烟塔合一技术特点和工程数据_林勇
收稿日期:2004-09-25作者简介:林勇(1961-),男,广东中山人,高级工程师.烟塔合一技术特点和工程数据林勇(华能国际电力股份有限公司,北京100031)摘要:剖析了德国烟塔合一技术特点和工程数据。烟塔合一技术可以提高能源效率,简化烟气系统设计,减少烟囱和GGH换热器,可以合并锅炉引风机和脱硫增压风机,降低电厂建设费用,有利于降低发电成本。更为重要的是,烟塔合一技术可提高脱硫后净烟气的抬升高度,有利于降低污染。关键词:烟塔合一;湿法脱硫;抬升高度;冷却塔;净烟道中图分类号:X169文献标识码:A文章编号:1001-6929(2005)01-0035-05国内新建火电厂开始大规模脱硫后,广泛采用了湿法脱硫技术。电力行业面临如何处理脱硫后烟气热量低、含湿量大的技术问题。对电厂内部来讲,脱硫后净烟道、旁路烟道和烟囱造价大幅度上升;对环境管理来讲,脱硫后(低热、湿)烟气从烟囱排放污染特点如何,国内经验还不多。因此脱硫烟气排放成为电力行业和环境管理部门共同关注的一个问题。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十~100m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。德国从1982年开始建设烟塔合一的火电厂,现已运行的电厂有20多座,并对一批老机组也进行了改造,近年来新建机组基本都采用了烟塔合一方式。华能集团公司计划在北京热电厂脱硫改造后采用烟塔合一方案,并已对德国尼德劳森(Niederaussem)和黑泵(SchwarzePumpe)电厂进行了考察。1烟塔合一技术德国火电厂烟气脱硫主要采用石灰石湿法脱硫技术,脱硫后的净烟气达到烟气饱和温度点,一般为45~65。为增加脱硫后烟气抬升高度,电厂只能在采用对烟气再加热方式从烟囱排放和借助冷却塔热空气抬升烟气从冷却塔排放2种方式中选择。1977年德国研究技术部和SaarbergwergwerkeAG公司联合设计了Vlklingen电厂,该厂烟塔合一机组于1982年8月开始运行,1985年完成一系列测评。自此烟塔合一技术在德国新建厂广泛采用,同时部分老机组也完成改造工作。目前采用烟塔合一技术运行的20多座电厂,装机总容量超过12000MW,最大单机容量已达到978MW。德国主要采用烟塔合一技术的电厂见表1。表1德国主要烟塔合一电厂[1]Table1ThepowerplantnamelistofNDCTwithfluegasrejectioninGerman电厂燃煤种类机组数台单机容量MW总容量MWNeurath褐煤211002200Niederaussem褐煤3900Frimmersdorf褐煤2400Weisweiler褐煤2300Boxberg褐煤1900900Jnschwalde褐煤65003000SchwarzePumpe褐煤28001600Lippendorf褐煤29201840Vlklingen烟煤1300300RostockD烟煤1500500Staudinger5烟煤1510510德国环境界认为,由于冷却塔热空气的作用将脱硫后净烟气抬升排入大气,其抬升效果比传统的烟囱排放要好。一台300MW机组锅炉排放的烟气量约为100万m3h,烟气排放温度120时其热量为燃烧总热量的5%,含水量为8%。而脱硫后净烟气的湿度(饱和点为45~65)大幅度增加,即使将烟气加热到80,实际排放温度仅在72左右,绝对含热量大幅度降低,靠对烟气加热其抬升高度也难以提高。而采用烟塔合一方式可以借助汽轮机循环冷却水放出的巨大热量增加脱硫后净烟气抬升高度,对于300MW凝气机组循环冷却水放热为锅炉热量的40%~45%,按照年均气象条件估算冷却塔热空气量约为1800万m3h,脱硫净烟气和冷却塔热空气量之比为118,二者混合后总热量上升到锅炉热量的50%,而且混合气温度常年较环境温度高12~18左右。在风速较小的条件下,脱硫后净烟气的抬升高度借助于冷却塔热空气作用被大幅度提高,从而有利于降低烟气中剩余污染物的地面浓度。第18卷第1期环境科学研究ResearchofEnvironmentalSciencesVol.18,No.1,2005图1为RWE电力集团环保公司提供的Vlklingen电厂烟塔合一和烟囱排放烟羽的照相对比图。其中烟囱标高为170m,在距离排放点附近抬升很快,之后烟气中心高度基本停留在450m,烟羽轮廓上下宽度较大;虽然烟塔合一冷却塔标高仅为100m,由于其总含热量较大,冷却塔烟羽在排放原点中等距离处的抬升高度迅速超过烟囱烟气抬升高度,达到600m仍然缓慢上升,最后在700m时升势趋缓,其烟羽的轮廓较烟气要窄,扩散的距离更远。
