農(nóng)林學類論文-煙塔合一技術(shù)應用前景分析.doc

農(nóng)林學類論文-煙塔合一技術(shù)應用前景分析摘要：煙塔合一是發(fā)電之后產(chǎn)生的廢煙氣經(jīng)脫硫之后，再被冷卻塔加熱后排入大氣進行降解一種排煙技術(shù)。也是一個新新的技術(shù)，是集煙囪與冷卻踏多種特點，較大的提高了人力和物力的利用，還降低了經(jīng)濟成本，提高了排煙效率。其應用的前景受到研究人員的關注。本文在查閱大量中外科技文獻資料基礎上就煙塔合一原理簡單介紹，對煙塔合一技術(shù)環(huán)保優(yōu)勢，技術(shù)特點，進行了分析；根據(jù)我國國情現(xiàn)狀預測煙塔合一技術(shù)應用前景，并提出相應策略。關鍵詞：煙塔合一，應用前景，環(huán)保優(yōu)勢，技術(shù)特點，對策一、前言由于全球二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等等主要大氣污染物的排放，造成建筑、生物、人類被因大氣污染造成的酸雨損害。隨著科技的更新人類生產(chǎn)力的不斷提高，使得工業(yè)、人類的社會活動等等，向大氣的排放的污染氣體與日俱增。面對環(huán)境的惡化和全球大氣的氣溫的日益變暖，人類對環(huán)境的日益重視。而來自發(fā)電廠排出的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等占的比例很大。為了減少環(huán)境污染，減少對環(huán)境的損害和提高廢氣、煙氣的排放效率，科學界出現(xiàn)了一些實用技術(shù)。煙塔合一技術(shù)就是一種較成功的技術(shù)。“煙塔合一”技術(shù)，即取消火電廠中的煙囪，將鍋爐經(jīng)除塵脫硫后排出的煙氣，經(jīng)自然通風冷卻塔排放到大氣中。此項技術(shù)首先在德國使用，從2O世紀7O年代開始，已有了多座大型火電廠采用1。隨著環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，火電廠、工廠的煙囪已經(jīng)不單純是一個排煙裝置，而發(fā)展成為控制大氣污染保護環(huán)境的一個設備2。它也是減少環(huán)境污染的一個方面。煙塔合一技術(shù)是利用冷卻塔巨大的熱濕空氣對脫硫后的凈煙氣形成一個環(huán)狀氣幕，對脫硫后凈煙氣形成包裹和抬升，增加煙氣的抬升高度，從而促進煙氣中污染物的擴散3。進而提高排煙效率，減少環(huán)境污染。煙塔合一技術(shù)是一個集經(jīng)濟和環(huán)保一身的技術(shù)在國外應用相當廣泛，例如德國：脫硫后的煙氣經(jīng)冷卻塔排放技術(shù)(簡稱煙塔合一技術(shù))在德國運用比較成熟，據(jù)德國能源技術(shù)公司(GEA)介紹，RWE、VEGA、Saabergwerke及VEW電力公司均實施了煙塔合一工程4。對于煙氣的排放受到了各國的重視，既煙塔合一技術(shù)發(fā)展較快。二、煙塔合一技術(shù)發(fā)展情況煙塔合一技術(shù)在國外從20世紀70年代就開始研究，通過不斷的試驗、研究、分析和改進，技術(shù)已日趨成熟，其中以德國的SHU公司和比利時的Hmaon-Sobelco公司為代表。在德國新建火電廠中，已經(jīng)廣泛地利用冷卻塔排放脫硫煙氣，成為沒有煙囪的火電廠5。煙塔合一技術(shù)分兩種：外置式把脫硫裝置安裝在冷卻塔外，脫硫后的潔凈煙氣引入冷卻塔內(nèi)排放。脫硫裝置安裝在冷卻塔外，凈煙氣直接引到冷卻塔噴淋層的上部，通過安裝在塔內(nèi)的除霧器除霧后均勻排放，與冷卻水不接觸。國外早期當脫硫系統(tǒng)運行故障時，由于原煙氣的溫度和二氧化硫的含量相對較高，不適于通過冷卻塔排放，需經(jīng)干式煙囪排放。目前由于脫硫裝置運行穩(wěn)定，冷卻塔外一般不設旁路煙囪。內(nèi)置式近幾年國外的煙塔合一技術(shù)進一步發(fā)展，開始趨向?qū)⒚摿蜓b置布置在冷卻塔里面。使布置更加緊湊，節(jié)省用地。其脫硫后的煙氣直接從冷卻塔頂部排放。由于省去了煙囪、煙氣熱交換器，減少了用地，可大大降低初投資，并節(jié)約運行和維護費用6。西方發(fā)達國家自19世紀70年代末到80年代末，相繼在燃煤電廠采用煙氣脫硫裝置。其中大部分脫硫裝置都為濕法脫硫工藝。濕法脫硫技術(shù)的發(fā)展和日臻成熟，但還是存在脫硫后煙氣從煙囪排放的一些困難。煙氣經(jīng)石灰石(濕法)脫硫后，煙溫一般在50左右，50的煙氣與室外空氣密度差甚小，再考慮到煙囪壁散熱導致的煙氣溫降(煙囪非雙曲線形)，其流動特性不及冷卻塔，加上氣候變化的影響，至使經(jīng)脫硫后50的煙氣通過煙囪排放存在著困難。因此，不得不對50的煙氣進行加熱，這樣勢必導致系統(tǒng)復雜，初投資及運行費用增加。因此煙塔合一技術(shù)應運而生，并獲得了應用。近年來，在德國新建的閉式循環(huán)的發(fā)電廠，無論大小，幾乎都看不見代表發(fā)電廠的煙囪，取而代之的都是用冷卻塔將脫硫后的煙氣排放到大氣中去7。德國的風調(diào)技術(shù)實驗在德國的大學中完成標志著煙塔合一技術(shù)的進步8。