據(jù)初步推算目前國內(nèi)火電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)采用煙氣-煙氣再熱器(GGH)的約占80%以上。若按每年新增石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)容量30,000MW計(jì)算,安裝GGH的直接設(shè)備費(fèi)用就達(dá)10億元左右。如計(jì)及因安裝GGH而增加的增壓風(fēng)機(jī)提高壓力、控制系統(tǒng)增加的控制點(diǎn)數(shù)、煙道長度增加和GGH支架及相應(yīng)的建筑安裝費(fèi)用等,其總和約占石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)總投資的15%左右.
GGH是否是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的必不可少的設(shè)備?如何根據(jù)電廠的實(shí)際情況來決定是否需要安裝GGH?工業(yè)發(fā)達(dá)國家的煙氣脫硫裝置是否都安裝GGH?如何合理使用來之不易的環(huán)保投資?這是國家主管部門與業(yè)主都十分關(guān)注的問題。本文就此提出初淺的看法,僅供參考。
2. GGH的利弊分析
2.1 GGH的作用
2.1.1 提高排煙溫度和抬升高度(1)
煙氣再加熱可以將濕法煙氣脫硫的排煙溫度從50℃升高到80℃左右,從而提高煙氣從煙囪排放時(shí)的抬升高度。根據(jù)對某電廠的實(shí)際案例的計(jì)算,對于2x300MW機(jī)組合用一個(gè)煙囪,煙囪高度為210m,在環(huán)境濕度未飽和的條件下,安裝和不安裝GGH的煙氣抬升高度分別為524m和274m,有明顯的差異。
但是,從環(huán)境質(zhì)量的角度來看,主要的關(guān)注點(diǎn)是在安裝和不安裝GGH時(shí),主要污染物(SO2、粉塵和NOX)對地面濃度的貢獻(xiàn)。在同一個(gè)案例中,對此進(jìn)行了計(jì)算,計(jì)算結(jié)果見下表。

污染物的最大落地濃度點(diǎn)到煙囪的距離,安裝和不安裝GGH分別為10529m和6689m。
從以上的計(jì)算結(jié)果可以看出,由于SO2和粉塵的源強(qiáng)度在除塵和脫硫之后大大降低,因此無論是否安裝GGH,它們的貢獻(xiàn)只占環(huán)境的允許值的很小一部分。由于FGD不能有效脫除NOx,NOx的源強(qiáng)度并沒有降低,因此是否安裝GGH對于NOx的貢獻(xiàn)有較大的影響,但是從上表看出,仍然只占環(huán)境的允許值的10%,因此對環(huán)境的影響不會(huì)很顯著。實(shí)際上,降低NOx對環(huán)境的影響的根本措施還是在安裝脫硝裝置,通過擴(kuò)散來降低落地濃度,只是一種權(quán)宜之計(jì)。
2.1.2 減輕濕法脫硫后煙囪冒白煙問題
由于安裝了FGD系統(tǒng)之后從煙囪排出的煙氣處于飽和狀態(tài),在環(huán)境溫度較低時(shí)凝結(jié)水汽會(huì)形成白色的煙羽。在我國南方城市,這種煙羽一般只會(huì)在冬天出現(xiàn);而在北方環(huán)境溫度較低的地區(qū),出現(xiàn)的幾率會(huì)更大。
安裝FGD之后出現(xiàn)白煙問題是很難徹底解決的。如果要完全消除白煙,必須將煙氣加熱到100℃以上。安裝GGH后排煙溫度在80℃左右,因此只能使得煙囪出口附近的煙氣不產(chǎn)生凝結(jié),使白煙在較遠(yuǎn)的地方形成。
白煙問題不是一個(gè)環(huán)境問題,而是一個(gè)公眾的認(rèn)識(shí)問題,更何況與冷卻塔相比,煙囪的白煙是很少的。因此加強(qiáng)對公眾的宣傳和溝通,應(yīng)該不會(huì)成為重大的障礙。
2.2 GGH能否減輕下游設(shè)備腐蝕的討論
在上世紀(jì)80-90年代,由于對FGD工藝的性能有一個(gè)逐步深化的過程,當(dāng)時(shí)認(rèn)為煙氣通過GGH加熱之后,煙溫升高,可以降低脫硫后煙氣對下游設(shè)備的腐蝕傾向。但是,經(jīng)過此后的實(shí)踐證明,由于煙氣在經(jīng)過GGH加熱之后,煙溫仍然低于其酸露點(diǎn),仍然會(huì)在下游的設(shè)備中產(chǎn)生新的酸凝結(jié)。不僅如此,由于隨溫度上升液體的腐蝕性會(huì)大大增強(qiáng),煙溫升高更加劇了凝結(jié)液的腐蝕傾向,使得經(jīng)GGH加熱后的煙氣有更強(qiáng)的腐蝕性。因此認(rèn)為采用GGH后可以不對下游煙道和煙囪進(jìn)行防腐的概念是錯(cuò)誤的。主要的原因如下:
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