图1烟塔合一和烟囱排放烟羽抬升对比Fig.1Thegasoutletdischargebetweennaturalbraftcooltowerandchimney德国SHL公司提供了有关Vlklingen电厂烟塔合一资料:脱硫净烟气流量为756万m3h,燃用烟煤时脱硫净烟气温度为50,排放的SO2小于400mgm3,冷却塔高度100m,冷却循环水量1656万th,但环境温度为6时,热空气流量为1740万m3h。烟塔合一投产后在1984年1112月进行了冬季塔的技术监测和大气扩散测量,在1985年56月进行了同样工作。从2架飞机上观测到冷却塔排放的烟气比烟囱排放的烟气更加稠密,上升时间也更长。因而冷却塔排放烟气的扩散抬升高度更高,其污染比烟囱排放的烟气要小。2尼德劳森和黑泵电厂烟塔合一技术概况2.1尼德劳森电厂RWE电力集团的尼德劳森电厂是一个具有几十年历史的老厂,位于德国科隆市西30km。新扩建之前电厂已装有2150MW,4300MW,2600MW等8台机组,共计2700MW。尼德劳森电厂新建烟塔合一机组为978MW燃烧褐煤的超临界机组,于2002年11月启动运行。锅炉为Alstom-EVT生产的塔型炉,燃烧器八角布置单切圆燃烧,采用低氮燃烧器,没有建设脱氮设备。烟气分二路分别进入2套石灰石石膏湿法脱硫塔,脱硫后净烟气在脱硫塔顶部直接水平进入冷却塔中心(下倾角为1)。烟塔合一设计脱硫后净烟气流量2191万m3h,对应冷却塔热空气量为8208万m3h。尼德劳森电厂全景见图2。图中新扩建的978MW机组从锅炉、脱硫塔、净烟道和冷却塔一线布置图2尼德劳森电厂全景Fig.2ThepanoramapictureofNiederaussemPowerPlant电厂其他机组也均进行了烟塔合一改造。改造机组采用烟塔合一后,对旧烟囱进行了部分拆除后将顶部封闭,见图3。
图3尼德劳森电厂原有机组烟塔合一改造后净烟道走向Fig.3ThecleangasductstendtowardsinoriginunitsofNiederaussemPowerPlant2.2黑泵热电厂黑泵热电厂在柏林东南方向约130km处,该电厂原有一些小型供热机组,通过将小机组拆除建成2台发电能力为800MW的大型供热机组。2台新机组建成后较原来老厂少排放91%的SO2。新建机组为2800MW超临界发电机组,凝汽工况电厂发电效率41%,供热时电厂发电效率可达到55%。电厂从1993年建设第1台机组,1997年3月发电,第2台机组于1998年投产发电。电厂锅炉仍为Alstom-EVT生产的塔型炉,燃烧器采用低氮燃烧器(无脱氮装置),锅炉高160m,锅炉蒸发量2420th。在电除尘和脱硫装置中间布置给水加热装置将烟气由170降至130后分别进入2套脱硫装置,脱硫后净烟气量为2195万m3h,从脱硫塔顶部下弯降低高度后水平进入冷却塔中心,对应冷却塔热空气量为4073万m3h,见图4。36环境科学研究第18卷
图4黑泵热电厂模型Fig.4ThemodelofSchwarzePumpePowerPlant3烟塔合一技术特点及电厂实际数据31冷却塔设计技术冷却塔设计技术为烟塔合一技术核心,基本要求是冷却塔在保证正常汽轮机循环冷却水冷却的情况下,使排入的脱硫净烟气达到环保要求正常排放,其关键技术为冷却塔线形及尺寸、冷却塔强度(开孔技术)、冷却塔防腐和汽轮机循环冷却水冷却几个方面。设计的主要原则:a.最低热负荷要求:采用脱硫净烟气在冷却塔中心、淋水层上方高速(16~20ms)排放,冷却塔巨大的热湿空气对脱硫后净烟气形成一个环状气幕,对脱硫净烟气形成包裹和抬升。为保证脱硫后净烟气正常排放和抬升,烟塔合一的设计要求为汽轮机冷却循环水水量不能小于设计值的50%或者不能低于冷却塔热负荷的30%。b.冷却塔防腐和脱硫后净烟气排烟温度限制:冷却塔内部需施以一层基层和二层表层防腐,总厚度不小于150m;冷却塔外部需施以一层基层和一层表层防腐,总厚度不小于80m。理论上讲冷却塔的寿命取决于防腐层厚度,因此需限制高温烟气排入。由于烟塔合一技术已经比较成熟,现在德国烟塔设计公司通过一批项目的实施和长时间风洞试验的数据积累,已经可以根据中国电厂锅炉烟气量、脱硫后净烟气品质和环保要求,迅速给出冷却塔的概念设计。3.2净烟道设计技术初期的烟塔合一是冷却塔低位开洞和塔内烟气均布方式。近10年来设计技术不断进步,1993年黑泵电厂建设时已经采用冷却塔中心排烟技术,设计脱硫后净烟气从中心孔排出时烟气速度为18ms,不但减少塔壁腐蚀的可能性,而且有利于脱硫净烟气的扩散。1998年建设尼德劳森电厂新机组时净烟道采用从脱硫塔顶高度直接水平(下倾1)进入冷却塔中心技术,减少了净烟道长度和烟气系统阻力,见图5,6。图5黑泵热电厂冷却塔中心净烟道出口Fig.5TheoutletofcleangasductinnaturaldraftcooltowerinSchwarzePumpePowerPlant
