煙囪可以燃燒條件,工業(yè)爐內(nèi)氣體的正常流動和熱交換,是工業(yè)中常用的構(gòu)筑物。鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有大量物質(zhì),只有通過煙囪將其排入高空,經(jīng)高空擴散后,降至地面的濃度才能符合環(huán)保要求。因此,煙囪能地減輕煙氣對環(huán)境的污染,是火電、冶金和化工等行業(yè)中的主要工程項目。煙囪的結(jié)構(gòu)形式多種多樣,按照內(nèi)襯布置方式的不同,可將其分為單筒式、套筒式和多管式三種:
1、單筒式煙囪:內(nèi)襯、隔熱層和筒壁相互緊靠在一起,并將內(nèi)襯和保溫層直接支承于外筒壁向內(nèi)挑出的環(huán)形挑頭上。這種煙囪結(jié)構(gòu)簡單、造價低,但普遍存在溫度裂縫和煙氣腐蝕問題,功能和使用壽命受到嚴重影響;
2、套筒式煙囪:在筒壁內(nèi)設置一個襯筒,承重外筒與排煙內(nèi)筒分開布置,兩筒間留有較寬的檢修通道,內(nèi)筒可以分段支承于外筒壁上,也可以做成單獨的自承重形式。這種煙囪的特點是使外筒壁不與腐蝕性煙氣接觸,溫度作用對筒壁的影響,并可將內(nèi)筒設置成等直徑形式,這樣在相同的出口流速下,煙氣的自拔力遠比傳統(tǒng)的錐形單筒式煙囪要大得多,對煙氣發(fā)生爐的運行有利,煙氣擴散效果甚佳;
3、多管式煙囪:當多臺煙氣發(fā)生爐同時工作時,每爐單獨接一支排煙筒,幾支排煙筒集中在一起后,煙氣的出口流速相當穩(wěn)定,含熱量增大,熱浮力也增大,擴散效果增強,煙囪即使在低負荷情況下運行,也能煙氣的抬升與擴散,減少近地面大氣污染;而且內(nèi)部排煙管道數(shù)越多,外筒的利用率越高,建造越經(jīng)濟。
隨著技術(shù)的高速發(fā)展和生產(chǎn)力水平的不斷提高,傳統(tǒng)的單筒式煙囪必將退出歷史的舞臺,套筒式煙囪和多管式煙囪具有著較強的發(fā)展勢頭,而其中多管式煙囪的應用愈來愈廣,逐漸成為煙囪發(fā)展的一個必然趨勢。
排煙內(nèi)筒一般可選擇磚砌和鋼制內(nèi)筒型結(jié)構(gòu),從材料的抗?jié)B密閉性來著,鋼內(nèi)筒優(yōu)于磚砌內(nèi)筒,較為常用。按支承方式可將鋼內(nèi)筒結(jié)構(gòu)分為自立式、懸掛式和混合支承式三種:
1.自立式鋼內(nèi)筒:亦稱自承重式鋼內(nèi)筒,其支承點在根部,整只鋼內(nèi)筒的豎向荷載由其底座直接傳遞到基礎;
2.懸掛式鋼內(nèi)筒:其支承點在懸掛段的上部平臺上,主要為受拉構(gòu)件,故與自立式相比筒壁可設計得較薄,亦可設計成變直徑的,且可實現(xiàn)分段檢修或更換;
3.混合支承式鋼內(nèi)筒:即底部鋼內(nèi)筒采用自立式,而上部鋼內(nèi)筒采用分段懸掛式,這種支承方式切合使用實際,可以預見是將來的發(fā)展方向。
煙囪在土建上屬特種結(jié)構(gòu),其設計和施工都具有性。多管式鋼內(nèi)筒煙囪一般先施工外筒,再吊裝各層平臺,然后安裝鋼內(nèi)筒,將鋼內(nèi)筒與水平煙氣通道連接。外筒及各層平臺既為內(nèi)筒提供了圍護、支承和交通條件,同時也對其施工形成了程度的制約:外筒只有底部和頂部兩個入口,鋼內(nèi)筒只能通過底部的預留施工孔分段運進就位;外筒內(nèi)部相對高而窄,運入的鋼內(nèi)筒部件移動和組裝空間受到限制;外筒的不均勻沉降和筒身變形均會對鋼內(nèi)筒的拼裝、組對產(chǎn)生干擾影響。