湿法脱硫系统中烟气排放问题的探讨

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1、技术经济综述湿法脱硫系统中烟气排放问题的探讨%"%%李!森，余娟丽，惠世恩，徐通模（%&西安交通大学，陕西西安!’%##()；"&陕西师范大学，陕西西安!’%##*"）［摘!要］!介绍了湿法脱硫系统烟气的各种排放形式，并对它们的特点进行了对比，从环境、经济和技术等方面进行了分析，提出了湿法脱硫烟气排放形式以不采用再热系统为好。在运行可靠的电厂，湿法脱硫系统建成脱硫塔与冷却塔合一最为理想。［关键词］!湿法脱硫；烟气排放；热交换器；烟囱；冷却塔［中图分类号］+,%%!!!［文献标识码］-!!!［文章编号］%##"$$*(（"##$）%%###"#(!

2、!湿法烟气脱硫技术在德国、日本和美国等国家已广泛应用，我国也正在从国外引进技术和合作建造脱硫系统。湿法烟气脱硫系统一般由烟气冷却器、吸收塔、除雾器、净烟气再热系统、风机、烟道和烟囱等组成。我国在开发脱硫技术中，主要涉及的问题有烟气的冷却、湿烟气的排放、脱硫吸收塔的放大和脱硫装置的防腐与防护等。本文主要讨论湿法脱硫系统的烟气排放问题。!"湿法脱硫烟气排放形式!!湿法脱硫烟气排放形式的图%!湿法脱硫烟气排放形式分类分类见表%。业锅炉和石化工业烟气脱硫系统中可以采用，但在电!#!有加热系统的烟气排放方式站烟气脱硫系统，其要消耗大量燃料。%.%.%直接混

3、合加热法（"）未脱硫的部分烟气与低温湿烟气混合法。利（%）高温燃烧燃气与低温湿烟气混合法。此法采用烟气旁路，将部分未脱硫的烟气与脱硫后的净烟气用含硫量低的燃料，一般燃用天然气或低硫油（石化、混合升温后排放。化工生产的氢气、甲烷等清洁可燃气体也可燃用），燃（$）热空气与低温湿烟气混合法。从空气预热器烧产生的高温烟气与低温湿烟气混合。这种方法在工抽取一部分热空气，其与净烟气混合后排放。!!!!!!热万方数据力发电·"##$（%%）技术经济综述$&$&!利用换热器加热（$）脱硫前高温烟气通过热交换器加热净烟气，$&!&!通过冷却塔排放与此同时，其自身温

4、度也得以降低，这有利于脱硫效率有!种工艺系统：（$）把脱硫装置安装在冷却塔的提高。热交换器有蓄热式和管式。外，脱硫后的烟气引入冷却塔内排放（图#）；（!）把脱$）蓄热式的工作原理与电站锅炉回转式空气预硫装置安装在冷却塔内，脱硫之后的烟气直接从冷却热器一样，热侧是温度高、含硫量高的原烟气，低温侧塔顶部排放（图/）。这!种形式都已在德国成功应是温度低和湿度大的净烟气。用。!）管式热交换器有!种形式：一种是利用水作热（$）脱硫装置安装在冷却塔外，净烟气引到冷却媒循环，在高温烟气侧吸热，在低温湿烟气侧放热。水塔配水装置上方。通过安装在塔内的除雾器除雾后均

5、的流动动力靠循环泵提供；另一种是热管热交换器，不匀排放，与冷却水不接触。由于烟温约0"1，高于塔需要泵（图!）。热管换热器管内的水在吸热段蒸发，内温度，会发生混合换热现象，混合的结果改变了塔内蒸汽沿管上升至烟气加热段，然后冷凝放热，加热脱硫气体流动工况。塔内气体向上流动的原动力是湿空气后的低温烟气。该类型热交换器已在日本’()(*+),（或是空气与烟气的混合物）产生的热浮力，热浮力克电厂使用。服流动阻力而使气体流动。热浮力为：!2"3"!3#（"为冷却塔的高度；"!为塔外空气密度与塔内气体密度之差；#为重力加速度）。一般情况下，进入冷却塔的烟气密

6、度低于塔内气体的密度，对冷却塔的热浮力产生正面影响，而且进入塔内的烟气占塔内气体的容积份额一般不超过$"-（份额小），对塔内的气流速度影响甚微。此外，冷却塔阻力系数主要决定于配水装置，而烟气在配水管以上，对配水管区域的阻力不产生影响。由此可见，该工艺对总阻力的影响甚微，在工图!%热管换热器程上可以忽略不计，故烟气能够通过自然冷却塔顺利排放。当脱硫系统出现故障停运时，由于烟气含硫量（!）蒸汽加热法。该方法有全流量和部分流量高，不适于通过冷却塔排放，需经干式烟囱排放。（烟气）加热!种工艺。广东省连州电厂采用这种方式，加热蒸汽主要来源于汽机三段抽汽和高

7、压缸排汽。!&"#无加热系统的烟气排放方式$&!&$通过烟囱排放简易烟囱排放适用于工业锅炉脱硫系统。锅炉空气预热器出来的烟气经水膜除尘器由风机送入吸收塔，脱硫之后的烟气从除雾器出来后直接从安装在塔顶的烟囱排放，烟囱不做特殊处理。对于电站锅炉系图#%冷却塔外布置脱硫系统统，湿烟气通过烟囱排放，烟囱要用特殊材料（如镍合金或玻璃钢）以防止腐蚀。烟囱设计的特点包括倾斜（!）脱硫装置安装在冷却塔内，脱硫塔与冷却塔出口烟道、在出口管道和烟囱内衬中安装集水装置、提合一，脱硫之后的烟气直接从冷却塔排放。其省去了供尺寸合理的密封排水系统。电站锅炉烟气脱硫系统烟囱、

8、烟气热交换器，减少了用地，可大大降低初投资，采用此排放方式，由于没有烟气热交换器，可节省节约运行和维护费用。德国456公司在湿法脱硫系!