图6尼德劳森电厂新建机组净烟道Fig.6ThecleangasductinnewunitinNiederaussemPowerPlant净烟道水平段设计有1的倾斜度是为了疏水,同时排烟装置一般采用竖直管口向上排放,为保证脱硫净烟气垂直向上,原则上设计竖直向上出口高度为烟道直径的15倍。33德国典型电厂烟塔合一实际数据尼德劳森和黑泵热电厂烟塔合一的实际工程数据如表2所示。34烟塔合一实施工艺341烟塔合一冷却塔技术工艺塔壳开孔:冷却塔上的开孔一般在淋水层除水器的上方,此处壳体较薄,这样对稳定性很重要的壳体下部就不会产生大的影响。由于开孔会引起壳体稳定性降低,壳体开孔处必须通过边缘的加强来补偿。补偿的措施一般为架设封闭肋梁,肋梁尺寸和洞口加固钢筋需通过应力计算确定。为防止周围冷空气进入塔37第1期林勇:烟塔合一技术特点和工程数据内,烟道穿过壳体部分用PVC材料或帆布包裹密封,见图7。冷却塔的防腐主要有2种方法:采用防酸水泥,如尼德劳森电厂新建978MW机组冷却塔,这种方法效果较好,但价格较高,为保证防酸水泥的足够固化时间,冷却塔的建造周期较长。采用防腐涂层,如黑泵电厂冷却塔,这种方法内外壁都必须进行防腐,一般用环氧树脂涂层进行防腐处理,内壁施3层防腐涂层,厚度150m,外壁施2层防腐涂层,厚度80m。进入待运行黑泵热电厂冷却塔内部,观察到从1997年运行的冷却塔内壁表面完好,表明完全可以采用防腐措施克服腐蚀难题。冷却组件:冷却水塔填料一般为PVC,现在大机组冷却塔也有采用压型薄钢叠片制成的填料,防止腐蚀表2尼德劳森和黑泵热电厂烟塔合一实际数据Table2TheacturedataofNiederaussemandSchwarzePumpePowerPlant名称黑泵热电厂尼德劳森电厂机组发电能力MW800978锅炉蒸发量(th-1)23202620凝汽器额定背压kPa004750.03550.02910.0358对应循环冷却水温度23.62723.627烟塔循环水热负荷MW6411060冷却塔循环水流量(th-1)6566491073循环水热水温度26.424.5循环水冷水温度18.014.70大气干球温度9.29.5大气湿球温度7.27.6大气相对湿度%7677大气压力hPa10131013脱硫后净烟气温度6564脱硫后净烟气流量(万m3h-1)3902191(382)当地政府规定SO2排放值(mgm-3)400400脱硫后净烟气SO2保证值(mgm-3)400200脱硫后净烟气SO2实测值(mgm-3)120冷却塔热空气流量(万m3h-1)40738208远距离测量噪声最大允许值dB38(A=648m,B=478m)37(距冷却塔520m)冷却塔底部直径m10414345冷却塔出口直径m611286冷却塔水池直径m109141冷却塔喉部直径m6110859冷却塔进风口高度m73013冷却塔高度m141200脱硫后净烟道直径m657脱硫后净烟气排烟方式脱硫塔顶向下弯后水平排入冷却塔中心脱硫塔顶直接水平排入冷却塔中心烟道距地面高度m6(距布水层高层)50注:数据由尼德劳森和黑泵热电厂提供。图7净烟道穿过冷却塔塔壁及边缘封堵Fig.7Thecleangasductgoesthroughthewallofcooltowerandenvelopsedge和堵灰。342净烟道工艺净烟道材料及安装:一般选择玻璃纤维聚脂作为冷却塔净化气管道的材料。由于这种材料的比重低,用这种材料制造的管道产生的荷载只有钢管的13,因此多数情况下,用塔支撑构件作为净化烟气管道的支架;尼德劳森和黑泵电厂净烟道是采用特殊缠绕法在现场制作的,对于直径65m,壁厚30mm的管子,一次生产出15m长,重约15tm,价格在德国约为2万欧元m左右。单节烟道从现场用特殊工具运到冷却塔,提升到固定结构的导轨上一节一节推进塔内进行安装,支撑或支吊在塔内及塔外支撑架上,最后装配导轨可拆除。净烟道支撑结构:净烟道重量不能作用在冷却塔壁上,必须由塔外钢架及塔内立柱支撑。对于改造机组,一方面更换轻型结构的填料,另一方面冷却塔钢筋混凝土支架基础用混凝土基座加固,支架顶连在一起,用拉杆和压杆将其与支撑构件的固定点相连,并且塔外设计有支撑钢架,见图8。净烟道与冷却塔之间设置有帆布样密封,烟道重量不作用在冷却塔壁上,而是由塔外钢架及塔内立柱支撑。烟道设计有膨胀节,如图9。38环境科学研究第18卷
