烟塔合一技术在湿法脱硫净烟气排放中的应用
烟塔合一技术在湿法脱硫净烟气排放中的应用
烟塔合一技术在湿法脱硫净烟气排放中的应用摘要:烟塔合一技术作为一种新型排烟技术正在大力推广。
本文分析了烟塔合一技术在湿法脱硫净烟气排放中的应用,介绍了烟塔合一法的基本概念及技术模式,总结了烟塔合一技术优势,分析了采用烟塔合一技术对冷却塔热力性能的影响。
关键词:烟气排放烟塔合一技术脱硫净气应用
煤燃烧过程会产生SO2等腐蚀性气体,对环境造成影响。
为控制SO2的排放,烟气脱硫技术在各电厂得到广泛应用。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺在电厂烟气脱硫中的应用最多,不仅因为原料廉价、过程技术成熟、脱硫效率高(95%以上)、系统运行可靠等优点,脱硫过程产生的副产品可回收利用也是该工艺的一大优势。
通常采用湿法进行脱硫后的净烟温度值为55～60℃,并且处于饱和状态,环境温度低时形成白烟。
净烟气直接经烟囱排放不能达到排放标准,需要将烟气进行再加热到80℃以上,以增加烟气的抬升高度、消除“烟羽”和降低烟气污染组分的地面浓度。
烟气的再加热过程要求火电厂必须加装烟气再热排放系统,不仅增加烟气排放系统的复杂性,同时也增大了初始投资及相关的维护费用,过程的经济性优势被减弱。
现今研究较多的“烟塔合一”技术,湿法脱硫后的净烟气不经烟囱排放,而是通过自然通风冷却塔排放到空气中。
该技术能够利用冷却塔的湿热空气包裹脱硫的净烟气,对净烟气起到抬升作用,同时对烟气。
组合式脱硫塔在烟气脱硫中的应用
组合式脱硫塔在烟气脱硫中的应用组合式脱硫塔在烟气脱硫中的应用郭凯，曹霞，熊丽芳在目前冶炼厂、火电厂、钢铁厂、硫酸厂烟气脱硫工艺中，湿法烟气脱硫工艺（简称WFGD）的应用占据了80%以上，为目前烟气脱硫项目中的主导工艺。
在湿法烟气脱硫工艺过程中，脱硫塔内需完成烟气SO2吸收、氧化、结晶整个反应过程，脱硫塔是WFGD系统的核心工艺设备，占WFGD系统投资费用的大部分份额；对大型脱硫系统而言，脱硫塔投资费用占整个系统投资费用的20%-25%；对中小系统而言，甚至超过30%。
因此合理地选择脱硫塔，节约投资，是烟气脱硫设计工作最重要的内容。
1 组合式脱硫塔的开发背景随着环保越来越受重视，国家环保部近年来不断对各项大气污染物的排放标准进行更新或修改，对排放限值提出了更严格的要求。
其中2011年发布GB 13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》，要求重点地区的烟尘排放限值为20mg/m³；2013年底对铜钴镍、铅锌、铝、镁钛、稀土、钒等六项污染物排放标准进行修改，其中烟尘排放限值由原标准的80mg/m ³修改为10mg/m³。
GB 13271—2014《锅炉大气污染物排放标准》于2014年7月1日执行。
各项新的或修改版环保标准的出台，对大量现有工业设备冲击很大，很多陈旧的环保设施均面临改造。
改造过程中，这些设施普遍存在需亟待解决的问题：1.1 烟尘我国冶炼厂、火电厂、钢铁厂及水泥炉窑等工业设施绝大部分都已设置了除尘脱硫装置，除尘一般都采用电收尘或布袋除尘工艺，脱硫则多采用钙基湿法脱硫工艺。
这类除尘脱硫装置普遍存在系统出口烟尘无法满足最新排放标准的问题，且烟气中的微细粉尘及气溶胶粒子无法被有效去除。
1.2 酸雾问题我国现在大部分火电机组都在进行SCR脱硝工程改造，先对烟气脱硝，再进入湿法脱硫系统。
