烟囱高度的设计方法
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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-b3.2筒壁型号选用:TB100/2.0-13.3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。
钢烟囱增高施工方案1. 引言烟囱是排放工业废气的重要设备,它的高度直接影响废气排放的效果和安全性。
有时候,由于生产需求或环境要求的变化,需要对钢烟囱进行增高施工。
本文将介绍钢烟囱增高施工的方案,包括工程准备、施工步骤和安全措施等内容。
2. 工程准备在进行钢烟囱增高施工之前,需要进行详细的工程准备工作,包括以下几个方面:2.1 方案设计针对具体的烟囱增高需求,需要制定详细的方案设计。
方案设计应考虑以下因素:•增高高度和增高方式:根据需求确定增高的高度和采用的增高方式,如直接在原烟囱上增加一段钢筒,或是对原烟囱进行扩展等。
•材料选择:根据增高后的使用需求和环境条件,选择适宜的钢材和其他材料。
•结构强度计算:增高后的烟囱需要满足一定的结构强度要求,需要进行相关计算和验证。
2.2 材料和设备准备根据方案设计,准备所需的钢材、焊接材料、电焊机等设备。
确保材料的质量符合相关标准,设备的性能稳定可靠。
2.3 安全措施在进行施工前,需制定相应的安全措施,包括:•施工区域的标识和隔离,确保施工区域的安全;•施工人员的安全装备,如安全帽、防护眼镜、防护手套等;•烟囱上的安全措施,如搭建安全防护网,设置警示标识等。
3. 施工步骤3.1 现场准备在施工现场搭建临时工地,清理施工区域的杂物和障碍物。
根据方案设计,在烟囱上标明增高位置和相应尺寸。
3.2 切割原烟囱根据方案设计,使用电焊机和相应的切割工具,对原烟囱进行切割,保留需要增高的部分。
切割时要注意安全,防止火花飞溅和烟尘产生。
3.3 增加钢筒根据方案设计,将预先准备好的钢筒与原烟囱进行连接。
连接方式可以采用焊接、螺栓连接等。
确保连接牢固,防止后续使用过程中产生安全隐患。
3.4 焊接连接部分对连接部分进行焊接,增加连接的牢固度和可靠性。
焊接时需注意焊接工艺和焊接质量,确保焊缝的密封性和强度。
3.5 检查和测试完成施工后,对增高部分进行检查和测试。
检查焊接质量、连接牢固度等,确保施工质量符合要求。
烟囱高度、直径及烟囱取样口的设计规范1.烟囱高度设计的几个原则1.1.最高允许排放速率原则GB16297-1996本标准设置下列三项指标:∙通过排气筒排放废气的最高允许排放浓度。
∙通过排气筒排放的废气,按排气筒高度规定的最高允许排放速率。
∙任何一个排气筒必须同时遵守上述两项指标,超过其中任何一项均为超标排放。
∙以无组织方式排放的废气,规定无组织排放的监控点及相应的监控浓度限值。
通过上述规定可以看到,任何通过烟囱有组织排放的废气必须满足最高允许排放速率。
1.2.周围建筑高5m原则GB16297-1996标准规定:排气筒高度除须遵守表列排放速率标准值外,还应高出周围200米半径范围的建筑5米以上,不能达到该要求的排气筒,应按其高度对应的表列排放速率标准值严格50%执行。
1.3.等效烟囱原则GB16297-1996标准规定:两个排放相同污染物(不论其是否由同一生产工艺过程产生)的排气筒,若其距离小于其几何高度之和,应合并视为一根等效排气筒。
若有三根以上的近距排气筒,且排放同一种污染物时,应以前两根的等效排气筒,依次与第三、四根排气筒取等效值。
2.烟囱直径及厚度设计原则排气筒的直径:根据HJ2000-2010《大气污染治理工程技术导则》中 5.3.5表述:排气筒的出口直径应根据出口流速确定,流速宜取15m/s左右。
当采用钢管烟囱且高度较高时或烟气量较大时,可适当提高出口流速至20~25m/s。
排气筒的厚度:根据GB50051-2013《烟囱设计规范》中10.3.3表述:钢烟囱的筒壁最小厚度应满足下列公式要求:烟囱高度不大于20m时:tmin=4.5+C烟囱高度大于20m时:tmin=6+C式中,tmin……筒壁的最小厚度(mm)C……腐蚀厚度裕度,有隔热层时取C=2mm,无隔热层时取C=3mm。
3.烟囱取样口的设计规范排气筒中颗粒物或气态污染物监测的采样点数目及采样点位置的设置,按GB/T16157-1996执行。
根据最大地面浓度法计算烟囱的设计高度例题
根据最大地面浓度法计算烟囱的设计高度,一般需要以下步骤:
1. 初步估算烟囱高度:根据烟囱排放的污染物浓度、风速、大气稳定性等因素,初步估算出一个烟囱的高度范围。
2. 确定烟囱排放口高度:根据烟囱衬里高度和烟气出口位置,确定烟囱排放口的高度。