烟塔合一技术的应用及对环境影响的分析
烟塔合一技术的应用及对环境影响的分析 发电设备（２０１０ Ｎｏ．５）
，’’’’ ’’’ ’、 ２环保技术与装备： ‘Ｉ‘。‘‘《Ｉ‘‘‘．Ｉ‘‘
烟塔合一技术的应用及对环境影响的分析
庄建华
（大唐哈尔滨第一热电厂，哈尔滨１５００７８）
摘要：介绍了烟塔合一技术在大唐哈尔滨第一热电厂的应用情况，阐述了烟塔合一技术的优势，详细
讨论了采用烟塔合一后对烟气的抬升高度、污染物排放以及循环水质的影响，从环境影响角度对烟气的烟囱
排放和烟塔合一排放方式进行了比较。
关键词：火电厂；烟塔合一；环境影响
中图分类号：ＴＭ６２１．７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—０８６Ｘ（２０１０）０５—０３８１—０４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔａｃｋ ａｎｄ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｔｏｗｅｒ Ｕｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ａｎｄ ｔｈｅ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ
ＺＨＵＡＮＧ Ｊｉａｎ—ｈｕａ
（Ｄａｔａｎｇ Ｈａｒｂｉｎ Ｎｏ．１ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ，Ｈａｒｂｉｎ １５００７８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｓｔａｃｋ ａｎｄ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｏｗｅｒ ｕｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｄａｔａｎｇ Ｈａｒｂｉｎ Ｎｏ．１
Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ ｉｓ ｂｅｉｎｇ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｗｈｉｌｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄ
ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｎ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｌｉｆｔｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ，ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ
ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｖｉｅｗ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ａ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｆｌｕｅ ｇａｓ
“烟塔合一”脱硫技术应用中应注意的问题
“烟塔合一”脱硫技术应用中应注意的问题
丁后亮
【期刊名称】《中国环保产业》
【年(卷),期】2011(000)010
【摘 要】以山阴电厂2×300MW机组烟气排放系统采用的烟囱、间冷塔、吸收塔＂三塔合一＂项目为例,分析了湿法脱硫技术运用在烟塔合一项目中的特点及所需要注意的问题。
【总页数】3页(P49-51)
【作 者】丁后亮
【作者单位】武汉凯迪电力环保有限公司,武汉430223
【正文语种】中 文
【中图分类】X701.3
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烟塔合一技术在湿法脱硫净烟气排放中的应用
热电技术 ２００７年第２期（总第９４期）
烟塔合一技术在湿法脱硫净烟气排放中的应用
