國內(nèi)新建火電廠開始大規(guī)模脫硫后,廣泛采用了濕法脫硫技術(shù)。電力行業(yè)面臨如何處理脫硫后煙氣熱量低、含濕量大的技術(shù)問題。對電廠內(nèi)部來講,脫硫后凈煙道、旁路煙道和煙囪造價(jià)大幅度上升;對環(huán)境管理來講,脫硫后(低熱、濕) 煙氣從煙囪排放污染特點(diǎn)如何,國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)還不多。因此脫硫煙氣排放成為電力行業(yè)和環(huán)境管理部門共同關(guān)注的一個問題。

煙塔合一技術(shù)是利用冷卻塔巨大熱量和熱空氣量對脫硫后濕煙氣進(jìn)行抬升,在大多數(shù)情況下,其混合氣體的抬升高度遠(yuǎn)高于比冷卻塔高幾十～100 m 的煙囪,從而促進(jìn)煙氣內(nèi)污染物的擴(kuò)散。同時,該技術(shù)可提高電力系統(tǒng)能源利用效率,簡化電廠煙氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì),在一定程度上降低電廠投資。

對于無煙氣換熱器的石灰石—石膏濕法脫硫系統(tǒng),脫硫后的凈煙氣是直接接入經(jīng)過防腐改造的煙囪進(jìn)行排放,而除此方法外,脫硫后的凈煙氣也可以接入冷卻塔進(jìn)行排放,這就是煙氣脫硫中廣泛關(guān)注的煙塔合一技術(shù)。

煙塔合一技術(shù)是將火電廠煙囪和冷卻塔合二為一,取消煙囪,利用冷卻塔巨大的熱濕空氣對脫硫后的凈煙氣形成一個環(huán)狀氣幕,對脫硫后凈煙氣形成包裹和抬升,增加煙氣的抬升高度,從而促進(jìn)煙氣中污染物的擴(kuò)散。采用該技術(shù)后,不僅可以提高火力發(fā)電系統(tǒng)的能源利用效率,而且大大簡化了火電廠的煙氣系統(tǒng),減少了設(shè)備投資和脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。該技術(shù)已在華能北京熱電廠獲得應(yīng)用。

德國于20 世紀(jì)70 年代開始研究煙塔合一技術(shù),1982 年建設(shè)煙塔合一火電廠,已運(yùn)行20 多座,裝機(jī)總?cè)萘砍^13 GW , 最大單機(jī)容量已達(dá)到1 GW。并對一批老機(jī)組也進(jìn)行了煙塔合一改造。我國華能北京熱電廠也采用了此該項(xiàng)技術(shù),并在2006 年12 月投入運(yùn)行,成為我國乃至亞洲首個可以取消煙囪的電廠。此外,天津東北郊熱電廠、河北陡河電廠、浙江寧海電廠新擴(kuò)建機(jī)組也有意采用煙塔合一技術(shù)。

煙塔合一工藝系統(tǒng)通常有2 種排放形式,分別為外置式和內(nèi)置式。

1 　外置式

把脫硫裝置安裝在冷卻塔外,脫硫后的潔凈煙氣引入冷卻塔內(nèi)排放。

脫硫裝置安裝在冷卻塔外,凈煙氣直接引到冷卻塔噴淋層的上部,通過安裝在塔內(nèi)的除霧器除霧后均勻排放,與冷卻水不接觸。國外早期當(dāng)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行故障時,由于原煙氣的溫度和二氧化硫的含量相對較高,不適于通過冷卻塔排放,需經(jīng)干式煙囪排放。目前由于脫硫裝置運(yùn)行穩(wěn)定,冷卻塔外一般不設(shè)旁路煙囪。

2 　內(nèi)置式

近幾年國外的煙塔合一技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,開始趨向?qū)⒚摿蜓b置布置在冷卻塔里面。使布置更加緊湊,節(jié)省用地。其脫硫后的煙氣直接從冷卻塔頂部排放。由于省去了煙囪、煙氣熱交換器,減少了用地,可大大降低初投資,并節(jié)約運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。

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