锅炉烟囱设计计算
烟囱计算
烟囱高度的确定具有一定速度的热烟气从烟囱出口排除后由于具有一定的初始动量,且温度高于周围气温而产生一定浮力，所以可以上升至很高的高度。
这相对增加了烟囱的几何高度，因此烟囱的有效高度为：式中：H—烟囱的有效高度，m；—烟囱的几何高度，m；—烟囱抬升高度，m 。
根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271—2014）规定，每个新建锅炉房只能设一根烟囱，烟囱高度应根据锅炉房装机总容量确定，按下表规定执行。
由于给定的锅炉型号为：SHS20-25,蒸发量为20t/h。
故选定烟囱几何高度H s=45m.烟气释放热计算取环境大气温度20℃，大气压力=98kPa=0.35=0.3511.051=122.51kw式中：烟气热释放率， kw；−大气压力，取邻近气象站年平均值；−实际排烟量，/s−烟囱出口处的烟气温度，433.15k；−环境大气温度，取=273.15+20=293.15k烟囱直径的计算烟囱平均内径可由下式计算式中：—实际烟气流量，；—烟气在烟囱内的流速，，取20。
取烟囱直径为DN850mm；校核流速。
烟囱抬升高度的计算式中：—烟囱出口流速，取20；—烟囱出口内径，；—烟囱出口处平均风速，取10.故最终烟囱的有效高度H为：H=+=45+5.35=50.35m取51m。
式中：—烟囱抬升高度，m；—烟囱几何高度，m。
烟囱高度校核假设吸收塔的吸收效率为80%，可得排放烟气中二氧化硫的浓度为：二氧化硫排放的排放速率：用下式校核 :式中：σy/σz—为一个常数，一般取0.5-1此处取0.8；最大地面浓度查得国家环境空气质量二级标准时平均的浓度为,所以设计符合要求。
烟囱的阻力损失计算标准状况下的烟气密度为，则可得在实际温度下的密度为：烟囱阻力可按下式计算：式中：—摩擦阻力系数，无量纲，本处取0.02；—管内烟气平均流速，；—烟气密度，； —烟囱长度，； —烟囱直径，。
锅炉排烟计算(含烟道、烟囱、阻力、散热量)
烟囱内排气平均密度
ρ g2=a/(273+tg) (kg/m3)
0.77 a=
理论空气量
理论排气量
标准单位排气量 烟道内单位排气量 烟囱内单位排气量 烟道内排气量 烟囱内排气量 烟道断面积 烟囱断面积 烟道直径 g,Nm3/Nm3
Df=(1.27*Af)1/2 (m)
Dc=(1.27*Ac )1/2 (m)
9.64
10.64
13.05 m= 22.38 21.19 9603 9089
0.33 Vf= 0.32 Vc= 0.65 取D= M 0.63 取D= M
备注
42 0.23
1.25MW*3锅炉 制造厂提供
150
0.23
3.5
1#楼烟道及烟囱口径计算
计算公式
燃料种类
燃料消耗量
Q=
kg/h,Nm3/h
设备出口排气温度℃ tb= ℃
烟囱入口排气温度℃
tg1=tb-l*⊿t(℃) l:烟道长m
⊿t:烟道内温度降
tg2=tg1-Hc*⊿t(℃)
烟囱出口排气温度℃
Hc:烟囱高m
⊿t:烟囱内温度降
计算
天然气
429
200
l=
m
191 ⊿t= ℃
Hc= m 157
⊿t= ℃
烟道内排气平均温度℃tf=(tb+tg1)/2 (℃)
烟囱内排气平均温度℃t(g℃=t)g1-0.6*(tg1-tg2)
ρ
室外空气密度
a=353/(273+ta)(kg/m3
) ta:室外通风温度
烟道内排气平均密度
ρ g1=a/(273+tf) (kg/m3)
烟囱计算
烟囱高度的确定具有一定速度的热烟气从烟囱出口排除后由于具有一定的初始动量,且温度高于周围气温而产生一定浮力，所以可以上升至很高的高度。
这相对增加了烟囱的几何高度，因此烟囱的有效高度为：式中：H—烟囱的有效高度，m；H—烟囱的几何高度，m；SΔH—烟囱抬升高度，m 。
根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271—2014）规定，每个新建锅炉房只能设一根烟囱，烟囱高度应根据锅炉房装机总容量确定，按下表规定执行。
由于给定的锅炉型号为：SHS20-25,蒸发量为20t/h。
