精編鍋爐煙囪設(shè)計資料

1、鍋爐煙囪設(shè)計一、內(nèi)筒設(shè)置煙囪中國建設(shè)銀行湖北省分行辦公大樓（也稱湖北國際金融大廈）是武漢地區(qū)首批高層建筑之一，該大廈主 樓廿六層，高近百米，由于當時的能源政策限制，只能采用煤作燃料，然而，由于該大廈地處武漢市繁 華的鬧市中心-中南路口，環(huán)境保護要求特別高，而燃煤鍋爐又不適于布置在樓頂，只能考慮布置在 裙房一層，根據(jù)鍋爐塵排放標準本工程鍋爐房煙囪可按30M設(shè)計（總?cè)萘?t/h ），但由于本大廈高近100M，且周圍也有中南商業(yè)大樓（高約50M ）和規(guī)劃中的物貿(mào)大廈，中商廣場（后來均已建成），上述排放標準也同時規(guī)定 在煙囪周圍半徑200M的距離內(nèi)有建筑物時，煙囪高度一般應(yīng)高出最高建筑物 三米以上”。

2、有人希望我們按 30M設(shè)計，這樣建設(shè)單位可以節(jié)省不少投資，我們設(shè)計起來也方便得多， 如果我們在 一般”和應(yīng)”上做文章，請求環(huán)保部門降低要求也不是沒有可能的，但我們認為，以環(huán)境保護 的高度出發(fā)，從城市發(fā)展的長遠觀點著想，從鍋爐房煙氣對本大廈的影響考慮一一因為鍋爐房位于本大 廈之西北，而鍋爐運行時間又多在冬季，煙氣對大廈的損害是不言而喻的-將鍋爐煙囪建得更高一點 有百利而無一害的，因此，我們決定還是將鍋爐房煙囪設(shè)計為高出本大廈3米。然而，真正設(shè)計起來就困難重重了，首先，本大廈是武漢市首批標志性建筑之一，是湖北省建設(shè)銀行的辦公大樓，城市規(guī)劃要 求外裝修豪華壯觀，因而在方案設(shè)計是，由于種種原因，沒有考

3、慮設(shè)置高出屋面3米煙囪的位置，施工圖若考慮附壁磚煙囪或鋼煙囪不僅破壞建筑形象，而且結(jié)構(gòu)上也無法處理。 其次，若建獨立磚煙囪，造價將高達百萬元，且受地方限制，做起來與整幢建筑也不協(xié)調(diào)，有煞風景，若考慮附在裙房上，連起 碼的30M也達不到，怎么辦？經(jīng)我們多次與土建工程師磋商，終于在主樓內(nèi)筒靠電梯井的地方擠出一塊面積約2.5M2的三角形位置決定將煙囪設(shè)置在此。內(nèi)筒設(shè)置煙囪，在中國以至于亞州也還是個新問題，首先，煙氣對內(nèi)筒產(chǎn)生的熱應(yīng)力影響就很大，其次，鍋爐房并非在主樓樓層內(nèi)，而是在裙房里，距內(nèi)筒尚有幾十米水平距離，煙道必須通過標準層的幾個房 間，將對這些房間產(chǎn)生影響。特別是鍋爐一般冬天運行較多，煙囪內(nèi)

4、外溫差更大，為避免其影響，將煙 囪作如下處理：1、 參照普通煙囪的建造方法，將空氣隔熱層擴大為100MM，普通磚煙囪的空氣隔熱層為 50MM，它是 為保護煙囪外壁而設(shè)置的，而我們要保護的對象是大樓的整個內(nèi)筒以至整個大廈，為此，我們特將空氣隔熱層增加一倍，防止煙氣熱量向內(nèi)筒傳導而產(chǎn)生熱應(yīng)力破壞。2、 砌筑與煙囪等高的耐火磚內(nèi)壁，普通煙囪內(nèi)壁，煙氣濕度在500 C以下時采用紅磚，顯然不能保證煙 囪外壁濕度與室溫相當，耐火磚的密實程度和隔熱性能比普通紅磚好多了，能有效地阻止煙氣濕度影響內(nèi)筒。3、煙囪與煙道連接處設(shè)置伸縮縫，煙道（鋼制）采取了嚴格的保溫措施。4、煙囪外壁（即內(nèi)筒墻壁用耐火砼澆筑，更進一

