煙塔合一玻璃鋼煙道

煙塔合一玻璃鋼煙道冀州市中意復合材料產品型號：各種原產地：河北產品描述：煙塔合一玻璃鋼煙道使電廠排放的煙氣中SO2含量大大減少，使得煙塔合一技術的采用成為可能。利用冷卻塔排放煙氣，脫硫后的凈煙氣無需再加熱，不僅節(jié)省了煙囪的費用，還節(jié)省了煙氣再熱系統的投資和運行、保養(yǎng)費用，雖然冷卻塔排放低溫煙氣，增加了防腐蝕的費用，但節(jié)省了總的初投資和運行維護費用。此外由于省去了煙氣再熱系統，還防止了未凈化煙氣泄漏而造成最終脫硫效率的下降。此外，一些城市電廠由于煙囪限高要求，只能采用新的排煙技術來到達特殊的外部要求和環(huán)境要求，這些，都為煙塔合一技術在我國的應用提供了廣闊的開展空間。1煙塔合一技術概述煙塔合一工藝系統通常有2種排放形式，分別為外置式和內置式。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。1.2內置式近幾年國外的煙塔合一技術進一步開展，開始趨向將脫硫裝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。以下介紹的是內置式的煙塔合一工藝技術。2采用煙塔合一技術對煙氣的影響從環(huán)保角度來看，冷卻塔排煙和煙囪排煙的根本區(qū)別在于：

a.煙氣或煙氣混合物的溫度不同。

b.混合物的排出速度不同。c.混合處的初始濃度不同。從圖1可以看出煙塔合一技術與傳統煙囪排煙有較大的不同。圖1姻塔介一排煙和煙畫播的時比煙氣抬升高度理論分析從塔中排放出的凈化煙氣溫度約50C,高于塔內濕空氣溫度，發(fā)生混合換熱現象，混合后的結果改變了塔內氣體流開工況。由于進入塔內的煙氣密度低于塔內空氣的密度，對冷卻塔內空氣的熱浮力產生正面影響。止匕外，進入冷卻塔的煙氣很少，其體積只占冷卻塔空氣體積的10%以下。故煙氣能夠通過自然冷卻塔順利排放。煙氣的排入對塔內空氣的抬升和速度等影響起到了正面作用。在排放源附近，煙氣的抬升受環(huán)境湍流影響較小。大氣層的溫度層不是很穩(wěn)定時，煙氣抬升路徑主要受自身湍流影響，決定于煙氣的浮力通量、動量通量及環(huán)境風速等。這段時間大約為幾十秒至上百秒，這段時間內煙氣上升路徑呈曲線形式。煙氣在抬升過程中，由于自身湍流的作用，會不斷卷入環(huán)境空氣。由于煙氣不斷卷入具有負浮力的環(huán)境空氣，同時又受到環(huán)境中正位溫梯度的抑制，它的抬升高度路徑會逐漸變平，直至終止抬升⑴。濕煙氣也遵循以上抬升規(guī)律，不同的是飽和的濕煙氣在抬升過程中，會因為壓強的降低及飽和比濕的減小而出現水蒸氣凝結。水蒸氣凝結會釋放凝結潛熱，這會使?jié)駸煔鉁囟壬?，浮力增加。在不飽和的環(huán)境下，濕煙氣中只有很小的一局部水蒸氣會凝結，因水蒸氣凝結所釋放的潛熱使煙氣的浮力增加不會很大。然而，當飽和的濕煙氣升入飽和大氣環(huán)境中，這種潛熱釋放會明顯改變抬升高度，抬升高度會成倍的增加。圖2是干、濕煙氣抬升高度的比照，可以看出同樣體積的濕煙氣的抬升高度相當于將干煙氣加熱了幾十度。干、濕煙氣抬升高度比照見圖2。