锅炉房烟囱设置及相关规定

4.烟囱设置4.1燃煤锅炉烟囱最低高度每个燃煤锅炉房只能设一根烟囱,锅炉房总容量在28MW及以下的烟囱高度按表4规定执行。锅炉房总容量大于28MW时，其烟囱高度应按批准的环境影响报告书（表）要求确定，但不得低于50m。新建锅炉房烟囱还需高出周围200m内建筑物3m以上。4.2燃气、燃油锅炉烟囱最低高度燃气、燃油锅炉烟囱最低高度及距周围居民住宅的距离按批准的环境影响报告书（表）确定。同时，锅炉额定容量在0.7MW及以下的烟囱高度不得低于8m；锅炉额定容量在0.7MW以上的烟囱高度不得低于15m。4.3锅炉烟囱高度达不到规定高度时的处置锅炉烟囱高度达不到4.3.1、4.3.2任何一项规定或环境影响报告书（表）要求时，其烟尘、二氧化硫、氮氧化物最高允许排放浓度按相应排放限值的50%执行。4.4高层建筑锅炉房烟道设计要求（1）应使烟道平直、气密性好、附件少及阻力小，水平烟道在敷设时应保持1%以上的抬头布置，尽量避免顺坡布置。（2）燃油燃气锅炉房的烟道和烟囱应采用钢制或钢筋混凝土构筑。（3）金属烟道的钢板厚度一般采用4～6mm，设计烟道时，应配置足够的加强肋，保证强度和刚度要求。（4）烟道的热膨胀应进行补偿；补偿量应进行计算并正确选型。（5）钢烟道应有保温措施及可靠的固定。（6）几台锅炉共用一个烟道或烟囱时，应使每台锅炉的通风抽力均衡，其布置见图两炉同接一烟囱连接示意图三炉同接一烟囱连接示意图：负荷自左向右（由大到小）（7）烟道布置时应在适当位置设置必要的热工测点。（8）燃油燃气锅炉后的烟道上均应装设防爆门，防爆门的位置应有利于泄压，应设在不危及人员安全及转弯前的适当位置。（9）对于一些烟道较长的锅炉房，应对其阻力进行核算，选取相应的鼓、引风机（有引风机时），以确保排烟通畅。4.4高层建筑锅炉房烟囱布置（1）高层建筑锅炉房的烟囱布置一般是将烟囱沿内外墙角布置（亦称附壁烟囱），其位置应使燃烧装置的燃烧不受干扰，排烟通畅。设计中应尽可能设在建筑的拐角或有遮挡的部位，并与建筑立面想协调。（2）烟囱顶部应高出屋顶表面，其垂直距离为1m以上；当建筑物顶上有开口部位时，烟囱与水平距离应在3m以上；烟囱出口处应有防风避雨的遮挡装置。（3）烟囱的保温或支持物不得使用可燃材料。（4）烟囱的常用材料为钢筋混凝土、钢板等，有些高层建筑锅炉房的烟囱采用不锈钢材质，美观耐用，但其价格较贵。设计中应根据实际情况进行综合分析比较后确定烟囱形式。烟囱布置常见问题4.5高层建筑群内独立锅炉房烟囱布置高层建筑群内锅炉房烟囱布置通常有两种形式：一是沿附近高层建筑的外墙或内墙布置；二是独立布置。独立布置的烟囱其高度应满足《锅炉大气污染物排放标准》的规定。并应避免附近高层建筑的风压带对烟囱排烟的不良影响，烟囱高度应超出风压带。高层建筑风压带的范围见图；高层建筑风压带范围图（注：图中L、l、H为高层建筑长、宽、高尺寸）4.6高层建筑锅炉房排烟系统阻力平衡措施4.6.1概述高层建筑锅炉房排烟系统设计中，由于锅炉房位置和烟囱受到建筑总平面布置的约束，出现两种情况；第一种情况，锅炉位于底层，烟囱位置靠近锅炉，烟囱抽力大于烟囱阻力，造成锅炉负压太大；第二种情况，锅炉远离烟囱，有较长的水平烟道，阻力大，造成烟气阻滞或排烟不畅。这种情况在工程上均曾发生过，因此应引起重视，设计时必须进行烟囱拔风阻力计算，根据计算结果采取相应的措施。4.6.2排烟系统阻力平衡措施（1）平衡锅炉负压太大措施1）减小烟囱及烟道尺寸，增加排烟阻力；2）在烟道或烟囱上加抽风控制器，吸入一部分空气混进烟气中，增加排烟阻力。如美国克雷登锅炉配套供应抽风控制器。（2）克服排烟阻力过大的措施1）提高锅炉微正压上海火车站新客站锅炉房安装3台6t/h考克兰燃油锅炉，锅炉房布置在新客站中块地下室，烟道弯弯曲曲长达100余米，阻力大烟囱抽力不够，与锅炉制造厂协商采取将燃烧器的鼓风机加大一档提高锅炉微正压，目前使用情况良好。2）加装烟气引射器在锅炉房烟道中插入一段特殊形状的烟管（文丘里管引射装置），采用压缩空气喷射引流烟气。该法已在国内某酒店使用，该工程简况：酒店主楼高50m，锅炉房离主楼50m，安装2台1.4MW全自动燃油蒸汽锅炉，烟囱附于主楼墙壁，高出主楼3m，50余米室外架空钢制烟道，计算阻力320Pa。试运行时发现点火不久，即从烟道连接处倒烟，约10min后锅炉自动熄火，在烟囱顶部加设避风装置等均未解决问题，最后加装了烟气引射器，获得圆满解决，锅炉运行稳定。3）增加引风机这是简单直接的办法，但是由于目前小型燃油烧气锅炉排烟温度高（一般为230℃左右），选用耐温低压头的引风机产品有困难，需要解决引风机产品。