5、步消除煙氣的影響。采取上述措施，完全避免了煙囪內(nèi)外溫差對主樓內(nèi)筒的影響，如果不說明，誰也不知道，本大樓的煙囪 就設(shè)置在主樓的內(nèi)筒靠過道的地方。幾年的運行證明，此法不僅解決了高層建筑設(shè)置煙囪的難題，為建 設(shè)單位節(jié)省了大量投資（與獨立煙囪相比，節(jié)省3/4，約70萬元，與附壁煙囪相比，節(jié)省的 1 /3，達30萬左右。）產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益，而且，更重要的是，由于煙囪很高，消除煙氣對周圍的污染，產(chǎn) 生了更明顯的環(huán)境效益。二、外墻設(shè)置附壁煙囪湖北省郵電管理局所建華美達大酒店，是一座二十八層，高一百多米的大型建筑，鍋爐房設(shè)置在四層裙 房，三臺油鍋爐總煙道正好位于大樓外墻一角，我們同樣在墻角切了一個面積約2

6、M2的三角形，因其在外墻，熱應(yīng)力影響比內(nèi)筒小，故空氣隔熱層僅70MM，其余辦法均與湖北國際金融大廈相同，但鍋爐運行后，發(fā)現(xiàn)臨煙囪的房間較高，后經(jīng)分析勘察，發(fā)現(xiàn)施工單位在砌煙囪內(nèi)壁耐火磚時，根本沒按煙囪砌 筑工藝施工，甚至連內(nèi)壁上的腳手架孔都沒堵上，還有250X200MM的大洞幾個寬20MM的縫隙達幾十米，后經(jīng)堵洞補孔，并采限了一些別的措施，房間濕度才降下來，達到正常使用要求。三、設(shè)備附墻不銹鋼煙囪河南鄭州金博大城，鍋爐房設(shè)在裙房一層，鍋爐房與三十三層商住樓相連，原設(shè)計寫字樓四十六層，煙 囟附寫字樓而上，但由于某些原因，寫字樓只建了幾層，商住樓又已建成，經(jīng)研究，決定做不銹鋼煙囪 附在商住樓墻上，

7、采取了下述措施。1、為避免普通鋼的銹蝕而造成煙囪更換費用高，經(jīng)測算，決定采用不銹鋼制。2、 為減少造價，少用不銹鋼材采取短節(jié)法蘭安裝方法，即兩法蘭之間距離僅為2米，在法蘭上支撐煙囪，從而減少下層煙囪的壁厚，按計算，若煙囪重量都落在地基上，下層煙囪壁厚要十幾毫米，采用上 述辦法，上下煙囪的壁厚均為4 5MM。支撐和固定均用不接觸煙氣的普通鋼材。3、煙囪上采取熱補償措施，防止因煙囪固定支撐之間的熱膨脹而引起破壞。該鍋爐房運行幾年，一切正常。四附壁磚煙囪施工中應(yīng)注意的幾個問題。1、一定要請具有筑爐或煙囪施工的專業(yè)隊伍施工。2、內(nèi)壁一定要保證平滑，密實不允許滲煙，以減少熱傳導。3、空氣隔熱層寬度一定要

8、保證不允許兩隔熱層面凹凸不平。4、絕對不允許在砌內(nèi)壁耐火磚時在內(nèi)壁上搭腳手架，只能搭在外壁上，因為腳手架孔是無法堵嚴的。5、監(jiān)理公司一定要時時監(jiān)察，否則后患無窮，如武漢華美達大酒店運行后，因不能停爐，檢查起來十 分困難，堵洞補孔更加困難，而且效果也不好。高層建筑是我國近年來發(fā)展的新鮮事物，隨著四化建設(shè)的進一步深入，一座座高樓撥地而起，由于一般 都建在人口稠密的大城市，而我國的城市由于歷史原因暫時還很少有供熱中心，因之鍋爐是不可缺少的,怎樣解決高層建筑中的煙氣排放（即煙囪設(shè)計）問題，是一個很棘手的課題，弄不好，禍及當代，殃及 子孫，但只要我們認真研究，大膽創(chuàng)新，精心設(shè)計，精心施工，解決這一問題還

