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燃煤烟气脱白工艺路线及特点简介

2020-02-27 12:15:13

文章摘要:

烟囱冒出的白色烟雾主要是烟气中的水蒸气在空气中发生了相变冷凝,阳光经冷凝水折射后呈现出的状态,即俗称的“白烟”。...

1烟囱冒白及脱白机理分析
  烟囱冒出的白色烟雾主要是烟气中的水蒸气在空气中发生了相变冷凝,阳光经冷凝水折射后呈现出的状态,即俗称的“白烟”。
  烟囱排烟中的水蒸气主要有三方面的来源,首先是燃料中携带的水,其次是助燃空气携带的水,第三是烟气在湿法脱硫工艺中蒸发的水,这三部分水终随烟气一起由烟囱排空。湿法脱硫装置出口为饱和湿烟气,当其由烟囱排空时,饱和湿烟气和外界空气发生传热传质过程,一方面烟气向空气放热降温,直至和环境温度一致,另一方面烟气中的各种物质在浓度差的作用下不断向空气中扩散,直至和环境大气混合均匀。在这个过程中,烟气中的水蒸气一边发生相变冷凝,一边以气体状态向空气中扩散融合,终烟气中所有成分均以气体形态与空气融为一体(雨、雪等特殊天气除外)。如果外界空气相对湿度较小,温度较高,空气吸纳水分能力强,在水蒸气未发生相变之前,已与空气充分混合,就不会出现白色烟雾;反之,就会出现白色烟雾。
  为了消除烟囱冒白现象,先由状态过程曲线分析烟囱冒白的物理过程,脱硫后饱和湿烟气排空过程状态变化,饱和湿烟气在一定条件下由烟囱排出,与环境大气充分混合后终达到饱和状态,烟气由一点变化到饱和过程中,有很长一段状态线处于过饱和状态,说明烟气中水蒸气发生了相变冷凝,由此便产生了烟囱冒白现象。
  2几种烟气脱白工艺路线及特点简介
  2.1烟气冷凝脱白工艺
  烟气冷凝脱白工艺主要利用烟气冷凝器直接对脱硫后的饱和净烟气进行冷却降温,从而实现降低排烟含水率的目的,达到缓解烟囱冒白的效果。
  2.2浆液冷却脱白工艺
  浆液冷却脱白工艺主要是利用浆液冷却器先将循环浆液进行冷却降温,冷却后的浆液通过喷淋系统进入脱硫塔内,完成烟气的脱硫和冷却降温过程。通常将浆液冷却器布置于浆液循环泵出口的浆液母管上,以冷却水为冷源,冷却水和浆液通过浆液冷却器完成换热过程。由于本系统烟囱排烟仍为饱和湿烟气,故只能起到缓解烟囱冒白的作用。浆液冷却脱白工艺系统。
  浆液冷却脱白工艺系统主要由浆液冷却器、冷源设备(冷却塔)及配套的管道、仪表、阀门等组成,系统结构简单,运行中通过调节循环泵来实现浆液冷却系统与机组运行负荷的匹配。由于浆液与烟气是在脱硫塔内完成的换热过程,烟气在塔内少蒸发的水会全部留存在浆池内,使得浆池发生超液位,影响脱硫塔运行的水平衡,导致脱硫废水排放量增加。此外,本系统中冷却水与烟气之间增加了浆液换热的环节,系统响应速度较慢,控制灵活性较差。在运行成本方面,本系统增加了循环冷却水泵和浆液循环泵的电耗,烟风系统基本不受影响。
  2.3塔后烟气加热脱白工艺
  塔后烟气脱白工艺主要是利用烟气加热器实现外部高温热源(蒸汽或热水)与塔出口低温饱和湿烟气的换热,由此达到提升排烟温度,增加排烟的不饱和度,终实现消除烟囱出口冒白的现象。
  塔后烟气加热脱白工艺系统主要由烟气加热器和相关的管道、仪表、阀门等组成,系统结构很简单,操作方便,系统响应速度快,烟气脱白效果明显,对脱硫系统水平衡无影响。可通过调节外部热源的流量来匹配机组的运行工况,系统运行能源消耗高。由于烟气加热器增大了烟气侧的运行阻力,风机的电耗成本也有所增加。