濕法脫硫機組煙氣消白方案介紹（課堂PPT）

1、1煙氣除濕除塵消白技術煙氣除濕除塵消白技術21、濕法脫硫機組煙氣冒白煙現(xiàn)象分析、濕法脫硫機組煙氣冒白煙現(xiàn)象分析 燃煤火電機組一般采用濕法脫硫技術來去除煙氣中的SO2。采用濕法脫硫的脫硫塔出口煙氣中水蒸汽處于飽和狀態(tài)，至煙囪遇冷凝結成為霧狀，在煙囪出口進一步冷卻形成白煙。排煙出現(xiàn)冒白煙現(xiàn)象主要是其含有的水蒸汽遇冷凝結成小液滴，在小液滴集聚長大過程中氣體由霧狀逐漸發(fā)展成白煙狀。3 脫硫塔出口煙氣的主要成分為N2、CO2、O2、H2O等，其中含有的水蒸汽占13%左右；另外還攜帶有SO2、SO3、NOx、CaSO4、Cl-、F-、Hg、Pb等重金屬及固體顆粒物。若脫硫塔除霧器不能正常運行，脫硫塔出口煙

2、氣會攜帶走大量的石膏漿液，會造成煙氣中固體顆粒物排放嚴重超標。1、濕法脫硫機組煙氣冒白煙現(xiàn)象分析、濕法脫硫機組煙氣冒白煙現(xiàn)象分析4有色煙羽：濕法脫硫后的煙氣會在煙囪口形成霧狀水汽，霧狀水汽會因天空景色和天空光照、觀察角度等原因發(fā)生顏色的細微變化，形成“有色煙羽”，通常為白色、灰白色或藍色等顏色。石膏雨：脫硫塔出口煙氣與大氣混合后，煙氣中部分汽態(tài)水和污染物會發(fā)生凝結，液體狀態(tài)的漿液量會增加，并在一定區(qū)域內有液滴飄落，沉積在地面干燥后呈白色石膏斑點，成為石膏雨。1、濕法脫硫機組煙氣冒白煙現(xiàn)象分析、濕法脫硫機組煙氣冒白煙現(xiàn)象分析52、濕法脫硫煙氣消白原理分析、濕法脫硫煙氣消白原理分析 濕法脫硫煙氣在

3、脫硫塔入口、脫硫塔出口、煙囪出口的熱力學分析見左圖。A點為脫硫塔入口點，B點為脫硫塔出口點，C點、D點為脫硫塔出口煙道及煙囪點。62、濕法脫硫煙氣消白原理分析、濕法脫硫煙氣消白原理分析飽和狀態(tài)1加熱至過熱狀態(tài)2，溫度升高，焓值增加，含濕量不變，但相對濕度降低，可以容納更多的水蒸汽。72、消白原理分析、消白原理分析過熱狀態(tài)A冷卻至飽和狀態(tài)B，飽和狀態(tài)B繼續(xù)冷卻至飽和狀態(tài)C。由A至C過程中，含濕量由d1降到d2。82、消白原理分析、消白原理分析濕法脫硫排煙與外界空氣混合的熱力學分析見圖。O點為外界冷空氣點，I點為煙囪出口點，M點為煙囪出口濕空氣與冷空氣混合點。92、消白原理分析、消白原理分析102

4、、消白原理分析、消白原理分析112、消白原理分析、消白原理分析122、消白原理分析、消白原理分析132、消白原理分析、消白原理分析143、冷凝除塵原理分析、冷凝除塵原理分析在脫硫塔出口設置氟塑料管式煙氣除濕除塵器。氟塑料管束表面由于煙氣冷凝一直存在水膜，煙氣中的液滴、固體顆粒物隨著管束對煙氣的降溫作用以及與管束的相互碰撞作用而被潤濕的管束表面捕集回收，實現(xiàn)除濕和除塵功能。據已投運項目，冷凝效果較好時，除塵效率可高達70%以上。煙氣中的水蒸汽被氟塑料管束冷凝成為水，會在管束間形成水幕，對煙氣起到洗滌作用。煙氣中易溶于水的SO3、Hg2+等溶于冷凝水中，實現(xiàn)煙氣中SO3、Hg的脫除。154、消白技