由于SCR催化剂的作用，脱硝后SO3的浓度比脱硝前提高了50%以上，因湿法脱硫对SO3脱除率仅40%-50%，所以尾气中的硫酸雾将造成严重污染。
脱硫烟塔合一技术介绍
脱硫烟塔合一技术介绍从上个世纪八十年代初期开始，以德国为代表的一些发达国家开始尝试利用冷却塔排放湿法脱硫后的烟气，目的是节省较大的烟气再热器的投资和提高烟气排放的扩散效果，经过二十年的发展，到目前为止，全世界大概已经有三十多台机组采用了这种技术。
烟气通过冷却塔排放，是将烟气用烟气管道送入塔内配水装置的上方集中排放。
这对冷却塔带来了两个方面的影响，一方面，烟气排入会使配水装置上方的气体流量增加，流速有所增加，带来额外的流动阻力，但冷却塔内烟气的流速很低，一般都在1.0m/s左右，即使流速增加30%，带来额外的流动阻力增加也非常有限，与冷却塔的其他阻力（人字柱、进风口、淋水装置、淋水、出口等阻力）相比，还是较小的。
考虑这部分额外的流动阻力增加和烟气管道带来的局部阻力，将冷却塔的总阻力系数增加3。
另一方面，烟气排入冷却塔与配水装置上方的湿空气发生混合换热现象，改变了塔内气体的密度。
锅炉在设计工况运行时，吸收塔出口烟气温度范围为43-50℃（主要决定于吸收塔入口烟气温度），考虑到烟道长度和环境温度变化带来的温度降低，进入冷却塔的烟气温度为3 6-43℃。
以下是就烟塔合一时可能遇到的问题进行探讨：一、烟气能否从烟塔顺利排出烟气能否从烟塔顺利排出,根本是看烟塔内填料上方混合气体的密度是否比环境空气的密度低。
这两个密度差越大，通风量越大，混合气体的热浮力越大，烟气从烟塔排放的扩散效果就越好。
在烟塔运行的绝大多数时间里，烟塔内填料上方混合气体的密度都比环境空气的密度低，烟气都会顺利排放。
当夏季环境温度达到38℃，烟气温度只有为40℃时，烟气仍然可以通过烟塔顺利排出。
但我们必须保证在机组运行的任何情况下，烟塔都能顺利排烟，就必须考虑到烟塔运行的极端情况。
对烟塔来说，最极端恶劣的烟气排放工况就是：环境温度为极热（42℃），并且烟塔不通循环水。
这时如果使烟气顺利排放，烟气温度必须达到52.5℃以上。
环境温度为38℃，并且烟塔不进循环水时，使烟气顺利排放的最低烟气温度为48℃。
烟塔合一技术在湿法脱硫净烟气排放中的应用
烟塔合一 技 术 最 早 起 源 于 德 国 。早 在 １ ６ ９ ７年
１ ， 国就 提 出 了烟 气 与冷 却塔 羽烟 混合 排 放 的 ０月 德
概 念 ，９ ７年德 国研 究技 术 部 和 Ｓ ａｂ ｒ ｒｅＡＧ １７ ａｒｅｗｅｋ
工 艺又分 为低位进 塔方 式 和高 位进 塔方 式 。低位
内置 式 烟塔 合 一 工 艺 的 冷 却 塔 必 须 采 用 横 流 塔 ， 硫装 置 （ ＧＤ 装 置 ） 脱 Ｆ 布置 在 冷 却 塔 内， 期 的 早
烟塔 合一 工艺 多 为 内置 式 ， 克 林 根 电 厂 采用 的就 福 是 内置 式 。 内置 式 烟 塔合 一 工 艺 使 得 布 置 更 加 紧 凑 ， 省用地 。 节
目前 ， 塔合 一 技 术 在 国 内的许 多 电 厂 开始 被 烟
广泛采 用 。辽 宁 大唐 国际 锦 州 热 电厂 、 北 三 河 电 河
厂 、 津 国电东 北 郊 热 电项 目等 新 建机 组 均采 用 烟 天 塔合一 技术进 行脱硫后 实现 低温 烟气 的排放 。华 能 北 京 热 电厂 引进 国外 技术 ， 一期 四 台 ８ ０／ 对 ３ ｔｈ超 高 压塔式 直流 锅 炉 进行 脱 硫 技 术改 造 ， 一 台炉 配一 每 座吸收 塔 ， 同时新建 一座 １ ０ 高 的 自然通 风冷却塔 ２ｍ
