17.3.1　煙囪的功能

鍋爐通風(fēng)方式中，小容量鍋爐采用自然通風(fēng)時(shí)，煙囪的作用是利用煙囪中熱煙氣與大氣的低溫空氣之間的密度差產(chǎn)生的自生通風(fēng)力來(lái)克服鍋爐通風(fēng)過(guò)程的阻力，以滿足鍋爐通風(fēng)系統(tǒng)的要求。

采用強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)，克服鍋爐通風(fēng)阻力則是依靠通風(fēng)設(shè)備風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的壓頭，煙囪的自生通風(fēng)力非常有限，但也必須建造一定高度的煙囪。因此，強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)煙囪的作用不是產(chǎn)生足夠的自生通風(fēng)力，而是把煙氣中的顆粒物和有害氣體散逸到高空之中，通過(guò)大氣的稀釋擴(kuò)散能力降低污染物的濃度，使鍋爐房所在周邊地區(qū)的環(huán)境處于允許的污染程度之下。

煙囪高度對(duì)擴(kuò)散、稀釋排放的污染物以及降低污染物的落地濃度起著重要作用。地面污染物的最大濃度與煙囪有效高度的平方成反比。圖17.12表示相同煙源采用不同煙囪高度h時(shí)的污染物落地濃度分布的變化。圖中可以看出，煙囪下風(fēng)處地面污染物的濃度分布，高煙囪的地面煙氣濃度比低煙囪要小，即C（h₂）＜C（h₁），只有當(dāng)離煙囪相當(dāng)長(zhǎng)的距離后兩條曲線才逐漸接近。此外，高煙囪排放煙氣時(shí)污染物的最大落地濃度C_max位于比較遠(yuǎn)的距離X_max處，而且在數(shù)值上比低煙囪排放時(shí)的最大落地濃度要小，即X_max（h₂）＞X_max（h₁），C_max（h₂）＜C_max（h₁）。

因此，高煙囪的作用不是將高濃度的煙氣由近處轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)處，而是使下風(fēng)處約10km范圍內(nèi)的煙氣濃度都降低了，這是高煙囪稀釋污染物的基本原理。大氣中煙氣濃度隨煙囪高度的變化規(guī)律在不同氣象條件下基本上是相同的。

圖17.12　煙囪高度對(duì)地面污染物濃度分布的影響

雖然高煙囪對(duì)擴(kuò)散稀釋污染物的濃度非常有利，但煙囪達(dá)到一定高度后再增加，對(duì)污染物落地濃度的降低作用已不明顯，而煙囪的造價(jià)隨高度的提高卻急劇上升。因此，設(shè)計(jì)煙囪時(shí)應(yīng)合理地確定煙囪高度。