煙囪可以燃燒條件,工業爐內氣體的正常流動和熱交換,是工業中常用的構筑物。鍋爐燃燒產生的煙氣中含有大量物質,只有通過煙囪將其排入高空,經高空擴散后,降至地面的濃度才能符合環保要求。因此,煙囪能地減輕煙氣對環境的污染,是火電、冶金和化工等行業中的主要工程項目。煙囪的結構形式多種多樣,按照內襯布置方式的不同,可將其分為單筒式、套筒式和多管式三種:
1、單筒式煙囪:內襯、隔熱層和筒壁相互緊靠在一起,并將內襯和保溫層直接支承于外筒壁向內挑出的環形挑頭上。這種煙囪結構簡單、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:在筒壁內設置一個襯筒,承重外筒與排煙內筒分開布置,兩筒間留有較寬的檢修通道,內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的錐形單筒式煙囪要大得多,對煙氣發生爐的運行有利,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;而且內部排煙管道數越多,外筒的利用率越高,建造越經濟。
隨著技術的高速發展和生產力水平的不斷提高,傳統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,逐漸成為煙囪發展的一個必然趨勢。
排煙內筒一般可選擇磚砌和鋼制內筒型結構,從材料的抗滲密閉性來著,鋼內筒優于磚砌內筒,較為常用。按支承方式可將鋼內筒結構分為自立式、懸掛式和混合支承式三種:
1.自立式鋼內筒:亦稱自承重式鋼內筒,其支承點在根部,整只鋼內筒的豎向荷載由其底座直接傳遞到基礎;
2.懸掛式鋼內筒:其支承點在懸掛段的上部平臺上,主要為受拉構件,故與自立式相比筒壁可設計得較薄,亦可設計成變直徑的,且可實現分段檢修或更換;
3.混合支承式鋼內筒:即底部鋼內筒采用自立式,而上部鋼內筒采用分段懸掛式,這種支承方式切合使用實際,可以預見是將來的發展方向。
煙囪在土建上屬特種結構,其設計和施工都具有性。多管式鋼內筒煙囪一般先施工外筒,再吊裝各層平臺,然后安裝鋼內筒,將鋼內筒與水平煙氣通道連接。外筒及各層平臺既為內筒提供了圍護、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,鋼內筒只能通過底部的預留施工孔分段運進就位;外筒內部相對高而窄,運入的鋼內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筒的拼裝、組對產生干擾影響。