20)*(28.1-20)=0.823。迎风面宽度远小于其高度的高耸结构，其振型系数φz可按表F.1.1 采用。 顺风向风振系数计算 5、各段风荷载的集中力 应用《建筑结构荷载规范》中式7.1.1条ωk=βzμsμzω0求风荷载，各分段的集中力Pi=ωkAw，此处Aw的为风荷载作用面积，其计算过程见下表：
烟气脱硫设计计算 1?130t/h循环流化床锅炉烟气脱硫方案 主要参数：燃煤含S量1.5% 工况满负荷烟气量285000m3/h 引风机量1台，压力满足FGD系统需求 要求：采用氧化镁湿法脱硫工艺（在方案中列出计算过程） 出口SO2含量?200mg/Nm3 第一章方案选择 1、氧化镁法脱硫法的原理 锅炉烟气由引风机送入吸收塔预冷段，冷却至适合的温度后进入吸收塔，往上与逆向流下的吸收浆液反应， 氧化镁法脱硫法 脱去烟气中的硫份。吸收塔顶部安装有除雾器，用以除去净烟气中携带的细小雾滴。净烟气经过除雾器降低烟气中的水分后排入烟囱。粉尘与脏东西附着在除雾器上，会导致除雾器堵塞、系统压损增大，需由除雾器冲洗水泵提供工业水对除雾器进行喷雾清洗。 吸收过程 吸收过程发生的主要反应如下： Mg(OH)2 + SO2 → MgSO3 + H2O MgSO3 + SO2 + H2O → Mg(HS O3)2 Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 → 2MgSO3 + 2H2O 吸收了硫分的吸收液落入吸收塔底，吸收塔底部主要为氧化、循环过程。
氧化过程 由曝气鼓风机向塔底浆液内强制提供大量压缩空气，使得造成化学需氧量的MgSO3氧化成MgSO4。这个阶段化学反应如下： MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4 Mg(HSO3)2 + 1/2O2 → MgSO4 + H2SO3 H2SO3 + Mg(OH)2 → MgSO3 + 2H2O MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4 循环过程 是将落入塔底的吸收液经浆液循环泵重新输送至吸收塔上部吸收区。塔底吸收液pH由自动喷注的20 %氢氧化镁浆液调整，而且与酸碱计连锁控制。当塔底浆液pH低于设定值时，氢氧化镁浆液通过输送泵自动补充到吸收塔底，在塔底搅拌器的作用下使浆液混合均匀，至pH达到设定值时停止补充氢氧化镁浆液。20 %氢氧化镁溶液由氧化镁粉加热水熟化产生，或直接使用氢氧化镁，因为氧化镁粉不纯，而且氢氧化镁溶解度很低，就使得熟化后的浆液非常易于沉积，因此搅拌机与氢氧化镁溶液输送泵必须连续运转，避免管线与吸收塔底部产生沉淀。 镁法脱硫优点 技术成熟 氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺，氧化镁脱硫工艺在世界各地都有非常多的应用业绩，其中在日本已经应用了100多个项目，台湾的电站95%是用氧化镁法，另外在美国、德国等地都已经应用，并且目前在我国部分地区已经有了应用的业绩。 原料来源充足 在我国氧化镁的储量十分可观，目前已探明的氧化镁储藏量约为160亿吨,占全世界的80%左右。其资源主要分布在辽宁、山东、四川、河北等省，其中辽宁占总量的84.7%，其次是山东莱州，占总量的10%，其它主要是在河北邢台大河，四川干洛岩岱、汉源，甘肃肃北、别盖等地。因此氧化镁完全能够作为脱硫剂应用于电厂的脱硫系统中去。 脱硫效率高
新建锅炉自2014年7月1日起、10t/h以上在用蒸汽锅炉和7MW以上在用热水锅炉自2015年10月1日、10t/h及以下在用蒸汽锅炉和7MW及以下在用热水锅炉自2016年7月1日起执行本标准，《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）自2016年7月1日废止。各地也可根据当地环境保护的需要和经济与技术条件，由省级人民政府批准提前实施本标准。 1.适用范围 本标准规定了锅炉烟气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物的最高允许排放浓度限值和烟气黑度限值。 