２ 河北唐 山新 区热电厂 ， 北 丰润 ０ ４０ ） ． 河 ６ ０ ０
摘 要 随 着湿 法 脱 硫 工 艺 的 广 泛 应 用 ， 塔 合 一 作 为 一 种 烟
电厂 。
新 型排 烟技 术 在 国 内外 的 很 多 电 厂 得 到 了推 广 。 介 绍 了烟 塔 舍 一技 术 的 起 源 和发 展 ， 塔 合 一技 术 的 型 式 、 艺 ， 却 烟 工 冷 塔 排 烟较 烟 囱排 烟 的 环保 优 势 。 关 键 词 烟 塔 合 一 冷 却塔 湿 法 脱 硫
烟气处理技术中湿法塔的作用
烟气处理技术中湿法塔的作用1. 引言在工业生产、能源发电和废物处理等过程中，燃烧和化学反应会产生大量的废气，其中包括有害物质和污染物。
这些废气对环境和人类健康造成严重的危害，因此需要通过烟气处理技术来减少和控制废气排放。
湿法塔是一种常见的烟气处理设备，广泛应用于工业领域。
本文将详细介绍湿法塔在烟气处理技术中的作用、原理、结构和运行要点。
2. 湿法塔的作用湿法塔主要用于去除烟气中的污染物，包括颗粒物、酸性气体和有机物等。
它通过将烟气与液体吸收剂接触并进行反应，使污染物溶解或吸附到液体中，从而实现净化目的。
具体而言，湿法塔在烟气处理中起到以下几个作用：2.1 颗粒物捕集湿法塔通过液滴与颗粒物的碰撞和沉降，有效地捕集和去除烟气中的颗粒物。
液滴对颗粒物具有较高的捕集效率，并且能够捕集较小尺寸的颗粒物。
此外，湿法塔还可以通过增加液滴直径、增大液滴浓度和增加湿法塔高度等方式来提高颗粒物捕集效率。
2.2 酸性气体吸收湿法塔可以利用酸性吸收剂（如碱液或氧化剂）与烟气中的酸性气体进行反应，将其转化为无害的盐类或水。
常见的酸性气体包括二氧化硫、氮氧化物和盐酸等。
湿法塔通过提供充分的接触面积和反应时间，使得酸性气体与吸收剂进行充分反应，从而达到去除酸性气体的目的。
2.3 有机物去除湿法塔还可以用于去除烟气中的有机物，如苯、甲醛和甲苯等。
有机物通常是挥发性有机化合物（VOCs），它们对环境和人体健康具有潜在的危害。
湿法塔通过将烟气与吸收剂接触并进行溶解或吸附反应，将有机物从烟气中去除。
3. 湿法塔的原理湿法塔的原理基于传质和反应过程。
当烟气通过湿法塔时，液滴与烟气中的污染物发生传质和反应，使得污染物从气相转移到液相中。
传质过程包括扩散、对流和冲击等机制。
液滴与烟气中的污染物接触后，污染物会通过扩散从气相向液相传递。
同时，由于液滴在湿法塔内运动而产生的对流也会促进污染物的传质过程。
此外，在液滴碰撞的过程中，冲击作用也会增强污染物的传质效果。
烟塔合一新技术
烟塔合一新技术0 概述三河发电厂地处北京周边，电厂厂址位于河北省三河市燕郊,地处燕郊经济技术开发区东侧，厂址西距通州区17km、北京市区37.5km，东距三河市17km。
电厂规划容量为1300MW～1400MW。
一期工程已安装2台350MW凝汽式汽轮发电机组，#1、#2机组分别于1999年12月、2000年4月投产。
二期工程将安装2台300MW供热机组，烟气采用脱硫、脱硝、“烟塔合一”技术，计划将于2007年10月、12月投产发电。
国华三河电厂扩建的二期工程为热电联产扩建工程，采用“烟塔合一”技术并将一、二期机组同步建设脱硫，达到了整个电厂“增产不增污、增产减排污”的目的。
1“烟塔合一”技术的优点“烟塔合一”技术是针对电力企业研制的当今世界上先进的环保技术，在城市规划和环境改善方面具有以下明显优势：一是充分利用冷却塔的巨大能量，对除尘、脱硫后的湿烟气进行有效抬升，促进净烟气中未脱除污染物的扩散，降低其落地浓度。
