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烟气冷凝再热技术原理同工业烟气除雾脱白工艺方法

2020-09-07 15:43:24
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{一}、烟气冷凝再热技术原理

从目前燃煤电厂的实际情况来看,单纯的烟气加热和冷凝方式都有各自的局限。烟气脱白除尘设备加热技术在牺牲一部分煤耗之后能达到白烟的效果,而冷凝技术受到冷源,也就是环境空气、冷却水温度的限制,基本不可能将烟气冷却至接近环境温度再进行排放。

结合烟气加热和冷凝技术的特点,采用将烟气先冷凝再加热的方法,则可系统湿烟羽对环境温湿度的适应范围。通过将原烟气冷却降温,降低了烟气中含湿量,再经加热后,使烟气在向大气扩散和降温的过程中不达到饱和湿烟气的状态,不出现水汽的凝结,从而达到消烟羽的效果。

以春秋季(环境温度15℃)工况、净烟气温度50℃为例,MUUH加热法理论加热温度为75.4℃,温升为25.4℃;而冷凝再热法在将烟气温度降低5℃之后只需提升至58.9℃即可达到消烟羽的效果,温升为13.9℃,其对于能量的消耗较少,对热源的要求较低。

{二}、工业烟气除雾脱白工艺方法

一定温度、湿度的工业烟气用热源(蒸汽、高温烟气案采用间接换热、直接加热的方式给烟气升温,当升高到一定温度时,烟气通过排烟筒高空排放,可以白烟。降温阶段BC不经过过饱和区域,因此不会出现白烟。

一定温度、湿度的工业烟气先用冷源(循环水、冷冻水等)换热降温,把部分烟气中的水冷凝下来,再通过热源(蒸汽、高温烟气案换热升温,当升高到一定温度时,烟气通过排烟筒高空排放,可以白烟,工艺流程。

利用除雾器对一定温度、湿度的工业烟气换热降温,换热采用风冷气一气热交换。烟气通过除雾器降温后,凝结出大量水,同时利用尾气水分凝结时放出的大量热能,对鼓入的环境干空气进行加热,使其温度升高。温度升高的干空气与降温后的烟气在排烟筒内混合,这样就使烟气的含湿量和相对湿度大大降低,从而降低了排空烟气的结露温度,使排空烟气在排出后很短时间内达不到结露温度,然后降温过程不经过过饱和区域,从而不会凝结形成水雾,达到消灭白烟的目的。

对工业湿烟气除雾脱白的处理工艺中,直接加热法工艺简单,投资相对小,但要做到“全年无白”,难度高,能耗大;先降温、再加热法工艺复杂,投资相对大,运行成本适中;降温混风法工艺简单,投资相对适中,由于采用混风,省去了再加热工序,相对能耗小,运行成本低。

上述三种方法适合风量20万Nm3/h以下的工业烟气消白除尘设备的处理,对于风量超过50万Nm3/h甚至100万Nm3/h烟气,若采用这三种方法,无论固定投资还是运行费用都是巨大的。

目前针对钢铁、水泥行业风量超过50万Nm3/h甚至100万Nm3/h的烟气,出现了回转式GGH换热、管式GGH换热和MGGH换热等新工艺,这些工艺对处理大风量工业烟气脱白取得了一定的效果,但无论是GGH还是MGGH,使用中都存在许多制约条件,例如要求除尘后,脱硫前的烟气温度达到120℃或者以上,难以做到烟气全年无白烟等。

随着社会的发展和科学技术的进步,烟气脱白新工艺和新设备会不断出现。针对各行业湿烟气的脱白,一定能找到工艺技术、环保投入和环境保护的平衡点。