3. 根据地面浓度标准计算设计高度:使用地面浓度标准计算公式,计算出该污染物达到规定标准所需的烟囱高度。
例如,假设某个燃煤锅炉排放SO2,最大允许地面浓度为60μg/m3,大气稳定度为D级(即非常不稳定),风速为4m/s,该污染物的排放口高度为20m。
根据地面浓度标准计算公式:
H=(0.75 × Q × K)/(u × (S/Q)^0.5)
其中,H为烟囱设计高度;Q为烟气排放速率,单位为m3/s;K为排放系数;u为风速,单位为m/s;S为烟气与大气的扩散距离,单位为m。
假设烟气排放速率为2m3/s,排放系数为0.3,扩散距离为1000m(根据大气稳定度和风速可以查表获得),则可以计算出该污染物达到60μg/m3所需的烟囱高度为29.7m左右。
因此,按照最大地面浓度法计算,该燃煤锅炉的烟囱设计高度应该为29.7m左右。
烟囱高度的设计烟囱高度的设计(一)烟囱高度的计算确定烟囱高度,既要满足大气污染物的扩散稀释要求,又要考虑节省投资;最终目的是保证地面浓度不超过《大气环境质量标准》规定的浓度限值。
烟囱高度的计算方法,目前应用最普遍的是按高斯模式的简化公式。
按地面最大浓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《大气环境质量标准》规定的浓度限值来确定烟囱高度。
若设C0为《大气环境质量标准》规定的某污染物的浓度限值,Cb为其环境本底浓度,则由地面最大浓度的高斯模式得到烟囱高度计算公式:若设为国家标准规定的浓度限值,为环境本底浓度,按保证则由式(4-10)得到从上面计算方法可见,按保证Cmax 设计的烟囱高度较矮,当风速小于平均风速时,地面浓度即超标。
因此提出对公式中的和稳定度取一定保证率下的值,计算结果即为某一保证率的气象条件下的烟囱高度。
(二)烟囱设计中的几个问题烟囱设计中的几个问题(1)上述烟囱高度计算公式皆是在烟流扩散范围内温度层结是相同的条件下;按锥形烟流高斯模式导出的。
在上部逆温出现频率较高的地区,按上述公式计算后,还应按封闭型扩散模式校核。
在辐射逆温较强的地区,应该用熏烟型扩散模式较核。
(2)烟流抬升高度对烟囱高度的计算结果影响很大,所以应选用抬升公式的应用条件与设计条件相近的抬升公式。
否则,可能产生较大的误差。
在一般情况下,应优先采用“制订方法和原则”中推荐的公式。
(3)为防止烟流因受周围建筑物的影响而产生的烟流下洗现象,烟囱高度不得低于它所附属的建筑物高度的1.5~2.5倍;为防止烟囱本身对烟流产生的下洗现象,烟囱出口烟气流速不得低于该高度处平均风速的1.5倍。
为了利于烟气抬升,烟囱出口烟气流速不宜过低,一般宜在20-30m/s;排烟温度直在100 ℃以上;当设计的几个烟囱相距较近时,应采用集合(多管)烟囱,以便增大抬升高度。
1、烟囱高度要满足比200范围内最高建筑物的最高点再高出3m以上。
2、泄爆口面积为锅炉房净面积10%,做窗井还是屋顶开口建筑专业确定。
3、锅炉一般2-3台,型号都一样即可,不用大小机搭配,总装机容量不用放大,各单体楼红叶负荷相加即可。
4、锅炉房内与燃气表间内设事故通风,锅炉房风机放于室外,都是防爆型。
5、总房间分为锅炉间、水泵间、燃气表间、值班室、配电间,锅炉间只放锅炉,水泵间放水泵、水处理及定压系统等。
值班室与配电间常规做法,空调散热器与空调排风系统。
6、事故排风(12次)兼做平时排风(6次),二者取大;事故补风、平时补风及送氧量(样本)三者取大,一般送多排少,正压。
7、没有环评时严格执行200m氛围内最高点高出3m(燃油燃气全部使用),如果有环评,可以按照环评设计,但是施工图时甲方要提供环评文件,因为环评往往低于规范。
具体参见锅炉大气污染物排放标准GB13271-2015.pdf,燃气表间需
要有窗井,一般燃气公司会有此要求。
竭诚为您提供优质文档/双击可除gb50051-20XX烟囱设计规范篇一: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(gb13271-20xx)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。
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。
烟囱设计的规范1 总则1.0.1 为了在烟囱设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规范。
1.0.2 本规范用于砖烟囱、钢筋混凝土烟囱、钢烟囱、套筒式烟囱、多管式烟囱、烟囱基础和烟道设计。