9、是不難的。關(guān)于鍋爐工藝布置第條工藝布置應(yīng)保證設(shè)備安裝、運行、檢修安全和方便，使風、煙流程短，鍋爐房 面積和體積緊湊。第條鍋爐操作地點和通道的凈空高度不應(yīng)小于2m ,并應(yīng)滿足起吊設(shè)備操作高度的要求。在鍋筒、省煤器及其他發(fā)熱部位的上方，當不需要操作和通行時，其凈空高度可為0.7m。第條 鍋爐與建筑物之間的凈距，應(yīng)滿足操作、檢修和布置輔助設(shè)施的需要，并應(yīng)符 合下列規(guī)定：一、爐前凈距：蒸汽鍋爐14t/h、熱水鍋爐 0.72.8MW、不宜小于 3.0m ;蒸汽鍋爐620t/h、熱水鍋爐 4.214MW、不宜小于 4.0m ;蒸汽鍋爐3565t/h、熱水鍋爐 2958MW、不宜小于 5.0m。當需在爐前更

10、換鍋管時，爐前凈距應(yīng)能滿足操作要求。對665t/h的蒸汽鍋爐，4.258MW的熱水鍋爐，當爐膠設(shè)置儀表控制室時，鍋爐前端到儀表控制室的凈距可為3m。二、鍋爐側(cè)面和后面的通道凈距：蒸汽鍋爐14t/h、熱水鍋爐 0.72.8MW、不宜小于 0.8m ;蒸汽鍋爐620t/h、熱水鍋爐 4.214MW、不宜小于1.5m ;蒸汽鍋爐3565t/h、熱水鍋爐 2958MW、不宜小于1.8m。當需吹灰、撥火、除渣、安裝或檢修螺旋除渣機時，通道凈距應(yīng)能滿足操作的要求。第13213條 煙囪上裝設(shè)的飛行標志障礙燈，應(yīng)根據(jù)鍋爐所在地航空部門的要求決定。障礙燈應(yīng)為紅色，裝設(shè)在煙囪頂端不應(yīng)少于2盞，并應(yīng)考慮維修方便。第

11、條 磚砌或鋼筋混凝土煙囪應(yīng)設(shè)置避雷針或避雷帶，可利用煙囪爬梯作為其引下線，但必須有可靠的連接。第條 燃氣放散管的頂或其附近應(yīng)設(shè)置避雷針，其針尖高出管頂不應(yīng)小于3m，并使其保護范圍高出管頂不應(yīng)小于1m。第條 燃油鍋爐房貯存重油和柴油的金屬油罐，當其頂板厚高不小于4mm時，可不裝設(shè)避雷針，但必須接地，接地點不應(yīng)少于2處?；卮鹫撸簉onnie_ -探花 十級1-19 20:59把煙氣排入高空的高聳結(jié)構(gòu)。能改善燃燒條件，減輕煙氣對環(huán)境的污染。 分類 有磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪和鋼煙囪三類。磚煙囪 高度一般不超過 50米，多數(shù)呈圓截錐形，外表面坡度約為2.5 %，筒壁厚度約為240740毫米，用 普通黏土

12、磚和水泥石灰砂漿砌筑。為防止外表面產(chǎn)生溫度裂縫，筒身每隔1.5米左右設(shè)一道預應(yīng)力扁鋼環(huán)箍或在水平磚縫中配置環(huán)向鋼筋。位於地震區(qū)的磚煙囪，筒壁內(nèi)尚須加配縱向鋼筋。為減少現(xiàn)場砌筑工 作量，可采用尺寸較大的組合砌塊、石塊、耐熱混凝土砌塊砌筑。鋼筋混凝土煙囪 多用於高度超過50米的煙囪。其優(yōu)點是抗風、抗震性能好，施工簡便，維修量小。外 形為圓截錐形，沿高度有幾個不同的坡度，坡度變化范圍為010 %。筒壁厚度約為140800毫米，混凝土標號為200300號。鋼筋混凝土煙囪按內(nèi)襯布置方式的不同，可分為單筒式、雙筒式和多筒式。單筒式煙囪。內(nèi)襯緊靠外筒，并將內(nèi)襯和保溫層直接支承於外筒壁向內(nèi)挑出的環(huán)形挑頭上。其

