烟塔合一技术分析

浅析烟塔合一工程技术要点摘要：烟塔合一工程技术是该工程项目实施的重要组成部分，研究其相关课题有着重要意义。

本文首先对相关内容做了概述，分析了烟塔合一技术依据，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就烟塔合一与常规烟囱对比问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：烟塔合一；工程；技术；要点1前言烟塔合一工程技术是一项实践性较强的综合性工作，其具体实施方法的特殊性不言而喻。

该项课题的研究，将会更好地提升对烟塔合一工程技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。

2工程概况神华国华永州发电厂一期（2×1000MW）工程厂址位于湖南省永州市东安县芦洪市镇境内的灌坝村、西江桥村、大枧塘村，厂址东南距永州市城区约15.5km，西南距东安县城区约27.0km。

神华国华永州发电厂一期为新建工程，建设规模为2×1050MW超超临界燃煤机组，同步建设高效烟气脱硫、脱硝及除尘装置。

电厂按装机4×1000MW级燃煤机组规划，留有扩建余地。

3烟塔合一技术依据由于采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，烟气经石灰石（湿法）脱硫后，烟温一般在50℃左右，50℃的烟气与室外空气密度差较小，烟囱壁散热导致的烟气温降（烟囱非双曲线形），其流动特性不及冷却塔，加上气候变化的影响，致使经脱硫后50℃的烟气很难通过烟囱排放。

若采用烟囱排放须增加回转式GGH，对烟气进行加热，温度达到SO2的露点温度（72℃）以上，这样会导致系统复杂，初投资及运行費用增加，冷却塔具有一定高度，比烟囱的表面积大许多，而且采用冷却塔排烟则无须对烟气进行加热，不用GGH，还可以合并锅炉引风机和脱硫增压风机，降低电厂建设费用，有利于降低发电成本。

二是由于厂址位于哈尔滨市区，距太平国际机场约为17km，处于航线净空区范围内，对附近构筑物的高度有限制。

采用烟塔合一技术可有效避开航空影响。

脱硫烟塔合一技术介绍从上个世纪八十年代初期开始，以德国为代表的一些发达国家开始尝试利用冷却塔排放湿法脱硫后的烟气，目的是节省较大的烟气再热器的投资和提高烟气排放的扩散效果，经过二十年的发展，到目前为止，全世界大概已经有三十多台机组采用了这种技术。

烟气通过冷却塔排放，是将烟气用烟气管道送入塔内配水装置的上方集中排放。

这对冷却塔带来了两个方面的影响，一方面，烟气排入会使配水装置上方的气体流量增加，流速有所增加，带来额外的流动阻力，但冷却塔内烟气的流速很低，一般都在1.0m/s左右，即使流速增加30%，带来额外的流动阻力增加也非常有限，与冷却塔的其他阻力（人字柱、进风口、淋水装置、淋水、出口等阻力）相比，还是较小的。

考虑这部分额外的流动阻力增加和烟气管道带来的局部阻力，将冷却塔的总阻力系数增加3。

另一方面，烟气排入冷却塔与配水装置上方的湿空气发生混合换热现象，改变了塔内气体的密度。

锅炉在设计工况运行时，吸收塔出口烟气温度范围为43-50℃（主要决定于吸收塔入口烟气温度），考虑到烟道长度和环境温度变化带来的温度降低，进入冷却塔的烟气温度为36-43℃。

以下是就烟塔合一时可能遇到的问题进行探讨：一、烟气能否从烟塔顺利排出烟气能否从烟塔顺利排出,根本是看烟塔内填料上方混合气体的密度是否比环境空气的密度低。

这两个密度差越大，通风量越大，混合气体的热浮力越大，烟气从烟塔排放的扩散效果就越好。

在烟塔运行的绝大多数时间里，烟塔内填料上方混合气体的密度都比环境空气的密度低，烟气都会顺利排放。

当夏季环境温度达到38℃，烟气温度只有为40℃时，烟气仍然可以通过烟塔顺利排出。

但我们必须保证在机组运行的任何情况下，烟塔都能顺利排烟，就必须考虑到烟塔运行的极端情况。

对烟塔来说，最极端恶劣的烟气排放工况就是：环境温度为极热（42℃），并且烟塔不通循环水。

这时如果使烟气顺利排放，烟气温度必须达到52.5℃以上。

环境温度为38℃，并且烟塔不进循环水时，使烟气顺利排放的最低烟气温度为48℃。

脱硫烟塔合一技术介绍从上个世纪八十年代初期开始，以德国为代表的一些发达国家开始尝试利用冷却塔排放湿法脱硫后的烟气，目的是节省较大的烟气再热器的投资和提高烟气排放的扩散效果，经过二十年的发展，到目前为止，全世界大概已经有三十多台机组采用了这种技术。

