煙氣除濕除塵消白技術(shù)-課件

煙氣除濕除塵消白技術(shù)煙氣除濕除塵消白技術(shù)11、濕法脫硫機(jī)組煙氣冒白煙現(xiàn)象分析

燃煤火電機(jī)組一般采用濕法脫硫技術(shù)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(jié)成為霧狀，在煙囪出口進(jìn)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(jié)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。1、濕法脫硫機(jī)組煙氣冒白煙現(xiàn)象分析燃煤火電機(jī)組一般采用濕2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(yùn)行，脫硫塔出口煙氣會(huì)攜帶走大量的石膏漿液，會(huì)造成煙氣中固體顆粒物排放嚴(yán)重超標(biāo)。1、濕法脫硫機(jī)組煙氣冒白煙現(xiàn)象分析脫硫塔出口煙氣的主要成分為N2、CO2、O2、H2O等，3有色煙羽：濕法脫硫后的煙氣會(huì)在煙囪口形成霧狀水汽，霧狀水汽會(huì)因天空景色和天空光照、觀察角度等原因發(fā)生顏色的細(xì)微變化，形成“有色煙羽”，通常為白色、灰白色或藍(lán)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(huì)發(fā)生凝結(jié)，液體狀態(tài)的漿液量會(huì)增加，并在一定區(qū)域內(nèi)有液滴飄落，沉積在地面干燥后呈白色石膏斑點(diǎn)，成為石膏雨。1、濕法脫硫機(jī)組煙氣冒白煙現(xiàn)象分析有色煙羽：濕法脫硫后的煙氣會(huì)在煙囪口形成霧狀水汽，霧狀水汽會(huì)42、濕法脫硫煙氣消白原理分析

濕法脫硫煙氣在脫硫塔入口、脫硫塔出口、煙囪出口的熱力學(xué)分析見左圖。A點(diǎn)為脫硫塔入口點(diǎn)，B點(diǎn)為脫硫塔出口點(diǎn)，C點(diǎn)、D點(diǎn)為脫硫塔出口煙道及煙囪點(diǎn)。2、濕法脫硫煙氣消白原理分析濕法脫硫煙氣在脫硫塔入52、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。2、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62、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。2、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72、消白原理分析濕法脫硫排煙與外界空氣混合的熱力學(xué)分析見圖。O點(diǎn)為外界冷空氣點(diǎn)，I點(diǎn)為煙囪出口點(diǎn)，M點(diǎn)為煙囪出口濕空氣與冷空氣混合點(diǎn)。2、消白原理分析濕法脫硫排煙與外界空氣混合的熱力學(xué)分析見圖。82、消白原理分析2、消白原理分析92、消白原理分析2、消白原理分析102、消白原理分析2、消白原理分析112、消白原理分析2、消白原理分析122、消白原理分析2、消白原理分析133、冷凝除塵原理分析在脫硫塔出口設(shè)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(shí)現(xiàn)除濕和除塵功能。據(jù)已投運(yùn)項(xiàng)目，冷凝效果較好時(shí)，除塵效率可高達(dá)70%以上。煙氣中的水蒸汽被氟塑料管束冷凝成為水，會(huì)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(shí)現(xiàn)煙氣中SO3、Hg的脫除。3、冷凝除塵原理分析在脫硫塔出口設(shè)置氟塑料管式煙氣除濕除塵器144、消白技術(shù)路線采用冷凝法和升溫法想結(jié)合，減少排煙中的水蒸汽含量，提高排煙溫度，熱力學(xué)圖上由I點(diǎn)變?yōu)镹點(diǎn)。煙氣由I點(diǎn)變?yōu)镹點(diǎn)過程中，會(huì)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。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。煙氣冷凝過程中，采用氟塑料管式除濕除塵器實(shí)現(xiàn)對煙氣的進(jìn)一步凈化功能（除塵、除濕）。4、消白技術(shù)路線采用冷凝法和升溫法想結(jié)合，減少排煙中的水蒸汽154、消白技術(shù)路線4、消白技術(shù)路線164、消白技術(shù)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(shè)置在除塵器前（防磨）或脫硫塔入口前（防腐）用于冷卻煙氣，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(shè)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(zhì)由氟塑料或（2205、316L、ND鋼）組成。

4、消白技術(shù)路線煙氣冷卻器、煙氣再熱器、循環(huán)水泵、循環(huán)174、消白技術(shù)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(shù)相對水-水換熱較?。?00W/(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(diǎn)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(zhì)采用氟塑料（PFA或PTFE）、鈦管。4、消白技術(shù)路線煙氣冷凝器（氟塑料管式除濕除塵器）、185、方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)邊界條件210MW機(jī)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（%）135804.7313.173.288.840.05冷凝過程，脫硫塔出口煙氣溫度降低5℃。升溫過程，排煙升溫后達(dá)到80℃。5、方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)邊界條件210MW機(jī)組脫硫塔入口煙氣量及組分19煙氣冷卻器設(shè)計(jì)參數(shù)如右表。煙氣冷卻器采用Ф38╳4H型鰭片管換熱器。煙氣冷卻器材質(zhì)采用耐低溫硫酸腐蝕的ND鋼。序號(hào)名稱單位數(shù)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(cè)流量t/h303

7換熱量MW10.62

8橫向排數(shù)-80

9縱向排數(shù)-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?zé)煔夥较?5煙氣流速m/s9.4