德國在煙塔技術(shù)方面處于領先地位，德國的伍伯托大學曾經(jīng)舉辦關于煙塔合一的技術(shù)研討會9。冷卻塔具有一定高度，比煙囪的表面積大許多，有些國外專家研究煙塔的太陽能發(fā)電，煙塔合一之后有比較大的表面積。通過附著太陽能發(fā)電板，所以煙塔合一和太陽能發(fā)電結(jié)合了起來，不但使環(huán)境污染減少而且使得能量的利用率提高了10。因為煙囪和冷卻塔的結(jié)構(gòu)設計對煙氣的排放有著重要意義，國外目前研究的緊張結(jié)構(gòu)，雙曲線結(jié)構(gòu)，已經(jīng)在實驗階段11。國外研究情況表明煙塔合一技術(shù)的利用是因為能夠取得較好的經(jīng)濟效益而大量推廣，德國帥先從20世紀70年代就開始了煙塔合一的技術(shù)研發(fā)，目前德國是無煙囪電廠最多的一個國家之一12。我國的經(jīng)濟較為落后，目前對環(huán)境的污染造成的危害認識程度不夠，但隨著經(jīng)濟的不斷增長，國民素質(zhì)的提高，環(huán)保意識的增強，我國的脫硫和煙塔技術(shù)研究與國外先進水平存在一定差距。20世紀90年代后期，我國電力市場的增長日益加大。煙氣排放的標準日漸嚴格，我國的煙塔合一技術(shù)在一些電廠有了具體應用。位于首都近郊的華能北京熱電廠，裝機容量845萬kW。2006年12月，隨著4號脫硫系統(tǒng)完成168小時試運，華能北京熱電廠4臺機組脫硫系統(tǒng)和煙塔合一工程全部投入運行，成為我國首個可取消煙囪的火電廠13。煙塔合一工程的建成標志著我國煙塔合一技術(shù)的里程碑，也是亞洲第一個出現(xiàn)了沒有煙囪的火電廠。相繼大唐發(fā)電集團的哈爾濱第一熱電廠采用煙塔合一技術(shù)脫硫脫硝14，國化三河發(fā)電廠二期擴建也采用了煙塔合一技術(shù)，大唐國際錦州熱電廠采用煙塔合一技術(shù)等等。專家認為采用煙塔合一技術(shù)后脫硫系統(tǒng)將大為簡化，不僅可節(jié)約建設用地、節(jié)省工程投資，而且可大大降低脫硫系統(tǒng)排煙阻力、從而明顯減少脫硫電耗和運行費用15。隨著我國工業(yè)的發(fā)展，經(jīng)濟實力的增長，環(huán)保問題日益重視。在不久的將來，煙塔合一技術(shù)會得到廣泛應用。煙塔合一技術(shù)有待推廣，發(fā)展前景很大。三、總結(jié)由于全世界的經(jīng)濟進程的推進，工業(yè)發(fā)展的速度不斷加快，用電量的迅速上升，以及我國電力市場的不斷增長，隨著我國國民素質(zhì)的提高，對發(fā)展電力的同時也對環(huán)境保護認識不斷加深。電廠煙氣的排放對環(huán)境保護有著重要意義，其中的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物的排放對于動植物，大氣及地下水和人類的危害又不容忽視。所以煙塔合一技術(shù)對環(huán)境問題應用意義重大，根據(jù)我國現(xiàn)狀煙塔合一技術(shù)在我國的應用，是適合我國國情和相應政策。五、參考文獻1湯蘊琳.火電廠“煙塔合一技術(shù)的應用.電力建設,2005,26(2):112黃勸根.煙囪的環(huán)保設計簡述.水泥工程,2006,1(63)3翟明.董芄.王麗.利用冷卻塔排放脫硫濕煙氣技術(shù)的應用.電站系統(tǒng)工程,2005,7(21):44曾德勇,何育東.國內(nèi)煙塔合一初步設計思路.熱力發(fā)電.技術(shù)經(jīng)濟綜述,2005,9:15韓月榮.煙塔合一技術(shù)的環(huán)保優(yōu)勢.河北電力技術(shù)，2005,24(3):366崔克強,胡文慶,王艷等.燃煤電廠排煙方式對比研究.中國電力，2006,10(10):63767井惟如.煙塔合一技術(shù)概況.華北電力技術(shù),2005,10:488DieterBusch，ReinhardHarte，Hans-JrgenNiemannStudyofaproposed200mhighnaturaldraughtcoolingtoweratpowerplantEngineeringStructures,Vol.20,No.10,pp.920-927,19989R.Hartea,W.B.KratzigbLarge-scalecoolingtowersaspartofanefficientandcleanerenergygeneratingtechnology，Thin-WalledStructures40200265166410P.KrishnaTensionroofsandbridgesJournalofConstructionalSteelResearch57(20011123114011H.L.Luoa,Y.J.Daia,R.Z.Wanga,*,J.Y.Wua,Y.X.Xua,J.M.ShenExperimentalinvestigationofasolaradsorptionchillerusedforgraindepotcooling，AppliedThermalEngineering2620061218122512YousefS.H.NajjarComparisonofperformanceoftheintegratedgasandsteamcycle(IGSC)