一种确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的装置和方法
【专利摘要】一种确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的装置和方法，属于湿法脱硫【技术领域】。它包括烟囱及与烟囱底部相通的烟道，烟道上依次设置加热前温度测量装置、加热器、加热后温度测量装置和烟气动压测量装置，烟囱顶部从下到上设置烟囱区域干球温度测量装置和烟囱区域湿球温度测量装置。本发明通过该测量装置和方法，确定适宜的加热温度，其结构简单、操作方便、测试准确，能通过操作加热后的温度，来控制烟气温度，避免了石膏雨的产生，达到环保要求，而且其确定方法简便，通过标定，确定一个经济适宜的烟气再热温度，既避免了石膏雨，又节约了加热所需要的能源，适用于电厂湿法脱硫的洁净烟气再热系统，提高电厂的环保效益和经济效益，适于推广应用。
【专利说明】一种确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明属于湿法脱硫【技术领域】，具体涉及一种确定湿法脱硫烟气排放温度的装置和方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内采用的烟气脱硫系统中，以湿法脱硫的效果最好。但湿法脱硫过程中产生的白烟造成酸污染和视觉污染。解决白烟的方法主要是加热脱硫后烟气或者对脱硫后烟气进行除湿。湿法脱硫系统吸收塔出口烟气温度在50°C左右，湿度饱和。烟气加热可以提高烟气的抬升高度，有利于污染物的扩散、避免烟雨现象的发生。DL/T5196 — 2004《火力发电厂烟气脱硫设计技术规程》中规定:“烟气系统宜装设烟气换热器，设计工况下脱硫后烟囱入口的烟气温度一般应达到80°C及以上排放”。如果不设置烟气加热系统，烟囱排放的温度仅为50°C左右，烟气含较多的水，会造成如下问题:(1)50°C烟气的腐蚀性比80°C高很多，导致烟囱必须采用昂贵的耐腐蚀材料；(2)烟气含水量大将导致石膏颗粒排出烟囱，并落在烟囱周围很近的区域，导致“石膏雨”，影响电厂厂区环境，不符合环保要求。为了使排烟温度达到露点之上，减轻对净烟道和烟?的腐蚀，提高污染物的扩散度，多采用提升净烟气温度的方法。目前，国内外对提高烟囱入口烟温主要是采用回转式GGH(气气换热式)方案、SGH(蒸汽、烟气换热式)方案、管式换热器方案等方法。回转式GGH方案是在吸收塔出口烟道内安装回转式GGH换热器，其利用锅炉尾部高温烟气加热吸收塔出口的低温净烟气，使净烟气温度升高，以确保在各种工况下烟?的入口烟气温度不低于65?70°C，避免凝结水析出。SGH方案是在吸收塔出口烟道内安装SGH换热器，利用高温蒸汽加热吸收塔出口的低温净烟气，使净烟气温度升高，以确保在各种工况下烟?的入口烟气温度不低于65?70°C，避免凝结水析出。管式换热器方案是在吸收塔出口烟道内安装管式换热器，用来提高经吸收塔洗涤后的烟气温度。管式换热器本体布置在吸收塔烟气出口侧，原烟气由烟道进入管式换热器管内，经换热降温后进入吸收塔。脱硫后的净烟气流经管式换热器管外，吸收原烟气释放的热量。针对这三种方法的现有技术，中国专利CN 202263519 U公布了一种混合式GGH装置，用以提升湿法脱硫后烟气温度；中国专利CN 102012036 A公布了一种复合相变装置用以提升湿法脱硫后净烟气温度；中国专利CN 102121703A公布了一种用高温烟气加热脱硫后净烟气温度方法。但这些方法均没有指出如何确定需要抬升的烟气温度，也就是烟气加热到多高温度排放才能避免白烟。如果加热温度过低，起不到阻止白烟的作用，如果加热温度过高则不节能。与加热烟气的方法相似，也有采用烟气直接除湿的技术，例如:中国专利CN 202683357 U公布了一种消除脱硫烟囱白烟的内漩涡气液分离装置，通过降低烟气中液滴以削弱白烟现象；中国专利CN 102600712 A公布了一种消除固体废弃物飞少白烟的方法，将脱硫后的净烟气冷热交换除湿，降低到70%相对湿度，然后排放进入烟囱。这些方法同样需要一个确定烟气温度的方法。另外，中国专利CN 102661975A公布了一种在线测量烟气酸露点的方法，用于测量烟气露点，但并没有提出适宜的烟气加热温度。
【发明内容】
[0003]针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种确定湿法脱硫排烟适宜温度的装置和方法，用于准确确定合适的脱硫烟气排烟温度，避免石膏雨的发生。
[0004]所述的一种能确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的装置，包括烟囱及与烟囱底部相通的烟道，其特征在于所述的烟道上依次设置加热前温度测量装置、加热器、加热后温度测量装置和烟气动压测量装置，所述的烟?顶部从下到上设置烟?区域干球温度测量装置和烟囱区域湿球温度测量装置。
[0005]所述的一种能确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的装置，其特征在于所述的加热前温度测量装置、加热后温度测量装置和烟气动压测量装置底端设置在烟道中部位置。
[0006]所述的一种能确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的装置，其特征在于所述的加热前温度测量装置、加热后温度测量装置、烟?区域干球温度测量装置和烟?区域湿球温度测量装置分别为温度计。