13、特點是結(jié) 構(gòu)簡單、造價低，但應(yīng)注意外筒的防護，免受煙氣侵蝕。雙筒式煙囪。內(nèi)襯筒與外筒完全分開，兩筒間 留有較寬的通風檢修通道。內(nèi)襯筒可以分段支承於外筒壁上，也可以做成獨立自承重形式。其特點是外 筒壁基本上不受煙氣的溫度作用和煙氣的侵蝕。多筒式煙囪。用在多臺鍋爐合用一個煙囪并要求煙囪頂 部煙氣的出口流速基本保持不變的情況。一般每臺鍋爐設(shè)置一個排煙管。排煙管分段支承於各層平臺上，也可全部直接支承於基礎(chǔ)上。（見彩圖 秦嶺電廠多管式煙囪）目前，中國最高的單筒式鋼筋混凝土煙囪為210米。最高的多筒式鋼筋混凝土煙囪是秦嶺電廠212米高的四筒式煙囪?，F(xiàn)在世界上已建成的高度超過300米的煙囪達數(shù)十座，例如米切

14、爾電站的單筒式鋼筋混凝土煙囪高達368米。鋼煙囪 鋼煙囪自重小，有韌性，抗震性能好，適用於地基差的場地；但耐腐蝕性差，需經(jīng)常維護。鋼煙囪按其結(jié)構(gòu)可分為拉線式、自立式和塔架式。拉線式鋼煙囪。耗鋼量小，但拉線占地面積大，宜用於高度不超過50米的煙囪。自立式鋼煙囪。一般上部呈圓柱、下部呈圓截錐形，筒壁鋼板厚612毫米，建造高度不超過120米。塔架式鋼煙囪。與塔架式排氣塔相似，整體剛度大，常用於高度超過120米的高煙囪。 塔架式鋼煙囪由塔架和排煙管組成，塔架是受力結(jié)構(gòu)，平面呈三角形或方形。塔架內(nèi)可以設(shè)置一個或幾 個排煙管?；A(chǔ) 分剛性基礎(chǔ)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)。剛性基礎(chǔ)一般都用於高度較小，地基條件較好的煙囪

15、，其材料為磚、片石、片石混凝土和混凝土。鋼筋混凝土基礎(chǔ)在煙囪中使用最普遍，其形式有：單獨基礎(chǔ)、平板式基礎(chǔ)、 肋板式基礎(chǔ)和薄殼基礎(chǔ)。單獨基礎(chǔ)一般使用於塔架式鋼煙囪。平板式基礎(chǔ)又有圓板和環(huán)板之分，這種基 礎(chǔ)在煙囪中使用最廣，其特點是受力簡單，施工方便，耐久性好，板內(nèi)受力鋼筋可施加預應(yīng)力。肋板式 基礎(chǔ)和薄殼基礎(chǔ)施工較復雜，但混凝土用量少，其中薄殼基礎(chǔ)的受力較合理，但結(jié)構(gòu)耐久性稍差?；A(chǔ)埋深不應(yīng)小於周圍建筑物和構(gòu)筑物基礎(chǔ)的埋深，通常都在25米之間，在有地下煙道的情況以及對於高度超過150米的煙囪，尚須適當加深。煙囪基礎(chǔ)應(yīng)建於可靠的地基上。煙囪荷載對地基土的影響深度約等於0.81.5倍基礎(chǔ)直徑，土層情況

