工作原理
目前國內(nèi)絕大多數(shù)鍋爐、窯爐的煙氣在排放前都進行了濕法脫硫,溫度降至45-55C,焦?fàn)t脫硫煙氣達到65C,此時的煙氣氣通常是飽和濕煙氣。煙氣由煙囪直接排出,進入溫度較低的環(huán)境,在煙氣溫度降低過程中,煙氣中的水蒸汽會凝結(jié)形成濕煙羽。
濕煙羽的形成機理如圖1所示。圖1中的曲線為濕空氣的飽和曲線,假設(shè)濕煙氣在煙囪出口處的狀態(tài)位于A點,而環(huán)境空氣的狀態(tài)位于F點,煙氣在離開煙囪時處于未飽和狀態(tài)。濕煙氣與環(huán)境空氣混合過程開始沿AB線變化,達到B點后煙氣變?yōu)轱柡蜐駸煔猓撕鬂窨諝馀c環(huán)境空氣的混合沿曲線BDE變化,而多余的水蒸氣將凝結(jié)成液態(tài)小水滴,形成濕煙羽。根據(jù)濕煙羽形成及消散的機理,可將現(xiàn)有的對濕煙羽有治理效果的技術(shù)歸納為:
煙氣加熱技術(shù),典型的GGH、熱管式GGH、MGGH、蒸氣加熱器等;
煙氣冷凝技術(shù),典型的新建噴淋塔、水冷源、空冷源和其他人工冷源;
煙氣冷凝再熱技術(shù),兩種技術(shù)組合應(yīng)用,從經(jīng)濟性出發(fā),單純的加熱和冷凝方式都有各自的限制,加熱受到原煙氣氣煙溫條件的限制,冷凝受到環(huán)境空T、水溫度的限制。在此條件下若采用冷凝再熱技術(shù),將加熱和冷凝結(jié)合起來使用,則可擴大系統(tǒng)濕煙羽消除對環(huán)境溫濕度的適應(yīng)范圍。
幾種典型應(yīng)用
鍋爐及工業(yè)窯爐 脫硫煙出口溫度在45- 55C,煙氣溫度和濕含1較低,可采用直接加熱或直接冷凝技術(shù),也可采用循環(huán)水冷卻或空冷,然后利用煙氣余熱采用GGH或MGGH換熱,實現(xiàn)煙氣脫白;冷凝水做脫硫工藝水補充,不破壞脫硫水平衡。
鋼廠燒結(jié)機及豎爐 脫硫煙出口溫度在55-60C,煙濕含相對較高,同時煙氣大,采用循環(huán)水冷降溫除凝,將煙氣溫度降至40- -45C,然后采用MGGH利用煙余熱加熱脫白;冷凝水做脫硫工藝水補充,不破壞脫硫水平衡。
焦?fàn)t 脫硫煙氣出口溫度高達65C,煙氣含濕量大,采用循環(huán)水冷降溫除凝,將煙氣溫度將至45C左右,然后采用GGH或MGGH,利用余熱加熱濕煙r,蒸氣做補充,煙氣直排或回原煙囪熱備;產(chǎn)生大冷凝水,簡單處理循環(huán)使用。
使用情況
首鋼集團公司X焦化公司配合低溫脫硝、氨法脫硫,采用GGH技術(shù)利用煙氣余熱實現(xiàn)脫硫煙脫白,于2017年4月投入運行,效果良好。