【技术】锅炉湿法脱硫系统排烟除湿脱白的技术途径探讨-第3页-北极星大气网

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随着相关技术的进步，通过尝试新的除湿脱白技术来解决这一矛盾已经具备条件，在我国有必要研发相反方向的湿烟气除湿脱白技术途径，就是冷凝除湿为主的混合除湿技术，如图OB所示：将脱硫后~50ºC湿烟气深度冷凝冷却到25°C以下，也就是大气平均温度，如能进一步冷却到15°C，然后再升温到25°C效果更好。采用湿烟气混合冷凝除湿脱白有技术有以下特点：

湿烟气的饱和含湿量从111.8降低到26g/Nm3以下，与大气含湿量接近，实践证明可以实现除湿脱白，从而有助于解决我国的大气雾霾污染。

回收湿烟气中的冷凝水，吨煤燃烧排烟水分减少0.8吨以上。前述300MW机组小时可回收冷凝水80吨，年回收80万吨以上。全国脱硫预计年回收超过四十亿吨水，超过全国海水淡化的总量，脱硫不仅不耗水，还能回收煤中的大部分水份，经过适当的处理后为脱硫或锅炉提供补充水，应该被视为一个新的非常规水源。

湿烟气中含有一定的余热，每立方米干烟气的余热量~228kJ，大致相当于燃煤低发热量的10%，回收用于民用采暖、热水、制冷或低温发电，预期可抵顶除湿成本。

冷凝除湿还有一个重要作用，就是可以将残留的细颗粒粉尘、二氧化硫、酸、重金属等大部分污染成分大部分冷凝进入排水中，是实现燃煤锅炉放散烟气低成本达标、甚至超低近零排放的可选择技术之一。

5 相关问题讨论

湿烟气冷凝除湿脱白技术与升温除湿技术虽然温差变化接近，但冷凝所需的冷量却是升温所需热量的近6倍，主要是湿烟气中所含水蒸汽的冷凝潜热。同样冷凝除湿从技术层面是没有问题的，并且有多种不同冷凝工艺可供选用，关键也是投资多少、是否经济。研究表明，要使冷凝除湿脱白技术经济可行，首先必须解决大量廉价冷源，二是低温余热和冷凝水必须得到充分利用，三是换热器的选择需要合理实用，分别讨论如下：

廉价冷源：要采用冷凝冷却就必须有低于目标温度5°C左右的冷源，仅从除湿脱白角度考虑，应优先选择自然冷源，比如江河海地下水、北方寒冷地区冬季的冷空气，如果自然冷源不足或从回收利用余热的角度，就必须采用人工冷源，比如蒸汽喷射式热泵、吸收式热泵等，在提高6°C左右空调冷冻水的同时，可以回收低温余热。

低温余热的用途：电厂、钢厂等低温热源的热量一定是富裕的，应该优先内部利用，但也必须考虑外供社区民用，比如洗浴、医院、学校、酒店、人工游泳池和景观等民用热水是一年四季都需要，但相比余热量，需求量远远不足，而北方民用采暖和南方夏季空调等季节性需求量巨大，而且所需能量品质也低，是低温余热比较适合的用途，采用120°C~20°C大温差供热输送距离达到100km也比燃煤成本低，而与燃气供热比可以输送300km。余热需求不均衡可以通过ORC、CO2等低温余热发电平衡。

换热器的选择：锅炉空气余热器出口烟气~130-150°C，采用低低温技术的降温换热器冷却到~90°C是合理的，换热器本身存在的腐蚀问题可以通过选择耐腐蚀合金、氟塑料、玻璃、碳化硅陶瓷管等换热器解决，对后部干式电除尘器可以存在的腐蚀可以采用在换热器入口增加喷煤粉、石灰粉等增大灰硫比的方法预防。降温换热器应该大力推广，因为不仅回收的余热品质高，更主要的是对于电除尘器实现超低排放、除酸、除二噁英、除重金属等有害成分都有效果，而这些有害成分最好在脱硫前去除，以提高脱硫产物的品质。90°C以下的冷却也要综合比较，优先选择间接换热器冷却，以提高回收余热温度和减少制冷量，可以考虑采用增加喷水的混合冷凝技术提高换热器换热效率减少换热面积，同时低成本防腐蚀放和防结垢。而对于采用换热器不经济的温度区域，可以采用直接喷淋冷凝的方法。

低温冷却的方式：如前所述，对于90°C以下的低温湿烟气，所含余热量大部分是水蒸汽的冷凝潜热，冷却方式可以比较选择：直接膨胀式热泵蒸发器、低温空调冷水间接水水换热和/或喷淋冷却，需要结合用户的冷源种类和余热用途综合优化选择。

与湿式静电除尘除雾器的配合使用：湿式静电除尘器是净化湿烟气的理想终端除尘器，还是顶级除雾器，可以确保实现超低近零排放，但目前设置在脱硫塔机箱除雾器后部，入口烟气温度在~50ºC，设备造价浪费，因为大约20%的电场面积是用于处理水蒸汽，水蒸汽冷凝液PH值1-3产生低温腐蚀是造价高的主要原因，而且是否能长期稳定运行也有疑问。将冷凝冷却布置在湿电前对湿烟气进行预处理可以解决许多问题，甚至有可能不用湿电也能实现超低排放和除湿脱白，烟囱也不再需要防腐。

结论与建议

1. 为了彻底根除雾霾污染，火电行业大气污染控制标新国标(GB13223-2011)必须增加排烟温湿度控制指标要求，以实现排放烟气的除湿脱白处理，首先采用成熟的升温~80°C除湿脱白技术，

2. 按相反方向研发应用冷凝除技术湿更经济：建议为25ºC以下、相对湿度70%以下，不仅有助于除雾霾，还有节水节能效益。

3. 采用冷凝除湿可以降低采用湿电的成本，甚至不用湿电实现超低近零、除湿脱白排放，燃煤可以比天然气更清洁。

原标题：锅炉湿法脱硫系统排烟除湿脱白的技术途径探讨

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