故选定烟囱几何高度H s=45m.烟气释放热计算取环境大气温度20℃，大气压力=98kPa=0.35=0.3511.051=122.51kw式中：烟气热释放率，kw；?大气压力，取邻近气象站年平均值；?实际排烟量，/s?烟囱出口处的烟气温度，433.15k；?环境大气温度，取=273.15+20=293.15k烟囱直径的计算烟囱平均内径可由下式计算式中：v Q —实际烟气流量，/s m 3；υ—烟气在烟囱内的流速，m/s ，取20m/s 。
取烟囱直径为DN850mm ； 校核流速19.48m/s 0.853.1411.0514πD 4Q v 22v=⨯⨯==。
烟囱抬升高度的计算式中：s ν—烟囱出口流速，取20m/s ；D —烟囱出口内径，m ；-u —烟囱出口处平均风速，取10m/s .故最终烟囱的有效高度H 为：H= + =45+5.35=50.35m取51m 。
式中： —烟囱抬升高度，m ；—烟囱几何高度，m 。
烟囱高度校核假设吸收塔的吸收效率为80%，可得排放烟气中二氧化硫的浓度为： 二氧化硫排放的排放速率：用下式校核 :式中：σy/σz —为一个常数，一般取0.5-1此处取0.8； 最大地面浓度332max 0.5mg/m <0.0704mg/m 0.8e 5143.1410003.912ρ=⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 查得国家环境空气质量二级标准时平均2SO 的浓度为30.5mg/m ,所以设计符合要求。
燃油燃气锅炉烟囱抽力、阻力计算书
序号烟囱高度H（m）标况下空气密度ρk o（kg/m³）标况下烟气密度ρy o（kg/m³）外界空气温度t k（℃）烟气平均温度t y（℃）烟囱入口温度t y1（℃）烟囱每米的温降Δt（℃）大气压力修正系数C P烟囱抽力（Pa）174 1.293 1.34 4.2105.21200.41221.94烟囱抽力计算书(冬季)计算依据以上数据参考实用供热空调设计手册 P772序号烟气量（m3/h）管径DdL （DN mm）管长L(m)烟气密度ρy o （kg/m ³）烟气流速ω（m/s）摩擦阻力系数λ动压H d （pa）摩擦阻力Δh m 局部阻力系数ξ局部阻力Δhj 总阻力 Δhf=Δhm+Δhj 管段159********.97 4.990.0312.0348.888.90107.11155.99最小负荷时（夏季生活热水）管段12978650 3.50.93 2.4990°弯头（0.7）三通1（0.5）三通2（0.6）调节阀（3）雨帽（1）缓弯头（0.6）个数个数个数个数个数个数210210计算依据冬季运行状态局阻管件烟囱阻力计算书备注：锅炉烟道出口余压：221.94-155.99=69.95pa，满足炉膛出口40~80pa的负压要求。
(红宝书P770）备注：最小负荷各管段流速均大于2.5m/s，满足最小负荷时>=2.5-3m/s（防止空气倒灌）管段1以上数据参考实用以上数据参考实用GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》4.5条：燃油、燃气锅炉烟囱高度不低于8米，锅炉烟囱的具体高度按批复的环境影响评价文件确定。
新建锅炉房的烟囱周围半径200m距离内有建筑物时，其烟囱应高出最高建筑物3m以上。
锅炉房烟囱高度小知识：锅炉房不锈钢烟囱阻力计算案例分析
锅炉房烟囱高度小知识：锅炉房不锈钢烟囱阻力计算案例分析锅炉房不锈钢烟囱阻力计算分析烟囱阻力计算：1、工程概况：3台1163KW锅炉共用1根烟囱。
锅炉出口支管口径为内Φ350mm，长度为13米，90度弯头6个，水平烟道口径为内1000*400和内600*800mm，长度分别为19米和8米，90度弯头3个，烟囱主管口径内600*800mm，垂直高为100米，互补式三通1个。
单台锅炉满负荷排烟量：2660m3/h，烟气温度170度（暂估）。
（现为计算方便，按等面积原理将方管内1000*400mm和内600*800mm分别转换成圆内Φ700mm和Φ800mm。
）2、烟气量密度计算：T℃时的烟气密度：3、烟气流速计算：根据烟囱截面直径计算公式：4、阻力验算：5)、抽力由“烟囱高度与抽力线算图”查烟囱的抽力S，依据《锅炉房实用设计手册》第二版153页查得，烟囱抽力高度为100米，当烟气温度为170℃时，烟囱每米高度的抽力为3.79Pa，该烟囱的总抽力为S=378.96Pa。