二是由于机组不必再建设烟囱及脱硫系统的烟气再加热装置。
这样不仅可缓解城市建设用地紧张和建筑物限高等问题，并且可以显著改善城市周边电厂建设同城市整体规划的适应性和灵活度，有利于缩小热源、电源与负荷中心间的距离，提高电厂的经济性并有利于城市供热、供电的可靠性。
?此项技术在国外已成功实施近二十多年，技术已臻成熟。
目前我国有许多电厂正在实施这种技术。
2“烟塔合一”技术在三河电厂的应用目前，河北三河电厂、天津国电津能公司和华能北京热电公司在新建机组均采用“烟塔合一”技术进行除尘、脱硝和脱硫排放，三河电厂是第一个采用国产化的“烟塔合一”技术的机组。
国华三河电厂为满足城市社会经济的快速发展，改善北京市区的大气环境质量，三河电厂二期工程（2×300MW机组）项目决定采用烟塔合一技术，主要基于以下几方面考虑：第一、由于采用石灰石一石膏湿法脱硫系统，脱硫系统排放烟气温度只有50℃左右，若采用烟囱排放须对其进行再加热，温度达到S02的露点温度（72℃）以上。
科普知识投稿：电力环保烟塔合一技术
电力环保烟塔合一技术烟塔合一技术是利用冷却塔巨大热量和热空气量对脱硫后湿烟气进行抬升,在大多数情况下,其混合气体的抬升高度远高于比冷却塔高几十～100 m 的烟囱,从而促进烟气内污染物的扩散。
同时,该技术可提高电力系统能源利用效率,简化电厂烟气系统的工艺设计,在一定程度上降低电厂投资。
对于无烟气换热器的石灰石—石膏湿法脱硫系统,脱硫后的净烟气是直接接入经过防腐改造的烟囱进行排放,而除此方法外,脱硫后的净烟气也可以接入冷却塔进行排放,这就是烟气脱硫中广泛关注的烟塔合一技术。
烟塔合一技术是将火电厂烟囱和冷却塔合二为一,取消烟囱,利用冷却塔巨大的热湿空气对脱硫后的净烟气形成一个环状气幕,对脱硫后净烟气形成包裹和抬升,增加烟气的抬升高度,从而促进烟气中污染物的扩散。
采用该技术后,不仅可以提高火力发电系统的能源利用效率,而且大大简化了火电厂的烟气系统,减少了设备投资和脱硫系统的运行维护费用。
图1 烟塔合一与烟筒排烟对比该技术始于20 世纪70 年代德国。
1982 年建设烟塔合一火电厂。
并对一批老机组也进行了烟塔合一改造。
我国华能北京热电厂也于2006年采用了该项技术,并成为我国乃至亚洲首个可以取消烟囱的电厂。
现在国内相继有多家火力发电厂开始上马投入使用烟塔合一技术，曾经标志着火力发电辉煌的地标志建筑——烟筒，在逐步被先进的投资少、环保的烟塔合一技术所代替。
图2 干、湿烟气抬升高度的对比目前国内大型火电厂机组烟囱高度一般都在180～240 m，冷却塔高度在110～150 m，高度相差较大。
在相同条件下，湿烟气的抬升高于干烟气。
可以看出同样体积的湿烟气的抬升高度相当于将干烟气加热了近30℃。
爬升高度增加了近150m，相当于冷却塔排放高度在250m～300m之间，达到或超过烟筒排放效果。
同时美化了城市。
现阶段我国火力发电厂对环保要求越来越严格，而脱硫、脱硝系统也成为即锅炉岛、汽轮机岛、发电机岛后的第四大岛——脱硫脱硝岛，整个脱硫脱硝系统的投资也占据了火力发电厂建设投资的15%～20%左右。
火电厂脱硫，脱硝，除尘及烟塔的一体化技术分析——以烟台西部热电有限公司西部厂区为例王振宇
火电厂脱硫，脱硝，除尘及烟塔的一体化技术分析 ——以烟台西部热电有限公司西部厂区为例王振宇发布时间：2021-10-06T08:51:51.364Z 来源：《基层建设》2021年第18期作者：王振宇[导读] 火力发电作为现阶段的主要能源供给形式具有重要的意义上海天晓环保工程有限公司摘要：火力发电作为现阶段的主要能源供给形式具有重要的意义。
