跨煙狀態(tài)下，吸收塔出口濕煙氣流量但是在實(shí)際運(yùn)行中，冷熱煙氣很難達(dá)到完全混合，溫差較大的兩種煙氣通常會(huì)形成明顯的層注流，已處理煙氣所夾帶的液體量也會(huì)影響加熱煙氣的程度，已處理煙氣夾帶水霧越多，混合后的
煙氣溫度越低，因?yàn)榕月窡煔獾拇蟛糠譄崮芟挠谡舭l(fā)液滴
旁路加熱方式的投資和運(yùn)行費(fèi)用較低，便于技術(shù)改造，但它適用的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)也較低，早期曾
受
到歡迎，現(xiàn)在因排放要求越來越
囪
2。在線加熱方式
幾乎無法用于FGD系
面,無
在線加熱器是一種結(jié)構(gòu)較為簡單的加熱器，加熱媒質(zhì)可
用
蒸汽或熱水
劬
以是蒸汽或熱水(見圖3-6-42)。如采用汽輪機(jī)排出的低壓
蒸汽通過光管或肋片管束來加熱脫硫后的飽和煙氣，通常稱
至煙囪
囪外殼
為蒸汽-煙氣加熱器(SGH)，簡稱蒸汽加熱器。SGH設(shè)計(jì)
繞電熱帶
和運(yùn)行操作較簡單，但也易遭受腐蝕和堵塞，耗汽量大
行費(fèi)用高。它所處腐蝕環(huán)境類似管式GGH的再加熱器，但
機(jī)材料，在
是，由于SGH采用的加熱媒質(zhì)是溫度較高的蒸汽，管束表
面溫度較高，腐蝕環(huán)境有所緩和。如能始終保持SGH傳熱原氣
吸收塔
表面溫度高于1200，并將煙氣飽和度降至80%以下，可以
術(shù)與裝備還
明顯降低已處理煙氣對SGH的腐蝕速度，在這種工況下有
成功應(yīng)用碳鋼管作換熱元件的可能。
3。熱空氣直接加熱方式
圖3-6-42在線加熱器
熱空氣直接加熱裝置也稱為環(huán)境空氣加熱裝置，如圖3643所示。熱空氣直接加熱類似在
線加熱，管內(nèi)的加熱媒質(zhì)也是蒸汽，不同的是流過翅片管束外的不是凈煙氣而是空氣。鍋爐供給
的熱水由于溫度較低，不宜用作加熱媒質(zhì)。蒸汽將空氣加熱到175~200℃后噴入煙氣流中，這
高了煙氣溫度，也增大了煙氣的質(zhì)量流量。如要將煙氣溫度提升30℃，需要200℃的熱空
流量約為煙氣流量的12%。由于增大了煙氣體積，下游側(cè)煙道和煙囪的尺寸也需加大
至煙囪
至煙囪
從煙氣與
煙氣混合區(qū)
煙氣混合區(qū)
加熱方式
式擋板
燃燒室
吸收塔
吸收塔
原煙氣、
蒸汽
燃油或天然氣
原煙氣
風(fēng)機(jī)
)加熱鼓風(fēng)機(jī)
加熱鼓風(fēng)機(jī)
圖3-6-43熱空氣直接加熱
圖36-44直接燃燒加熱
熱空氣加熱主要優(yōu)點(diǎn)是空氣加熱管束處在環(huán)境空氣流中，可以采用碳鋼制作管束。另一優(yōu)點(diǎn)
是，對于改造項(xiàng)目，由于增加了原煙囪排煙體積，提高了煙囪出口煙氣流速，增強(qiáng)了煙羽的
散，由于減少了煙氣中的水霧含量，可以降低煙羽的黑度。
雖然這種加熱器管束可以采用價(jià)廉的碳鋼管，但運(yùn)行費(fèi)用明顯高于在線加熱器，因?yàn)樾杓?br /> 的氣體總量大，鼓風(fēng)機(jī)還需消耗較大電能。
4。直接燃燒加熱方式
直接燃燒加熱器(圖3-6-44)是在近塔的出口煙道的燃燒室內(nèi)燃燒低硫油或天然氣，將熱
氣送到凈煙氣中提升溫度。由于熱煙氣的溫度比熱空氣高得多，所以熱煙量用量比熱空氣量少
多，因而減小了風(fēng)機(jī)容量，煙氣總排放量也增加不多，這種方式的缺點(diǎn)是要消耗燃料，也增加
和90-110℃。火電廠FGD系統(tǒng)非設(shè)GGH不可，美國的情況是設(shè)置GGH并不