圖2千、湘姻氣抬升高度的比照目前國內大型火電廠機組煙囪高度一般都在180、240m,冷卻塔高度在110150m,高度相差較大。在相同條件下，濕煙氣的抬升高于干煙氣。2.L2實際抬升高度分析根據GB132232003《火電廠大氣污染物排放標準》中推薦的煙氣抬升高度計算方法[3],煙氣抬升高度DH是正比于煙氣熱釋放率煙囪高度也的，反比于煙氣抬升計算風速而熱釋放率正比于排煙率和煙氣溫度與環(huán)境溫度之差ATo當“221000kj/s,且ATN35K時，城市、丘陵的抬升高度：

⑴(2)AH=L303(Qh)力(產3/jQh=Cp⑴(2)5=，。（乩/101甘（3）式中5——煙氣抬升計算風速,m/s；U]O地面iom高度處平均風速.m/s；Hs——煙囪的幾何高度，m；AT——煙囪出口處煙氣溫度與環(huán)境溫度之差，K；Qh——煙氣熱釋放率，kj/s；CP——標準狀態(tài)下煙氣平均定壓比熱，1.38kJ/m3K；Vo——標準狀態(tài)下排煙率，m3/s,當一座煙囪連接多臺鍋爐時，該煙囪的V。為所連接的各鍋爐該項數值之和。冷卻塔的煙氣量是煙囪排煙煙氣量的10倍左右，熱釋放率很大。相對來說,汽輪機排汽通過冷卻水帶走的熱量占全廠的50%左右（按熱效率分攤），尾部煙氣帶走的熱量只占5%左右，冷卻塔煙氣的溫度雖然較低，但水蒸氣巨大的熱釋放率彌補了冷卻塔高度的缺乏，從而較低的冷卻塔排煙的實際抬升高度不低于高架煙囪。這是在環(huán)境濕度不飽和的狀態(tài)下的情況。在環(huán)境處于飽和狀態(tài)時，冷卻塔煙氣抬升高度將大大高于煙囪排煙。德國科學家在Volklingen實驗電站測得的煙氣抬升結果也證實了冷卻塔排煙抬升高度高于煙囪排煙，見圖3O1000100010000123SS/kio圖3煙塔合一技術排煙與期囪排煙抬升高度10000123SS/kio圖3煙塔合一技術排煙與期囪排煙抬升高度比擬德國某電廠冷卻塔與煙囪排放煙氣年平均落地濃度的比擬見圖4,從圖中可以看出，對于高煙囪和低冷卻塔排放的煙氣，污染物SO?的落地濃度相差不多。圖4餡國乂電廠冷卻塔與煙IM播放煙氣年平均落地濃度比照值得注意的一點是：有時大氣邊界層基本處于近中性狀態(tài)，但有那么一層或幾層是逆溫的。在逆溫情況下，低層空氣中上下交換受到阻礙，如果上下交換能夠進行，就要消耗能量。電廠煙氣具有較高的能量和較大的浮力時，就可以比擬容易的穿過逆溫層，如果煙氣全部都穿透了逆溫層，它就不再返回下部，對地面造成污染。如果煙氣的浮力缺乏以穿透逆溫層，那么它就被封閉在逆溫層以下，從而造成較嚴重的污染。由于煙塔合一技術排放的混合煙氣含有大量的水蒸氣，水蒸氣中的熱量大于空中煙氣漂走帶的熱量，具有較大的浮力，所以上下層交換就能夠進行。因此在天氣不好的情況下，利用冷卻塔排煙優(yōu)于煙囪排煙。2.3不同形式的冷卻塔對SO?落地濃度的影響利用冷卻塔排放脫硫煙氣，按一個面源來看待冷卻塔排煙，如果冷卻塔的高度和出口內徑對煙氣的落地濃度有影響，那么冷卻塔的高度和出口內徑的選擇，不能只從冷卻方面考慮，還要從環(huán)保角度考慮選擇最正確方案。德國H.Damjakob等人對冷卻塔的變異體進行了研究。觀測出了變異塔的污染物落地濃度。