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1、濕法FGD濕煙囪工藝的問題及對策摘要:介紹了濕法FGD濕煙囪工藝的可行性和選擇該工藝時(shí)應(yīng)考慮的問題,并提出了濕煙道、濕煙囪設(shè)計(jì)的基木要求。關(guān)鍵詞:濕法煙氣脫硫;濕煙囪;工藝選擇;設(shè)計(jì)據(jù)徳國火力發(fā)電廠的統(tǒng)計(jì),熱交換器占總投資費(fèi)用的7.0%
2、:1];珞琰電廠3、4號卜'GD在主要設(shè)備進(jìn)口的情況下,2臺國產(chǎn)光管和螺旋肋片管煙氣加熱器(GGH)占總設(shè)備費(fèi)的3.5%左右。若取消GGH,降低FGD總壓損、FGD增壓風(fēng)機(jī)容量和電耗,可大大減少運(yùn)行和檢修費(fèi)用。就我們的經(jīng)驗(yàn),燃用高硫煤的GGI1檢修、改造費(fèi)用相當(dāng)
3、高,同時(shí),GGH還是適成FGD事故停機(jī)的主婆設(shè)備。在大多數(shù)情況下,-?套精心設(shè)計(jì)的濕煙囪EGD的總投資和運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用較裝有GG11的FGD要低得多。目前,許多FGD系統(tǒng)(特別是德、H)都裝冇GGH,但自20世紀(jì)80年代中期以來,美國設(shè)計(jì)的大多數(shù)FGD已選擇濕煙囪運(yùn)行[2]。近年,我國也提岀了采用濕煙囪工藝的耍求。木文將概耍地介紹采用濕煙囪需要考慮的問題,以供選擇工藝方案時(shí)參考。1GGH的功能及省卻GGH的可行性GGH的功能:(1)増強(qiáng)污染物的擴(kuò)散;(2)降低煙羽的可見度;(3)避免煙囪降落液滴
4、;(4)避免洗滌器下游側(cè)設(shè)備腐蝕。就目前的FGD工藝技術(shù)水平而言,加熱煙氣對于減少洗滌器下游側(cè)的冷凝物是冇效的,但對去除透過除霧器被煙氣夾帶過來的液滴和匯集在煙道壁上的流體重新被煙氣夾帶形成的較大液滴作用不大。因此,加熱器對于降低其下游側(cè)設(shè)備腐蝕的作用冇限。實(shí)際上,無論是洗滌器上游側(cè)的降溫?fù)Q熱器還是下游側(cè)的加熱器,其本身的腐蝕就令人頭痛。隨著ME、煙道、煙囪設(shè)計(jì)的改進(jìn)和結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展,從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度來說,省卻GGH是可行的。2采用濕煙囪應(yīng)考慮的問題2.1影響選擇濕煙囪的因素火電廠選擇濕煙囪運(yùn)
5、行通常是出于投資、運(yùn)行和維修費(fèi)用的考慮,在大多數(shù)情況下,濕煙囪方案具有最低的總費(fèi)用。但是,煙氣擴(kuò)散和煙羽的不透明度等其他因素有可能壓倒經(jīng)濟(jì)方面的考慮。2.1.1煙流擴(kuò)散為防止煙流下洗(downwash),煙囪出口處流速不宜低于該高度處風(fēng)速的1.5倍,一般宜在20?30m/s,排煙溫度在100°C以上[3]。煙流下洗不僅會腐蝕煙囪的組件材料,而且減弱了煙氣的擴(kuò)散,影響周圍環(huán)境。在低于0°C的氣溫下述會導(dǎo)致煙囪上結(jié)冰。外煙囪的直徑過大,會在其下風(fēng)側(cè)產(chǎn)生較大的低壓區(qū),因此,有多個(gè)內(nèi)煙道的煙囪發(fā)牛煙流2
6、先的可能性較單煙道煙囪更人。濕煙囪排放的低溫?zé)煔馓?垂直擴(kuò)散速度低,出現(xiàn)煙流下洗的可能性更大。濕煙囪的另一個(gè)問題是煙囪“降雨”(stackrainout),其起因是煙氣夾帶的液滴,這種降雨通常發(fā)生在煙囪下風(fēng)側(cè)兒百米內(nèi)。雖然加熱焰氣的濕法FGD也可能發(fā)生煙囪降南,但濕煙囪出現(xiàn)的兒率更大。2.1.2煙羽的黑度發(fā)電廠排放煙氣的透明度主耍受飛灰顆粒物、液滴和硫酸霧的影響,造成煙氣不透明的主要物質(zhì)是N02。飽和熱煙氣離開煙囪后溫度下降,形成水霧,這種含有較多水汽或其他結(jié)晶物質(zhì)的白色煙氣會降低煙氣的黑度
7、,使得測得的黑度不能真實(shí)地反映污染情況。濕煙囪排放白色煙流更嚴(yán)巫。2.1.3冷凝物的形成煙囪降雨的直接原因是煙氣中有水滴,其來源:(1)透過ME夾帶過來的液滴,這種液滴直徑通常在100?1000um,少數(shù)人T2000um,其雖與ME的性能、淸潔狀況、煙氣流速等因素有關(guān)。(2)飽和煙氣順著煙囪上升時(shí)床力下降,絕熱膨脹使煙氣變冷,形成直徑人約為lum的水滴。(3)熱飽和煙氣接觸到較冷的煙道和煙囪內(nèi)壁形成了冷凝物。由于受慣性力的作用,煙氣夾帶的較人水滴撞到煙道和煙囪壁上,并與壁上冷凝液結(jié)合,并重新被帶
8、入煙氣,這些重新被帶出的液滴直徑通常在1000-5000PmZ間,?其量取決于壁ifli的特性和煙氣流速。粗糙的壁而、較高的煙氣流速使夾帶量增加。2.2濕煙囪工藝采用裝置的設(shè)計(jì)耍求MR的匸確設(shè)計(jì)和運(yùn)行對丁?濕煙囪工藝尤為巫耍。以逆流噴淋吸收塔為例,繪上層噴淋母管與ME端而應(yīng)有足夠的距離;ME端面煙氣的分布應(yīng)盡量均勻;應(yīng)選用臨界速度高、透過的夾帶物少(<50mg/m3)、材料堅(jiān)固、表而光滑的高性能ME;盡可能選擇水平煙氣流ME;設(shè)置沖洗和壓差監(jiān)視裝置。2.2.2出口煙道接觸濕煙氣的煙道壁、導(dǎo)流板、
9、支擦加固件上會留有液體,因此,煙道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少水淤積,要有利于冷凝液排往吸收塔或收集池;膨脹節(jié)和檔板不能布直在低位點(diǎn),同時(shí)要設(shè)計(jì)排水設(shè)誕。為盡量減少煙氣夾帶液體,甚至不允許煙道內(nèi)有加網(wǎng)件。每種材料都冇其特冇的煙氣重新夾帶液體的臨界速度,如果煙氣流速始終低于所用結(jié)構(gòu)材料的臨界流速,就可授大限度地減少夾帶液體。對大多數(shù)出口煙道材料來說,開始明顯巫新夾帶液體的煙氣流速是12?30m/s,對于內(nèi)表而平整光滑、不連續(xù)結(jié)構(gòu)少的煙道,臨界流速可取該范FH的上限。煙囪入口煙道應(yīng)避免采用內(nèi)部加固件,一般主張煙