（环境温度20℃时）6)、结论锅炉烟囱烟气正常排出的条件为：抽力S＞P（总阻力）3台锅炉：抽力378.96Pa >215.52Pa，所以此时烟囱可以正常排烟。
苏州泰高烟囱科技有限公司主营产品：预制式不锈钢烟囱，厨房烟道及净化系统，污衣井系统，钢烟囱等。
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锅炉房烟囱风载荷计算
锅炉房烟囱风载荷计算
背景
锅炉房烟囱的风载荷计算是为了评估其结构的稳定性和抗风能力。
通过计算风载荷，可以确定烟囱结构是否能够承受预期的风压，并采取必要的措施来加强烟囱的稳定性。
计算方法
烟囱风载荷的计算可以采用多种方法，常见的方法包括Kz法
和圆柱体系数法。
在进行计算之前，需获得烟囱的基本参数，例如
高度、直径和形状等。
然后，根据所选的计算方法，进行相应的计算。
Kz法
Kz法是一种常用的计算方法，它基于地面高度和烟囱的高度
来确定风载荷。
公式如下：
风载荷 = 风压系数 * 风速 * 烟囱高度
其中，风压系数可根据不同的地区和烟囱形状选取。
圆柱体系数法
圆柱体系数法是另一种常见的计算方法，它将烟囱视为一个圆柱体，并根据烟囱的尺寸和流向来确定风载荷。
公式如下：风载荷 = 0.5 * 风压系数 * 风速 * 烟囱受风面积
其中，风压系数和受风面积可根据烟囱的尺寸和流向选取。
结论
通过采用适当的风载荷计算方法，我们可以评估锅炉房烟囱的结构稳定性，并采取必要的措施加强其抗风能力。
在进行计算时，应根据具体情况选择合适的计算方法和相应的参数值。
以上为锅炉房烟囱风载荷计算的简要说明。
燃煤锅炉烟气处理系统设计烟囱计算
燃煤锅炉烟气处理系统设计烟囱计算
设计一个燃煤锅炉烟气处理系统，首先要考虑到烟囱的计算。
烟囱的设计直接影响到锅炉燃烧效率、热效率以及烟气排放等重要指标。
烟囱的计算步骤通常包括以下几点：
1. 确定烟囱高度：烟囱高度的计算通常会考虑到对烟气排放的影响以及附近建筑物的高度。
通常情况下，烟囱需要足够高，才能将烟气排放到较高空层，降低对环境和人们健康的影响。
2. 计算烟囱直径：烟囱直径的确定主要由排放烟气的流量决定，同时还需要考虑到锅炉燃烧时产生的负压。
必须保证烟囱直径足够大，才能满足煤炭燃烧时产生的烟气流量。
3. 确定烟囱烟气排放速度：为了确保烟气能够顺利排出，需要计算所需要的烟气排放速度。
如果烟气排放速度过慢，可能会引起烟气倒灌，影响锅炉的正常运行。
4. 根据烟气成分和排放标准，设计排烟净化设备：为确保烟气排放达到环保要求，一般需要在烟囱中设置相应的排烟净化设备。
比如脱硫、脱硝装置等，其设计需要基于烟气的具体成分和排放标准。
5. 针对锅炉运行状况，调整烟囱结构：对于锅炉的不同运行状况，应考虑相应的烟囱结构调整，包括烟囱的隔热材料，烟囱的防腐、热防护、保温等措施。
总的来说，烟囱是燃煤锅炉烟气处理系统的重要组成部分，烟囱设计的合理性直接关系到系统的整体效果。
锅炉烟囱高度计算手册
烟囱高度计算1简介烟囱的作用有二：一是产生自生通风力（抽力），克服烟、风道的流动阻力；二是把烟尘和有害气体引向高空，增大扩散半径，避免局部污染过重。
高烟囱排放可使污染物在垂直方向及水平方向在更大范围内散布，因此对降低地面浓度的作用是很明显的。
但不可忽视的是，建设过高的烟囱对企业投资是一种负担，因为烟囱的造价大体上与烟囱高度的平方成正比，况且过高的烟囱对周边的景观环境也会造成不协调影响。
因此烟囱高度应设置在一个合理的范围内才能达到环境效益和经济效益的相统一。
2 烟囱高度计算2.1 烟囱出口直径计算烟囱出口直径计算公式：式中：——烟气实际流量，m3/s——燃料消耗总量，kg/s；——标准状态下的烟气流量，Nm3/kg；——烟囱出口处的烟气流速，m/s；——烟囱出口处的烟气温度，K。
2.2按环保要求计算的烟囱高度下面介绍按污染物地面最大浓度来确定烟囱高度的计算方法。
该法是按保证污染物的地面最大浓度不超过《环境空气质量标准》规定的浓度限值来确定烟囱高度。
地面最大浓度的公式：式中：——地面最大污染物浓度，mg/m3；Q——烟囱单位时间内排放的污染物，mg/s；u——烟囱出口处的平均风速，m/s；H e——烟囱的有效高度，m；、——扩散系数在垂直及横向的标准差，m。