16水側(cè)流速m/s0.8

17煙氣側(cè)阻力Pa260

18水側(cè)阻力MPa0.05

19換熱面積m210318

20換熱器總量t150

煙氣冷卻器設(shè)計(jì)參數(shù)如右表。序號(hào)名稱單位數(shù)值備注1煙氣流量萬N20煙氣再熱器設(shè)計(jì)參數(shù)如右表。煙氣再熱器采用Ф10╳1光管換熱器。煙氣再熱器材質(zhì)氟塑料PTFE或PFA。一共6個(gè)模塊。序號(hào)名稱單位數(shù)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(cè)流量t/h303

7換熱量MW10.62

8橫向排數(shù)-510

9縱向排數(shù)-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?zé)煔夥较?5煙氣流速m/s7.2

16水側(cè)流速m/s0.3

17煙氣側(cè)阻力Pa300

18水側(cè)阻力MPa0.05

19換熱面積m24806

20換熱器總量t306個(gè)模塊

煙氣再熱器設(shè)計(jì)參數(shù)如右表。序號(hào)名稱單位數(shù)值備注1煙氣流量萬N21煙氣冷凝器設(shè)計(jì)參數(shù)如右表。煙氣冷凝器采用Ф10╳1光管換熱器。煙氣冷凝器材質(zhì)氟塑料PTFE或PFA。一共6個(gè)模塊?？衫淠?1t/h。序號(hào)名稱單位數(shù)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℃38

6水側(cè)流量t/h1381

7換熱量MW16.1

8橫向排數(shù)-510

9縱向排數(shù)-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?zé)煔夥较?5煙氣流速m/s7.1

16水側(cè)流速m/s0.9

17煙氣側(cè)阻力Pa420

18水側(cè)阻力MPa0.09

19換熱面積m27210

20換熱器總量t426個(gè)模塊

煙氣冷凝器設(shè)計(jì)參數(shù)如右表。序號(hào)名稱單位數(shù)值備注1煙氣流量萬N22高效干濕聯(lián)合冷卻器設(shè)計(jì)參數(shù)(單臺(tái))如右表。換熱器材質(zhì)采用316L。序號(hào)名稱單位數(shù)值備注1冷卻塔臺(tái)數(shù)臺(tái)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(shè)計(jì)為20℃4換熱量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(fēng)機(jī)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(jì)高效干濕聯(lián)合冷卻器設(shè)計(jì)參數(shù)(單臺(tái))如右表。序號(hào)名稱單位數(shù)值備23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(tái)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0.3MPa，選用3臺(tái)二用一備750t/h,40mH2O水泵，循環(huán)母管為DN450。系統(tǒng)阻力分析：246、風(fēng)險(xiǎn)分析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(yīng)用于火力發(fā)電濕法脫硫機(jī)組上，收到了較好的效果。本系統(tǒng)以此為基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)展，風(fēng)險(xiǎn)較小。本系統(tǒng)采用冷凝煙氣的方法來解決石膏雨和北方嚴(yán)寒地區(qū)冬季濕法脫硫煙囪冒白煙現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)除濕和除塵雙重功能。每小時(shí)可冷凝煙氣水量21t。煙氣冷凝器和煙氣再熱器采用氟塑料材質(zhì)換熱器，解決了低溫腐蝕問題，運(yùn)行可靠性大大增加。目前氟塑料換熱器已大規(guī)模應(yīng)用，成熟可靠、風(fēng)險(xiǎn)小。6、風(fēng)險(xiǎn)分析解決濕法脫硫煙囪出口煙氣冒白煙的MGGH方法，目256、風(fēng)險(xiǎn)分析干濕聯(lián)合高效冷卻器使出口熱空氣處于過熱狀態(tài)，解決了冷卻塔本身冒白煙的現(xiàn)象，同時(shí)提高了換熱效率，降低了設(shè)備成本和運(yùn)行成本。系統(tǒng)增加了煙氣側(cè)阻力980Pa+150Pa(除霧器)，引風(fēng)機(jī)需要改造。

綜上所述，本系統(tǒng)無論在降低投資成本、增加設(shè)備可靠性，還是在消除石膏雨及冒白煙等方面風(fēng)險(xiǎn)較小，完全可以控制。6、風(fēng)險(xiǎn)分析干濕聯(lián)合高效冷卻器使出口熱空氣處于過熱狀態(tài)，解決267、主要設(shè)備清單序號(hào)系統(tǒng)/分項(xiàng)/品名型號(hào)/規(guī)格單位數(shù)量備注1煙氣冷卻器ND鋼，面積10300m2,重量150t臺(tái)1

2煙氣再熱器PTFE，面積4806m2,重量30t臺(tái)16個(gè)模塊3煙氣冷凝器PTFE，面積7210m2,重量42t臺(tái)16個(gè)模塊4干濕高效聯(lián)合冷卻器460t/h，5.37MW，38~28℃臺(tái)35除霧器臺(tái)1煙氣冷凝器后6煙氣冷卻再熱循環(huán)水泵350t/h,40mH2O臺(tái)27煙氣冷凝循環(huán)水泵750t/h,40mH2O臺(tái)38高位補(bǔ)水箱6m3個(gè)

2

2個(gè)循環(huán)系統(tǒng)

9加藥裝置調(diào)制循環(huán)水PH值臺(tái)2

2個(gè)循環(huán)系統(tǒng)10補(bǔ)水泵60t/h，50mH2O臺(tái)3

2個(gè)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(tái)2

一用一備

,氟塑料換熱器在線沖洗12煙道、管道、閥門套

1

13熱控、電氣套

1

14基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)、平臺(tái)、扶梯