王广慧 ，李春学 ，王智广。 （１．大唐国际锦州热电厂筹建处，辽宁锦州１２１００１； ２．河北唐山新区热电厂，河北丰润０６４０００）
摘要 随着湿法脱硫工艺的广泛应用，烟塔合一作为一种 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，烟塔合一技术的型式、工艺，冷却 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 ｌ 前言
石灰石一石膏湿法烟气脱硫（ＦＧＤ）工艺由于具 有：原料来源广泛、廉价易得；技术成熟、脱硫效率高 （可达９５％以上）；系统运行可靠、变负荷运行特性优 良；副产品可回收利用等诸多优点，在电厂脱硫系统 中被广泛应用，占８０％左右Ｌ１］。采用湿法脱硫后的 净烟温通常为４５～６５℃，为了保证低温湿烟气在排 人大气后的抬升高度，以达到有关环境保护标准，若 用烟囱排放则必须对净烟气进行再加热，因此火电 厂就要加装烟气再热系统，导致系统复杂，初投资及 运行维护费用增加。 烟塔合一是将湿法脱硫后的烟气送入自然通风 冷却塔与冷却塔气流一起排人大气的烟气排放技 术。烟塔合一技术利用冷却塔巨大的湿热空气上升 气流对脱硫后的净烟气形成包裹和抬升，从而促进 烟气中污染物的扩散 ］。采用该技术可以省略火电 厂湿法烟气脱硫系统的再热器和烟囱，大大简化了 火电厂的烟气系统，减少了设备投资，因此具有很好 的经济性。 烟塔合一技术最早起源于德国。早在１９６７年 １０月，德国就提出了烟气与冷却塔羽烟混合排放的 概念，１９７７年德国研究技术部和Ｓａａｒｂｅｒｗｅｒｋｅ ＡＧ 公司联合设计了Ｖｏｌｋｌｉｎｇｅｎ电厂，１９８２年８月该厂 的烟塔合一机组开始运行，１９８５年完成一系列测评， 自此烟塔合一技术在德国新建厂中得到了广泛应 用，一批老机组也进行了改造。同时，德国结合工程 实际制订了烟塔合一技术的相关技术标准和评价准 则。随着烟塔合一技术的逐步成熟，在德国、波兰、 土耳其、希腊等国家已经改建和新建了很多无烟囱 电厂。 目前，烟塔合一技术在国内的许多电厂开始被 广泛采用。辽宁大唐国际锦州热电厂、河北三河电 厂、天津国电东北郊热电项目等新建机组均采用烟 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，对一期四台８３０ｔ／ｈ超高 压塔式直流锅炉进行脱硫技术改造，每一台炉配一 座吸收塔，同时新建一座１２０ｍ高的自然通风冷却塔 进行烟气排放。截止到２００６年１２月２０日４台机组 脱硫系统和烟塔合一工程全部投入运行，华能北京 热电厂成为我国首个可取消烟囱的火电厂，该项工 程是亚洲首个烟塔合一工程。其中，三河电厂是第 一个采用国产化烟塔合一技术的机组。
“烟塔合一”技术在环评中有关问题的探讨
龙源期刊网
“烟塔合一”技术在环评中有关问题的探讨
作者：李立峰 张树深
来源：《绿色科技》2010年第06期
摘要:介绍了国内外燃煤电厂“烟塔合一”技术的应用现状,阐述了“烟塔合一”的工艺流程及技术特点,重点进行了“烟塔合一”排烟方案与常规的烟囱排烟方案对环境影响的对比分析,并针对燃煤电厂“烟塔合一”技术在环评过程中存在的问题进行探讨。
关键词:燃煤电厂;烟塔合一;环境影响评价
中图分类号:X169
文献标识码:B
文章编号:1005-569X(2010)06-0098-03
1 引言
“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高于比冷却塔高几十米的烟囱,从而促进烟气内污染物的扩散。“烟塔合一”技术起源于德国。我国燃煤电厂自2005年开始引用“烟塔合一”技术,该技术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,减少了设备投资并节约了有限的土地资源。
2 “烟塔合一”技术的应用现状
2.1 国外应用现状
德国于20世纪70年代开始研究“烟塔合一”技术,于1982年建设第一座“烟塔合一”火电厂,即Volklingen电厂。1985年完成一系列测评。自此,“烟塔合一”技术在德国新建电厂中得到了广泛应用。同时,德国结合工程实际制订了“烟塔合一”技术的相关技术标准和评价准则。随着“烟塔合一”技术的逐步成熟,德国、波兰、土耳其、希腊等国家改建和新建了很多无烟囱电厂,其中大部分集中在德国。目前,德国采用“烟塔合一”技术且已运行的有20多座电厂,装机总容量超过12000MW,最大单机容量已达到1000MW[1],如德国的Neurath电厂,装设2×1100MW机组。 龙源期刊网
