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烟塔合一的初步认识 天津电力建设公司丰镇项目部 浩风 火电厂的烟气 30万千瓦机组耗煤量110吨/时 蒸汽量1000吨/时 排放烟气量120万标立米/时 汽轮机凝结（水）量600 /时 汽轮机冷却循环水量是凝结气量的40到60倍，即20000吨/时到30000吨/时 神华煤成分 热量5800大卡/公斤 灰份8％ 含硫量0.4%至0.6% 全水12％ 煤的燃烧与二氧化硫 燃烧时有机硫和单质硫二氧化硫全部生成二氧化硫 燃点600度，实际燃烧温度1500度，理论燃烧温度2000度 炉渣中包含部分三氧化硫，煤灰中包含三氧化硫 硫的转换系数85％ 燃烧中少量生成三氧化硫 流程中少部分氧化成三氧化硫 煤的燃烧与氮氧化物 煤中含总氮2％到4％ 在燃烧器附近燃烧时仅有30％的氮生成一氧化氮 1000度以上煤中的氮和空气中的氮大量生成一氧化氮 一般煤粉炉80％一氧化氮，15％的二氧化氮 火电厂烟气排放标准 二氧化硫400毫克/标立米 新建火电厂基本上要脱硫 氮氧化物450毫克/标立米到900毫克/标立米 新建锅炉需低氮燃烧器 烟尘50毫克/标立米 高效四、五电场除尘器或者布袋除尘器 国家《环境空气质量标准》 国家《环境空气质量标准》GB3095-1996 二氧化硫 年 均 0.06 (mg/m3) 二氧化硫 日 均 0.15 (mg/m3) 二氧化硫 1小时平均 0.5 (mg/m3) 二氧化氮 年 均 0.10 (mg/m3) 二氧化氮 日 均 0.15 (mg/m3) 火电厂的烟气扩散 二氧化硫排放 400毫克/标立米 标准 0.15毫克/标立米（天） 扩散、稀释2600倍 氮氧化物排放 450毫克/标立米 标准 0.15毫克/标立米（天） 扩散、稀释3000倍 火电厂实际烟气成分 火电厂烟气计算 烟气抬升高度 城市、丘陵 ΔH=1.303QH1/3HS2/3/US ??????????????????????? 平原农村： ΔH=1.427 QH1/3HS2/3/US 脱硫后烟气 温度低 湿法脱硫不加热 温度为烟气露点 湿法脱硫加热 温度80度 湿度大 脱硫前7％，脱硫后12％ 低于三氧化硫酸露点 常规脱硫后烟气处理 加GGH升温 气阻1000帕，增压风机功耗700千瓦，GGH功耗200千瓦 GGH元件寿命 5年 烟囱防腐 烟塔合一原理(1) 阿基米德浮力原理。 冷却塔放热45％，锅炉烟气120度时排放热量5％（80度下降更大）。 烟塔合一排放技术在计算和实际应用中已体现出明显的优势，世界上经典的排放口动力和热力关系的Froude函数表明，冷却塔排放和烟囱排放而言有一个大的量级上的区别，热力抬升作用冷却塔大约是烟囱排放方式的10倍。 烟塔合一原理（2） 一台300MW凝气发电的机组锅炉蒸发量为1000t/h，汽轮机冷凝器凝结蒸汽量约为550 t/h，汽轮机冷凝器设计为5.4kPa。此压力点乏蒸汽对应焓值为2345kJ/kg，温度为34.23度，凝水焓值为143 kJ/kg，理论上蒸汽凝结放热为1.2111X106 kJ/h。当冷却循环倍率等于55倍时，对应冷却循环水量为30250 t/h，对应循环水温升为9.5℃。 当环境干空气温度为25.8℃，湿球温度为24.1℃（现对湿度达到87％，较大），按照一般自然通风冷却塔，空气冷却热循环水后饱和热空气温度能达到31℃，此时对应的热空气量为3532万m3/h。脱硫后净烟气量为141万m3/h，按照上述热空气参数核算脱硫净烟气与冷却塔热空气通风量的横截面积半径之比为1比5.1。 实际上脱硫净烟气设计入塔速度为15m/s至18m/s，远大于冷却塔热空气1.5m/s左右速度，所以在冷却塔内热空气一直在包裹着脱硫净烟气。 由于脱硫净烟气温度相对冷却塔热空气较高，大约可时冷却塔热空气温度上升1℃，使得冷却塔上下温差继续加大，冷却塔抽力增加，提高了冷却塔冷却效率。 烟塔合一优点 新建机组时取消烟囱，节省烟囱的建筑费用，消灭电厂烟囱这个“视觉污染”。 取消湿法脱硫后的烟气再加热装置，降低造价、占地面积和运行费用； 不存在回转式加热器的漏风问题，进一步提高脱硫效率。 通过回收烟气在进入脱硫塔前的余热，提高电厂的热效率； 在绝大部分情况下，烟气通过冷却塔排放都会对冷却塔的冷却效率起正面影响，因而可以提高凝汽器的真空度或降低循环水泵的功耗，提高电厂的热效率； 电厂热效率的提高也即减少了燃煤消耗量，相应的也可减少总的污染物排放量； 烟气通过冷却塔排放的扩散效应一般优于较低烟囱的排放, 会使电厂排