但火电厂在生产过程中容易产生较多的污染物质，因此，本文从火电厂脱硫、脱硝、除尘以及烟塔的一体化设计与技术出发，以烟台西部热电西部厂区为例，深入分析其一体化技术的相关应用，旨在为提高火电厂一体化建设水平提供参考依据。
关键词：火电厂；脱硫；脱硝；除尘；一体化技术引言：火电厂的正常运行是电力事业正常运转的保障，在实际的运行过程中，需要对其污染排放进行限制。
为降低污染物质的排放，需要进行脱硫、脱硝、除尘以及烟塔一体化技术的升级与改造。
在满足环保要求的基础上，提高我国经济社会的发展水平。
1一体化建设的设计与技术1.1脱硫除尘改造1.1.1项目概况以烟台热电公司西部厂区脱硫除尘一体化改造工程为例。
该热电公司作为开发区内部企业与居民的主要供热源头，在本次改造过程中，其主要内容为对本厂区内的两台130吨/小时的循环化床锅炉、恒源厂区内的两台64MW的链条热水炉以及一台循环流化床热水炉的脱硫装置进行合理的脱硫与除尘改造。
为保证一次性达到国家脱硫粉尘的最低排放标准，本次脱硫除尘改造工程选择在底部增加TURBULAR@装置和在顶部加装冷凝高效除尘除雾器的方式进行该项目的施工。
1.1.2项目难点本次脱硫除尘项目改造的两处厂区都处于风景区内，且居民较多，需严格控制噪声以及施工中产生的气味。
除此之外，该项目中所采用的设备需进行厂内的预制，对准确度以及具体施工都有较高的要求。
前端脱硫中需采用氧化镁的脱硫工艺，由于氧化镁在进行脱硫过程中易产生结晶，因而在该项目中需重视新式冷凝高效除尘除雾器的使用标准。
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烟塔合一技术在湿法脱硫净烟气排放中的应用摘要:烟塔合一技术作为一种新型排烟技术正在大力推广。
本文分析了烟塔合一技术在湿法脱硫净烟气排放中的应用,介绍了烟塔合一法的基本概念及技术模式,总结了烟塔合一技术优势,分析了采用烟塔合一技术对冷却塔热力性能的影响。
关键词:烟气排放烟塔合一技术脱硫净气应用
煤燃烧过程会产生SO2等腐蚀性气体,对环境造成影响。
为控制SO2的排放,烟气脱硫技术在各电厂得到广泛应用。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺在电厂烟气脱硫中的应用最多,不仅因为原料廉价、过程技术成熟、脱硫效率高(95%以上)、系统运行可靠等优点,脱硫过程产生的副产品可回收利用也是该工艺的一大优势。
通常采用湿法进行脱硫后的净烟温度值为55～60℃,并且处于饱和状态,环境温度低时形成白烟。
净烟气直接经烟囱排放不能达到排放标准,需要将烟气进行再加热到80℃以上,以增加烟气的抬升高度、消除“烟羽”和降低烟气污染组分的地面浓度。
烟气的再加热过程要求火电厂必须加装烟气再热排放系统,不仅增加烟气排放系统的复杂性,同时也增大了初始投资及相关的维护费用,过程的经济性优势被减弱。
现今研究较多的“烟塔合一”技术,湿法脱硫后的净烟气不经烟囱排放,而是通过自然通风冷却塔排放到空气中。
该技术能够利用冷却塔的湿热空气包裹脱硫的净烟气,对净烟气起到抬升作用,同时对烟气
中的污染物也起到扩散的作用。
采用烟塔合一技术能够使火电厂免于建设再热器、烟囱和增压风机,不但对其烟气系统起到了简化作用,而且减小了相关的设备投资,增加了火电厂的经济效益。
1 烟塔合一技术发展现状
