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1.2技术特点
烟气冷凝再热复合技术主要有如下特点:
1)节水:通过冷凝换热方式降低烟温,使得烟气过饱和,水汽析出形成凝结水,通过换热管和后置除雾器实现液滴的有效捕集,实现节水功能。
2)多污染物脱除:烟气冷凝技术通过烟气相变凝聚、热泳、雨室洗涤、湿式惯性碰撞捕集、湿式除尘等多种作用,进一步降低烟气中的SO2、烟尘、Hg等污染物,实现多污染物联合脱除。若与湿式电除尘装置联合应用,污染物脱除效果会更加明显。
3)降低烟气再热热源消耗:由于烟气冷凝降温后,烟气湿度大幅降低,因此消除“湿烟羽”所需的烟温升幅大大降低。这可以减少烟气再热的能耗,而且可以采用品质更低的热源加热,进而降低机组能耗。炯温降低越多,炯气需要加热的幅度也越小,环境温度越低时这种趋势更加明显。
4)完全消除“湿烟羽”现象:采用烟气再热技术将烟温从50℃升高到75℃,当环境温度低于约150C时,仍然会出现“湿烟羽”。当环境温度降低到5c|C时,炯气温度则需要加热到约120℃才能消除“湿烟羽”。如果烟气温度降低10℃,则烟气只需从40cC加热到约70℃即可消除“湿烟羽”。环境温度越低、环境湿度越高、脱硫吸收塔出口烟温越高、湿烟羽现象越严重,此时消除“湿烟羽”的代价也会更大。
2方案对比分析
2.1方案简介
本文以某300MW机组为例,对烟气再热技术(即常规MGGH)与烟气冷凝再热复合技术进行经济技术对比分析:
MGGH装置可分为烟气冷却器(即降温段、类似于低温省煤器)和烟气再热器(即升温段)。烟气冷凝再热复合技术是在MGGH的烟气冷却段和再热段之问(脱硫与烟气再热段之间)增设烟气冷凝器。考虑到现场情况,凝汽器采用开式循环冷却方式,因此从能耗、投资等多种因素综合考虑,烟气冷凝器采用厂区循环水开式循环冷却方式。
2.2边界参数
娴气冷却器有以下特点:1)有效利用烟气余热(如加热低加凝结水、净烟气、一二次风等);2)降低脱硫系统水耗;3)降低脱硫出口烟气温度,减轻“湿炯羽”治理的难度;4)降低脱硫塔烟气流速,有利于提高脱硫除尘效率。
目前机组满负荷时,脱硫进出口烟气温度分别为140,55℃。综合考虑到烟温对后续设备及烟道腐蚀的影响,烟气冷却器吸收的热量是否能够将净烟气温度加热至期望值,现场场地空间条件等多种因素,建议将原烟气温度从140qc降低到90℃,即烟气冷却器的出口烟温为90℃。根据本项目脱硫入口温度降低后对脱硫出口烟温影响,脱硫出口烟气温度按50℃考虑。
烟气冷凝器的设计参数对烟气再热器有直接的影响。如表1所示,烟气冷凝段的温降越大,烟气再热幅度越小。但是随着烟气冷凝器出口温度降低,投资费用会急剧增加,选择合适的烟气冷凝器大小可最大限度的降低整体投资和运行费用。根据初步试算,就本项目而言,烟气温度从50℃降低到40℃时,投资、阻力、能耗综合最优。因此,在方案对比分析中,MGGH方案的设计参数按表1所示,烟气冷凝再热复合技术的烟气冷凝器出口按40℃考虑。
为了避免不同材质组合对技术方案对比分析的影响,本次换热器材质均选用氟塑料管(除蒸汽换热器采用304钢)。投资、阻力、循环水量等技术参数均以此假定进行计算。在实际设计时,换热器可采用金属材质以降低造价(约50%以上)。
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