先进的烟塔合一新技术
先进的烟塔合一新技术
李建新
【期刊名称】《热能动力工程》
【年(卷),期】2007(22)4
【摘 要】目前，随着华能北京热电厂4号脱硫系统完成168h试运，4台机组脱硫系统和烟塔舍一工程全部投入运行。 烟塔合一工程率先引进具有国际先进水平的烟塔合一技术，处理后的烟气经过新建烟塔排放，与常规带气气再加热装置的脱硫系统相比（30万kW机组），能有效抬升烟气排放高度，提高环境质量，同时节电、节水和回收余热，每年可节省约4．5万t原煤，约合1560万元。
【总页数】1页(P408-408)
【关键词】烟塔合一;技术;脱硫系统;烟气排放;加热装置;环境质量;回收余热;热电厂
【作 者】李建新
【作者单位】山西电力科学研究院
【正文语种】中 文
【中图分类】TK223.28
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1.燃煤发电厂烟塔合一环境影响之二--华能北京热电厂烟塔合一设计环境影响估算
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浅析火电厂脱硫烟塔合一技术的应用
科技情报开发与经济 ＳＣＩ－ＴＥＣＨ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ ２０１ １年第２１卷第１２期
文章编号：１００５—６０３３（２０１１）１２—０１４８—０３ 收稿日期：２０１ｌ－ｏ３—１１
浅斩火电厂脱旎烟硌舍一技术的应用
马晓峰
（１．华北电力大学，北京，１０２２０６；２．山西省电力勘测设计院，山西太原，０３０００１）
摘要：根据烟塔舍一技术的成因及特点，提出了现阶段烟塔合一技术存在的问题及
解决方案，以期为其他工程利用冷却塔排放脱硫烟气技术的实施提供技术参考。
关键词：火电厂；脱硫；烟塔合一技术
中图分类号：ＴＭ６２１ 文献标识码：Ａ
ｌ烟塔合一技术简介
烟塔合一技术是指将火电厂烟囱和冷却塔（湿冷塔、间冷
塔）合二为一，取消烟囱，利用冷却塔的巨大热量，排放并有效抬
升脱硫后的净烟气。
此项技术的研究始于２Ｏ世纪７Ｏ年代，８Ｏ年代初应用于德
国，经过近４０年的试验、研究、分析和改进，已日趋成熟。迄今为
止，世界上约有２Ｏ多个电厂采用了此项技术，主要分布于德国、
波兰、土耳其、意大利、匈牙利、希腊等国，我国三河电厂、天津国
电津能公司、华能北京热电公司也采用了该项技术。
２烟塔合一技术成因及特点
该项技术的应用始于德国。湿法脱硫后的烟气水分含量高， 湿度大，温度一般在４５℃～５０℃之间，烟气处于全结露状态。利
用烟囱排烟则烟囱出口烟气呈白色水雾，视觉效果较差，烟气抬
升高度较低，污染物扩散能力有限，为此，德国环境保护法规中 有烟囱排烟温度应超过７２℃的规定。因此，为满足脱硫后烟温的
升高，德国前期建设的湿法脱硫装置中全部设置有烟气—烟气
换热器（ＧＧＨ）。但经过多年运行，发现设置ＧＧＨ不仅能耗高、投
资大、占地多，而且其较高的故障率已大大影响了脱硫装置的可
用率。而采用冷却塔排烟，既节省了湿烟囱建设费用，而且由于
充分利用了冷却塔的巨大能量，使得脱硫后的湿烟气能得以有
热电厂烟塔合一排烟对住宅小区环境影响分析
热电厂烟塔合一排烟对住宅小区环境影响分析
摘要：在我国城镇化建设速度不断加快的背景下，城市建设用地日益紧张，为了满足社会发展需求，许多热电厂建设在住宅小区附近，其运行会对住宅小区环境产生一定的影响，所以需要合理评估热电厂烟塔合一排烟对住宅小区的影响，以影响为基础，对其进行优化调整，从而降低对住宅小区环境的影响。因此，本文将对热电厂烟塔合一排烟对住宅小区环境影响方面进行深入探究，并结合实践经验总结一些措施，希望可以对相关人员有所帮助。
关键词：热电厂；烟塔合一；住宅小区；环境影响
在环境规划与环境影响评价工作中可以发现，错综复杂的城市、近郊空间布局中，建筑体量逐渐增加，且高度大幅度提升，使得建筑密度提高，改变了原有大气污染物高稀释扩散空间，会对人们身体健康产生影响，所以大气污染物在城市中的扩散问题，逐渐成为研究热点。烟塔合一技术是将锅炉产生的烟气，通过自然通风冷却塔排放进入大气的技术，将电站锅炉产生的烟气，通过管道进入冷却塔中，在冷却塔淋水上方排出，最后实现烟气中污染物扩散的工程，所以需要明确对住宅小区的环境影响。
1热电厂烟塔合一技术分析