研究變異塔就是改變一個選定的基準冷卻塔的兒何形狀，觀測其特殊的熱力數據狀況。在以下假設情況下研究所有的冷卻塔：在揚程相同的情況下，將相同流量的水從相同的熱水溫度冷卻到相同的冷水溫度，基準冷卻塔高140m,其基礎直徑約102m,出口直徑為57.5m,它是為一臺容量590MW的抽汽供熱機組設計的，冷卻水的流量為12300kg/s,在大氣溫度為10°C,濕球溫度為8℃,大氣壓力為101.3kPa口寸，冷卻水溫度為18℃,可以冷卻1臺550MW的發(fā)電機組，該發(fā)電機組的煙氣是由冷卻塔排放。假設變異冷卻塔的條件為：a.改變冷卻塔的高度H,但保持全部淋水面積不變，即淋水面直徑D廠常數。b.改變冷卻塔的高度H,但保持冷卻塔出口直徑Da與淋水面直徑比D/Dr為一定值,設Da/Dr為0.5、0.6、0.7oH.Damjakob等人根據假設條件對變異體冷卻塔的污染擴散進行了計算。計算是根據在自然大氣層10m高處，平均橫向風速為6.0m/s進行的。采用迎風面的最大落地濃度作為代表值。計算得出不同的冷卻塔變異體的污染物最大落地濃度曲線（即圖5表示的變異塔迎風面污染物最大落地濃度Cw與基準冷卻塔迎風面最大落地濃度CmaxO之比&ax/Cmaxo），見圖5。L25,冷卻塔寤度圖5不同的冷卻珞變異體的最大落地濃史由圖5可知，Cmax/Cmax。不僅與冷卻塔高度有關，而且冷卻塔出口直徑也起著重要作用。高度越高，污染物落地濃度就越小，污染就越輕。出口直徑越小，使得出口處的煙氣流速增大，速度越高，煙氣上升的就越高，環(huán)境污染就越小。冷卻塔出口直徑與淋水直徑比D/Dr的最正確值約為0.6。在同樣的直徑比和擴散水平情況下，當塔高為180nl時，，在迎風面的最大落地濃度，Cmax/Cnu。約為72師75%；在冷卻塔高度為200m時,Cmax/約為62%。而冷卻塔高度為230H1時，Cmax/CmaxO約50%左右。從以上分析可知，如果煙塔合一，不應只利用常規(guī)的冷卻塔，適當增加冷卻塔的高度，改變直徑比，可以更好的降低大氣污染物的落地濃度。對常規(guī)的冷卻塔進行方案選型優(yōu)化，是有明顯環(huán)境效益的。3結論a.由于環(huán)保的嚴格要求，我國將有一批濕法煙氣脫硫裝置建在冷卻塔閉式循環(huán)系統的電廠中，煙塔合一技術在我國應用的前景廣闊。b.不飽和的環(huán)境下，冷卻塔排煙的抬升高度不低于干煙囪。飽和的環(huán)境下,冷卻塔排煙效果大大好于干煙囪oc.采用煙塔合一技術排放脫硫后凈化煙氣時，電廠污染物SO?的落地濃度

與干煙囪排煙中的相差不多。在大氣逆溫的情況下，冷卻塔排煙環(huán)保效果好于干

煙囪排煙。d.煙塔合一技術的冷卻塔的高度和出口內徑對煙氣S02的落地濃度是有影響的。冷卻塔形式的選型要從環(huán)保角度考慮，以期到達最正確環(huán)保效益。參考文獻[1]姚增權.火電廠煙羽的傳輸與擴散[J].北京：中國電力出版社，2003.[2]（德）H.Damjakob.用常規(guī)冷卻塔和冷煙囪排放煙氣[X],國際水利協會第8屆冷卻塔和噴水池研討會論文集.[3]GB132232003,火電廠大氣污染物排放標準[S].