本标准适用于以燃煤、燃油和燃气为燃料的单台出力65t/h及以下蒸汽锅炉、各种容量的热水锅炉及有机热载体锅炉；各种容量的层燃炉、抛煤机炉。 使用型煤、水煤浆、煤矸石、石油焦、油页岩、生物质成型燃料等的锅炉，参照本标准中燃煤锅炉排放控制要求执行。 本标准不适用于以生活垃圾、危险废物为燃料的锅炉。 本标准适用于在用锅炉的大气污染物排放管理，以及锅炉建设项目环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的大气污染物排放管理。 本标准适用于法律允许的污染物排放行为；新设立污染源的选址和特殊保护区域内现有污染源的管理，按照《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国放射性污染防治法》、《中华人民共和国环境影响评价法》等法律、法规、规章的相关规定执行。 2.规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。
《污染源自动监控管理办法》（国家环境保护总局令第28号） 《环境监测管理办法》（国家环境保护总局令第39号） 3.术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1锅炉boiler 锅炉是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热热水或其他工质，以生产规定参数（温 度，压力）和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。 3.2在用锅炉in-useboiler 指本标准实施之日前，已建成投产或环境影响评价文件已通过审批的锅炉。 3.3新建锅炉newboiler 本标准实施之日起，环境影响评价文件通过审批的新建、改建和扩建的锅炉建设项目。 3.4有机热载体锅炉organicfluidboiler 以有机质液体作为热载体工质的锅炉。 3.5标准状态standardcondition 锅炉烟气在温度为273K，压力为101325Pa时的状态，简称"标态"。本标准规定的 排放浓度均指标准状态下干烟气中的数值。 3.6烟囱高度stackheight 指从烟囱（或锅炉房）所在的地平面至烟囱出口的高度。 3.7氧含量O2content 燃料燃烧后，烟气中含有的多余的自由氧，通常以干基容积百分数来表示。 3.8重点地区keyregion 根据环境保护工作的要求，在国土开发密度较高，环境承载能力开始减弱，或大气环境 容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放 的地区。 3.9大气污染物特别排放限值speciallimitationforairpollutants
烟囱高度计算 1简介 烟囱的作用有二：一是产生自生通风力（抽力），克服烟、风道的流动阻力；二是把烟尘和有害气体引向高空，增大扩散半径，避免局部污染过重。高烟囱排放可使污染物在垂直方向及水平方向在更大范围内散布，因此对降低地面浓度的作用是很明显的。但不可忽视的是，建设过高的烟囱对企业投资是一种负担，因为烟囱的造价大体上与烟囱高度的平方成正比，况且过高的烟囱对周边的景观环境也会造成不协调影响。因此烟囱高度应设置在一个合理的范围内才能达到环境效益和经济效益的相统一。 2 烟囱高度计算 2.1 烟囱出口直径计算 烟囱出口直径计算公式： 式中：——烟气实际流量，m3/s ——燃料消耗总量，kg/s； ——标准状态下的烟气流量，Nm3/kg； ——烟囱出口处的烟气流速，m/s； ——烟囱出口处的烟气温度，K。 2.2按环保要求计算的烟囱高度 下面介绍按污染物地面最大浓度来确定烟囱高度的计算方法。该法是按保证污染物的地面最大浓度不超过《环境空气质量标准》规定的浓度限值来确定烟囱高度。 地面最大浓度的公式： 式中：——地面最大污染物浓度，mg/m3； Q——烟囱单位时间内排放的污染物，mg/s； u——烟囱出口处的平均风速，m/s； H e——烟囱的有效高度，m； 、——扩散系数在垂直及横向的标准差，m。 烟囱有效高度H e计算式：