1.0.3 本规范是按照国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068)和国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》(GB/T 50083)规定的原则制定的。
1.0.4 烟囱设计除应符合本规范规定外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
1.0.5 本规范采用的设计基准期为50 年。
2 术语、符号2.1 术语2.1.1 烟囱 chimney用于排放工业与民用炉窑高温烟气的高耸构筑物。
2.1.2 筒身 shafi烟囱基础以上部分,包括筒壁、隔热层和内衬等部分。
2.1.3 筒壁 shell烟囱筒身的最外层结构,用于保证筒身稳定。
2.1.4 隔热层 insulation置于筒壁与内衬之间,使筒壁受热温度不超过规定的最高温度。
2.1.5 内衬 lining分段支承在筒壁牛腿之上的自承重砌体结构,对隔热层起到保护作用。
2.1.6 钢烟囱 steel chimney筒壁材质为钢材的烟囱。
2.1.7 钢筋混凝土烟囱 reinforced concrete chimney筒壁材质为钢筋混凝土的烟囱。
2.1.8 砖烟囱 brick chimney筒壁材质为砖砌体的烟囱。
2.1.9 自立式钢烟囱 selfsupporting steel chimney筒身在不加任何附加受力支撑条件下,与基础一起构成一个稳定结构的钢烟囱。
2.1.10 拉索式钢烟囱 guyed steel chimney筒身与拉索共同组成稳定体系的钢烟囱。
2.1.11 塔架式钢烟囱 framed steel chimney筒身与塔架共同组成稳定体系的钢烟囱。
2.1.12 单筒式烟囱 single tube chimney内衬分段支承在筒壁上的普通烟囱。
浙江树人大学《大气污染控制工程》课程设计报告题目:烟囱高度的设计院系:生环学院班级:环境工程081 学生姓名:周建平学号: 200806014126 指导教师:王莉日期:2011 年12 月 4 日目录第一章总论———————————————————————————1第一节设计任务和内容———————————————————————1 第二节基本资料——————————————————————————1 第二章烟囱高度设计的原理和结构—————————————————1第一节烟囱高度设计的原理——————————————————————1 第二节影响烟囱设计高度的因素———————-————————————22.1.1计算公式——————————————————————————22.1.2气象参数——————————————————————————22.1.3烟流出口速度V S———————————————————————22.1.4烟气的干、湿沉降——————————————————————22.1.5烟囱的散热—————————————————————————2第三节烟囱高度的基本结构——————————————————————33.1主体系统———————————————————————————3 第三章烟囱高度计算和平面结构图——————————————————3第一节设计说明————————————————————————————34.1 烟囱高度主要技术参数的确定——————————————————3 第二节烟囱高度尺寸的计算——————————————————————3 第三节平面结构图———————————————————————————4 参考文献———————————————————————————————4第一章 总论众所周知,烟囱本身并不能减少排人大气的污染物数量,但它能使污染物从排放源的局部地区转移到很大的范围内扩散,并利用大气的自净能力使地面污染物浓度控制在人们可以接受的范围内。
工业炉烟囱设计研究摘要:本文主要介绍烟囱设计小知识,烟囱高度设计,产生的引力、抽力计算,烟囱附件的介绍,结构布置以及通风设备方面等的知识。
关键词: 工业炉,烟囱,设计,通风设备概述:在“十二五”节能减排的影响下,对各种工业排放要求也在不断提高。
因而对烟囱的要求也在不断的改善。
而烟囱的主要作用是产生一定的抽力,使烟气在炉内不断流动,并将烟气向高空排放,以减少烟气对环境的污染。
所以,烟囱的设计是非常必要的。
烟囱可由砖、钢或混凝土制成。
在下面我们会介绍计算、结构等内容。
烟囱设计小知识砖烟囱具有取材方便、造价低和使用年限长等优点,在中小型锅炉中得到广泛的应用。
砖烟囱高度一般在50m以下,筒身用砖砌筑,筒壁坡度为2%~3%,并按高度分为若干段,每段高度不宜超过15m。
筒壁厚度由下至上逐段减薄,但每一段内的厚度应相同。
