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建筑锅炉送风排烟设计
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-01-25 17:13:53

     摘要:本文着重介绍设在高层建筑物内的锅炉房送风排烟设计,设在高层建筑物楼外的独立锅炉房,与通常的室外锅炉房送风排烟系统相同。 

  关键词:建筑;锅炉;送风排烟;设计 

  高层建筑的燃煤、燃气和燃油锅炉房,均涉及到送风和排烟设计。燃料在锅炉内燃烧过程中,需要不断地补充空气,同时须不断地将燃烧产生的烟气排到室外较合适的空间。在高层建筑物内设计送风和排烟系统,常常会受到条件的限制。 

  1、锅炉送风设计 

  1.1锅炉送风机 

  燃煤锅炉采用鼓风机为炉膛内煤炭助燃,小于2t/h的燃煤锅炉常采用引风机或仅靠烟囱的抽力,使炉膛形成负压而自然向炉膛内补风助燃,燃煤锅炉配置鼓引风机的要点: 

  1.1.1锅炉鼓引风机宜单炉配套,小于2t/h的锅炉可按具体情况单炉或集中配置; 

  当集中配置时,每台锅炉与总风量、总烟道的连接处,应设置密闭的闸门。 

  1.1.2单炉配套风机时,风量的富裕量一般为10%,风压的富裕量一般为20%。 

  1.1.3选择鼓引风机时应尽量使风机在最高效率点附近运行,风机的转速不宜超过1450r/min。 

  1.1.4采用锅炉厂配套的鼓引风机时,设计中应注意风烟道介质流速及阻力的验算,并应根据当地的大气压进行修正。 

  燃油燃气锅炉的配风机由锅炉自带,风机的风量和风压由锅炉配带,满足正常运行需要。风机风压较小,不担负烟气排放动力,如果烟囱的抽力不足,将影响锅炉的配风机运行,风压变大、风量降低、噪音增加。 

  1.2锅炉间补风设计 

  当锅炉房设置在地下层时,常常无法通过外窗或门进风,补充燃烧所必须的足够空气。设在高建筑中间设备层内的锅炉间,有时也因为外墙玻璃幕而无法直接补充足够的空气。设计专用的补风系统很有必要,补风系统由进风口、风道、竖井和风机组成。 

  1.2.1锅炉燃料燃烧需要的空气量计算 

  通过新风量的计算确定补风系统相关尺寸。 

  煤、油燃烧的理论空气需要量定义:当1kg燃料中可燃元素完全燃烧,且燃烧产物(烟气)中无自由氧存在时,所需要的空气量(指干空气)称为理论空气需要量。 

  对气体燃料的定义:标态下1m3燃气按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需要的空气量(指干空气)称为理论空气需要量。 

  1.2.2锅炉间送风送计 

  由前面求得燃烧实际需要空气量,加上锅炉间其他需要空气量,再减去锅炉间能靠自然补充的空气量,求得补风系统的风量,该风量作为确定取风口、风道、竖井及风机的依据。 

  补风系统设计与新风系统设计相同,在高层建筑内设计补风系统,难点是从室外取新风口和竖井的布置,与土建的整体配合。选定的新风口位置应尽量保证取风清洁,一般将新风口布置在建筑物的背立面或院内侧,与建筑假景、小品类的构筑物结合。距地面2m以内的新风口风速宜小于3m/s;2m以上的新风口风速不易大于7m/s。新风口宜采用防雨(雨水一般进不来)型百叶风口。送风井(道)内风速的确定,应保证新风很通畅的进入锅炉间,采用土建风道风速可取低点,采用钢板风道可取高值。 

  当采用送风机时,在确保噪声对周围的影响为规定的范围内前提下,风速可以取高些,以缩小风道风井截面积。 

  2、高层建筑锅炉房排烟设计 

  2.1锅炉房烟道设计要求 

  烟道应力求平直、气密性好、附个少而阻力小。当几台锅炉共用烟道、烟囱时应尽量使每台锅炉的引力均衡,必要时可在支烟道上装设闸板阀或可调蝶阀;铸铁省煤器宜设旁通烟道和严密的烟道闸门;水平烟道在敷设时应保持1%以上的抬头布置。在烟道的适当位置宜设置必要的热工测点,在适当位置应设置清扫口;金属烟道的钢板厚一般采用4~6mm。在设计烟道时,应配置足够的加强肋,保证强度和刚度要求;钢烟道应有保温措施及可靠的固定。烟道的热膨胀应进行补偿;燃油燃气锅炉的烟道上应装设防爆门、防爆门的位置应有利于泄压,应设在不危及人员安全及转弯前的适当位置。 

  2.2高层建筑锅炉房烟囱的布置 

  高层建筑锅炉房的烟囱布置一般是将烟囱沿内、外墙角布置,其设置应使烟气流畅。设计尽可能选择在建筑物的拐角或有遮挡的部位,尽量与建筑立面相协调;烟囱顶部应高出屋顶表面,其垂直距离为1m以上。当建筑物顶上有开口部位时,烟囱与水平距离应大于3m以上。烟囱出口处应设避雷装置。设在飞机场和飞机航道附近的较高烟囱,应设置信号灯,刷标志色;烟囱应考虑隔热处理,以避免对临近房间的影响。烟道与烟囱的连接处应考虑应力补偿问题。 

  2.3高层建筑群内独立锅炉房烟囱的布置 

  高层建筑群内锅炉房烟囱布置,通常有两种形式:一是沿附近高层建筑的外墙或内墙布置;二是独立布置。独立布置的烟囱高度应满足《锅炉大气污染物排放标准》的规定。并应避免附近高层建筑的风压对烟囱排烟的不良影响,烟囱高度应超出风压带。高层建筑风压带的范围。 

  3、燃油然气锅炉房排烟系统阻力平衡问题 

  高层建筑物内设计的燃油燃气锅炉房,按防火规范要求单台不大于2T/H,总吨位不大于6T/H,采用的锅炉属于小型的。目前,小型燃油燃气锅炉排烟温度较高(一般为230℃左右),选用耐高温低压头的引风机有困难,通常靠足够高的烟囱的抽力来克服排烟道的阻力。 

  3.1平衡锅炉负压太大措施 

  受周围高层建筑物的限制,烟囱必须避开建筑风压带对烟囱排烟的影响。附在高层建筑物主体的烟囱较高、排烟道又不过长,往往造成锅炉负压太大,炉膛空气过剩量太多,锅炉效率降低、出力下降。平衡烟囱抽力的措施有:减小烟囱及烟道尺寸,增加排烟阻力;在烟道或烟囱上加抽风控制器,吸入一部分空气混进烟气中,加大了排烟量,增加了排因阻力。抽风控制器有成品,可根据烟道的直径及抽力选定。对于方形、矩形或其他形状的烟道,计算出其截面积,按其截面积选用相应截面积抽风控制器。 

  3.2克服排烟阻力过大的措施 

  3.2.1提高锅炉微正压,与锅炉制造厂协商,采取将燃烧器的鼓风机加大来提高锅炉微正压,以克服排烟道阻力过大。 

  3.2.2加装烟气引射器,在锅炉房烟道中插入一段特殊形状的烟管,采用压缩空气喷射引流烟气。 

  3.2.3增加引风机,这是简单直接方法,但是由于目前小型燃油燃气锅炉排烟温度高,选用低压头的引风机产品有困难,需要解决引风机产品性能。 

  参考文献 

  [1] 贺平,孙刚. 供热工程[M] . 中国建筑工业出版社,1993. 

  [2] 张立波. 采暖工程中重要问题的探讨. 黑龙江科技信息,2000  

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