热电厂是利用燃料（如煤炭、天然气等）进行热能转换，再利用蒸汽驱动汽轮机发电的设备，而烟塔则是作为热电厂中的重要组成部分，主要用于净化烟气。随着环保意识的不断提高，热电厂烟塔合一技术应运而生，热电厂烟塔合一技术是将原本需要单独建造的烟囱和烟气净化器结合在一起，形成一个综合的设备，该技术不仅可以降低热电厂的建设成本，还可以减少对环境的污染；在热电厂烟塔合一技术中，烟气经过锅炉后，进入烟塔净化器，烟气在净化器中被过滤和吸收，净化后的烟气在烟囱中排放出去，通过该方式可以达到更好的净化效果，使排放的废气更加环保。除此之外，热电厂烟塔合一技术还可以节约建设用地，由于合一后的烟塔占地面积相对较小，所以可以节约建设用地，对于土地资源匮乏的地区具有重要意义[1]。
2热电厂烟塔合一排烟对住宅小区环境影响
“烟塔合一”技术在环评中有关问题的探讨 2
２０１０年６月 绿色料技 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｒｅｅｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第６期
“烟塔合一’’技术在环评中有关问题的探讨
李立峰，张树深
（大连理工大学，辽宁大连１１６０２４）
摘要：介绍了国内外燃煤电厂“烟塔合一”技术的应用现状，阐述了“烟塔合一”的工艺流程及技术特点， 重点进行了“烟塔合一”排烟方案与常规的烟囱排烟方案对环境影响的对比分析，并针对燃煤电厂“烟塔
合一”技术在环评过程中存在的问题进行探讨。 关键词：燃煤电厂；烟塔舍一；环境影响评价 中图分类号：Ｘ１６９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００５—５６９Ｘ（２０１０）０６—００９８－０３
１ 引言
“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
体的抬升高度高于比冷却塔高几十米的烟囱，从而
促进烟气内污染物的扩散。“烟塔合一”技术起源于
德国。我国燃煤电厂自２００５年开始引用“烟塔合
一”技术，该技术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
了设备投资并节约了有限的土地资源。
２“烟塔合一＂技术的应用现状
２．Ｉ 国外应用现状
德国于２Ｏ世纪７Ｏ年代开始研究“烟塔合一”技
术，于１９８２年建设第一座“烟塔合一”火电厂，即
Ｖｏｌｋｌｉｎｇｅｎ电厂。１９８５年完成一系列测评。自此，
“烟塔合一”技术在德国新建电厂中得到了广泛应
用。同时，德国结合工程实际制订了“烟塔合一”技
术的相关技术标准和评价准则。随着“烟塔台一”技
术的逐步成熟，德国、波兰、土耳其、希腊等国家改建
和新建了很多无烟囱电厂，其中大部分集中在德国。
目前，德国采用“烟塔合一”技术且已运行的有２Ｏ多
座电厂，装机总容量超过１２０００ＭＷ，最大单机容量
已达到ＩＯ００ＭＷ＿１］，如德国的Ｎｅｕｒａｔｈ电厂，装设２
烟塔合一节能技术
Ｖｏ１．３２ ＮＯ．Ｌ Ｆｅｂ．２０ｌ３ 河北电力技术 Ｉ｛ＥＢＥＩ ＥＩ Ｅ 、ＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ 第３２卷第ｌ期 ２０１３年２月 响，在深入分析各项业务需求的基础上，应对承载配 电自动化的骨干通信网进行改造和完善，提高其接 入能力和传输能力，保障配电通信业务的有效承载。 ４ 结束语 邢台配电通信网采用ＥＰ（）Ｎ光纤专网为主，无 线ＧＰＲＳ专网为辅的组网方式，既能够实现配电通 信网的快速布网，又能够满足智能配电业务对通信 带宽和可靠性的要求。 参考文献： ．Ｓ止．‘ｔ．址．址．址．址．１｜Ｌ．１止．址．‘屯．址．｛止．Ｓ ． ．Ｌ．‘ ．址．址．址．１ｌＬ 节能技术之二十八 肖世杰．构建中圜智能电网技术思考ＬＪｊ．电力系统ｌ；１动化， ２００９，３３（９）：ｌ一４． 李文伟，邱利斌．配网自动化ｌ搜通信系统的规划建设口］．电，Ｊ 系统通信．２００９，３０ｆ２）：５—７． 张平泽．赵振勇．基于低压电 线载波通信方法的比较ｌ－１］．电 子没计 Ｉ：程．２Ｏ１０，１８（２）：２６—２８． 蔡万升，汤辉，张军．等．基于ＥＰＯＮ技术的配电自动化通 信系统ＥＪ３．电力系统通信，２０１０，３１（１２）：ｌ１—１ ５． 卅培忠．用电信息采集系统在电力企业的应用分析［ｊＪ．中国电 力教育，２Ｏｌ０（９）：２５４—２５６． 本文责任编辑：王丽斌
