煙塔合一技術煙塔循環水的設計
為保證冷卻塔的抬升效果,冷卻塔出口混合氣體垂直上升速度必須達到最低值3 m/ s (德國的范圍為(3～6) m/s) ,這樣,就要求進入冷卻塔的循環水達到一定水量和溫度。表1 是幾個已實施(或準備實施)煙塔合一工程電廠的循環水參數。
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德國電廠機組多為純凝汽式,很少大量供熱,而且機組與冷卻塔為單元制布置,因此循環水量相對比較穩定。國內某電廠的機組為供熱機組,冬季大量供熱導致循環水量大幅下降,夏季供熱量少又導致循環水量急劇增加,且機組與冷卻塔、冷卻塔與冷卻塔之間為母管制布置,故全廠總的循環水量波動較大。為此,可通過控制原3 個冷卻塔的進塔水量調節進入擬建煙塔的水量。
考慮到電廠現有的運行方式和擬建煙塔的中央豎井標高要與現有冷卻塔標高一致,經過反復論證,循環水量為30 000 t/ h 比較合適,既能滿足現有母管制循環水系統的水量分配要求,又能滿足煙氣抬升所需的熱量需求。此時,煙塔出口煙氣流速達到3. 95 m/s ,適宜煙氣抬升。
對循環水的溫度控制,可參照德國冷卻塔的分區運行方式,控制循環水出塔水溫為13 ℃～15 ℃,不致因過冷而影響機組效率,同時保證有足夠的熱量加熱抬升煙氣。
煙塔循環水量和水質的設計。
(1) 循環水水量。為了保證冷卻塔的抬升效果,冷卻塔出口混合氣體的出口氣體垂直上升速度必須大于3 m/s, 這樣, 就要求進入冷卻塔的循環水達到一定水量和熱量, 一般來說, 每加熱50℃、106 Nm3/h的脫硫后凈煙氣, 至少需要約60 MW 的熱量,最大甚至到200～250 MW。
對帶供熱機組的電廠, 冬季大量供熱導致循環水量大大下降, 夏季少量供熱又導致循環水量急劇增加, 因此全廠總的循環水量波動較大, 但一般冬季時, 混合氣與環境氣溫的溫差也很大, 因此其抬升并未因循環水量小受到明顯影響, 因此設計主要針對夏季的運行參數。
需要注意的是, 煙塔的熱交換由于熱煙氣的進入變得更加明顯, 因此損失量可能比常規冷卻塔高些, 其補充水量略增加。
(2) 循環水水質。為了保證煙塔填料的清潔, 煙塔循環水的水質必須達到一定的要求, 特別是懸浮物的含量, 一般要求滿足普通循環水質量標準即可,但由于脫硫凈煙氣帶入的石膏等影響, 因此煙塔的懸浮物含量可能會增加, 需要加強運行監督和定期清理。表2 是煙塔設計、投運前和投運后的水質對比, 表中還未顯示出循環冷卻水濁度的明顯變化, 還需要進一步觀察, 但循環水的另一個重要指標- 冷凝水pH 值確實呈弱酸性。
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表2 煙塔的水質
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