式中：——烟囱的几何高度，m； ——烟囱的抬升高度，m。 若设为《环境空气质量标准》规定的某污染物的浓度限值，为其环境原有浓度，按保证，则由地面最大浓度的公式得到烟囱高度计算公式： 烟气抬升高度按下列公式计算： 当21000kW，且35K时： 城市和丘陵的烟气抬升高度： 平原和农村的烟气抬升高度： 当210021000kW，且35K时： 城市和丘陵的烟气抬升高度： 平原和农村的烟气抬升高度： 当2100kW，或35K时： 式中：——烟囱出口的烟气温度与环境温度之差，K； ——烟气的热释放率，kW； u——烟囱出口处的平均风速，m/s； ——烟囱出口处的实际烟速，m/s； d——烟囱的出口内径，ｍ。 其中， 烟囱出口处烟气温度与环境温度之差 式中： ——烟囱出口处烟气温度，K，可用烟囱入口处烟气温度 按-5℃/100m递减率换算所得值； ——烟囱出口处环境平均温度，K，可用电厂所在地附近的气象台、站定时观测最近5a地面平均气温代替。 烟气热释放率 式中：P——大气压，一般取1013.25hPa； 烟气出口处环境风速u 式中：u——烟气出口处的风速，m/s； ——地面10m高度处的平均风速，m/s，采用电厂所在地最
锅炉房烟囱设计新建锅炉房的烟囱设计应符合下列要求： 1．燃煤、燃油（轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱高度的规定： 1)每个新建锅炉房只允许设一个烟囱，烟囱高度可按表8.4.10-1规定执行。表8.4.10-1燃煤、燃油（轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱最低允许高度(GB 微正压燃烧2.5~310~15 燃煤锅炉砖烟囱出口内径参考值表8.4.10-3
6．当烟囱位于飞行航道或飞机场附近时，烟囱高度不得超过有关航空主管部门的规定。烟囱上应装信号灯，并刷标志颜色。 7．自然通风的锅炉，烟囱高度除应符合上述规定外，还应保证烟囱产生的抽力，能克服锅炉和烟道系统的总阻力。对于负压燃烧的炉膛，还应保证在炉膛出口处有20~40Pa的负压。每米烟囱高度产生的烟气抽力参见表8.4.10-5。
烟囱的阻力计算：
：Pa)．烟囱总阻力Pyc(单位为3 (8.4.13-3)Pyc=Pycm+Pycc 砖烟囱和钢筋混凝土烟囱的结构应符合下列要求： 1．砖烟囱的最大高度不宜超过50m。 2．烟囱下部应设清灰孔，清灰孔在锅炉运行期间应严密封好（可用黄泥砖密封）。3．烟囱底部应设置比水平烟道入口低0.5~1.0m的积灰坑。 4．当烟囱和水平烟道有两个接入口时，两个接口一般应相对设置，并用与水平烟道成45o角的隔板分开，隔板高出水平烟道的部分，不得小于水平烟道高度的1/2。 5．烟囱应设置维修爬梯和避雷针。 钢烟囱的设计应符合下列要求： 1．钢烟囱应有足够的强度和刚度，烟囱壁厚要考虑一定量的腐蚀裕度，当烟囱高度为20~40m，直径为0.2~1.0m时，无内衬的筒体壁厚取4~10mm，有内衬的壁厚取8~18mm。 2．当烟囱高度和直径之比超过20时，必须设置可靠的牵引拉绳，拉绳沿圆周等弧度布置3~4根。 3．烟囱与基础连接部分一般制作锥形，支撑板厚度一般为20~40mm。 4．带内衬的钢烟囱，内衬可分段支承，每段长4~6m，内衬和筒体之间保持 20~50mm的间隙，并应在顶部装防护环板将内衬盖住。 5．钢烟囱宜选用由专业厂加工制造的焊制不锈钢烟囱。