烟囱有效高度H e计算式：式中：——烟囱的几何高度，m；——烟囱的抬升高度，m。
若设为《环境空气质量标准》规定的某污染物的浓度限值，为其环境原有浓度，按保证，则由地面最大浓度的公式得到烟囱高度计算公式：烟气抬升高度按下列公式计算：当21000kW，且35K时：城市和丘陵的烟气抬升高度：平原和农村的烟气抬升高度：当210021000kW，且35K时：城市和丘陵的烟气抬升高度：平原和农村的烟气抬升高度：当2100kW，或35K时：式中：——烟囱出口的烟气温度与环境温度之差，K；——烟气的热释放率，kW；u——烟囱出口处的平均风速，m/s；——烟囱出口处的实际烟速，m/s；d——烟囱的出口内径，ｍ。
烟囱的设计计算(加热炉,2013)
( ) ΔPI
=
ρa − ρg
Hs
g gc
=
354⎜⎜⎝⎛⎞H
s
ΔPI
=
354
×
⎜⎛ ⎝
1 293
−
1 660
⎟⎞H ⎠
s
= 0.672H s （mH2O）
ΔPII
=
354⎜⎜⎝⎛
1 Ta
−1 Tf
⎟⎞ ⎟⎠
H
C
=
354
×
⎜⎛ ⎝
1 293
−
1 843.1
⎟⎞ ⎠
×
3.52
ρ1
=
354 1051
=
0.337
kg
m2
w1
=
mg
3600bLC ρ1
=
22500 3600 × 3.2 × 2.142 × 0.337
=
2.706(m
s)
Δp1
=
ζ1
w12 2
ρ1
=
0.396 ×
2.7062 2
× 0.337
=
0.498(Pa)
（2）烟气流过对流室的压力降
对流室截面积 = 3.2 × 2.142 = 6.854 (m2)
钉头区域外部流通面积：
Aso = [b – (dC + 2l) × 8]·LC = [2.142 – (0.127 + 2 × 0.025) × 8] × 3.2 = 2.323 (m2)
钉头区域内部流通面积：Asi = 3.123 – 2.323 = 0.8 (m2) 钉头间隙： d'p = 2 × 0.016 – 0.012 = 0.02 (m)
---辐射传热与管式加热炉
最新工业锅炉烟囱设计计算
工业锅炉烟囱设计计算工业锅炉房烟囱设计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：1)每个新建锅炉房只允许设一个烟囱，烟囱高度可按表1规定执行。
表1燃煤、燃油（轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱最低允许高度(GB 13271-2001)2）锅炉房装机总容量>28MW(40t/h)时，其烟囱高度应按批准的环境影响报告书（表）要求确定，且不得低于45m。
新建烟囱周围半径200m距离内有建筑物时，其烟囱应高出最高建筑物3m以上。
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书（表）要求确定，且不得低于8m。
2．各种锅炉烟囱高度如果达不到上述规定时，其烟尘、SO2、NOx最高允许排放浓度，应按相应区域和时段排放标准值50%执行。
3．出力≥1t/h或0.7MW的各种锅炉烟囱应按《锅炉烟尘测试方法》(GB5468)和《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T16157-2001)的规定，设置便于永久采样孔及其相关设施。
4．锅炉房烟囱高度及烟气排放指标除应符合上述1~3款（摘自GB13271-2001）的规定外，尚应满足锅炉房所在地区的地方排放标准或规定的要求。
5．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。
烟囱出口烟气流速参见表2，烟囱出口内径参见表3和表4。
表2烟囱出口烟气速表(m/s)表3燃煤锅炉砖烟囱出口内径参考值表4燃油、燃气锅炉钢制烟囱出口内径参考值6．当烟囱位于飞行航道或飞机场附近时，烟囱高度不得超过有关航空主管部门的规定。
烟囱上应装信号灯，并刷标志颜色。
7．自然通风的锅炉，烟囱高度除应符合上述规定外，还应保证烟囱产生的抽力，能克服锅炉和烟道系统的总阻力。
对于负压燃烧的炉膛，还应保证在炉膛出口处有20~40Pa的负压。