16、應(yīng)通過各種勘探手段充分掌握，要求土層均勻，無不良下臥層，持力層有足夠的承載能力。當在不良地基上建造煙囪時，須根據(jù)需要和土層具體情況采取必要的地基加固措施（見化學加固法、地基處理 ），有時還須采用樁基礎(chǔ)或深基礎(chǔ)。設(shè)計特點 除滿足強度要求外，鋼筋混凝土和磚煙囪尚須控制裂縫開展寬度。煙囪結(jié)構(gòu)與相鄰建筑物間應(yīng)留沉降縫，基礎(chǔ)的傾斜和沉降量也有限制。鋼煙囪尚應(yīng)核算結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。為確保施工安全，鋼筋混凝 土高煙囪有時需核算施工階段的結(jié)構(gòu)振動（或穩(wěn)定）。煙氣對煙囪的影響必須考慮。結(jié)構(gòu)材料的受熱溫度要有限制。結(jié)構(gòu)不均勻受熱引起的溫度應(yīng)力有時會成為設(shè)計的主要因素。要考慮煙氣的侵蝕作用，這種作用不僅與煙氣的含硫量有

17、關(guān)，而且還與煙氣的濕度、露點溫度和壓強相關(guān)。煙氣的含硫量越高，露點溫度越低，相對濕度和煙氣壓力越大，則煙囪越容易被 腐蝕。施工方法 磚煙囪以前都采用外腳手架施工，需要大量材料，并且搭設(shè)和拆除工作量大,已逐漸被淘汰。目前對小型磚煙囪多采用內(nèi)井架升降操作臺或無腳手架內(nèi)插桿操作平臺施工，對直徑較大的磚煙囪則采用 內(nèi)井架提升內(nèi)操作臺或外吊籃操作臺施工。鋼筋混凝土煙囪采用滑升模板或豎井架翻模施工。鋼煙囪多在地面組裝后用卷揚機整體起 吊就位，小型鋼煙囪也可用起重機直接起吊安裝就位。鍋爐房煙囪設(shè)計新建鍋爐房的煙囪設(shè)計應(yīng)符合下列要求：1 燃煤、燃油（輕柴油、煤油除外）鍋爐房煙囪高度的規(guī)定：1）每個新建鍋爐房只

18、允許設(shè)一個煙囪，煙囪高度可按表8410-1規(guī)定執(zhí)行。表燃煤、燃油（輕柴油、煤油除外）鍋爐房煙囪最低允許高度（GB 13271-2001）鍋爐房裝機總?cè)萘縈W<0.70.7Y.41.4<2.82.8<77<1414<28t/h<11<22<44<1010<2020W 40煙囪最低允許高度m2025303540452）鍋爐房裝機總?cè)萘?8MW（40t/h）時，其煙囪高度應(yīng)按批準的環(huán)境影響報告書（表）要求確定，且不得低于45m新建煙囪周圍半徑 200m距離內(nèi)有建筑物時，其煙囪應(yīng)高出最高建筑物3m以上。燃氣、燃油（輕柴油、煤油）鍋爐煙囪高度應(yīng)

19、按批準的環(huán)境影響報告書（表）要求確定，且不得低于8m。2 .各種鍋爐煙囪高度如果達不到上述規(guī)定時，其煙塵、SO2 NOx最高允許排放濃度，應(yīng)按相應(yīng)區(qū)域和時段排放標準值50%執(zhí)行。3.出力1t/h或0.7MW的各種鍋爐煙囪應(yīng)按鍋爐煙塵測試方法（GB5468）和固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法（GB/T16157-2001）的規(guī)定，設(shè)置便于永久采樣孔及其相關(guān)設(shè)施。4 .鍋爐房煙囪高度及煙氣排放指標除應(yīng)符合上述13款（摘自GB13271-2001 ）的規(guī)定外，尚應(yīng)滿足鍋爐房所在地區(qū)的地方排放標準或規(guī)定的要求。5. 煙囪出口內(nèi)徑應(yīng)保證在鍋爐房最高負荷時，煙氣流速不致過高，以免阻力過大；在