煙塔合一新技術0概述三河發(fā)電廠地處北京周邊，電廠廠址位于河北省三河市燕郊，地處燕郊經濟技術開發(fā)區(qū)東側，廠址西距通州區(qū)17km、北京市區(qū)37.5km,東距三河市17km。電廠規(guī)劃容量為1300MW?1400MW。一期工程已安裝2臺350MW凝汽式汽輪發(fā)電機組，#1、#2機組分別于1999年12月、2000年4月投產。二期工程將安裝2臺300MW供熱機組，煙氣采用脫硫、脫硝、“煙塔合一”技術，計劃將于2007年10月、12月投產發(fā)電。國華三河電廠擴建的二期工程為熱電聯產擴建工程，采用“煙塔合一”技術并將一、二期機組同步建設脫硫，到達了整個電廠“增產不增污、增產減排污”的目的。1“煙塔合一”技術的優(yōu)點“煙塔合一”技術是針對電力企業(yè)研制的當今世界上先進的環(huán)保技術，在城市規(guī)劃和環(huán)境改善方面具有以下明顯優(yōu)勢：一是充分利用冷卻塔的巨大能L量，對除塵、脫硫后的濕煙氣進行有效抬升，促進凈煙氣中未脫除污染物的擴散，降低其落地濃度。二是由于機組不必再建設煙囪及脫硫系統的煙氣再加熱裝置。這樣不僅可緩解城市建設用地緊張和建筑物限高等問題，并且可以顯著改善城市周邊電廠建設,同城市整體規(guī)劃的適應性和靈活度，有利于縮小熱源、電源與負荷中心間的距離,提高電廠的經濟性并有利于城市供熱、供電的可靠性。？此項技術在國外已成功實施近二十多年，技術已臻成熟。目前我國有許多電廠正在實施這種技術。2“煙塔合一”技術在三河電廠的應用目前，河北三河電廠、天津國電津能公司和華能北京熱電公司在新建機組均采用“煙塔合一”技術進行除塵、脫硝和脫硫排放，三河電廠是第一個采用國產化的“煙塔合一”技術的機組。國華三河電廠為滿足城市社會經濟的快速開展，改善北京市區(qū)的大氣環(huán)境質量，三河電廠二期工程（2X300MW機組）工程決定采用煙塔合一技術，主要基于以下幾方面考慮：

第一、由于采用石灰石一石膏濕法脫硫系統，脫硫系統排放煙氣溫度只有50℃左右，假設采用煙囪排放須對其進行再加熱，溫度到達S02的露點溫度（72C）以上。而采用冷卻塔排煙那么無此限制，還可節(jié)省GGH系統和煙囪初期投資及運行費用。第二、由于該工程選址距北京順義機場較近，采用煙塔合一技術可有效避開對航空影響。第三、脫硫系統所用的增壓風機與鍋爐所用的吸風機合而為一既節(jié)省了設備的初期投資，又為整個機組的經濟運行打下了良好的基礎。經測算，通過120米高的冷卻塔排煙,對地面造成的S02和PM10.N0X年均落地濃度總體好于240米高煙囪排煙對地面造成的落地濃度。工程建成后，每年可減少排放SO2?2萬多噸，煙塵100多噸，具有良好的環(huán)保效益。本工程技術特點本工程采用了煙塔合一的技術，取消了傳統的煙囪，將經脫硫后的煙氣通過穿過冷卻塔筒壁的煙道送入塔中心，隨塔內蒸發(fā)氣體一同排放。利用冷卻塔排煙在國外已是先進成熟的技術，但在國內剛開始應用，本工程完全立足于自主開發(fā)設計和建造的工程尚無先例。1、本工程排煙冷卻塔技術取消了傳統的高煙囪，將脫硫后的煙氣通過煙道直接引入自然通風冷卻水塔與水蒸氣混合后，由冷卻塔出口排入大氣。經環(huán)評分析，盡管傳統煙囪一般比雙曲線冷卻塔要高，煙囪排放的煙氣溫度也比冷卻塔排出混合氣體的溫度要高，但冷卻塔排放煙氣時其熱抬升高度及擴散效果是相當的。