廠裝有GGH，新建火電廠不再設(shè)置，我國與美國均沒有排煙溫度的規(guī)定，提新信氣
增加FGD投資和運(yùn)行費(fèi)用，因此，采取某些優(yōu)化設(shè)計(jì)和濕煙囪工藝以及其他相
不過，F(xiàn)GD系統(tǒng)不設(shè)GGH，帶來的若干問題，必須予以重視并加以解決
消GGH是比較經(jīng)濟(jì)可行的選擇。
可能增加50%，這就需要向吸收塔補(bǔ)加水量，以求系統(tǒng)建立新的水平衡，同
水排出及其處理和利用。第二，由于排煙溫度只有50℃左右，當(dāng)環(huán)境溫度趨于
件較差時(shí)，將難免出現(xiàn)“白煙”和煙囪雨。對此，一方面要盡可能
煙氣盡可能“清潔”，降低其危害程度，設(shè)若排放全是水蒸氣，能提高脫硫
白煙
妨。所以不僅要求高效脫硫，而且要求高效除塵和去除NO2以及SO3。另一方
的濕煙囪方案，加強(qiáng)防腐蝕和正確選用防腐材料。鋼筋混凝土煙囪內(nèi)襯材料采用
璃泡沫磚或采用高鎳合金(C276,59號合金或鈦)復(fù)合板都是優(yōu)良的抗腐蝕材
煙囪內(nèi)的煙氣流速，往往采用多管式集束煙囪，以耐腐蝕合金鋼管將煙氣與煙
這樣既耐腐蝕和磨損，又不影響構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，有的甚至可以在合金管外的
第三，為了防止突發(fā)事故，吸收塔煙氣溫度陡升可能破壞防腐內(nèi)襯和除霧器的有
以煙氣升溫。
煙氣進(jìn)塔處要預(yù)設(shè)應(yīng)急冷卻裝置，并與旁路門閥實(shí)施程控聯(lián)動(dòng)。
顯然業(yè)內(nèi)對GGH的取舍傾向不盡相同，但比較一致的認(rèn)識是GGH作為一項(xiàng)技術(shù)與
是存在的。工程技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，并掌握它的用場。
煙氣加熱方式
加熱煙氣的總熱量等于抬升和擴(kuò)散煙氣、消除或降低煙羽可見度、蒸發(fā)液滴以B
煙道和煙囪中冷凝所需熱量的總和。
工業(yè)上常見的煙氣加熱方式有如下5種，它們各有各的特點(diǎn)：①旁路加熱方式
方式；③在線加熱方式；④熱空氣間接加熱方式；⑤直接燃燒加熱方式。
1。旁路加熱方式
旁路加熱方式是在吸收塔下游側(cè)的煙道中，將部分未處理的溫度約130~150
洗滌后溫度為40~65℃的冷煙氣混合，達(dá)到加熱濕煙氣的目的。圖3-6-41示出
的原理圖。這是一種典型的旁路加熱方式。煙道中設(shè)置有空氣密封防泄裝置的
門，用以隔離和控制煙氣流量。
設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)和煙氣
加熱要求，將煙氣正確分割成兩部分，
百葉窗擋板門
即確定煙氣
洗滌比或處理率。高溫原煙
氣部分與經(jīng)過處理的低溫?zé)煔獠糠只旌?br /> 閘板門
后煙氣的溫度取決于兩種煙氣的流量和
溫度，假定兩種煙氣能完全混合，可按
下式估算混合后的煙氣溫度(Tsm)：
Tsta =TI
F1+1
(T1-T2)
(3-6-9)
吸收
式中，Ts為煙囪入口煙氣溫度，℃；來自D
71為鍋爐引風(fēng)機(jī)出口煙溫，℃；T2為吸
收塔出口濕煙氣溫度，℃；F1為標(biāo)準(zhǔn)狀
態(tài)下，旁路煙氣流量，m/h；F2為標(biāo)
圖36-41旁路加熱
出段(即動(dòng)力抬升段)
浮升段
其中最重要的是動(dòng)力抬升段和熱力拍升段，前者決定于FGD系統(tǒng)的機(jī)械動(dòng)力，后者決定于
熱力抬升段
