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TSD脱白系统的特点同烟气脱白技术方案的比选

2020-05-26 15:01:51
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  {一}、TSD脱白系统的特点

  (1)TSD烟气脱白系统与现有脱硫塔采用一体化结构设计,可减少设备占地面积,提高钢结构利用率。

(2)烟气冷凝系统采用逆向喷淋结构,进行管网式复合喷淋结构设计,布置于现脱硫塔二级平板式除雾器上方,以提高冷凝水的比表面积,实现冷凝水与烟气的大接触,从而地去除烟气中的可溶性污染物,同时回收水分和余热;采用外循环冷却和内循环喷淋相结合的工作方式,在满足系统水平衡的前提下减少系统水耗量,同时可适应烟气负荷的变化。冷凝水收集系统采用交错式管渠结构设计,可收集喷淋冷凝水和烟气中的凝结水,避免影响原脱硫系统的水平衡。外循环冷却水与电厂内的冷却塔系统连接,减少了系统耗水量。

(3)烟羽回收系统采用分级回收方式,粗处理利用现有的二级平板式除雾器,二级处理采用集管式分离器布置于烟气冷凝系统上方,同时采用集束式分区结构设计,通过内部文丘里管等结构形成烟气旋流,以达到去除烟气中可溶性污染物的目的,同时可适应烟气负荷的变化,在利用现有设备和结构的同时可大限度地实现烟羽回收。

(4)烟气换热系统配置有管式换热器和换热风机,管式换热器布置于脱硫塔的原烟气烟道与净烟气烟道之间,采用换热风机将冷空气与脱硫塔前端的热烟气进行换热,升温后的热空气与脱白后的低温湿烟气进行混合后进人烟囱排放,在利用现有热源的基础上降低了系统能耗;将热空气与低温湿烟气进行混热处理,可提升烟气换热效率,通过提升净烟气的结露温度以减少湿烟羽的携带量,同时抬升烟气排放高度,有利于烟气的高空扩散;烟气换热系统与现有的烟气烟道采用并联方式,以实现设备的在线切换和检修。

  {二}、烟气脱白技术方案的比选

  国内新建水泥窑生产线执行SO2排放限值200mg/m³,地区企业执行SO2排放限值100mg/m³,现国内SO2超标较多的水泥生产线主要采用烟气湿法脱硫系统,但由于湿法脱硫系统出日处烟气中含有大量水蒸气,当温度较高的烟气与温度较低的冷空气接触后,烟气降温将导致烟气中的水蒸气冷凝析出,在烟气中形成小液滴,而小液滴对光线的折射、散射作用,使烟囱出日的烟羽呈现灰白色,产生视觉污染。小液滴中除了凝结水以外,还有许多硫酸盐、灰尘等杂质,对环境造成一定污染。

烟气消白技术是一个综合治理的工程,具体治理方案可以从以下几方面着手:1)降低烟囱相对湿度。2)降低烟囱湿度。3)增加烟囱高度。4)烟囱的合理设计。

烟气冷凝技术是以降低烟囱湿度为机理,降低烟气温度后,烟气中的饱和蒸汽量减少。但由于降温后的烟气还是饱和湿烟气,当烟气进人大气环境后继续降温,会有小液滴析出。因此,烟气冷凝技术从理论上不能完全避免白色烟羽的形成。同时由于在冷凝过程中,水蒸气相变为水需要释放大量的相变潜热,对冷凝设备要求较高。

烟气再热技术是以降低烟囱相对湿度为机理,提高烟气温度即增加了湿烟气的不饱和度,烟气在与大气环境接触后降温即不会凝结成小液滴。烟气再热技术只涉及到烟气的升温,而不牵涉到相变,所以整个过程所需要的热量比烟气冷凝技术释放的潜热要少得多,对设备要求较低。

从理论上来说,烟气再热技术可以完全避免白烟的产生,但要完全避免,对设备的投资也会相对较大。

在前两种技术不能完全避免白烟的产生时,可以通过调整烟囱的高度来制约白烟的聚集。由于烟囱高度直接影响烟气的湍流扩散,确定烟囱高度,对污染浓度和烟囱高度计算都有重要意义。如烟囱位于低注地区时,直排烟囱的烟气不易扩散,易造成严重的白色烟羽聚集。

如果烟囱流通通道中形成大量蒸汽和一些液体携带(没有伴热系统的烟囱比装有再热系统的烟囱发生上述情况的几率大),烟气内的液相仅通过重力作用与气相分离,如果液相内液滴颗粒不够大,在下落过程中,很可能再次被烟气抬升。因此要考虑烟囱的集液装置来收集烟道和烟囱表面所有沉积的液体和冷凝液。

比较烟气冷凝技术和烟气再热技术工艺,从经济和技术上来看,烟气再热技术比较适合水泥厂现有条件。本文以某厂4OOOt/d及2OOOt/d水泥熟料生产线烟气脱硫项目为例说明烟气再热技术,不阐述有关烟囱的相关内容。