原因主要有以下兩個方面：由于煙氣通過冷卻塔排放，煙氣和冷卻塔的熱汽混合一起排放，具有巨大的熱釋放率。對于一個大型電廠來說，汽輪機的排汽通過冷卻水帶走的熱量按熱效率分攤占全廠的50%左右，而通過鍋爐尾部煙氣帶走的熱量只占5%左右，差異非常之大。這就是通過冷卻塔排放煙氣與通過高度較高的煙囪排放煙氣的最終抬升高度與擴散效果相當的主要原因。由于煙氣與冷卻塔中的水氣混合后，大量的水氣能將煙氣分散、沖淡，這種大量的混合氣流有著巨大的抬升力，能使其滲入到大氣的逆溫層中；另一方面，這種混合氣流還具有一種慣性，在升空后依然能保持緊湊的流束，使其對風的敏感度比煙囪排出的煙氣對風的敏感度要低，較不易被風吹散。因此，在可比的條件下，利用冷卻塔排放煙氣比利用煙囪排放煙氣的污染低。由于冷卻塔可以直接接受經濕法脫硫后溫度較低（約為50℃—55℃）的煙氣，這就省去了脫硫系統的煙氣加熱器（GGH）,可以簡化脫硫工藝系統和布置，取消旁路煙道，采用直通式，增壓風機與引風機合二為一。加之省去了傳統高煙囪的建設，這些因素，既節(jié)約了設計占地，又減少了施工工程量和施工用地，有利于施工組織。在考慮了冷卻塔防腐、加固、煙道等引起的費用增加后，綜合比擬，采用排煙冷卻塔仍然有利于節(jié)省工程投資并減少運營費用。冷卻塔施工的技術問題本工程采用排煙冷卻塔，需要解決其中相應的技術及施工問題。1冷卻塔的開孔加固由于大口徑（約內徑5m左右）煙道的引入，需要在冷卻塔筒壁上開孔，這就要求就其對冷卻塔結構穩(wěn)定性的影響進行研究計算和評價。通過設計院與有關院校結合，采用大型有限元結構分析軟件計算，對排煙冷卻塔筒壁開孔及冷卻塔結構穩(wěn)定性分析，得出的結論是在冷卻塔上開洞對冷卻塔的結構穩(wěn)定性影響不大，但局部應力的改變卻比擬顯著，因此有必要在開洞周圍進行局部加固。加固的方法是在孔洞的周圍加肋，相當于對局部的塔體增加了一倍的厚度，這時候應力明顯下降。為防止冷空氣進入塔內，煙道穿過殼體局部用柔性材料封堵。本工程配合脫硫吸收塔后煙道的直接引入，防止玻璃鋼煙道彎頭的制作，減小煙道阻力，采用高位開孔方式，開孔中心標高約38m左右，在直徑5m范圍內要進行加固。由于開孔及其加固使得冷卻塔筒壁的施工方案與常規(guī)的冷卻塔施工有不同之處，同時也會對施工進度帶來不利因素，需針對性的制定特殊施工措施。冷卻塔的防腐煙氣引入冷卻塔，凝結的液滴回落水塔及水蒸汽在風筒壁凝結后，冷卻塔的殼體、煙道支架、配水裝置、淋水裝置等會受到煙氣污染物（煙塵、S02、S03、HCL、HF等）的危害。凝結的液滴含有煙氣中的酸性氣體，局部pH值可能到達1.0。冷卻塔在長期的使用過程中由于介質沖刷，加之空氣中的酸性氣體如S03、S02以及氯離子、微生物的腐蝕作用和凍融循環(huán)，混凝土各部件如冷卻塔風筒、支柱、淋水架構梁柱以及集水池等混凝土層會產生疏松、粉化、脫落，進而造成內部的鋼筋裸露產生腐蝕。鋼筋的銹蝕產生體積膨脹，增大了混凝土結構的空隙，加劇了腐蝕程度，導致結構的損壞。因此，排煙冷卻塔塔體、塔芯結構特殊防腐設計和防腐材料選擇是排煙冷卻塔技術應用的核心局部，為此我們作為重點研究進行一系列的試驗工程。主要有：確定排煙冷卻塔腐蝕的介質、腐蝕機理和冷卻塔結構不同部位的防腐蝕設計要求；選擇適應排煙冷卻塔防腐要求的3?5組防腐涂料體系作為測試對象;確定防腐體系的基層、中間層和面層組合；進行各種腐蝕條件下的耐腐蝕性測試（pH=l、pH=2.5）；進行防腐涂料的性能比照性測試和綜合價格比擬，最終確定合理的防腐技術方案。