PDF《燃煤机组烟气消白技术路线选择与经济分析》

方案2:直接冷凝,冷凝器(冷却脱硫净烟气,析出凝结水)将烟气温度直接降至47℃(非供暖期)或44℃(供暖期);

方案3:冷凝-再热,原烟气降至120℃,脱硫净烟气降至49℃,再将脱硫净烟气降至47℃(非供暖期)和44℃(供暖期) ,然后将冷凝后净烟气加热至63℃(非供暖期)和58℃(供暖期).考虑到有烟气冷凝时可以适当降低净烟气升温幅度, 方案3兼顾了节能与环保的综合效益,是一种较好的技术路线. 2.2 热力系统计算 考虑换热温差并兼顾低温腐蚀,大WGGH热媒水按水量300t/h、温度70

105 ℃( 表示热媒水循环时冷端和热端温度,下同)设计,小WGGH热媒水按水量200t/h、温度70 111℃ 设计,烟气冷凝器冷却循环水按水量3000 t/h、非供暖期入口水温32℃、供暖期入口水温20℃ 计算,计算结果如表2 所示. 从表2可以看出,烟气直接再热(WGGH)会以减少脱硫浆液蒸发的形式节水16.85t/h.冷凝后净烟气条件要求既定时 ,需要传递的热量和节水量(包括减少脱硫浆液蒸发和烟气冷却冷凝析出水)是相同的.换热器按供暖期和非供暖期核 页面

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5 算面积取较大者计,烟气直接再热、直接冷凝和冷凝-再热所需总换热面积分别为:11700 m

2、11760m2和18800m2. 根据所处烟气环境,冷凝器防腐要求最高(钛管、氟塑料、2205双相钢等级),加热器次之(316L等级),冷却器最低(N D钢等级).换热器造价与腐蚀要求成正比,相同防腐等级条件下适用的不同材质所制造的换热器总价是接近的,因 此可以得出如下结论. (1)方案1(直接再热)因无防腐等级最高的烟气冷凝器,造价通常最低,但再热前净烟气的温度和湿度不符合某些地 方政策要求,且原烟气余热不足时还需要另设辅助热源. (2)方案3(冷凝-再热)造价最高,消白效果和政策适应性最好. (3)如不要求进行烟气再热,方案2 与方案3(应含表2 中的A'

、B'

、C'

3部分)中A'

+B'

的效果相同,因冷却器所用材质 单价明显低于冷凝器,且其设置可以减少冷凝器的换热面积(B'

>

B),2种方式造价接近甚至方案2价格更高,即在脱硫 原烟气温度偏高时,直接冷凝不是一种经济合理的方案.烟气冷却器(即方案3中的A)回收的余热在不需要加热净烟气 的条件下,可以通过加热低压加热器系统凝结水或空气预热器前锅炉给风等的形式,产生经济效益,以抵消部分系统 运行成本. 2.2.1 原烟气的影响 对表1中的烟气条件进行计算以分析烟气温度对消白的影响,结果如表3所示. 原烟气对烟气消白的影响主要体现在烟气含湿量和烟气温度上.烟气含湿量的不同主要由燃煤煤质决定,通常燃用 水分含量高的褐煤,烟气含湿量较高.烟煤含水量次之,无烟煤含水量最低.如果原烟气含湿量相差2%,在锅炉排 烟温度相同的条件下, 净烟气温度将会相差3℃ 以上,对冷凝器换热面积影响较大. 由表3可知,在原烟气135℃、净烟气51.21℃条件下,随着降温幅度的增大,净烟气排放温度也随之降低,幅度近似 原烟气降温幅度的1/10.在原烟气降至110℃以下时,净烟气已经符合某些地方非供暖期排放标准,但并不建议在非 供暖期取消烟气冷凝过程,烟气冷凝过程对减排污染物有重要的作用. 2.2.2 冷却水温的影响 饱和湿烟气的降温过程伴随着凝结水的析出和汽化潜热的释放,需要冷源带走该部分热量.冷源可以选择海水、江 河水或者水冷机组的循环冷却水, 空冷机组则需要新建机力通风冷却塔或直接采用环境空气, 即烟气冷凝换热的冷 却介质为水或空气.本文冷却介质为循环冷却水,烟气温度从49℃降低至44℃左右,在水温从15~35℃、水量3000t/h 的条件下,各冷却水温条件下的换热面积如表4所示.从表4可见,换热量接近时,冷却水水温对换热面积影响较大. 在条件允许的情况下,应选取或者制取低温冷却水,如建造换热能力较强的机力通风冷却塔. 页面