5、術路線、消白技術路線l 采用冷凝法和升溫法想結合，減少排煙中的水蒸汽含量，提高排煙溫度，熱力學圖上由I點變?yōu)镹點。l 煙氣由I點變?yōu)镹點過程中，會釋放顯熱和大量的冷凝潛熱，這部分熱量通過大氣散失或煙氣余熱利用。l 利用脫硫塔入口的煙氣熱量，來解決脫硫塔出口煙氣升溫過程中需要消耗大量的熱量 。l 煙氣冷凝過程中，采用氟塑料管式除濕除塵器實現(xiàn)對煙氣的進一步凈化功能（除塵、除濕）。164、消白技術路線、消白技術路線174、消白技術路線、消白技術路線 煙氣冷卻器、煙氣再熱器、循環(huán)水泵、循環(huán)水管道等組成閉式循環(huán)水系統(tǒng)（MGGH）。 煙氣冷卻器一般設置在除塵器前（防磨）或脫硫塔入口前（防腐）用于冷卻煙氣，

6、把加熱熱媒水。換熱器一般為H型鰭片管或氟塑料光管。 煙氣再熱器設置在脫硫塔出口（煙氣冷凝器出口），利用熱媒水加熱煙氣。煙氣再熱器一般分為光管或鰭片管，材質由氟塑料或（2205、316L、ND鋼）組成。 184、消白技術路線、消白技術路線 煙氣冷凝器（氟塑料管式除濕除塵器）、高效干濕聯(lián)合冷卻器、循環(huán)水泵、循環(huán)水管道等組成閉式循環(huán)水系統(tǒng)。 煙氣冷凝器由于是水-煙氣換熱，雖然存在相變，傳熱系數相對水-水換熱較小（200W/(m2)左右），換熱面積大，布置空間很大。冷凝水PH為2左右，煙氣中含有大量石膏漿液， 煙氣冷凝器需要重點解決低溫腐蝕和積堵灰問題。煙氣冷凝器一般采用光管形式換熱器。材質采用氟塑料

7、（PFA或PTFE）、鈦管。195、方案設計、方案設計設計邊界條件l 210MW機組脫硫塔入口煙氣量及組分：煙氣溫度（）煙氣量（萬Nm3/h）O2（%）CO2（%）N2（%）H2O（%）其（%）135804.7313.173.288.840.05l 冷凝過程，脫硫塔出口煙氣溫度降低5。l 升溫過程，排煙升溫后達到80。20煙氣冷卻器設計參數如右表。煙氣冷卻器采用384 H型鰭片管換熱器。煙氣冷卻器材質采用耐低溫硫酸腐蝕的ND鋼。序號名稱單位數值備注1煙氣流量萬Nm3/h80 2入口煙氣溫度135 3出口煙氣溫度100 4入口水溫80 5出口水溫110 6水側流量t/h303 7換熱量MW10.

8、62 8橫向排數-80 9縱向排數-20 10橫向節(jié)距m0.098 11縱向節(jié)距m0.098 12換熱器高度m8.2 13換熱器寬度m8.6 14換熱器深度m2.2沿煙氣方向15煙氣流速m/s9.4 16水側流速m/s0.8 17煙氣側阻力Pa260 18水側阻力MPa0.05 19換熱面積m210318 20換熱器總量t150 21煙氣再熱器設計參數如右表。煙氣再熱器采用101光管換熱器。煙氣再熱器材質氟塑料PTFE或PFA。一共6個模塊。序號名稱單位數值備注1煙氣流量萬Nm3/h80.4 2入口煙氣溫度45 3出口煙氣溫度80 4入口水溫110 5出口水溫80 6水側流量t/h303 7換

9、熱量MW10.62 8橫向排數-510 9縱向排數-40 10橫向節(jié)距m0.02 11縱向節(jié)距m0.002 12換熱器高度m8 13換熱器寬度m11.2 14換熱器深度m1沿煙氣方向15煙氣流速m/s7.2 16水側流速m/s0.3 17煙氣側阻力Pa300 18水側阻力MPa0.05 19換熱面積m24806 20換熱器總量t306個模塊 22煙氣冷凝器設計參數如右表。煙氣冷凝器采用101光管換熱器。煙氣冷凝器材質氟塑料PTFE或PFA。一共6個模塊?？衫淠?1t/h。序號名稱單位數值備注1煙氣流量萬Nm3/h83.1 2入口煙氣溫度50 3出口煙氣溫度45 4入口水溫28 5出口水溫3