烟气通过冷却塔排放，是将烟气用烟气管道送入塔内配水装置的上方集中排放。

这对冷却塔带来了两个方面的影响，一方面，烟气排入会使配水装置上方的气体流量增加，流速有所增加，带来额外的流动阻力，但冷却塔内烟气的流速很低，一般都在1.0m/s左右，即使流速增加30%，带来额外的流动阻力增加也非常有限，与冷却塔的其他阻力（人字柱、进风口、淋水装置、淋水、出口等阻力）相比，还是较小的。

考虑这部分额外的流动阻力增加和烟气管道带来的局部阻力，将冷却塔的总阻力系数增加3。

另一方面，烟气排入冷却塔与配水装置上方的湿空气发生混合换热现象，改变了塔内气体的密度。

锅炉在设计工况运行时，吸收塔出口烟气温度范围为43-50℃（主要决定于吸收塔入口烟气温度），考虑到烟道长度和环境温度变化带来的温度降低，进入冷却塔的烟气温度为3 6-43℃。

以下是就烟塔合一时可能遇到的问题进行探讨：一、烟气能否从烟塔顺利排出烟气能否从烟塔顺利排出,根本是看烟塔内填料上方混合气体的密度是否比环境空气的密度低。

这两个密度差越大，通风量越大，混合气体的热浮力越大，烟气从烟塔排放的扩散效果就越好。

在烟塔运行的绝大多数时间里，烟塔内填料上方混合气体的密度都比环境空气的密度低，烟气都会顺利排放。

当夏季环境温度达到38℃，烟气温度只有为40℃时，烟气仍然可以通过烟塔顺利排出。

但我们必须保证在机组运行的任何情况下，烟塔都能顺利排烟，就必须考虑到烟塔运行的极端情况。

对烟塔来说，最极端恶劣的烟气排放工况就是：环境温度为极热（42℃），并且烟塔不通循环水。

这时如果使烟气顺利排放，烟气温度必须达到52.5℃以上。

环境温度为38℃，并且烟塔不进循环水时，使烟气顺利排放的最低烟气温度为48℃。

“烟塔合一”技术在环评中有关问题的探讨作者：李立峰张树深来源：《绿色科技》2010年第06期摘要:介绍了国内外燃煤电厂“烟塔合一”技术的应用现状,阐述了“烟塔合一”的工艺流程及技术特点,重点进行了“烟塔合一”排烟方案与常规的烟囱排烟方案对环境影响的对比分析,并针对燃煤电厂“烟塔合一”技术在环评过程中存在的问题进行探讨。

关键词:燃煤电厂;烟塔合一;环境影响评价中图分类号:X169文献标识码:B文章编号:1005-569X(2010)06-0098-031 引言“烟塔合一”技术是将火电厂烟囱和冷却塔合二为一,取消烟囱,利用冷却塔巨大热量和热空气量对脱硫后湿烟气进行抬升,在大多数情况下,其混合气体的抬升高度高于比冷却塔高几十米的烟囱,从而促进烟气内污染物的扩散。

“烟塔合一”技术起源于德国。

我国燃煤电厂自2005年开始引用“烟塔合一”技术,该技术不仅可以提高火力发电系统的能源利用效率,而且大大简化了火电厂的烟气系统,减少了设备投资并节约了有限的土地资源。

2 “烟塔合一”技术的应用现状2.1 国外应用现状德国于20世纪70年代开始研究“烟塔合一”技术,于1982年建设第一座“烟塔合一”火电厂,即Volklingen电厂。

1985年完成一系列测评。

自此,“烟塔合一”技术在德国新建电厂中得到了广泛应用。

同时,德国结合工程实际制订了“烟塔合一”技术的相关技术标准和评价准则。

随着“烟塔合一”技术的逐步成熟,德国、波兰、土耳其、希腊等国家改建和新建了很多无烟囱电厂,其中大部分集中在德国。

目前,德国采用“烟塔合一”技术且已运行的有20多座电厂,装机总容量超过12000MW,最大单机容量已达到1000MW[1],如德国的Neurath电厂,装设2×1100MW机组。

