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：

H?HΔHS?

式中：H—烟囱的有效高度，m；

HS—烟囱的几何高度，m；

ΔH—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Hs=45m.

烟气释放热计算

取环境大气温度20℃，大气压力????=98kPa

????=0.35????×????× =0.35×98× =122.51kw

???????

160+273.15

160+273.15 ?(20+273.15)

×11.051

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，??3/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

D?4Qvπυ

3式中：Qv—实际烟气流量，m/s；

υ—烟气在烟囱内的流速，m/s，取20m/s。

D?4?11.051?0.84m

3.14?20取烟囱直径为DN850mm； 校核流速v?

烟囱抬升高度的计算

4QvπD2?4?11.0513.14?0.852?19.48m/s。

2?(1.5vD?0.01Q)sH?H??u 式中：?s—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.

?ΔH?2?(1.5?20?0.85?0.01?122.51)?5.35m10

故最终烟囱的有效高度H为：

H=????+?H=45+5.35=50.35m 取51m。

式中： ?H—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：

CSO2?(1?80%)?2896?579.2mg/m3

二氧化硫排放的排放速率：

vso2?CSO2?Qv?579.2?6.75?10?3g/s?3.91g/s

用下式校核 :

ρmax?2vso2?yπuH2e?z

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ρmax?2?3.91?10003.14?4?512?e?0.8?0.0704mg/m3<0.5mg/m3

查得国家环境空气质量二级标准时平均SO2的浓度为0.5mg/m3,所以设计符合要求。 烟囱的阻力损失计算

31.46kg/m标准状况下的烟气密度为，则可得在实际温度下的密度

为：

2732733ρ?ρ??1.46??0.92kg/mn273?160433 烟囱阻力可按下式计算：

lv2ρΔp?λ?d2

式中：λ—摩擦阻力系数，无量纲，本处取0.02；

v—管内烟气平均流速，m/s；

ρ—烟气密度，kg/m3； l—烟囱长度，m； d—烟囱直径，m

51?0.92?19.482Δp?0.02??209.47Pa

0.85?2