锅炉烟囱设计计算

烟囱高度的确定具有一定速度的热烟气从烟囱出口排除后由于具有一定的初始动量,且温度高于周围气温而产生一定浮力，所以可以上升至很高的高度。

这相对增加了烟囱的几何高度，因此烟囱的有效高度为：式中：H—烟囱的有效高度，m；—烟囱的几何高度，m；—烟囱抬升高度，m 。

根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271—2014）规定，每个新建锅炉房只能设一根烟囱，烟囱高度应根据锅炉房装机总容量确定，按下表规定执行。

由于给定的锅炉型号为：SHS20-25,蒸发量为20t/h。

故选定烟囱几何高度H s=45m.烟气释放热计算取环境大气温度20℃，大气压力=98kPa=0.35=0.3511.051=122.51kw式中：烟气热释放率， kw；−大气压力，取邻近气象站年平均值；−实际排烟量，/s−烟囱出口处的烟气温度，433.15k；−环境大气温度，取=273.15+20=293.15k烟囱直径的计算烟囱平均内径可由下式计算式中：—实际烟气流量，；—烟气在烟囱内的流速，，取20。

取烟囱直径为DN850mm；校核流速。

烟囱抬升高度的计算式中：—烟囱出口流速，取20；—烟囱出口内径，；—烟囱出口处平均风速，取10.故最终烟囱的有效高度H为：H=+=45+5.35=50.35m取51m。

式中：—烟囱抬升高度，m；—烟囱几何高度，m。

烟囱高度校核假设吸收塔的吸收效率为80%，可得排放烟气中二氧化硫的浓度为：二氧化硫排放的排放速率：用下式校核 :式中：σy/σz—为一个常数，一般取0.5-1此处取0.8；最大地面浓度查得国家环境空气质量二级标准时平均的浓度为,所以设计符合要求。

烟囱的阻力损失计算标准状况下的烟气密度为，则可得在实际温度下的密度为：烟囱阻力可按下式计算：式中：—摩擦阻力系数，无量纲，本处取0.02；—管内烟气平均流速，；—烟气密度，； —烟囱长度，； —烟囱直径，。

序号烟囱高度H（m）标况下空气密度ρk o（kg/m³）标况下烟气密度ρy o（kg/m³）外界空气温度t k（℃）烟气平均温度t y（℃）烟囱入口温度t y1（℃）烟囱每米的温降Δt（℃）大气压力修正系数C P烟囱抽力（Pa）174 1.293 1.34 4.2105.21200.41221.94烟囱抽力计算书(冬季)计算依据以上数据参考实用供热空调设计手册 P772序号烟气量（m3/h）管径DdL （DN mm）管长L(m)烟气密度ρy o （kg/m ³）烟气流速ω（m/s）摩擦阻力系数λ动压H d （pa）摩擦阻力Δh m 局部阻力系数ξ局部阻力Δhj 总阻力 Δhf=Δhm+Δhj 管段159********.97 4.990.0312.0348.888.90107.11155.99最小负荷时（夏季生活热水）管段12978650 3.50.93 2.4990°弯头（0.7）三通1（0.5）三通2（0.6）调节阀（3）雨帽（1）缓弯头（0.6）个数个数个数个数个数个数210210计算依据冬季运行状态局阻管件烟囱阻力计算书备注：锅炉烟道出口余压：221.94-155.99=69.95pa，满足炉膛出口40~80pa的负压要求。

(红宝书P770）备注：最小负荷各管段流速均大于2.5m/s，满足最小负荷时>=2.5-3m/s（防止空气倒灌）管段1以上数据参考实用以上数据参考实用GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》4.5条：燃油、燃气锅炉烟囱高度不低于8米，锅炉烟囱的具体高度按批复的环境影响评价文件确定。

新建锅炉房的烟囱周围半径200m距离内有建筑物时，其烟囱应高出最高建筑物3m以上。

锅炉房烟囱高度小知识：锅炉房不锈钢烟囱阻力计算案例分析锅炉房不锈钢烟囱阻力计算分析烟囱阻力计算：1、工程概况：3台1163KW锅炉共用1根烟囱。

锅炉出口支管口径为内Φ350mm，长度为13米，90度弯头6个，水平烟道口径为内1000*400和内600*800mm，长度分别为19米和8米，90度弯头3个，烟囱主管口径内600*800mm，垂直高为100米，互补式三通1个。

