煙塔合一技術概述
國內(nèi)新建火電廠開始大規(guī)模脫硫后,廣泛采用了濕法脫硫技術。電力行業(yè)面臨如何處理脫硫后煙氣熱量低、含濕量大的技術問題。對電廠內(nèi)部來講,脫硫后凈煙道、旁路煙道和煙囪造價大幅度上升;對環(huán)境管理來講,脫硫后(低熱、濕) 煙氣從煙囪排放污染特點如何,國內(nèi)經(jīng)驗還不多。因此脫硫煙氣排放成為電力行業(yè)和環(huán)境管理部門共同關注的一個問題。
煙塔合一技術是利用冷卻塔巨大熱量和熱空氣量對脫硫后濕煙氣進行抬升,在大多數(shù)情況下,其混合氣體的抬升高度遠高于比冷卻塔高幾十～100 m 的煙囪,從而促進煙氣內(nèi)污染物的擴散。同時,該技術可提高電力系統(tǒng)能源利用效率,簡化電廠煙氣系統(tǒng)的工藝設計,在一定程度上降低電廠投資。
對于無煙氣換熱器的石灰石—石膏濕法脫硫系統(tǒng),脫硫后的凈煙氣是直接接入經(jīng)過防腐改造的煙囪進行排放,而除此方法外,脫硫后的凈煙氣也可以接入冷卻塔進行排放,這就是煙氣脫硫中廣泛關注的煙塔合一技術。
煙塔合一技術是將火電廠煙囪和冷卻塔合二為一,取消煙囪,利用冷卻塔巨大的熱濕空氣對脫硫后的凈煙氣形成一個環(huán)狀氣幕,對脫硫后凈煙氣形成包裹和抬升,增加煙氣的抬升高度,從而促進煙氣中污染物的擴散。采用該技術后,不僅可以提高火力發(fā)電系統(tǒng)的能源利用效率,而且大大簡化了火電廠的煙氣系統(tǒng),減少了設備投資和脫硫系統(tǒng)的運行維護費用。該技術已在華能北京熱電廠獲得應用。
德國于20 世紀70 年代開始研究煙塔合一技術,1982 年建設煙塔合一火電廠,已運行20 多座,裝機總?cè)萘砍^13 GW , 最大單機容量已達到1 GW。并對一批老機組也進行了煙塔合一改造。我國華能北京熱電廠也采用了此該項技術,并在2006 年12 月投入運行,成為我國乃至亞洲首個可以取消煙囪的電廠。此外,天津東北郊熱電廠、河北陡河電廠、浙江寧海電廠新擴建機組也有意采用煙塔合一技術。
煙塔合一工藝系統(tǒng)通常有2 種排放形式,分別為外置式和內(nèi)置式。
1 外置式
把脫硫裝置安裝在冷卻塔外,脫硫后的潔凈煙氣引入冷卻塔內(nèi)排放。
脫硫裝置安裝在冷卻塔外,凈煙氣直接引到冷卻塔噴淋層的上部,通過安裝在塔內(nèi)的除霧器除霧后均勻排放,與冷卻水不接觸。國外早期當脫硫系統(tǒng)運行故障時,由于原煙氣的溫度和二氧化硫的含量相對較高,不適于通過冷卻塔排放,需經(jīng)干式煙囪排放。目前由于脫硫裝置運行穩(wěn)定,冷卻塔外一般不設旁路煙囪。
2 內(nèi)置式
近幾年國外的煙塔合一技術進一步發(fā)展,開始趨向?qū)⒚摿蜓b置布置在冷卻塔里面。使布置更加緊湊,節(jié)省用地。其脫硫后的煙氣直接從冷卻塔頂部排放。由于省去了煙囪、煙氣熱交換器,減少了用地,可大大降低初投資,并節(jié)約運行和維護費用。
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