經過試驗分析，排煙冷卻塔的防腐范圍劃分為四個區(qū)域：冷卻塔風筒外壁、冷卻塔風筒內壁喉部以上、冷卻塔風筒內壁喉部以下、豎井及煙道支架和淋水架構部分等。確定排煙冷卻塔結構不同部位的進行不同的防腐蝕技術措施。進入冷卻塔的煙道防腐排煙冷卻塔內部的煙道材料要求很高，一方面，飽和水蒸氣的煙氣的溫度在50℃左右，pH值最低可達L0,且含有剩余的S02、HCL和NOX,對管道的內壁造成損害；另一方面，管道外部被冷卻塔的飽和蒸氣所包圍。本工程防腐煙道采用玻璃鋼材料（FRP）,玻璃鋼材料具有防腐、重量輕的特點。由于大直徑的玻璃鋼煙道運輸困難，只能在施工現場纏繞制作。本工程玻璃鋼煙道的試驗研究與設計工作正在進行中。本工程煙道采用內徑5.2m,壁厚30mni玻璃鋼，進行分段制作，煙道的安裝由制

作單位完成，施工單位配合安裝工作。有關本工程研究試驗電廠正在組織進行排煙冷卻塔熱力性能分析和計算；供熱機組采用煙塔合一的運行特點、熱負荷、循環(huán)水量的基本要求和大風氣象條件下的煙氣排放；排煙冷卻塔效果考核和性能測試等相關內容。以上這些研究試驗課題將延續(xù)整個排煙冷卻塔的設計、施工、試運和生產期，最終形成試驗與應用報告，為此項技術在國內的推廣使用提供經驗。3系統運行分析評估本工程二期按2X300MW機組100%煙氣脫硫考慮，取消了增壓風機與GGH,增壓風機于引風機合二為一設計，煙風系統不設置煙氣旁路煙道，不設煙囪，采用“煙塔合一''技術，這種設計就是把脫硫系統的平安運行與機組的平安運行同等的重要看待，但為防止在調試和運行時出現問題，需要對相關問題進行分析評估。1）本工程煙氣脫硫系統由于配合煙塔合一的應用，取消了旁路，不設GGH,引風機與脫硫增壓風機合二為一，煙氣系統呈貫通式，經脫硫吸收塔脫除S02后直接進入煙塔排入大氣，這就意味著脫硫系統出故障就必須停機，這在國內尚無運行實例。這就要求整個脫硫裝置的可靠性需要提高，即要求設計水平好、設備可靠性高，以及提高施工和調試的質量。2）鍋爐低負荷運行及啟停爐進行煤、油混燒時，由于系統沒有旁路，脫硫系統為保護吸收塔防腐材料必須投入循環(huán)泵系統降溫，煙氣是否對脫硫系統的漿液污染及冷卻塔內部的污染應有考慮。3）鍋爐等離子點火產生未完全燃燒的飛灰時，由于系統沒有旁路，對脫硫系統及冷卻塔的污染及影響應有考慮。4）在機組啟動的初期，鍋爐產生的煙氣在冷卻塔內提升的高度是否受到影響。5）如何確定電除塵器假設干電場出現故障造成出口粉塵濃度高需要停脫硫、停機。6）鍋爐出現故障時脫硫系統的如何快速反響，引風機如何進行調節(jié)來適應鍋爐及脫硫運行工況。7）由于脫硫系統沒有GGH,如果吸收塔三臺循環(huán)泵停一臺，可能造成吸收塔內煙氣溫度高，是否停爐的判斷分析，以及鍋爐出現煙氣溫度高對吸收塔的影響。綜上所述，我們主要目的是如果考慮出現以上情況如何判斷及處理，防止造成某些設備損壞或不必要的停機。因此我們還有許多的工作需要研究及分析，為以后機組在這種設計布置的情況下平安穩(wěn)定運行打好基礎。亞洲首個煙塔合一工程大型玻璃鋼煙道在北京華能熱電廠吊裝完成