锅炉知识 1、锅炉负压和烟囱负压：加热炉炉膛，烟道都是负压，并且炉膛负压值更低，而外界大气压为正值！为什么烟气还能通过烟囱向外界排气，而不是空气从烟囱反串如炉子呢 烟囱内外气体温度不同而引起气体密度差异，这种密度差异产生压力差，即烟囱抽力，它克服阻力推动烟气流动。烟囱底部处于负压状态是烟囱底部产生抽力的原因。根据抽力公式 h抽=H( γ空—γ气)，可以知道，影响烟囱抽力的因素主要是三个，即H,γ空,γ气。(1)高度H的影响：由公式可知，H愈大，也即烟囱愈高，抽力愈大；H愈小，也即烟囱愈低，抽力愈小。(2)空气重度的影响：由公式可知，在H、γ气不变的情况下，γ空愈大，亦即外界空气温度愈低，抽力愈大。同是一个烟囱，在闸板开度一样的情况下，冬天的抽力比夏天大，晚上的抽力比白天大，这就是因为冬天、晚上外界空气的温度比夏天、白天低，γ空比较大。(3)烟气温度的影响：由公式可知，在H、γ 空不变的情况下，γ气愈大，亦即烟气温度愈低，抽力愈小；γ气愈小，亦即烟气温度愈高，抽力愈大。新窑投产时，烟囱抽力很小，工人师傅常常在烟囱底部烧一把火，以提高烟囱内气体的温度，借以加大抽力，就是这个道理。 在烟囱设计时，要全面考虑上述因素对抽力的影响，不能只抓一点，不及其余。例如，烟囱愈高，抽力固然愈大，但也不能过高。因为烟囱愈高，基础愈要求坚固，砌筑质量也要随之提高，造价也就因而增大。再如，烟气温度愈高，抽力固然愈大，但随着烟气带走的热量也就愈多，增加了热能的耗损，使窑炉热效率降低。周围空气的温度是不以人的意志为转移的，但在烟囱设计时，应该考虑该地区的气候，按该地区夏天最高气温来确定空。所以，在烟囱设计时，应该综合考虑各方面的因素，权衡利弊，合理设计。确定烟囱抽力时，为保证最小抽力达到要求，要以夏季最高温度和当地最大空气湿度进行计算。 炉膛的负压值不能太低，否则会造成燃料未充分燃烧，浪费能源。我们炉腔内的负压是利用引风机外引风产生的，负压值根据燃烧的煤或燃气不同也设置不同。形象的说：1、由于地球上，空气密度远离地面的小，近地面的大。而烟囱可认为连通器，烟囱越长，空气密度差就越大，即差压越大，也就抽离越大。 2、而没有烟囱时的空气密度差，由于是大面积的流体空气，要考虑各地区地势、温度等等。例子也就我们见到的风。这一块与气象有关，咱不专业也不多做解释。因为有引风机的存在，炉膛负压： 一是为了热风能够与过热器，省煤器，以及空气加热器充分换热； 二.防止因未完全燃烧的气体或者煤产生二次燃烧 三.负压的大小影响了换热的效率，，大了排大气的热量多了。少了，换热不均。 锅炉停止运行的时候也要是负压，因为要防止里面可燃气体大量堆积。
锅炉大气污染物排放标准GB 13271-2001 Emission standard of air pollutants for coal-burning oil-burning gas-fired boiler 代替GB13271－91,GWPB 3-1999 1 范围 本标准分年限规定了锅炉烟气中烟尘、二氧化硫和氮氧化物的最高允许排放浓度和烟气黑度的排放限值。本标准适用于除煤粉发电锅炉和>45.5MW(65t/h）沸腾、燃油、燃气发电锅炉以外的各种容量和用途的燃烧锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉排放大气污染物的管理，以及建设项目环境影响评价、设计、竣工验收和建成后的排污管理。使用甘蔗渣、锯未、稻壳、树皮等燃料的锅炉，参照本标准中燃煤锅炉大气污染物最 允许排放浓度执行。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。 GB 3095－1996 GB 5468－91 GB／T 16157－1996 环境空气质量标准 锅炉烟尘测试方法 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 3 定义 3.1 标准状态锅炉烟气在湿度为273K，压力为101325Pa时的状态，简称“标态”。本标准规定的排放浓度均指标准状态下干烟气中的数值。 3.2 烟尘初始排放浓度指自锅炉烟气出口处或进入净化装置前的烟尘排放浓度。 3.3 烟尘排放浓度指锅炉烟气经净化装置后的烟尘排放浓度。未安装净化装置的锅炉，烟尘初始排放浓度即是锅炉烟尘排放浓度，其数值也相同。 3.4 自然通风锅炉自然通风是利用烟囱内、外湿度不同所产生的压力差，将空气吸入炉膛参与燃烧，把燃烧产物排向大气的一种通风方式。这种不采用鼓、引风机机械通风的锅炉，称之为自然通风锅炉。 3.5 收到基灰分以收到状态的煤为基准，测定的灰分含量，曾称“应用基灰分”，用“Aar”表示。3.6 过量空气系数燃料燃烧时实际空气需要量与理论空气需要量之比