冷凝除湿再加热技术在烟羽消白中的应用

1.2 冷凝除湿的方式

目前常采用对经过脱硫塔处理后的饱和烟气进行冷却的方式，让烟气中的水蒸气冷凝后变成液态小水珠的方式，降低烟气中的烟气的含湿量的方式。在此处理过程中，饱和烟气沿着等 100%含湿量线进行冷却过程。

而烟囱出口的烟气的状态点依然为饱和状态，室外空气温度低于烟气的露点温度，从而烟囱的出口的烟气中依然有水析出，依然不能彻底解决烟囱冒白现象。所以目前多与烟气再加热的方式进行结合，进行烟羽治理，烟气在焓湿图上的处理过程如下图 3 所示。

具体热力过程：原烟气处于高温过热状态 A点，进入吸收塔后，烟气在温湿图(如图 3)上沿着等焓线从 A 点移动到 100%相对饱和湿度线 B点，烟气温度降低 t 1 -t 2 、湿度增加为 d 2 -d1。

这是一个等焓增湿的过程。采用直接或间接的方式对饱和状态 B 的烟气进行冷却，部分汽态水释放气化潜热发生相变而凝结为液态水，顺着等 100%的相对湿度线从 B 点处理到 C 点，烟气仍为相对湿度 100%的饱和烟气，但绝对湿度降低为 d 2 -d 3 ，烟气中的水蒸气含量降低。

经冷凝除湿后的饱和湿烟气 C 在烟气加热装置中被加热，再加热过程中，含湿量保持不变，在温湿图上沿着等 d 线方向进行到 D 点，加热过程中烟气温度升高，焓增大，相对湿度减小。

1.2.1 直接冷凝除湿

在吸收塔后对净烟气进行冷却，可以选择增加冷却装置，通过空气或者水对净烟气进行冷却，也可以用水直接喷淋冷却净烟气。净烟气析出的水需经特殊处理后排放或者再利用。

1.2.2 间接冷凝除湿

可通过增加浆液冷却器，首先将浆液冷却，进而冷却净烟气。浆液经浆液冷却器冷却后，以较低的温度喷入吸收塔，将烟气进行冷却，部分汽态水释放汽化潜热发生相变而凝结为液态水，使烟气中的水蒸气含量降低。

2冷凝除湿再加热技术应用实例

某电厂 1、2 号机组现有脱硫采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，工艺系统入口按SO₂浓度1495mg/Nm³ ，最终SO₂排放浓度按小于50mg/Nm³进行设计，采用冷凝除湿再加热技术改造治理烟羽并且SO₂排放浓度达到 35mg/Nm³ ，并附加实现烟气余热利用和减少脱硫补水的功能。其中烟羽治理的目标是保证环境温度 0℃以上时烟囱无烟羽形成。

本次技术改造由脱硫塔吸收系统、浆液(烟气)冷却系统和烟气再热系统组成。将脱硫吸收塔顶层即第 3 层喷淋层改造为低温喷淋层，在其管路上设置浆液冷却器，浆液温度经过浆液冷却器降至 43℃，冷却介质采用 180t/h 的江水或循环冷却水，脱硫吸收塔出口烟气温度由 50℃降至43℃，实现减少排湿量，实现减少烟羽形成的目的;增设烟气升温系统提升排烟温度，该系统包括：升温段烟气换热器、热媒水循环系统、定压补水系统。

脱硫吸收塔入口烟气温度由 143.5℃降到 111.9℃左右，热量以热媒水形式通过升温段烟气换热器将排烟温度度 43℃的基础上提升至65℃，进一步降低相对湿度，多余的热量用于加热凝结水系统，达到消除烟羽目的的同时节能降耗。整个技术改造系统图如图 4 所示。

图 4 冷凝除湿再加热技术改造系统图

3 结论

经上述冷凝除湿再加热技术改造后，可以实现以下目标任务：

实现全面的烟羽消除;在机组满负荷燃烧设计煤种条件下可以满足超低排放要求，且有一定液气比裕量，增加浆液冷凝装置后，对脱硫也有一定促进效果;

可以实现节水目的：在 BMCR 工况，烟气温度降 7℃可节水 2.84t/h;

可以回收部分烟气余热，实现节能目的;可以减少脱硫废水排放。

相比较其它技术路线，本方案具有系统可靠，烟道阻力小，在保证环保的同时实现节能节水，空间好安排，工程简单，维护方便等优势。在投资方面也有一定的优势。

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