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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,认为中和面以下房间从室外渗入空气,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:X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;X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。
根据烟囱的运行工况分析,要求内衬材料具有抗强酸腐蚀能力及抗温差变化能力,在温度变化频繁的环境中不裂缝并且具有长久的寿命。选择合适的烟囱钢内筒内衬还必须考虑以下几方面的因素:
(1)技术可行性。满足复杂化学环境下的防腐要求。(2)经济合理。建筑成本低,一次性投资少。(3)施工容易、周期短。
(4)适合于老烟囱的防腐改造,重量要轻。
(5)使用寿命长。防腐内衬的可靠运行周期即总使用寿命长。
1.烟气温度低,脱硫后的烟气温度一般在40~50℃之间,经GGH加温器升温后一般在80℃左右。
2.烟气中含有酸性氧化物,使烟气的酸露点温度降低;4.烟气中的酸液的浓度低,渗透性较强。
3.烟气中的氯离子遇水蒸气形成氯酸,它的化合温度约为60℃,低于氯酸露点温度时,就会产生严重的腐蚀,即使是化合中很少量的氯化物也会造成严重腐蚀。
4.由于脱硫烟囱内烟气的上述特点,对烟囱设计有如下影响:
4.1烟气湿度大,含有的腐蚀性介质在烟气压力和湿度的双重作用下,结露形成的冷凝物具有很强的腐蚀性,对烟囱内侧结构致密度差的材料产生腐蚀,影响结构耐久性。
4.2低浓度稀酸液比高浓度的酸液腐蚀性更强。
4.3酸液的温度在40-80℃时,对结构材料的腐蚀性特别强。以钢材为例,40-80℃时的腐蚀速度比在其它温度时高出约3-8倍。