德国要求“烟塔合一”的塔入口SO2质量浓度为400mg/m3,NOx质量浓度为200mg/m3。

对一些燃烧褐煤且采用“烟塔合一”技术的电厂,则未要求其对排烟进行脱硝(比如黑泵电厂)处理。

摘要:介绍了国内外燃煤电厂“烟塔合一”技术的应用现状,阐述了“烟塔合一”的工艺流程及技术特点,重点进行了“烟塔合一”排烟方案与常规的烟囱排烟方案对环境影响的对比分析,并针对燃煤电厂“烟塔合一”技术在环评过程中存在的问题进行探讨。

关键词:燃煤电厂;烟塔合一;环境影响评价中图分类号:X169文献标识码:B文章编号:1005-569X(2010)06-0098-031 引言“烟塔合一”技术是将火电厂烟囱和冷却塔合二为一,取消烟囱,利用冷却塔巨大热量和热空气量对脱硫后湿烟气进行抬升,在大多数情况下,其混合气体的抬升高度高于比冷却塔高几十米的烟囱,从而促进烟气内污染物的扩散。

“烟塔合一”技术起源于德国。

我国燃煤电厂自2005年开始引用“烟塔合一”技术,该技术不仅可以提高火力发电系统的能源利用效率,而且大大简化了火电厂的烟气系统,减少了设备投资并节约了有限的土地资源。

2 “烟塔合一”技术的应用现状2.1 国外应用现状德国于20世纪70年代开始研究“烟塔合一”技术,于1982年建设第一座“烟塔合一”火电厂,即Volklingen电厂。

1985年完成一系列测评。

自此,“烟塔合一”技术在德国新建电厂中得到了广泛应用。

同时,德国结合工程实际制订了“烟塔合一”技术的相关技术标准和评价准则。

随着“烟塔合一”技术的逐步成熟,德国、波兰、土耳其、希腊等国家改建和新建了很多无烟囱电厂,其中大部分集中在德国。

目前,德国采用“烟塔合一”技术且已运行的有20多座电厂,装机总容量超过12000MW,最大单机容量已达到1000MW[1],如德国的Neurath电厂,装设2×1100MW机组。

德国要求“烟塔合一”的塔入口SO2质量浓度为400mg/m3,NOx质量浓度为200mg/m3。

对一些燃烧褐煤且采用“烟塔合一”技术的电厂,则未要求其对排烟进行脱硝(比如黑泵电厂)处理。

其他国家投运的“烟塔合一”机组台数不多,目前尚未见到相关要求。

烟塔合一技术原理
烟塔合一技术原理，简单来说就是将原本分开的脱硫、脱硝和除尘设备合并在一起，通过一套工艺流程完成对烟气中污染物的处理。

这种技术的出现，既解决了传统烟气处理设备占地面积大、投资高、运行成本高的问题，也有利于提高烟气处理效率、减少对环境的污染。

烟塔合一技术的原理主要包括以下几个方面：首先是烟气的预处理，将含尘颗粒物去除，通常采用静电除尘器或布袋除尘器进行处理。

接着是脱硫过程，利用石灰石浆液对烟气中的二氧化硫进行吸收，生成石膏并排出系统。

然后是脱硝过程，利用氨水对烟气中的氮氧化合物进行还原，将其转化为氮气和水蒸气，从而减少对大气的污染。

最后是烟气的净化处理，通过干法除尘或湿法除尘等方法，将烟气中的微小颗粒物和有机物去除，最终排放出清洁的烟气。

烟塔合一技术的原理是基于烟气处理的工艺特点和环保要求，通过整合各项处理工艺，实现烟气多污染物一体化处理，从而达到节能
减排、降低运行成本和提高处理效率的目的。

相比传统的烟气处理设备，烟塔合一技术不仅占地面积小、投资成本低，而且运行稳定，管理维护方便。

因此，在工业烟气治理和环保建设中得到越来越广泛的应用。

总之，烟塔合一技术通过对烟气进行预处理、脱硫、脱硝和净化等工艺步骤，实现了烟气多污染物的一体化处理，为减少大气污染、改善环境质量发挥了积极的作用。

随着环保技术的不断进步和完善，相信烟塔合一技术将在未来得到更广泛的推广和应用。

某滨海热电厂工程采用“烟塔合一”排烟方案的可行性分析【内容摘要】本报告论述了某滨海热电厂排烟采用烟囱及排烟塔两种不同方式，对设计采用海水冷却塔或采用“烟塔合一”在技术上的可行性、经济上的合理性以及从国家环境保护政策进行了分析论证，结论是本工程不宜推荐“烟塔合一”方案。