本報訊記者徐彥泓報道5月7日，亞洲首個煙塔合一工程大型玻璃鋼（FRP）煙道在北京華能熱電廠吊裝完成。這一工程的完成，將進一步降低該熱電廠廢氣排放中硫化物的落地濃度，凈化首都的環(huán)境。煙塔合一大型玻璃鋼煙道由北京國電華北電力工程負責工程設計。煙道分塔內和塔外兩局部，最大直徑達7米，最大跨度為40米。玻璃鋼煙道無支撐，塔外玻璃鋼煙道共分4段，總長約180米，已經完成安裝。所謂“煙塔合一”，就是指電廠的廢氣排放不再通過煙囪向大氣排放，而是通過煙道送到雙曲線冷卻塔，由塔內煙道將經過脫硫處理后的廢氣帶到高空排放，煙道和冷卻塔融為一體，構成廢氣的排放系統。煙塔合一工程中煙道之所以選用玻璃鋼復合材料制作，是因為其耐腐蝕性和耐久性能非常好，使用壽命長、節(jié)省本錢。玻璃鋼管道使用壽命長達30年，與火力發(fā)電廠的生命周期吻合，防止了更換管材帶來停產的經濟損失和麻煩。玻璃鋼管道本身具有良好的耐腐蝕性，節(jié)省了對煙道的防腐費用。同時，玻璃鋼管道自重較輕，無需支架支撐，節(jié)省了這局部施工費用。電耗?！盁熕弦弧睉貌Ａт搹秃喜牧现谱鳠煹?，環(huán)保意義非常重大。北京國電華北電力工程高級工程師王欣剛告訴記者，“煙塔合一”技術由德國研發(fā)，目前僅在德國等4個歐洲國家應用。采用冷卻塔排放廢氣，廢氣的凈化率達97.5%,特別是廢氣的落地濃度優(yōu)于煙囪排放。由于煙囪排放高度在300米左右，而冷卻塔排放高度為500米，處理過廢氣的擴散范圍增大，硫化物落地濃度可降到400毫克/立方米以下。同時，玻璃鋼煙道還可降低熱電廠設備的電耗和運行本錢；淘汰了傳統的煙囪，節(jié)省了土建費用；由于采用冷卻塔水蒸氣帶走廢氣，省去了增壓風機，節(jié)省了設備費用和風機運行電耗。:小Un'制作玻璃鋼煙道的原料采用陶氏化學乙烯基酯樹脂和重慶國際復合材料優(yōu)質ECR玻纖，應用接觸成型和纏繞工藝制作而成。產品經過德國權威檢測機構5道嚴格測試，完全到達工程要求，得到業(yè)主和第三方:監(jiān)理的好評°他說，此次工程，為以|后同類工程的現場施工積累了珍貴的:小Un'中國玻璃鋼工業(yè)協會副會長陳博介紹說，在全民環(huán)保意識增強，相關環(huán)保法規(guī)日益完善的今天，煙塔合一工程具有良好的經濟效益和社會效益，必將在中國的火力發(fā)電行業(yè)得到廣泛推廣，而玻璃鋼煙道因其優(yōu)越的材料性能和本錢優(yōu)勢，也將擁有更加廣闊的市場，為玻璃鋼行業(yè)開辟新的應用領域。煙塔合一的環(huán)保與節(jié)能效果利用自然通風冷卻塔巨大的熱量，抬升排放脫硫后的凈煙氣，即稱煙塔合一。在大多數情況下，煙塔出口混合煙氣的抬升可促使污染物擴散，由于沒有泄漏，保證了脫硫效率，有很好的環(huán)保效果；采用煙塔合一后，可省去凈煙氣的再加熱局部，煙氣系統阻力降低，增壓風機電能消耗也降低，可降低廠用電率，同時回收進入脫硫系統的煙氣余熱，在一定程度上節(jié)約了燃煤量，因而具有很好的節(jié)能效果。［關鍵詞］煙塔合一、環(huán)保、節(jié)能1煙塔合一的現有工程實踐煙塔合一的研究始于上世紀70年代左右，工程實踐開始于80年代的德國，90年代開展迅速，目前在除德國以外的波蘭、土爾其、意大利、匈牙利、希臘等國的20多個電廠均有煙塔合一的工程應用，單機容量從最初的20萬千瓦等級的Volklingen電廠，開展到目前正在建設的100萬千瓦等級的Neurath電廠，世界上的總裝機容量到達3000萬千瓦。2煙塔合一排放脫硫后濕煙氣的原理利用自然通風冷卻塔排放脫硫后的煙氣有其明顯特點，與煙囪排放出煙羽相比，其煙團具有顯著的熱含量。熱力引起的動力抬升作用冷卻塔是煙囪排放的許多倍,由此形成在弱風情況下冷卻塔排放煙團明顯的抬升。