锅炉房通风烟囱设计.docx

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锅炉房通风烟囱设计

锅炉房烟风系统设计

1.1、设计原则

1）烟道和风道的布置应力求简短平直、附件少、气密性好。

避免出现“袋形”、“死角”及局部流速过低的管段。

2）多台锅炉共用烟囱、烟道和风道时，总烟、风道内各截面处的流速宜接近，单台锅炉配

置两侧风道或两个烟道时，宜使每侧风道或每个烟道的阻力均衡。

1）烟道和热风道应考虑膨胀和热补偿措施，烟道和砖烟囱连接处应设置伸缩缝。

2）金属烟道和热风道应进行保温，钢烟囱在人员能接触到的部分也应进行隔热。

钢制烟风道中的介质温度大于50度或由于防冻需要应给予保温。

5）多台锅炉共用总烟道或总风道时，支烟道、支风道上，应装设能全开全闭、气密性好的闸板阀或调风阀。

6）在烟道和风道的适当位置应按《锅炉烟尘测试方法》（GB5468）的要求，设置永久采样孔，并安装用于测量采样的固定装置。

7）钢制冷风道可采用2-3mm厚钢板，钢制烟道和热风道可采用3-5mm厚的钢板，矩形或圆形烟风道应具有足够的强度和刚度，必要时设置加强筋。

8）布置在室外的烟道和风道，应设置防雨和防暴晒的设施。

锅炉使用含硫量高的燃料时，除有烟气脱硫措施外，烟道和烟囱内壁应采取防腐措施。

9）对于单台锅炉出力大于等于10t/h或7MW的锅炉房，鼓风机和和燃烧机宜分开设置，鼓

风机宜集中布置在隔音机房内。

10）对于微正压燃烧的燃油、燃气锅炉，锅炉机组排烟出口后的烟道、烟囱阻力，一般可由

烟囱的抽力来克服，当烟囱抽力不足时，应采用下列措施：

（1）由锅炉厂家提高燃烧机组和炉膛的燃烧正压；

（2）在排烟系统设置引射排烟装置；

（2）在排烟系统设置调频引风机；

时，应考虑减小烟道、烟囱断面尺寸，提高流速，增加阻力，适应平衡，可在烟道系统设置抽风控制器，调工阻力平衡。

11）烟风道穿过墙壁、楼板或屋面时，所设预留孔的内壁与管道表面（包括加固及保温层）之间的间隙，一般为30-50mm，当管道的径向热位移较大时，应另加考虑。

管道穿过层面或屋顶时应有防雨或挡水措施。

12）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：

a、每个新建锅炉房只允许设一根烟囱，烟囱高度按GB13271-2001规定执行；

b、锅炉房装机总容量大于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45米，新建锅炉房烟囱周围200米以内有建筑物时，其烟囱高度应高出最

高建筑物3米以上；

（2）燃气、燃油（轻柴油、煤油）锅炉烟囱高度应按批准的环境影响报告表要求确定，但不得低于8米。

13）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。

14）对于在不同季节或不同时段热负荷变化大，烟囱设置可采取下列方案：

（1）每台锅炉分别设置独立烟囱；

（2）将每台锅炉独立的排烟管组成外形一体的组合烟囱；

（3）在圆形或矩形烟囱内设置隔板，分成各自独立的流道，分别连通各台锅炉的排烟管，

构成分流烟囱；

（3）在烟囱出口设备能防护高空气流影响的烟囱帽罩，帽罩结构宜不影响排烟的抬升高

度。

15）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的腐蚀裕度，当烟囱高度为20-40

米，直径为0.2-1米时，无内衬的筒体壁厚取4-10mm，有内衬的壁厚取8-18mm；

（2）当烟囱高度和直径比超过20时，必须设置可靠的牵引拉绳，拉绳沿圆周等分布置3-4根；

（3）烟囱与基础连接部分一般作成锥形，支承板厚度一般为20-40mm；

（4）带内衬的钢烟囱，内衬可分段支承，每段长4-6米，内衬和筒体之间保持20-50mm

的间隙，并应在顶部装防护环板将内衬盖住。

16）在容易积聚烟气的烟道处应设置泄爆口，泄爆口面积按每立方米排烟系统容积不小于

250cm2确定，烟道防爆门直径不应小于200mm。

泄爆口材料可用0.3mm厚铝合金板或5mm厚石棉板。

1.2、计算参数表

表22：

1t/h或0.70MW锅炉风量与烟量计算表

炉型

过剩空气系数

送风量（20C）

3

m/h

在下列排烟温度下的烟气量

3

Qy（m/h）

炉膛出口al

排烟apy

150C

200C

250C

300C

层燃锅炉

131.4

1.6

1270

2210

2460

2800

3000

燃油气锅炉

1.05-1.10

1.3

1000

1800

2000

2230

2500

表23：

烟风道常用流速

烟道或风道类别

冷风道

烟道或热风道

自然通风

流速（m/s）

机械通风吸入段流速

（m/s）

机械通风压出段流速

（m/s）

机械通风流

速（m/s）

自然通风流

速（m/s）

砖砌或混凝土管道

3-5

6-8

8-10

6-8

3-5

金属管道

8-12

10-15

10-15

8-10

表24:

烟囱出口烟气流速表

运行情况

全负荷时（m/s）

最小负荷时（m/s）

机械通风

12-20

2.5-3

微正压燃烧

10-15

2.5-3

表25：

烟囱每米高度产生的抽力（Pa/m）

烟囱内的烟气平均温度（C）

在相对湿度70%，大气压力为0.1Mpa下的空气比重

1.420

1.375

1.327

1.300

1.276

1.252

1.228

1.206

1.182

1.160

1.137

空气温度（C）

-30

-20

-10

-5

0

+5

+10

+15

+20

+25

+30

140

5.65

5.15

4.70

4.42

4.15

3.91

3.68

3.45

3.20

3.00

2.77

160

5.97

5.50

5.02

4.75

4.51

4.27

4.03

3.81

3.57

3.35

3.12

180

6.31

5.85

5.37

5.10

4.86

4.62

4.38

4.16

3.92

3.70

3.47

200

6.65

6.20

5.72

5.45

5.21

4.97

4.73

4.51

4.27

4.05

3.82

220

6.98

6.50

6.02

5.75

5.51

5.27

5.03

4.81

4.57

4.35

4.12

240

7.28

6.78

6.30

6.03

5.79

5.55

5.31

5.09

4.85

4.63

4.40

260

7.55

7.05

6.57

6.30

6.06

5.82

5.58

5.36

5.12

4.90

4.67

280

7.80

7.28

6.80

6.53

6.29

6.05

5.81

5.59

5.35

5.13

4.90

300

8.00

7.51

7.03

6.76

6.52

6.28

6.05

5.82

5.58

5.36

5.13

320

8.20

7.72

7.24

6.97

6.73

6.49

6.25

6.03

5.79

5.57

5.34

表26:

常用件局部阻力系数表

名称

断面图例

局部阻力系数

a=90*

90

圆形弯头（及非弯头）

k/Li

二中节二端节

三中节二端节

五中节二端节

八中节二端节

b0

0.29

0.28

0.24

0.24

L5

0.25

0.23

0.21

0.21

非90弯头的阻力系数修正值

C

6C*

4b*

5

0.3

i.G

tl.斗

圆形或正方形弯头

D

?

.cr

的〕

3D

6D

1CD

0.328

:

jOlI

CJ018

3.016

0JH

0J10

0,：

C8

15

OJ05G

：

0

個7

（W肿

0』P9

0J?

l

3D

0-11

JJ081

0.061

u.jjy

..-：

6Q

C.18

0.^1

：

.12

3.：

C

0.09：

0.3^4

D.A

90

C.P3

0.10

.r

.3

C.1?

0.033

D寫&

之

3

0^0

11/

C.13

0.1：

O.：

/6

［比

C.30

庞

32

J/.7

C45

0.11

口二附

iec

C.33

0?

5

1P1

119

C.1S

OP

其中

ij为正方形边长

I/bip5

R/b0J5：

.C1.5L\C

：

iD

0.751.31.SL\0

p0-55D3DdECZ1450.20-3C.：

5

-./；＜1J

.......1

140.）50.201C

0^0

1.C

板弯头

带导风

、单叶式扌.-n;

、双叶式匸（I

：

.J

?

.O

3，C

5』

6.0

:

別

3V4

HZ

9.30

11.30

0.15

D.lb

0.16

0.1&

0.16

0A6

烟囱入口

、图1-140；

、图2-；

1.3、烟道、风道、烟囱截面尺寸设计计算

1）矩形通流截面长度为L（m）,宽度为W（m）,其通流截面积：

F=LXW=Q/3600v

这里：

Q为空气或烟气流量（m3/h）,可参照表22进行计算，也可按照每104kcal/h热量输

出，排烟量约为18m3进行估算；

v为空气或烟气流速（m/s）,可查表23确定。

2）圆形截面直径D计算如下：

这里：

Q为空气或烟气流量（m3/h）,可参照表22进行计算，也可按照每104kcal/h热量输

出，排烟量约为18m3进行估算；

v为空气或烟气流速（m/s）,可查表23确定；

PI为圆周率，取3.14。

烟囱出口内径可参考相关资料进行计算，实际设计时大多设计成非变径烟囱。

1.4、烟道与风道阻力计算

烟道和风道的阻力一般包括沿程阻力和局部阻力两部分，其计算方法如下:

1）沿程阻力（摩擦阻力）

这里：

a为摩擦阻力系数，查表24,砖烟囱和金属烟囱一般取0.04;

表27：

摩擦阻力系数表

管道形式

a值

管道形式

a值

纵向冲刷锅炉管道

0.03

砖砌或混凝土管道

0.04

金属管道

0.02

烟囱

0.03或0.04

L为烟囱或管道长度（m）;

d为管段直径（m）,对于非圆形管道采用当量直径du=4F/U,F为管道截面积，U为

截面周长；

v为烟气流速，查表23；

p为气体标态下的密度，空气取1.293kg/Nm3,烟气取1.34kg/Nm3；

t为空气或烟气温度。

2）局部阻力

这里：

e为局部阻力系数，可查表26；

v为烟气流速，查表23

p为气体标态下的密度，空气取1.293kg/Nm3，烟气取1.34kg/