随着环境标准的日益严格,要求燃煤电厂的必须设置烟气脱硫系统。
此过程势必增加整个发电过程的建设成本和运行费用。
为了尽可能优化电厂的经济效益,欧洲一些国家开发了脱硫净烟气冷却塔排放技术。
烟塔合一技术概念始于1967年的德国Balcke公司,德国1983年7月1日生效的《联邦防污染法》提出的烟气排放标准促使烟塔合一技术开始投入运行并得到快速推广。
烟塔合一技术经进一步发展成熟,现在在德国、波兰、土耳其、希腊等国家也有很多电厂使用该技术进行电厂建设和改造。
近年来,该技术以其特有的技术、经济优势引起国内同行的重视,并逐步引进该技术。
华能北京热电厂首个引进国外烟塔合一技术,对现有设备进行了技术改造,成为我国第一个实现无烟囱排放的火力发电厂。
与此同时,国内也在大力进行此项技术的研究攻关。
神华集团河北三河发电厂二期工程首次使用国内研发技术,建成两台300MW 机组。
截止到2009年我国应用烟塔一体化技术的电厂还有哈尔滨第一热电厂、锦州热电厂、天津东北郊热电厂和石家庄良村热电厂等火电厂,单机容量基本都在300MW以上,该项技术为电厂运行节省了能源、经济效益得到提高。
2 烟塔合一技术的型式
2.1 外置式和内置式
烟塔合一技术按脱硫装置布置位置可分为内置式和外置式两种。
2.1.1 外置式
外置式的烟塔合一技术的脱硫装置通常在冷却塔外进行安装,而将净烟气引入到冷却塔水装置的正上方,通过在塔内的除雾器进行除雾,保持与冷却水的隔离。
烟道有两种方式进入冷却塔:低位进塔和高位进塔。
低位进塔方式将脱硫后烟气的标高降到30m左右,烟气再从此处进塔;高位进塔烟气不降低其标高,在高位进塔,标高45m左右。
烟气通过烟道进入冷却塔后的也有两种排放方式:一种是通过烟道上的喇叭直接排放的;另一种是先通过排气室然后排入冷却塔。
前者简单易行,是当前最常采用的一种方法,这种方法主要用在烟气进入冷却塔前固体物质的过滤;后者排气过程较复杂,但是此方式气体先通过排气室,烟气流入冷却塔的方向可通过排气室内三角形的可调叶片进行调节,从而保证在不同工况下烟气与冷却塔内的水气的有效混合。
2.1.2 内置式
内置式烟塔合一工艺的脱硫装置一般安装在冷却塔内,使得布置更加紧凑,节省设备的用地。
并且净烟气不经烟囱排放,不需烟囱、热
交换器等设备,降低设备投资、减小运行费用。
但是内置式烟塔合一工艺的冷却塔必须采用横流塔,福克林根电厂采用的就是该种工艺。
2.2 旁路式和直通式
按脱硫工艺可分为旁路式和直通式。
旁路式系统在排烟冷却塔需要额外建造备用烟囱作为旁路。
以确保锅炉的正常运行不受脱硫过程工况的影响。
因此此系统的优势在于:主机与脱硫装置既能同步运行也可以实现主机的独立运行。
系统正常运行情况下,烟气经冷却塔排放;脱硫装置出现故障无法正常运行时,高SO2含量的未脱硫烟气不能再直接通过冷却塔排放,此时旁路的备用烟囱用于确保烟气的符合环保标准排放。
直通式系统则没有额外的烟囱,高SO2含量的烟气需要经脱硫处理后才能达到排放标准,它就要求脱硫装置与主机同步运行,因此直通式系统的可靠性较差。
随着脱硫装置可靠性的不断提升,直通式系统较旁路式系统设备简单的优势不断凸显,所以直通式烟塔系统在火电厂中得到普遍应用。
3 烟塔合一技术工艺
3.1 湿烟气烟道的选材和布置
为了防止高温、水蒸气和SO2、SO等的影响,烟道内壁的防腐性是选择烟道材料的关键因素。
由树脂和玻璃纤维混合制成的玻璃钢是
湿烟气烟道的首选材料。
玻璃钢除抗酸腐蚀外,因烟道的重量需要设立额外的支撑结构,玻璃钢材料比重小也是其一大优势。
