大唐托克托6号机组烟气冷凝除水 冷却水与烟气接触+空冷

北极星环保网讯:工程概况

大唐托克托电厂6号机组节水项目采用的是清新环境公司开发的湿法脱硫零补水技术，即烟气冷却除水技术。是通过在传统脱硫吸收塔后串联冷却凝结塔的方式，回收脱硫净烟气中的饱和水汽，从而达到脱硫零补水的效果。

工艺中，冷却塔采用―旋汇耦合‖技术后，在极小的液气比条件下即可实现气液的充分接触换热，提高了换热效率。同时旋汇耦合装置拥有良好的气液接触功能也保证了烟气中夹带的尘和石膏液滴的捕悉，再经过管束除尘器进一步除尘。系统整体不但能够回收水分，同时可以对污染物进行二次脱除。

湿法脱硫零补水新工艺中试项目在位于大唐托克托电厂6号600MW机组脱硫岛内展开，搭建了满负荷约20000Nm3/h烟气量的热态试验台架。实验人员通过调整不同工况下的节水装置运行方式，验证装置的可行性，获得不同工况下的试验数据，通过试验手段量化不同运行参数对节水系统效率的影响、对烟风系统的阻力影响、对二氧化硫、粉尘的二次脱除效果影响，测评不同运行条件对水回收系统的影响，验证了技术的可行性。

2技术原理

如图1所示，脱硫吸收塔排出的饱和净烟气进入冷却凝结塔，经过旋汇耦合装置与喷淋的冷却循环水进行剧烈的汽水混合，实现换热降温冷凝，大颗粒的冷凝液被循环喷淋水捕集直接进入冷凝塔底水池，其余的细小液滴被管束式除尘除雾器捕集后进入水池。

当冷凝塔捕集下的水逐渐增加，液位超过塔底水池溢流液位时，冷凝水通过溢流管转移至缓冲箱。缓冲箱设置循环冷却水泵，将箱内的冷凝水泵送至空冷器降温后，喷淋到冷凝塔内，实现冷凝水系统的循环工作。多余的冷凝水通过缓冲箱冷凝外排水泵，或者缓冲箱溢流收集，最终实现冷凝水回收。

自脱硫吸收塔来的净烟气经过循环冷却水降温，热量转移至冷凝塔塔底水池内的冷凝循环水，该循环水转移至循环水箱后，由空冷器降温，最后热量转移至环境空气，此过程实现系统热量循环。

冷却凝结塔冷却凝结下来的冷凝液可作为脱硫系统的工艺水补水、除雾器冲洗水、制浆用水等，基本实现脱硫系统零耗水。此外冷却凝结塔循环喷淋的低温凝结水溶液可促进净烟气中少量的SO2的吸收，有助于降低出口冷凝烟气的SO2、烟尘浓度，可作为超净排放的二次屏障，使脱硫系统的脱硫效率和系统的稳定性更高。

图1零补水湿法脱硫工艺流程图

冷却塔采用“旋汇耦合”技术后，在极小的液气比条件下即可实现气液的充分接触换热，提高了换热效率。同时旋汇耦合装置拥有良好的气液接触功能也保证了烟气中夹带的尘和石膏液滴的捕悉。再经过管束除尘器进一步除尘后，可将最终的尘排放量浓度控制在3mg/Nm3(标态干基6%氧)以下。

管束式除尘器同时也起到降低冷凝烟气夹带水量的作用。冷却凝结塔循环喷淋的低温凝结水溶液可促进净烟气中少量的SO2溶解，有助于降低出口冷凝烟气的SO2浓度，可作为保证SO2排放浓度的保障措施，使脱硫系统的脱硫效率和系统稳定性更高。

冷却凝结塔内利用气液直接接触的高效换热，冷却循环液通过空冷器间壁气液换热，换热效率高，可有效保证和控制净烟气的降温凝结过程。空气与烟气直接冷凝换热过程中，换热系数仅46～57W/m2℃；本工艺喷淋液与净烟气在湍流器作用下空间换热系数高达20000W/m3℃以上；

循环冷却液与空气在空冷器内的换热系数610～730W/m2℃；从换热系数上可以看出本工艺的换热效率要高于常规的空气间壁直接冷凝。对于原烟气温度与设计温度发生较大变化时，本工艺可以采取的措施包括，调整喷淋量，调整运行温度，调整冷却空气流量等，来保证烟气冷凝水量的稳定；

在极端条件下，还可以采用空冷器喷淋的方式强制降温，来保证冷凝烟气的稳定运行。本工艺采用冷却凝结塔构造，下部可储存大量的凝结水。夏季白天极高温环境条件下，无法回收大量水供给吸收塔消耗时，可用储存水补充；夜间低温时，回收过量的水储存在冷凝塔内。

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