烟塔合一节能技术 烟塔合一是指将火电厂锅炉烟囱和冷却塔合 二为一，取消烟囱而将锅炉排烟经过烟气净化处理 后直接排入冷却塔，在冷却塔内部热空气的作用下 使烟气及其所携带的残余污染物得到更大抬升的 一种烟气排放方式。 问题提出：湿法烟气脱硫技术具有脱硫反应速 度快、脱硫效率高等优点，在我国火电厂得到越来 越广泛的应用。采用湿法脱硫后的清洁烟气温度 一般为４５～６５ Ｃ，也即达到烟气饱和温度点，利用 烟囱排烟，但烟囱出口烟气呈白色水雾，视觉效果 较差．烟气抬升高度较低．污染物扩散能力有限。 因此在进入烟囱前必须经过烟气一烟气换热器 （ＧＧＨ）加热使其温度升高，以增加其排入大气后 的抬升高度。保证烟气中含有的污染物得到有效扩 散，满足相关环保标准，但烟气再热的方法将增加 火电厂的建设投资并造成能源浪费。 推荐方法：烟塔台一技术的研究始于２Ｏ世纪 ７０年代，最早于１９８２年成功应用在德国ＲＷＥ电 力公司的装机容量为２】０ Ｍｗ的伏林根电厂。上 世纪８Ｏ年代后期．德国陆续出台和完善了包括设 计、建筑、材料、腐蚀评估、填料等内容的技术条款． 技术日趋成熟，目前在德国、波兰、匈牙利、希腊、捷 克和土耳其等国取得了较快发展。采用该技术可 以省去火电厂湿法烟气脱硫系统的ＧＧＨ和烟囱， 这不仅可以提高火力发电厂的能源利用效率，而且 大大简化了锅炉烟气系统，减少了设备投资。典型 的烟塔合一系统工艺流程如图１所示。 应用实例：采用烟塔合一技术，利于烟气的稀 ・９０・ 凝结水或热网水冷却 图１ 烟塔合一系统工艺流程 释和扩散，有利于保护环境，同时也具有较好的经 济性，其主要体现在节电和余热回收利用上：节电 方面，以某３００ Ｍｗ机组所配脱硫系统为例估算， ＧＧＨ系统中诸如防泄漏密封风机电机、轴旋转电 机、再热段低泄漏密封风机电机、再热器密封空气 风机电机、高低压冲洗水泵等转动机械的电能消耗 约１５０ ｋＷｈ／ｈ，按全年５ ２００ ｈ利用小时数估算， 年节约耗电约为７８万ｋｗｈ；余热回收方面，排烟 加热凝结水泵出口部分主凝结水或（采暖期）加热 热网水，年可节煤ｌ～２ ｇ／ｋＷｈ。另外，较高温度 的湿烟气进入自然通风冷却塔后，会造成冷却塔上 方混合气体温度提高，从而使冷却塔通风能力增 加，也会带来相应的节能效果。 建议：近年来烟塔合一技术在我国正逐步发 展，虽然取得了一定成效，但也面临一些问题，如目 前很多国内的环境评估研究都是沿用德国 ＶＤＩ３７８４标准，而我国的地域面积要远远大于德 国，环境、气候等因素也要相对复杂，完全照搬德国 的标准体系会造成相应的环境评估缺乏可靠性和 说服力。另外，冷却塔内防腐材料的可靠性，包括 对循环水水质的动态控制等都还需进一步通过实 际工程的运行数据来验证。
烟塔合一之烟气余热换热器专题报告
1 烟塔合一之烟气余热换热器专题报告
内容提要：本专题针对“烟塔合一”方案，对增设烟气余热换热器的方案进行了论证。在烟气进入脱硫塔入口前装设余热换热器，将烟气温度从117℃降至85℃，回收的热量进入凝结水系统。经过初步设计核算，本方案可以降低发电煤耗1.27g/kWh，每年可节省资金332万元，增加的投资约3年即可回收。
关键词：烟塔合一;余热换热器;经济效益
1 本专题背景
目前国内已有大型的燃煤电站采用烟塔合一方案。该方案不设烟囱，烟气直接进入冷却塔，同时取消烟气进脱硫塔之前的GGH。由于空气预热器出口烟气温度120℃，需经过减温才能进入脱硫塔。如果采用喷水对烟气降温，在BMCR工况喷水量约32t/h，不仅耗水量较大，而且损失烟气减温的焓值。本专题报告引入我院引进日本东京电力1000MW机组烟气余热二级换热器的设计思路，探讨烟气进脱硫塔之前与部分凝结水进行换热，从而降低烟气温度和利用余热提高机组效率的可行性与经济性。 目前，日本东京电力已有1000MW超临界机组电除尘器进口前设置烟气冷却器的经验，采用了低温电除尘器，使得除尘效率大大提高，电场长度及电场数减少，降低了引风机的出力，提高了机组热效率。我院引进设计技术后，在工程设计上已无难题，但根据我们向国内主要电除尘器和风机厂家咨询，短期内在设计工艺和材料使用上尚未具备制造低温电除尘器和耐腐蚀风机的条件，但随着材料工艺和电除尘设计工艺的发展，预计不久的将来将具备生产低温电除尘器的可能。兼顾到工期和设备制造以及造价的因素，本文对某600MW级工程采用“烟塔合一”方案中使用烟气余热换热器（设置在脱硫吸收塔前）以降低用水量和提高机组热效率进行研究。
2 换热器装设方案
1.1 换热器装设位置
某600MW级工程空气预热器出口烟气温度为120℃，酸露点为80.9℃，脱硫塔的入口烟气温度设计为85℃。装设烟气余热换热器吸收烟气热量使其降温，共有两种布置方案：第一种方案是将余热换热器布置在空气预热器出口之后，除尘器入口之前；第二种方案是将余热换热器布置在两台引风机出口烟道汇合之后，脱硫塔入口之前。