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煙氣消白技術

消白原理:從含水量過飽和狀態(tài)到不飽和狀態(tài)

主要路徑:1.升溫—體積含濕量不變

          2.降溫凝水后加熱—體積含濕量下降

          3.空氣混合—體積含濕量下降,可不升溫消白

主要技術路線:

1. WGGH系統(tǒng)

   WGGH即指水煤煙氣-煙氣換熱器;主要原理方式如下所示:

(1)原煙氣放熱器回收煙氣余熱。

    眾所周知,鍋爐空氣預熱器出來的煙氣溫度普遍較高。很多電廠的空預器出口煙溫高于120℃(BMCR工況),這其中有很大的余熱回收的潛力。經(jīng)過計算研究,我們決定采用加裝原煙氣放熱器的方式,可以將煙氣溫度由120℃以上降低到90℃左右,回收的熱量用來加熱閉式循環(huán)水,將水溫由70℃加熱到100℃左右。原煙氣放熱器布置在鍋爐引風機出口、脫硫塔進口之間煙道上。

(2)凈煙氣再熱器將煙氣升溫。

    從脫硫塔后出來的凈煙氣溫度比較低,只有40-50℃(BMCR工況),如果直接經(jīng)煙囪排放,會容易對煙囪造成腐蝕,同時煙氣排放指標肯定無法達到國家標準的要求。所以我們采用在脫硫塔出口與煙囪之間的煙道上加裝凈煙氣再熱器,利用在原煙氣放熱器中被加熱過的閉式循環(huán)水來將濕式電除塵出口的煙氣加熱升溫,使煙溫升高到-78℃以上。這樣就通過閉式循環(huán)水為媒介,將原煙氣的熱量傳遞給了凈煙氣。

(3)鍋爐低負荷工況進行系統(tǒng)補熱。

    鍋爐出口煙氣溫度隨著機組負荷變化,也隨著外界環(huán)境溫度變化,當冬季機組負荷低于70%時,有可能鍋爐出口煙氣溫度低于100℃,此時原煙氣放熱器回收的煙氣熱量不足以將脫硫后的凈煙氣加熱到78℃以上,為了保證將脫硫后的凈煙氣加熱到78℃以上,同時保證WGGH不會發(fā)生煙氣低溫腐蝕,就需要設計補熱系統(tǒng)。此技術存在無泄漏、布置靈活、控制煙溫等優(yōu)點;目前,作為有效的消“白煙”措施,得到了較為廣泛的應用,但污染物減排量小。在某些要求凈煙氣降溫的地區(qū)不符合政策要求。

2. 冷凝—升溫技術

    冷凝—升溫技術是在WGGH的基礎上,中間增加一級煙氣冷卻冷凝設備;降低脫硫后排煙溫度,從而減少煙氣中的含濕量,去除水蒸氣、微細顆粒、SO3氣溶膠、可溶性鹽的污染物作用明顯;回收部分凈煙氣中的水,之后增加升溫換熱器,使煙氣中的水分呈不飽和狀態(tài),能夠有效的減少白煙現(xiàn)象。

    冷凝冷源主要有江河水、海水、空氣、余熱回收等。

    冷凝換熱形式主要有以下幾種:

(1)噴淋冷卻

    煙氣噴淋冷卻收水技術是通過在脫硫塔后建一煙氣噴淋降溫收水冷凝塔和閉式通風冷卻塔,通過熱媒水完成煙氣與環(huán)境空氣的換熱。此形式需場地新建冷卻冷凝塔和空冷塔,回收的水與熱媒水無法區(qū)別,對空冷器材質(zhì)要求高。

(2)水/氣間壁式換熱

    在水資源缺乏的地區(qū),煙氣中的水蒸氣是一個很好的水的來源。在煙氣脫硫后的煙道內(nèi)放置一個間壁式換熱器,以環(huán)境空氣為冷源使得煙氣中的水分凝結。經(jīng)過計算:每降低1攝氏度可產(chǎn)生5~10噸的凝結水,大大節(jié)約了水資源;同時因為煙氣中的水含量減少,降低了用于煙氣再加熱的能耗,達到了煙氣消白的效果;在冷凝過程中捕集了PM2.5為代表的微塵(氣溶膠),達到低于5mg/m3粉塵排放的環(huán)保要求,減少SO3的排放。

    優(yōu)勢:可以直接回收煙氣冷凝水,而不與冷卻水混合;

          換熱器可選擇范圍廣,多使用金屬、PTFE氟塑料等。

    缺點:間壁式換熱效果差,換熱器體積大,煙氣系統(tǒng)阻力,投資高;換熱器布置在濕法脫硫除霧器后,煙氣中凝結出來的水以霧滴形式存在,需另設除霧裝置,保證冷凝效果。

(3)脫硫漿液冷卻冷凝技術

    在脫硫漿液管道增設漿液/水冷凝式換熱器,脫硫塔起了噴淋冷卻塔的作用;

    優(yōu)勢:發(fā)揮了脫硫塔的噴淋冷卻作用,不需另建噴淋冷卻塔;

      漿液與冷卻水換熱效率高,投資低,不增加煙氣系統(tǒng)阻力。

    缺點:煙氣冷凝下來的凝結水無法與脫硫漿液分離,會增加脫硫系統(tǒng)水平衡壓力。

3. 空氣加熱再混合技術

    優(yōu)點:不需要塔前取熱,煙氣不升溫可“消白”

          冷卻介質(zhì)是空氣,可凝水+降含濕量

    缺點:增加冷風風機,有一定耗能

         冷卻風量較大,煙囪自拔力需核算

         夏天氣溫高,風冷效果并不理想

         是否適合大容量機組