烟气中水汽饱和,排气过程会有水汽在烟道内凝结,因此烟道进气部分以接近水平进入(倾角1°)。
另外排气过程会有伴随温度变化,膨胀节安装在烟道与冷却塔连接处起缓冲作用。
气体垂直排放的抬升高度最大,因此烟道的出口通常设置为竖直向上、管口高度原则上为烟道直径的1.5倍(如图1)。
3.2 排烟冷却塔的防腐
脱硫后的烟气仍含有酸性气体,与水汽混合形成酸性物质腐蚀烟道。
为抑制腐蚀作用,合适烟道材料的选择是一个关键因素。
除此之外,更常用的技术是在烟道内壁涂一定厚度的防腐层,常用涂层材料聚丙稀环脂。
近来为进一步提高烟道的抗腐性,德国研发出抗酸性好、强度高、结构密度大和抗冻性好的SRB－ARHPC85/35新型混凝土,该材料做烟道内壁可有效提高冷却塔的使用寿命。
4 烟塔合一技术优势
常规的火电机组通过烟囱进行排气,由烟囱高度产生的压力差和大气与烟气的温度差产生的升力是烟气排放的主要动力来源。
烟气被抬升到一定高度后从烟囱口排除,从而实现烟气中污染物的扩散稀释,保证烟气污染物的落地范围更广、到达地面污染物的浓度符合环境标
准。
湿法脱硫后烟气的温度较低,在50℃左右,并且由于环境温度低于烟气排出温度,烟气中的水汽会在烟囱壁凝结,净烟气的温度进一步下降,烟气与环境温度差减小从而使烟气很难抬升到足够的高度。
为满足环境排放标准,需要对烟气进行再加热后处理,安装烟气加热设备,增加系统的设备投资。
而采用烟塔合一技术不仅免除烟囱的设备投入,冷却塔热气对烟气的抬升作用使烟气不经加热也能抬升到足够高度以满足环境需求。
因此烟塔合一技术较传统的烟囱排烟技术不仅设备运行和维护更简单,经济效益也更好。
5 采用烟塔合一技术对冷却塔热力性能的影响
采用烟塔合一技术进行烟气排放过程,脱硫烟气被直接送入冷却塔内经烟气扩散与热交换排入大气,此过程势必对冷却塔产生影响,主要表现在两个方面。
(1)烟气流动方向与冷却塔内冷却水流动方向相反,烟气自下而上通过冷却塔会对冷却塔配水过程带来阻力;另一方面冷却塔内的烟道产生的局部阻力也对冷却塔的气流状态产生不良影响。
(2)烟气进入冷却塔后会与塔内的湿空气进行热交换,影响冷却塔的热力学性能。
但是气体在冷却塔内的速度很低,烟气排放使气体流速增加也不会超过25%,并且烟道结构在冷却塔中只占很小比重,其阻力的影响可以忽略不计。
脱硫湿烟气的温度通常在50℃左右,而冷却
塔上层气体的温度也基本保持稳定,气体密度较低的烟气引入冷却塔会使冷却塔淋水层上侧的高密度气体的密度降低,使塔内气体密度差增加,促进气体的动力学传递,通风量增大,持续、有效的提高冷却塔的换热能力。
6 结论
与传统烟囱排烟技术相比,烟塔合一技术无需要再建高烟囱,净烟气直接寄给冷却塔排放,电厂排烟系统得到简化。
同时烟塔合一技术排放烟气过程,烟气不用进行再加热,省去加热设备的初期投资和运行费用。
烟塔合一技术既满足了烟气排放的环境要求,又降低了排放过程的经济成本,对于湿法脱硫技术的发展推广起到巨大促进作用。
随着人们环保意识的增强,预计未来会有越来越多的烟塔合一技术在火电厂建立和应用。
参考文献
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[2]马悦,张壮.火电厂“烟塔合一”技术及其应用[J].能源工程,2010(3).
[3]林勇.烟塔合一技术特点和工程数据[J].环境科学研究,2005(1):35-40.
[4]王广慧,李春学,王智广.烟塔合一技术在湿法脱硫净烟气排放中的应用[J].热电技术,2007(2).。