4.7烟风阻力计算4.7.1烟道阻力△Pyd应为沿程摩擦阻力和局部阻力之和，应按下列公式计算：1）烟道沿程阻力：LdVPdymyd22ρλ⋅=∆（21.2.8－1）式中△Pydm──烟道沿程摩擦阻力（Pa）；λ──烟道摩擦阻力系数，无衬金属烟道λ＝0.02，土建烟道的当量直径dd≥0.9m时，λ＝0.03，dd＜0.9m时，λ＝0.04；V──烟气速度（m/s），宜按表21.2.12确定；ρy──烟气密度（kg/m3），yyt+=27327334.1ρ，式中ty为排烟温度（℃），见式（21.2.6）；dd──烟道当量直径（m），非圆形烟道uFdd4=，式中F为烟道截面积（m2），u为烟道周边长（m）；L──烟道长度（m）。2）烟道局部阻力：22yjydVPρς⋅=∆（21.2.8－2）式中△Pydj──烟道局部阻力（Pa）；ζ──烟道局部阻力系数。4.7.2烟囱阻力△Pyc应为沿程摩擦阻力和出口阻力之和，应按下列公式计算：1）烟囱沿程摩擦阻力：HdPpjpjpjmyc22ρωλ⋅=∆（21.2.9－1）式中△Pycm──烟道沿程摩擦阻力（Pa）；λ——烟囱摩擦阻力系数，砖或金属烟囱均取λ＝0.04；ωpj——烟囱内烟气平均流速（m/s）；dpj——烟囱平均直径（m），221dddpj+=，式中d1、d2分别为烟囱出入口内径（m），d1应按式（21.2.11－1）计算确定；ρpj——烟囱内烟气平均密度（kg/m3），可简化取为式（21.2.8－1）的烟气密度ρy；H——烟囱高度（m）。2）烟囱出口阻力：2222ρω⋅=∆APcyc（21.2.9－2）式中△Pycc——烟囱出口阻力（Pa）；A——烟囱出口阻力系数，A＝1；ω2——烟囱出口处烟气流速（m/s），推荐数值见表21.2.9；ρ2——烟囱出口处烟气密度（kg/m3），可简化取为式（21.2.8－1）的烟气密度ρy。表21.2.9烟囱出口推荐流速通风方式全负荷时流速ω2(m/s)最小负荷时流速ω2(m/s)机械平衡式通风10～202.5～3自然通风6～10微正压通风10～15注：1选用流速应考虑锅炉房扩建的可能，一般不取上限值。2应保证最小负荷时烟囱的出口流速，以免冷空气倒灌。4.7.3自然通风的锅炉，其烟囱抽力应能克服锅炉机组和烟道系统的总阻力。烟囱抽力应按下式计算或按表21.2.10－2确定：⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+−+⋅pjoykottgHk273273273273Syρρ＝（21.2.10－1）式中Sy——烟囱抽力（Pa）；H——烟囱高度（m）；ρko、ρyo——标准状态下空气和烟气的密度（kg/m3），ρko＝1.293kg/m3，ρyo＝1.34kg/m3；g——重力加速度，g=9.81m/s2tk——外界空气温度（℃）；tpj——烟囱内烟气平均温度（℃），按下式计算确定。HDAttypj⋅−=21（21.2.10－2）式中ty——锅炉排烟温度（℃），见21.2.6条；D——在最大负荷下，由一个烟囱负担的各锅炉蒸发量之和（t/h）；A——修正系数，按烟气种类按表21.2.10－1取值。表21.2.10－1修正系数A烟囱种类无衬铁烟囱有衬铁烟囱砖砌烟囱壁厚≤0.5mm砖砌烟囱壁厚＞0.5mm修正系数A20.80.40.2表21.2.10－2烟囱每米高度产生的抽力（Pa/m）烟气平均温度空气温度tk（℃）-10-5051015202530tpj（℃）1404.484.233.993.773.553.333.132.932.741604.884.634.404.173.953.743.533.333.141805.245.004.764.534.314.103.903.703.512005.585.335.104.874.654.444.234.033.842205.895.645.415.184.964.744.544.344.152406.175.935.695.465.245.034.824.624.432606.436.195.955.725.505.295.094.894.702806.686.436.195.975.755.535.335.130.503006.906.666.426.195.975.765.565.365.17注：空气温度取值：冬季采暖炉可取10℃，全年运行时可取30℃。4.7.4烟囱出口内径d1应按下式计算：21785.02733600)273(ω××+⋅⋅=cyjtVnBd（21.2.11－1）式中d1——烟囱出口内径（m）；Bj──锅炉额定热功率的计算燃煤量(kg/h)、燃油量(kg/h)或燃气量（Nm3/h），见式（21.2.2）；n——合用同一烟囱的锅炉台数；Vy——锅炉烟气量（m3/h），见式（21.2.6）；ω2——烟囱出口处烟气流速（m/s），推荐数值见表21.2.9；tc——锅炉出口处烟气温度（℃），按下式计算。HDAttyc−=（21.2.11－2）式中各项见式（21.2.10－2）4.7.5烟道和风道流速宜按表确定。烟风道常用流速（m/s）烟风道类别冷风道烟道或热风道自然通风机械通风吸入段机械通风压出段机械通风自然通风砖砌或混凝土3～56～88～106～83～5金属8～1210～1510～158～104.7.6以上数据抽力大于阻力，为合格。