摘要： “煙塔合一”技術(shù),即取消火電廠中的煙囪,將鍋爐經(jīng)除塵脫硫后排出的煙氣,經(jīng)自然通風(fēng)冷卻塔排放到大氣中。國外在70年代已開始研究和使用該技術(shù)。目前我國火電廠尚未使用此技術(shù),但隨著電廠排放的煙氣品質(zhì)越來越好,已為使用該技術(shù)提供了可能性。

關(guān)鍵詞：煙塔合一,技術(shù),應(yīng)用

“煙塔合一”技術(shù),即取消火電廠中的煙囪,將鍋爐經(jīng)除塵脫硫后排出的煙氣,經(jīng)自然通風(fēng)冷卻塔排放到大氣中。此項(xiàng)技術(shù)首先在德國使用,從20世紀(jì)70年代開始,已有了多座大型火電廠采用。2003年投產(chǎn)的1 000 MW 級Neideraussem電廠也采用此項(xiàng)技術(shù),應(yīng)該說是成熟可行的。

1　“煙塔合一”技術(shù)應(yīng)用的前提

采用“煙塔合一”技術(shù)的前提是對煙氣的品質(zhì)有一定的要求。以往我國電廠鍋爐的排煙,含塵量和含SO2 量高,如由冷卻塔排出,將使塔內(nèi)盛水裝置產(chǎn)生污垢,冷卻水質(zhì)變壞,塔筒的腐蝕影響增大。在我國新的火電廠排放標(biāo)準(zhǔn)中,規(guī)定煙氣含塵量不大于50 mg/m3 , SO2 含量不大于400 mg/m3 ,NOx 含量不大于450 mg/m3 (對煙煤) 。在實(shí)際工程中,由于裝設(shè)了脫硫效率為90% ～95%的脫硫裝置,煙氣中SO2 含量可以達(dá)到200～300 mg/m3 ;采用低NOx 燃燒系統(tǒng), NOx含量不大于350mg /m3 。這樣,便與德國“煙塔合一”電廠的煙氣品質(zhì)基本在同一水平上,為采用“煙塔合一”技術(shù)創(chuàng)造了必要的前提。例如,德國在1997建成的Schwaree Pumpe電廠的2 ×800MW 機(jī)組,其煙氣含塵量不高于50 mg/m3 ,采用濕法脫硫,低NOx 燃燒系統(tǒng), NOx 排放量不大于200mg/m3 ,該電廠就采用了“煙塔合一”技術(shù)(見圖1) 。

2　“煙塔合一”技術(shù)的特點(diǎn)

2. 1　降低電廠的造價(jià)

常規(guī)的煙氣排放系統(tǒng)和“煙塔合一”的煙氣排放系統(tǒng)如圖2所示。從圖中可見,采用“煙塔合一”技術(shù)可以省去煙囪和氣氣交換器( GGH) ,但增加1臺(tái)熱交換器。對于一個(gè)2 ×600 MW 電廠來說, 1座雙內(nèi)筒鋼筋混凝土煙囪加上地基處理,其投資一般在2 000萬元以上。

2. 2　有利于環(huán)境保護(hù)

根據(jù)國外資料研究,由于自然通風(fēng)冷卻塔排出大量飽和空氣,其質(zhì)量效應(yīng)使煙氣排到大氣的速度大于煙囪排出的速度,如圖3所示。從冷卻塔排出煙氣時(shí),它對風(fēng)力的影響較不敏感,可穿透逆溫層并可降低排出煙氣的酸性,改善擴(kuò)散條件。

2. 3　提高電廠效率

由圖2可以看出,采用“煙塔合一”技術(shù)時(shí),煙氣溫度從130℃降到90℃的熱量,不必再加熱從脫硫裝置出來的煙氣,使之從60℃加熱到90℃,而可以加熱其他水系統(tǒng),如補(bǔ)給水或凝結(jié)水,從而提高了整個(gè)電廠的熱效率。粗略估計(jì),如果設(shè)計(jì)得當(dāng),可以提高電廠效率0. 7%左右,這是一個(gè)很可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

3　采用“煙塔合一”技術(shù)應(yīng)解決的問題

3. 1　研究建立由冷卻塔排放煙氣時(shí)大氣擴(kuò)散的定量分析模型。迄今我國還缺乏這方面的研究,為采用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)環(huán)境影響評估帶來困難。

3. 2　采用冷卻塔排放煙氣時(shí),冷卻塔的布置位置應(yīng)在爐后或爐側(cè)面,而不是傳統(tǒng)的布置在機(jī)側(cè)。這與我國以往的三列式、四列式總平面布置的做法有很大不同,且不是每個(gè)電廠布置都能做到的,在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上需要仔細(xì)全面分析比較。

3. 3　在工程設(shè)計(jì)上,需要妥善解決從脫硫裝置到冷卻塔之間煙道的膨脹問題,防止冷卻塔壁承受額外的推力,冷卻塔上部塔筒內(nèi)壁應(yīng)有可靠的防腐涂料,防止煙氣中SO2 和NOx 與飽和空氣形成的酸性腐蝕。冷卻塔壁有很大的煙道進(jìn)氣孔,需對塔壁結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性仔細(xì)研究。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”