火電廠用冷卻塔替代煙囪的探討

1、火電廠用冷卻塔替代煙囪的探討摘要長(zhǎng)期以來(lái)，煙囪成為火電廠必不可少的重要設(shè)施。近年來(lái)，隨著脫硫脫硝技術(shù)的運(yùn)用，使處理后的煙氣溫度和煙氣成分與過(guò)去相比發(fā)生了變化。能否在適當(dāng)條件下用冷卻塔替代煙囪(將煙氣通過(guò)冷卻塔排放)呢通過(guò)對(duì)塔內(nèi)氣體流動(dòng)工況的變化分析，以及對(duì)濕法脫硫后的煙氣從煙囪排放分析和煙氣中殘余二氧化硫和飛灰對(duì)循環(huán)冷卻水污染分析，最后得出結(jié)論：若煙氣采用了高效除塵和脫硫(或脫硫脫硝)處理，可以設(shè)置低矮的事故煙囪，不再建設(shè)永久性煙囪，從

2、而降低造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量愈來(lái)愈關(guān)注，對(duì)火電廠也提出了更高的環(huán)保要求。愈來(lái)愈多的電廠將視其煤質(zhì)情況和環(huán)保要求對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫處理，甚至于進(jìn)行脫硝處理。在某些采用石灰石濕法脫硫(以下簡(jiǎn)稱FGD)的系統(tǒng)中，經(jīng)脫硫后的煙溫約50℃，若不加熱則可能帶來(lái)煙囪排放困難。能否在采用自然通風(fēng)冷卻塔的電廠，將處理后的煙氣通過(guò)冷卻塔排放本文試圖對(duì)該問(wèn)題做一些分析和探討。1技術(shù)方案對(duì)于采用了冷卻水再循環(huán)的火電

3、廠，若其煙氣進(jìn)行了脫硫脫硝處理(或只是脫硫處理)，在正常運(yùn)行工況下，煙氣經(jīng)過(guò)二氧化硫吸收塔處理，進(jìn)入自然通風(fēng)冷卻塔，在配水裝置之上均勻排放，通過(guò)冷卻塔排入大氣。同時(shí)，根據(jù)二氧化硫吸收塔的可靠性和事故率大小，可以設(shè)置旁已知列舉的300MW機(jī)組，冷卻塔淋水面積Am=6500m2，塔內(nèi)氣體流速vm=1.07ms，計(jì)算出塔內(nèi)氣體流量Qm=Am.vm=6955m3s再計(jì)算出排煙溫度140℃時(shí)，排煙量約1800000m3h(折合500m3s)。換算

4、為脫硫后50℃的煙氣量(忽略除去的SO2氣體，增加的水蒸氣按經(jīng)驗(yàn)為10%)：進(jìn)入塔內(nèi)的煙氣占塔內(nèi)氣體的容積份額：顯然，進(jìn)入冷卻塔的煙氣所占容積份額小，對(duì)塔內(nèi)氣體流速影響甚微。2.1.3煙氣的進(jìn)入對(duì)塔內(nèi)阻力的影響根據(jù)塔內(nèi)阻力公式Δp=ξ(ρmvm)(2)，阻力系數(shù)ξ主要在于配水裝置，而煙氣在配水裝置以上進(jìn)入，對(duì)配水裝置區(qū)間段阻力不產(chǎn)生影響。因此，對(duì)總阻力的影響甚微，在工程上亦可以忽略不計(jì)。從以上分析可得到以下結(jié)論：煙氣能夠通過(guò)雙曲線自然通

5、風(fēng)冷卻塔順利排放。2.2濕法脫硫后的煙氣從煙囪排放存在著困難煙氣經(jīng)石灰石(濕法)脫硫后，煙溫一般在50℃左右。由上例知，50℃的煙氣與室外空氣密度差甚小，再考慮到煙囪壁散熱導(dǎo)致煙氣溫降，煙囪非雙曲線形，其流動(dòng)特性不及冷卻塔，加上氣候變化的影響，可見，經(jīng)脫硫后50℃的煙氣通過(guò)煙囪排放存在著困難。否則，不得不對(duì)50℃的煙氣進(jìn)行加熱，這樣，勢(shì)必導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜，初投資及運(yùn)行費(fèi)用增加。2.3煙氣通過(guò)冷卻塔排放對(duì)環(huán)境的影響據(jù)國(guó)外研究機(jī)構(gòu)的研究成果表明