关键词电厂，烟塔合一，海水，环保1概述1.1 工程概况某滨海热电厂工程（以下简称“本工程”）规模为，本期建设2×350MW 超临界燃煤机组，规划容量4×350MW超临界燃煤供热机组，工程厂址滨海，不在机场净空限制区域。

本工程供水系统拟采用海水冷却塔二次循环供水系统，海水补给水取自厂址附近海域。

1.2 “烟塔合一”技术国内应用概况火电厂锅炉排出的烟气通过冷却塔排放，即简称为“烟塔合一”的技术是国内2006年以来在电力工程设计中引起关注的一项新技术。

由于火电厂烟气湿法脱硫技术的采用，脱硫后烟气温度低，烟囱排烟存在烟气抬升高度不足和腐蚀问题。

为增加脱硫后烟气抬升高度，提出烟气从冷却塔排放的“烟塔合一”方案。

据文献介绍，用冷却塔排烟，理论上有利于烟气的抬升与扩散，从而可以弥补冷却塔几何高度的不足，满足环境保护要求，具有一定的环境可行性。

但是，由于冷却塔防腐费用较高，一般烟塔合一方案的投资远高于常规的烟囱排烟方案。

随环保标准的提高，烟气脱硝已不可廻避，使采用烟塔合一与常规的烟囱排烟方案的投资差距已在缩小。

自2006年华能高碑店热电厂第一座排烟冷却塔投运以来，在国内火电行业引起了强烈反响，出于对新技术的敏感，国内一些工程纷纷准备采用“烟塔合一”。

据了解采用了“烟塔合一”的工程有华能热电厂、国华三河电力XX二期、XX东北郊热电厂、XX良村热电厂、大唐XX第一热电厂、XX热电厂、XX干井子热电厂、XX热电厂、XX军粮城电厂、国华XX电厂、XX第二发电厂、XXXX热电厂、XX平南热电厂等，这些工程已通过了环境影响评价，有的在建，有的已投产。

同步脱硫脱硝(烟塔合一)系统设计特点国内首台2×300MW机组锅炉同步上脱硫、脱硝、“烟塔合一”锅炉系统设计特点1、锅炉系统设计特点1.1 燃料双鸭山产烟煤：收到基低位发热量Qnet.ar：21200 kJ/kg；冲刷磨损指数Ke 3.95；收到基硫Sar0.28%。

1.2 锅炉主要技术规范蒸发量：1025t/h；省煤器入口给水温度：280℃；排烟温度：124℃；燃煤量:134 t/h〔BMCR工况，设计煤〕。

1.3 燃烧、制粉系统设计特点及设备①一次风系统。

一次风系统设2台50%容量的动叶可调轴流式风机。

型号：PAF15.3-11.8-2，额定风量：59.7m3/s，额定风压：13802 Pa。

②二次风系统。

二次风系统配有2台50%容量动叶可调轴流式送风机，型号：FAF18-9-1，额定风量：119.3m3/s，额定风压：4066Pa。

在锅炉入口大风箱前加装调节风门，设置燃烬风系统以降低锅炉炉膛温度，减少NOx 气体的排放。

③烟气系统。

烟气从炉膛出口通过尾部受热面，自省煤器出口引出经SCR脱硝装置脱除60%NOx气体后，经回转空气预热器降温，静电除尘器进行除尘后，通过引风机送至脱硫系统进行脱硫。

引风机型号：YC35555，额定风量：258 m3/s，额定风压：7175Pa。

④每台炉配2台双室四电场静电除尘器，除尘效率99.77%。

⑤制粉系统。

制粉系统选用中速磨正压冷一次风直吹式制粉系统。

每台锅炉配置5台磨煤机，4台运行1台备用；磨煤机型号：MPS170HP-II，最大出力：45.6t/h。

每台炉配5台变频调速HD-BSC26型耐压式胶带计量给煤机。

每台锅炉设置两台100%容量MF10-19№11.5D型离心式密封风机，1台运行，1台备用。

采用微油点火装置，取代锅炉系统原配置点火枪可以节约90%燃油量。

2、“烟塔合一”烟气系统设计特点2.1 采用“烟塔合一”排烟冷却塔，取消烟囱，工艺流程“烟塔合一”技术是利用冷却塔巨大热量和热空气量对脱硫后湿烟气进行抬升，从而促进烟气内污染物的扩散。