10、8 6水側流量t/h1381 7換熱量MW16.1 8橫向排數-510 9縱向排數-60 10橫向節(jié)距m0.02 11縱向節(jié)距m0.002 12換熱器高度m8.2 13換熱器寬度m11.2 14換熱器深度m1.4沿煙氣方向15煙氣流速m/s7.1 16水側流速m/s0.9 17煙氣側阻力Pa420 18水側阻力MPa0.09 19換熱面積m27210 20換熱器總量t426個模塊 23高效干濕聯(lián)合冷卻器設計參數(單臺)如右表。換熱器材質采用316L。序號名稱單位數值備注1冷卻塔臺數臺3 1冷卻水流量t/h460.3總1831t/h2入口熱水溫度38 3出口冷水溫度28環(huán)境溫度設計為204換熱量

11、MW5.4總16.1MW5入口空氣溫度20 6入口空氣濕度%48 7入口空氣量萬Nm3/h50總150萬Nm3/h8出口空氣溫度30 9出口空氣濕度%85 10循環(huán)風機功率kW37.5總112.5kW11循環(huán)水泵功率kW8總24kW12換熱面積m22100 13冷卻塔重量t16估計24系統(tǒng)阻力分析：1、煙氣阻力煙氣冷卻器阻力260Pa、煙氣再熱器阻力300Pa、煙氣冷凝器阻力420Pa，總增加煙氣阻力980Pa。2、煙氣冷卻器、煙氣再熱器閉式水循環(huán)管路阻力0.3MPa，選用2臺一用一備350t/h,40mH2O水泵，循環(huán)母管為DN250。3、煙氣冷凝器、干濕高效聯(lián)合冷卻器閉式水循環(huán)管路阻力0.

12、3MPa，選用3臺二用一備750t/h,40mH2O水泵，循環(huán)母管為DN450。256、風險分析、風險分析l 解決濕法脫硫煙囪出口煙氣冒白煙的MGGH方法，目前已廣泛應用于火力發(fā)電濕法脫硫機組上，收到了較好的效果。本系統(tǒng)以此為基礎進行擴展，風險較小。l 本系統(tǒng)采用冷凝煙氣的方法來解決石膏雨和北方嚴寒地區(qū)冬季濕法脫硫煙囪冒白煙現(xiàn)象，實現(xiàn)除濕和除塵雙重功能。每小時可冷凝煙氣水量21t。l 煙氣冷凝器和煙氣再熱器采用氟塑料材質換熱器，解決了低溫腐蝕問題，運行可靠性大大增加。目前氟塑料換熱器已大規(guī)模應用，成熟可靠、風險小。266、風險分析、風險分析l 干濕聯(lián)合高效冷卻器使出口熱空氣處于過熱狀態(tài)，解決了

13、冷卻塔本身冒白煙的現(xiàn)象，同時提高了換熱效率，降低了設備成本和運行成本。l 系統(tǒng)增加了煙氣側阻力980Pa+150Pa(除霧器)，引風機需要改造。 綜上所述，本系統(tǒng)無論在降低投資成本、增加設備可靠性，還是在消除石膏雨及冒白煙等方面風險較小，完全可以控制。277、主要設備清單、主要設備清單序號系統(tǒng)/分項/品名型號/規(guī)格單位數量備注1煙氣冷卻器ND鋼，面積10300m2,重量150t臺1 2煙氣再熱器PTFE，面積4806m2,重量30t臺16個模塊3煙氣冷凝器PTFE，面積7210m2,重量42t臺16個模塊4干濕高效聯(lián)合冷卻器460t/h，5.37MW，3828臺35除霧器臺1煙氣冷凝器后6煙氣冷卻再熱循環(huán)水泵350t/h,40mH2O臺27煙氣冷凝循環(huán)水泵750t/h,40mH2O臺38高位補水箱6m3個22個循環(huán)系統(tǒng)9加藥裝置調制循環(huán)水PH值臺22個循環(huán)系統(tǒng)10補水泵60t/h，50mH2O臺32個循環(huán)系統(tǒng)和干濕高效聯(lián)合冷卻器11沖洗水泵120t/h,50mH2O臺2一用一備,氟塑料換熱器在