单台锅炉满负荷排烟量：2660m3/h，烟气温度170度（暂估）。

（现为计算方便，按等面积原理将方管内1000*400mm和内600*800mm分别转换成圆内Φ700mm和Φ800mm。

）2、烟气量密度计算：T℃时的烟气密度：3、烟气流速计算：根据烟囱截面直径计算公式：4、阻力验算：5)、抽力由“烟囱高度与抽力线算图”查烟囱的抽力S，依据《锅炉房实用设计手册》第二版153页查得，烟囱抽力高度为100米，当烟气温度为170℃时，烟囱每米高度的抽力为3.79Pa，该烟囱的总抽力为S=378.96Pa。

（环境温度20℃时）6)、结论锅炉烟囱烟气正常排出的条件为：抽力S＞P（总阻力）3台锅炉：抽力378.96Pa >215.52Pa，所以此时烟囱可以正常排烟。

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锅炉房烟囱风载荷计算
背景
锅炉房烟囱的风载荷计算是为了评估其结构的稳定性和抗风能力。

通过计算风载荷，可以确定烟囱结构是否能够承受预期的风压，并采取必要的措施来加强烟囱的稳定性。

计算方法
烟囱风载荷的计算可以采用多种方法，常见的方法包括Kz法
和圆柱体系数法。

在进行计算之前，需获得烟囱的基本参数，例如
高度、直径和形状等。

然后，根据所选的计算方法，进行相应的计算。

Kz法
Kz法是一种常用的计算方法，它基于地面高度和烟囱的高度
来确定风载荷。

公式如下：
风载荷 = 风压系数 * 风速 * 烟囱高度
其中，风压系数可根据不同的地区和烟囱形状选取。

圆柱体系数法
圆柱体系数法是另一种常见的计算方法，它将烟囱视为一个圆柱体，并根据烟囱的尺寸和流向来确定风载荷。

公式如下：风载荷 = 0.5 * 风压系数 * 风速 * 烟囱受风面积
其中，风压系数和受风面积可根据烟囱的尺寸和流向选取。

结论
通过采用适当的风载荷计算方法，我们可以评估锅炉房烟囱的结构稳定性，并采取必要的措施加强其抗风能力。

在进行计算时，应根据具体情况选择合适的计算方法和相应的参数值。

以上为锅炉房烟囱风载荷计算的简要说明。

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(GB13271-2001)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)1．计算方法一：2．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。

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。

锅炉烟囱设计一、内筒设置烟囱中国建设银行湖北省分行办公大楼（也称湖北国际金融大厦）是武汉地区首批高层建筑之一，该大厦主楼廿六层，高近百米，由于当时的能源政策限制，只能采用煤作燃料，然而，由于该大厦地处武汉市繁华的闹市中心－－中南路口，环境保护要求特别高，而燃煤锅炉又不适于布置在楼顶，只能考虑布置在裙房一层，根据《锅炉尘排放标准》本工程锅炉房烟囱可按30M设计（总容量5t/h），但由于本大厦高近100M，且周围也有中南商业大楼（高约50M）和规划中的物贸大厦，中商广场（后来均已建成），上述排放标准也同时规定“在烟囱周围半径200M的距离内有建筑物时，烟囱高度一般应高出最高建筑物三米以上”。

有人希望我们按30M设计，这样建设单位可以节省不少投资，我们设计起来也方便得多，如果我们在“一般”和“应”上做文章，请求环保部门降低要求也不是没有可能的，但我们认为，以环境保护的高度出发，从城市发展的长远观点着想，从锅炉房烟气对本大厦的影响考虑－－因为锅炉房位于本大厦之西北，而锅炉运行时间又多在冬季，烟气对大厦的损害是不言而喻的－－将锅炉烟囱建得更高一点有百利而无一害的，因此，我们决定还是将锅炉房烟囱设计为高出本大厦3米。

然而，真正设计起来就困难重重了，首先，本大厦是武汉市首批标志性建筑之一，是湖北省建设银行的办公大楼，城市规划要求外装修豪华壮观，因而在方案设计是，由于种种原因，没有考虑设置高出屋面3米烟囱的位置，施工图若考虑附壁砖烟囱或钢烟囱不仅破坏建筑形象，而且结构上也无法处理。

其次，若建独立砖烟囱，造价将高达百万元，且受地方限制，做起来与整幢建筑也不协调，有煞风景，若考虑附在裙房上，连起码的30M也达不到，怎么办？经我们多次与土建工程师磋商，终于在主楼内筒靠电梯井的地方挤出一块面积约2.5M2的三角形位置决定将烟囱设置在此。

内筒设置烟囱，在中国以至于亚州也还是个新问题，首先，烟气对内筒产生的热应力影响就很大，其次，锅炉房并非在主楼楼层内，而是在裙房里，距内筒尚有几十米水平距离，烟道必须通过标准层的几个房间，将对这些房间产生影响。