為保證冷卻塔的抬升效果,冷卻塔出口混合氣體垂直上升速度必須達(dá)到最低值3 m/ s (德國的范圍為(3～6) m/s) ,這樣,就要求進入冷卻塔的循環(huán)水達(dá)到一定水量和溫度。表1 是幾個已實施(或準(zhǔn)備實施)煙塔合一工程電廠的循環(huán)水參數(shù)。

德國電廠機組多為純凝汽式,很少大量供熱,而且機組與冷卻塔為單元制布置,因此循環(huán)水量相對比較穩(wěn)定。國內(nèi)某電廠的機組為供熱機組,冬季大量供熱導(dǎo)致循環(huán)水量大幅下降,夏季供熱量少又導(dǎo)致循環(huán)水量急劇增加,且機組與冷卻塔、冷卻塔與冷卻塔之間為母管制布置,故全廠總的循環(huán)水量波動較大。為此,可通過控制原3 個冷卻塔的進塔水量調(diào)節(jié)進入擬建煙塔的水量。

考慮到電廠現(xiàn)有的運行方式和擬建煙塔的中央豎井標(biāo)高要與現(xiàn)有冷卻塔標(biāo)高一致,經(jīng)過反復(fù)論證,循環(huán)水量為30 000 t/ h 比較合適,既能滿足現(xiàn)有母管制循環(huán)水系統(tǒng)的水量分配要求,又能滿足煙氣抬升所需的熱量需求。此時,煙塔出口煙氣流速達(dá)到3. 95 m/s ,適宜煙氣抬升。

對循環(huán)水的溫度控制,可參照德國冷卻塔的分區(qū)運行方式,控制循環(huán)水出塔水溫為13 ℃～15 ℃,不致因過冷而影響機組效率,同時保證有足夠的熱量加熱抬升煙氣。

煙塔循環(huán)水量和水質(zhì)的設(shè)計。

(1) 循環(huán)水水量。為了保證冷卻塔的抬升效果,冷卻塔出口混合氣體的出口氣體垂直上升速度必須大于3 m/s, 這樣, 就要求進入冷卻塔的循環(huán)水達(dá)到一定水量和熱量, 一般來說, 每加熱50℃、106 Nm3/h的脫硫后凈煙氣, 至少需要約60 MW 的熱量,最大甚至到200～250 MW。

對帶供熱機組的電廠, 冬季大量供熱導(dǎo)致循環(huán)水量大大下降, 夏季少量供熱又導(dǎo)致循環(huán)水量急劇增加, 因此全廠總的循環(huán)水量波動較大, 但一般冬季時, 混合氣與環(huán)境氣溫的溫差也很大, 因此其抬升并未因循環(huán)水量小受到明顯影響, 因此設(shè)計主要針對夏季的運行參數(shù)。

需要注意的是, 煙塔的熱交換由于熱煙氣的進入變得更加明顯, 因此損失量可能比常規(guī)冷卻塔高些, 其補充水量略增加。

(2) 循環(huán)水水質(zhì)。為了保證煙塔填料的清潔, 煙塔循環(huán)水的水質(zhì)必須達(dá)到一定的要求, 特別是懸浮物的含量, 一般要求滿足普通循環(huán)水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)即可,但由于脫硫凈煙氣帶入的石膏等影響, 因此煙塔的懸浮物含量可能會增加, 需要加強運行監(jiān)督和定期清理。表2 是煙塔設(shè)計、投運前和投運后的水質(zhì)對比, 表中還未顯示出循環(huán)冷卻水濁度的明顯變化, 還需要進一步觀察, 但循環(huán)水的另一個重要指標(biāo)- 冷凝水pH 值確實呈弱酸性。

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