20、鍋爐房最低負荷時,煙囪出口流速不低于2.53m/s ,以防止空氣倒灌。煙囪出口煙氣流速參見表8410-2 ,煙囪出口內(nèi)徑參見表 和表 8410-4。表煙囪出口煙氣速表(m/s)運行情況全負荷時最小負荷時機械通風12202.53微正壓燃燒10152.53表燃煤鍋爐磚煙囪出口內(nèi)徑參考值鍋爐房總?cè)萘?t/h)<812162030406080120200煙囪出口內(nèi)徑(m)0.80.81.01.01.21.41.72.02.53.0表燃油、燃氣鍋爐鋼制煙囪出口內(nèi)徑參考值單臺鍋爐容量t/h(MW)1(0.7)1.5(1.05)2(1.4)3(2.1)4(2.8)5(3.5)6(4.2)煙囪出口直徑(

21、m)0.250.300.350.450.50.550.60單臺鍋爐容量t/h(MW)8(5.6)10(7.0)12(8.4)15(10.5)18(12.6)20(14)煙囪出口直徑(m)0.700.800.850.900.951.006. 當煙囪位于飛行航道或飛機場附近時，煙囪高度不得超過有關(guān)航空主管部門的規(guī)定。煙囪上應(yīng)裝信號燈，并刷標志顏色。7. 自然通風的鍋爐，煙囪高度除應(yīng)符合上述規(guī)定外，還應(yīng)保證煙囪產(chǎn)生的抽力，能克服鍋爐和煙道系統(tǒng)的總阻力。對于負壓燃燒的爐膛，還應(yīng)保證在爐膛出口處有2040Pa的負壓。每米煙囪高度產(chǎn)生的煙氣抽力參見表。表煙囪每米高度產(chǎn)生的抽力(Pa)煙囪內(nèi)的 煙氣平均溫度

22、(C)在相對濕度 0 =70%大氣壓力為0.1MPa下的空氣比重1.4201.3751.3271.3001.2761.2521.2281.2061.1821.1601.137空氣溫度(C)-30-20-10-50+5+10+ 15+20+25+301405.655.154.704.424.153.913.683.453.203.002.771605.975.505.024.754.514.274.033.813.573.353.121806.315.855.375.104.864.624.384.163.923.703.472006.656.205.725.455.214.974.734.51

23、4.274.053.822206.986.506.025.755.515.275.034.814.574.354.122407.286.786.306.035.795.555.315.094.854.634.402607.557.056.576.306.065.825.585.365.124.904.672807.807.286.806.536.296.055.815.595.355.134.903008.007.517.036.766.526.286.055.825.585.365.133208.207.727.46.976.736.496.256.035.795.575.348燃油、燃氣鍋

24、爐煙囪底部應(yīng)設(shè)置泄油裝置或泄水裝置。對于在不同季節(jié)或不同時段熱負荷變化大，煙囪設(shè)置可采取下列方案：1 每臺鍋爐分別設(shè)置獨立煙囪；2.當鍋爐房有多臺鍋爐，但只允許建一座煙囪時，可采取下列措施：將每臺鍋爐獨立的排煙管組成外形一體的組合煙囪；在圓筒形或矩形煙囪內(nèi)設(shè)置隔板，分成各自獨立的流道，分別連通各臺鍋爐的排煙管，構(gòu)成分流煙囪。3 .在煙囪出口設(shè)置能防護高空氣流影響的煙囪帽罩，帽罩結(jié)構(gòu)宜不影響排煙的抬升高度。煙囪出口內(nèi)徑d(單位為m)可按下列兩種方式計算：1.計算方法一：d=BjnV y(tc+273)(8.4.12-1)3600X 273X 0.785 X w 0式 中Bj一每臺鍋爐計算的燃料消耗量，對不同爐型的鍋爐房應(yīng)分臺計算(kg/h)或(m3/h);n一合用同一煙囪的鍋爐臺數(shù)；Vy一煙囪出口計入漏風系數(shù)的煙氣量(狀態(tài))(m3/kg)或(m3/m3);tc一煙囪出口處煙氣溫度(C)；3 0一煙囪出口處流速(m/s)，可按表8.4.10-2 選用。2.計算方法d=n dVyi(8.4.12-2)3600X 0.785 x 3 0式中nd一由一個煙囪負擔的鍋爐在額定出力下的總蒸發(fā)量值（t/h）;Vyi一每小時產(chǎn)生1t蒸汽的估算煙氣量（m3/h），可由