烟囱顶部应向外侧加厚,加厚部分的上部应用水泥砂浆抹出向外的排水坡,内衬到顶的烟囱,其顶部宜设钢筋混凝土的压顶板,造于地震烈度为七度及以下的地区。
钢筋土烟囱具有对地震的造应性强、使用年限长等优点,但需耗用较多的钢材、造价较高。
钢筋混凝土烟囱筒身高度一般为60~250m,底部直径7~16m,筒壁坡度常采用2%,筒壁厚度可随分段高度自下而上呈阶梯形减薄,但同一分段内的厚度应相同,分段高度一般不大于15m,当采用滑模施工时筒壁厚度不宜小于160mm。
筒壁混凝土内的纵向钢筋最小直径为10mm,间距为300~500mm,环向钢筋最小直径为8mm,最大间距为250mm,且不得大于筒壁厚。
筒身顶部4~5m为筒首,为防止排出气体对钢筋混凝土的侵蚀,该段断面一般均要加厚,外表增做装饰花格。
或地震烈度在七度以上的地区。
钢板烟囱的优点是:自重轻、占地少、安装快、有较好的抗震性能。
但耗用钢材较多,而且易受烟气腐蚀和氧化锈蚀。
如用燃用含硫分高的燃料时,腐蚀会更严重。
因此,必须经常维护保养,否则会缩短使用年限。
钢板烟囱一般用于容量较小的锅炉、临时性锅炉房。
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-b3.2筒壁型号选用:TB100/2.0-13.3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。
锅炉房烟囱设计1.燃煤、燃油(轻柴油、煤油除外)锅新建锅炉房的烟囱设计应符合下列要求:ﻫﻫ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(GB13271-2001)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7.自然通风的锅炉,烟囱高度除应的规定。
烟囱上应装信号灯,并刷标志颜色。
ﻫﻫ符合上述规定外,还应保证烟囱产生的抽力,能克服锅炉与烟道系统的总阻力。
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:ﻫ1、烟囱的摩擦阻力Pycm(单位为Pa):2.烟囱出口阻力Pycc(单位为Pa):ﻫ3.烟囱总阻力Pyc(单位为Pa):砖烟囱与钢筋混凝土烟囱的结构应符合下列要求:ﻫ1、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)。
ﻫ3.烟囱底部应设置比水平烟道入口低0.5~1、0m的积灰坑。
4、当烟囱与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与避雷针。
ﻫﻫ钢烟囱的设计应符合下列要求:ﻫ1、钢烟囱应有足够的强度与刚度,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.当烟囱高度与直径之比超过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。
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
抬升烟源的风速保证率,则计算风速应为0.52 u cr或1.92 u cr扩散参数对烟囱高度的设计影响也很大,选择时还需要根据当地的气象条件与实测zy数据的统计分析污染物地面最大浓度随烟囱的高度和出口烟气流速的增加而降低为了保证在烟囱高度处的平均风速u较大的情况下,不因过分降低烟气抬升高度而造成局部污染浓度过高,一般要求vS/u>1.5当有几个烟源相距较近时,可采用集合式的单座烟囱以提高vS考虑到设备运行有先后或启停时的vS不致过低,还可采用多筒集合式烟囱排放但在集合温度相差较大的烟囱排烟时,要认真考虑应当注意的是,如果烟流抬升高度主要取决于热力抬升,则过高的vS对烟流抬升的作用并不大,反而增大了烟气流动的阻力根据烟气流速度即可计算烟囱出口截面的内直径烟气的干湿沉降为避免出现烟气的干湿沉降现象,以及烟流受建筑物背风面涡流区影响,从而增加烟囱附近地区的污染浓度,要求烟囱与附近建筑物相距约20倍烟囱高度的距离,其高度不得低于周围建筑物高度的2.5倍对于排放生产性粉尘的烟囱,其高度从地面算起应当大于15m,排气口高度应高于主厂房最高点3m以上,烟流出口速度vS=20~30m/s.此外,还可以考虑改进烟囱结构例如,在烟囱出口处安装一个帽沿状的,向外延伸的尺寸不小于烟囱出口直径的水平圆盘;将烟囱出口段设计成文丘里喷管形状以提高烟气的动力抬升高度,但不应过分增大阻力了提高出口烟气温度,增加进烟气的热力抬升能力,在烟囱设计过程中应考虑尽量减少烟道与烟囱的散热损失例如,一座中型火电厂的排烟温度为150左右,如果风速为5 m/s,每提高1烟气温度,可使抬升高度增加约1.5m。