3煙塔合一的環(huán)保和節(jié)能效果3.1煙塔合一的環(huán)保效果觀察說明，在不穩(wěn)定的大氣狀況下，煙羽很容易抬升至較高的高度（如圖1）o研究計算結果說明，在大氣不穩(wěn)定氣象條件下，120m高的冷卻塔排放脫硫后煙氣不比240m高的煙囪排放的落地濃度高。這主要是在靜風或小風氣象條件下，冷卻塔的抬升比煙囪略好所引起的。在出現最大落地濃度后，兩種方式最終造成的落地二氧化硫濃度幾乎完全相同，并迅速減少（如圖2）o采用煙塔合一后，原煙氣直接經吸收塔凈化后進入FRP煙道，通過煙塔排放，因而未脫硫凈化的原煙氣不會泄漏到已凈化的凈煙氣中，和有泄漏率約3%以上的GGH的FGD相比，可提高脫硫效率約2%以上，因而保證了脫硫效率。3.2煙塔合一的節(jié)能效果采用煙塔合一方式排放，其節(jié)能效果表達在以下幾個方面（以4臺機組總容量1000MW和6000h利用小時估算）：（1）取消了回轉式GGH,在一定程度上降低了凈煙氣的再加熱系統的電能消耗,每年可節(jié)電約360萬kW.ho（2）由于沒有凈煙氣再熱裝置，和常規(guī)帶GGH的脫硫系統相比擬，煙氣系統阻力大約降低了1/4,增壓風機的電機功率大約降低了1/3,每年可節(jié)電1600萬kW.h；綜合(1)、(2),較常規(guī)帶GGH脫硫系統的電廠，廠用電率降低了大約0.4%o(3)利用管式煙氣冷卻器回收進入FGD吸收塔的熱量，提高了熱的利用率，每臺機組回2收的余熱量約25GJ/h,全年4臺機組可回收余熱約60萬GJ,相當于全年可少用燃煤5?6萬噸。4煙塔合一的工程設計煙塔合一工程設計中，脫硫后的煙氣通過玻璃鋼煙道(FRP)進入自然通風冷卻塔塔心排放，煙塔合一電廠的典型流程如圖3所示。圖3脫硫-煙塔合一電廠流程示意圖煙塔合一工程設計的關鍵除煙塔筒壁的FRP煙道入口外，其他最重要的是FRP煙道和防腐處理。(1)FRP煙道在設計煙道前，必須確認FGD出口煙氣中各種污染物的成分、溫度、壓力、流量,然后通過計算得出玻璃鋼煙道中排出氣體的成分，因為這影響到耐腐蝕樹脂的用量與厚度(見圖4)oFRP煙道的內部防腐層、結構層和外保護層均用DOW樹脂，只是厚度不同，各層的鋪層設計不同，玻璃纖維的種類不同。3圖4典型的FRP煙道布置圖鋪層的設計是制作合格的FRP煙道的關鍵，不同的部位有不同的設計。多年的工程實踐說明，FRP煙道極小的檢修維護工作和超強的抗腐蝕能力，為脫硫后濕煙氣輸送到煙塔內，以及滿足脫硫后煙氣腐蝕性環(huán)境起到了積極作用。(2)煙塔的防腐煙塔的防腐是煙塔合一電廠的另一項關鍵技術，防腐效果的好壞，直接影響煙塔的平安運行。防腐采用乙烯基酯類樹脂，外層為2層,厚度約80卬1,內層為3層，1層基層+2層面層，喉部以下約200Jim,喉部以上約300|imo5總結脫硫-煙塔合一工程是一項成熟的、集節(jié)能與環(huán)保于一體的先進技術，其主要特點如下：(1)煙塔出口混合煙氣的抬升可促使污染物擴散，由于沒有泄漏，保證了脫硫

效率，有利于環(huán)保；(2)采用煙塔合一后，可省去凈煙氣的再加熱局部，煙氣系統阻力降低，增壓風機電能消耗也降低，可降低廠用電率，因而具有很大的節(jié)能效果，同時回收進入脫硫系統的煙氣余熱，在一定程度上節(jié)約了燃煤量。因此，在滿足煙塔抬升的環(huán)境條件下，適當推廣這項技術可推動節(jié)能與環(huán)保并重的清潔生產技術在中國的開展。煙塔合一技術的環(huán)保優(yōu)勢Super