每米烟囱高度产生的烟气抽力参见表5。
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天然气热值 3 额定工况下所需燃料量 3 单位燃料所需空气量（标况下） 4 排烟过量空气系数 5 单位燃料所排的烟气量（标况下） 6 总的烟气量（标况下） 7 烟囱进口温度 8 烟气温降 9 烟囱出口处烟温 10 烟囱内烟气平均温度 11 烟气密度（标况下） 12 实际烟气密度 13 实际烟气量 二 烟管规格 1 烟囱出口烟气流速 2 干管烟道计算面积 3 干管烟道计算内径 4 干管烟道实际内径 5 干管烟道实际面积 6 烟囱出口实际流速 7 支管烟气流速 8 支管烟道计算面积 9 支管烟道计算内径 10 支管烟道实际内径 11 支管烟道实际面积 12 支管烟道实际流速 三 烟气阻力（最不利情况）
2100.0 0.92 35160.0 233.71 10.06 1.08 11.1 2598.8 170.0 48.9 121.1 145.6 0.87 0.56 4027.1
m/s
பைடு நூலகம்
8.0
m2
0.1398
m
0.4145
m
0.6
m2
0.2826
m/s
3.96
m/s
8.00
m2
0.0699
m
0.293
m
0.30
m2
0.0707
m/s
7.92
单位 Pa Pa
数值 1.43 3.29
备注 取值 取Qnet·ar=Qnet·d 取值 烟管做保温处理 ρ0=1.34kg/m³ 取值
取值
对金属管道λ=0.02
Pa Pa Pa Pa Pa Pa Pa Pa
单位 Pa Pa Pa Pa Pa Pa Pa
0.16 1.65 1.19 2.61 0.85 0.82 3.81 15.80
1 标准状态下空气密度
ρk
2 标准状态下烟气密度
ρy
3 室外空气温度
tk
4 当地大气压(冬季）
5 烟管高度
H
40m
6 烟气抽力 四
校核
S 烟囱总阻力+40Pa=115.7Pa< 烟囱抽力136.4Pa
单位
数值
kW
kJ/m³ m³/h m³/m³
m³/m³ m³/h
℃ ℃ ℃ ℃ kg/m3 kg/m3 m³/h
取0.5℃/m T'=Ty-△T ρ’=ρ0*273/（273+Ty）
ω'
F'
F'=V/(3600*ω')
D'
D
ω
ω'
F'
F'=V/(3600*ω')
D'
D
ω
沿程阻力部分△P=λ*(L/d)*(ω2/2)*ρ
规格
长度(m)
烟气流速(m/s)
￠300
1.3
7.64
￠300
3
7.64
3 管段3（干管水平）
局部阻力损失△P=n*ζ(ω2/2)*ρ
部位
系数ζ 相同个数n
烟气流速(m/s)
1 锅炉烟气出口处
0.9
1
7.64
2 90°弯头￠300
0.7
1
7.64
3 拐角
1
1
7.64
4 90°弯头￠600
0.7
5
3.82
5 烟气出口（外罩）
0.65
1
3.82
局部阻力汇总
烟道总阻力
三 烟囱抽力计算
S=9.8H(ρk*273/(273+tk)-ρy*273/(273+tpj)）*(b/101325)
￠600
4.6
1.91
4 管段4（干管水平）
￠600
12.0
3.82
5 管段5（干管水平）
￠600
8.7
3.82
6 管段6（干管水平）
￠600
19.0
3.82
7 管段7（干管水平）
￠600
6.2
3.82
8 管段8（干管水平）
￠600
6.0
3.82
9 管段9（干管垂直）
￠600
37.0
3.82
沿程阻力汇总
管段 1 管段1(支水平管） 2 管段2（支垂直管）
烟囱校核计算
符号
计算公式或来源
Q η Qar·net V V0 a Vy V' Ty △T T' tpj ρ' ρ V
1050*2
Q*3600/(η*Qar·net) 0.268*Qnet·ar/1000
Vy=0.40+(a-1)*V0+0.282*Qnet·ar/1000
数值 14.82 11.52 16.46 14.40 2.67 59.88 75.7
罩下通道出口
kg/m3 kg/m3
℃ Pa m Pa 力136.4Pa
1.293 1.340 15.0 102650
40 139.6 满足
该锅炉仅冬季使用