與環(huán)境空氣的溫差浮力，互介段和變平段系指大氣環(huán)境條件，影響煙氣拍升高度的主要因素
互介段
裂段)和變平段
共四個(gè)部
錳華恤‘華阻園士部蓋手中x習(xí)群口(z)
度，為了有利于煙氣抬升，煙囪口的煙氣流速宜取20~30m/s，不應(yīng)低于煙固口處大氣風(fēng)速的
(2)煙氣的熱釋效率這就是煙囪口排出熱量的速率，其大小決定溫差浮力的大小和熱力抬
倍
開的高度。通常火電煙氣抬升高度與熱釋效率的1/3次方成正比。
(3)煙囪出口處的大氣風(fēng)速該風(fēng)速愈大則抬升高度愈低，一般火電煙氣抬升高度與該平均
成
反比
示
(4)大氣穩(wěn)定度與中性條件下的抬升高度相比，不穩(wěn)定時(shí)的抬升高度較高，而穩(wěn)定條件下
結(jié)
升離度校低
(5)大氣湍流大氣湍流越強(qiáng)勁，抬升高度越低，大氣湍流越柔弱，抬升高度越高。
持取消GGH見解者的理由也相當(dāng)充分。首先肯定提高煙氣溫度有利于高空稀釋排放，對緩
解周邊的污染影響是有效的，對煙氣下游側(cè)的設(shè)備和煙囪的腐蝕也有一定的緩解作用。以
300MW機(jī)組為例，煙氣溫度升高30℃，煙氣抬升高度由270m提高到530m，平均溫升10℃，
可以增加抬升高度80~90m，無疑必將大大降低最大落地濃度和增加最大落地距離。同樣，由于
加熱煙氣，確能有效減少吸收塔下游側(cè)形成的冷凝物，但是對于蒸發(fā)煙氣的二次帶水形成的液滴
并不奏效。通過合理的濕煙囪設(shè)計(jì)就可能減免液滴降落
隨著技術(shù)的進(jìn)步和材料科學(xué)的發(fā)展，昨天的難題如今卻有了解決辦法，加熱煙氣的方式不
FGGH不可，取消GGH并不是不可能的。實(shí)際上，加熱煙氣對減緩煙氣和煙囪被腐蝕的作
用是有限的，而GGH本身的腐蝕和灰堵問題往往成了FGD系統(tǒng)的主要故障點(diǎn)
設(shè)置GGH與不設(shè)置GGH的綜合比較(以2×600MW機(jī)組為例)參閱表3-6-23
表3-6-232×600MW機(jī)組FGD系統(tǒng)有無GGH綜合比較
煙氣泄漏/%0.5~1.50年運(yùn)行費(fèi)用/萬元基準(zhǔn)500
FGD系統(tǒng)如果不設(shè)GGH，排煙溫度比設(shè)置GGH的降低，而露點(diǎn)溫度升高，煙氣含濕量增
大，其中的SO3易與水分結(jié)合生成硫酸霧，當(dāng)溫度低于酸露點(diǎn)溫度時(shí)，酸霧凝結(jié)產(chǎn)生腐蝕，同
時(shí)由于飛灰的沉降作用使煙氣流中心線向地面傾斜，遵循傾斜擴(kuò)散模式，使有效源高減小，導(dǎo)到
煙氣抬升高度降低，容易出現(xiàn)“白煙”和“煙羽下洗”或煙囪雨現(xiàn)象。
不設(shè)GGH，系統(tǒng)阻力減小很多，從而電耗降低較多。但系統(tǒng)水耗有所增加，這主要是由
高溫?zé)煔庵苯舆M(jìn)入吸收塔造成蒸發(fā)水量增加所致。
取消GGH使煙氣兩次穿越FGD系統(tǒng)的復(fù)雜布置變得簡化了，完全消除了有GGH的煙
泄漏的環(huán)節(jié)和多故障的環(huán)節(jié)，有效地提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性，大大節(jié)省了投資費(fèi)用和運(yùn)
成本
歷史上，德國全部FGD系統(tǒng)都設(shè)置GGH，這是因?yàn)榈聡缒戥h(huán)保法規(guī)規(guī)定排放煙氣
度必須高于72℃，不然則需經(jīng)冷卻塔排放。英國和日本規(guī)定排放煙氣的溫度更高，分別為