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工业炉烟囱设计 |
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。 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X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X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X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X小直径为10mm，间距为300~500mm，环向钢筋X小直径为8mm，X大间距为250mm，且不得大于筒壁厚。筒身顶部4~5m为筒X，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X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。以及要求迅速投产供热的快装锅炉上。要求煤的含硫量为每4187kJ/kg不大于0.3%~0.4%。钢板烟囱的高度不宜X过30m。钢板烟囱由多节钢板圆筒组成，筒身厚度一般为3~15mm。为了防止筒身钢板受烟气腐蚀，可在烟囱内壁敷设耐热砖衬或耐酸水泥。 为了维持烟囱的稳定性，要用钢丝绳固定。钢丝绳可用三根，间隔120。对称布置；也可用四根，间隔90。对称布置。 囱遭到雷击，烟囱外部应设避雷设施。烟囱外部还应设爬梯，供检修烟囱、避雷设施等使用。 使用过厚的绝热衬里，一般要求烟气的温度应低于773K。工业炉辐射室通常维持负2mmH2O柱的压力，以使高温烟气不致泄漏于炉外。 双筒或多筒式烟囱：一些高度较大的烟囱工程，已由钢筋混凝土烟囱逐步发展成双筒或多筒（集束）式烟囱。此类烟囱具有综合造价低、自重轻、地基处理费用省、可避免筒壁产生温度裂缝等X点，故在大、中型发电厂中推广使用。双筒或多筒式烟囱的构造，一般外筒为钢筋混凝土结构，筒体结构向上呈双坡变截面，X小厚度一般为280mm，外筒体主要承受风荷载。内筒为钢结构，用高耐候性结构钢制作，外包矿渣棉等保温隔热材料，钢内筒主要起排烟除尘作用。钢内筒为自立式，但在钢内筒与钢筋混凝土外筒之间每隔一定高度要设置横向钢平台支撑结构，并兼作施工安装及检修平台。 烟囱高度设计： 一、通风下的烟囱高度： 烟囱高度所形成的抽力用于：克服烟气流动过程中的总压力降、服空气通过燃烧器的压力降、 保证炉膛内具有一定的负压 炉子本身高度所形成的抽力用于：辐射室高度所形成的抽力，克服空气通过燃烧器的阻力。 对流室高度所形成的抽力，用来保证辐射室顶的负压和克服烟气通过对流室的压力降的一部分。 高度的确定方法： 1.列总抽力与烟气流动的总压力降恒等式求得即： 2.需考虑到安装、环保及检修等方面的问题。 子本身的抽力： 抽力由炉内烟气密度与大气密度的差而引起表达式为： 烟囱抽力 对流室的抽力 烟气流动的压力降： 1、沿烟道流动的压力降； 2、流过挡板、转弯或截面变化等局部的压力降； 3、流过对流室管排的压力降； 4、过空气预热器的压力降(有预热器时)。 烟气流速： 烟气沿烟道流动的压力降 局部阻力产生的压力降 烟囱高度： 由抽力确定烟囱高度 决定烟囱高度的其它因素： a．不低于附近的蒸馏塔等设备的顶标高，以避免火灾； b．圆筒炉烟囱的X低高度应能利用烟囱上的炉管吊环吊出辐射炉管； c．受航空方面的限制； d．受环境保护方面的限制，必须根据环境保护法规定的要求计算烟囱高度。 |