[0007]所述的一种能确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的方法，其特征在于包括如下步骤:
1)将湿法脱硫后的洁净烟气进入烟道，流经烟道内的加热前温度测量装置测得其温度为T1，再经过加热器进行加热，温度提高，加热后由烟气动压测量装置测得其动压为Λ P，再经过加热后温度测量装置测得温度为T2，洁净烟气再进入烟?，从烟?底部往上流出，排出烟囱，经过烟囱的烟囱区域干球温度测量装置测得温度为T3，经烟囱区域湿球温度测量装置测得温度为T4 ；
2)步骤I)中的加热后温度测量装置测得温度为T2数据与加热器加热功率有关，该温度确定烟气排出的温度，即用于判断是否发生石膏雨，不发生石膏雨时有个理论加热温度T2'，当T2ST2'时，不会发生石膏雨，则能根据理论加热温度T2'，确定实际所需加热温度T2的值；
3)不发生石膏雨时，理论加热温度T2'满足如下公式:T2'= kX ΔΡΧ (T2' - T1)/(T3 - Τ4)，其中温度的单位为。C，动压的单位为Pa，k为系数，k需要通过现场标定；
4)将k值代入步骤3)的计算公式内，根据该公式计算出T2'的值，T2'+2°C即为控制不产生石膏雨实际的温度设定值；
5)适宜的加热温度T2=T2' +2°C，该温度为实际确定的加热温度，根据该温度确定加热器的加热功率。
[0008]所述的一种能确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的方法，其特征在于步骤3)中k的现场标定方法:采用目测法，观察烟囱外石膏雨的发生，并记下不发生石膏雨时加热后温度测量装置(4)测得的数据T2，令T2' = T2，并将该温度数据T2'、及测得的Λ
代入步骤3)的公式内，计算出k值。
[0009]通过采用上述装置和方法，与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
1)本发明的测量装置结构简单、操作方便、测试准确，计算方法简便，适用于与各种加热装置配合，且对适宜加热温度控制方便，能通过操作加热后的温度，来控制烟气温度，避免了石膏雨的产生，达到环保要求；
2)本发明的适宜加热温度确定方法简便，通过本发明的公式计算出理论不产生石膏雨的最低加热温度，再将实际加热温度控制为与理论加热温度相同，即可避免石膏雨的产生，也防止加热温度过高，消耗大量的能源而提高经济成本；本发明为了有效避免石膏雨产生，将实际加热温度控制为比理论加热温度高2°C，一方面能完全避免石膏雨，另一方面也防止了温度过高而提高经济成本；
3)本发明的确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的装置和方法，适用于电厂湿法脱硫的洁净烟气再热系统，可以通过标定，确定一个经济适宜的烟气再热温度，既避免了石膏雨，又节约了加热所需要的能源，提高电厂的环保效益和经济效益，适于推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明的结构示意图。
[0011]图中:1-烟道，2-加热前温度测量装置，3-加热器，4-加热后温度测量装置，5-烟气动压测量装置，6-烟?，7-烟?区域干球温度测量装置，8-烟?区域湿球温度测量装置。
【具体实施方式】
[0012]以下结合说明书附图对本发明作进一步的描述:
如图1所示，一种能确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的装置，包括烟囱6及与烟囱底部相通的烟道1，所述的烟道I上依次设置加热前温度测量装置2、加热器3、加热后温度测量装置4和烟气动压测量装置5，所述的烟? 6顶部从下到上设置烟?区域干球温度测量装置7和烟?区域湿球温度测量装置8，加热前温度测量装置2、加热后温度测量装置4和烟气动压测量装置5底端设置在烟道I中部位置，而且加热前温度测量装置2、加热后温度测量装置4、烟囱区域干球温度测 量装置7和烟囱区域湿球温度测量装置8分别为温度计。
[0013]本发明的能确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的方法，包括如下步骤:
1)将湿法脱硫后的洁净烟气进入烟道1，流经烟道I内的加热前温度测量装置2测得其温度为T1，再经过加热器3进行加热，温度提高，加热后由烟气动压测量装置5测得其动压为Λ P，再经过加热后温度测量装置4测得温度为T2,洁净烟气再进入烟囱6，从烟囱6底部往上流出，排出烟囱6，经过烟囱6的烟囱区域干球温度测量装置7测得温度为T3，经烟囱区域湿球温度测量装置8测得温度为T4 ；
2)步骤I)中的加热后温度测量装置4测得温度为T2数据与加热器3加热功率有关，该温度确定烟气排出的温度，即用于判断是否发生石膏雨，不发生石膏雨时有个理论加热温度T2,，当T2 ST2'时，不会发生石膏雨，则能根据理论加热温度T2'，确定实际所需加热温度T2的值；
3)不发生石膏雨时，理论加热温度Τ2'满足如下公式:T2'= kX ΔΡΧ (T2' - T1)/ (T3— T4)，其中温度的单位为。C，动压的单位为Pa，k为系数，k需要通过现场标定，k的现场标定方法:采用目测法，观察烟囱外石膏雨的发生，并记下不发生石膏雨时加热后温度测量装置4测得的数据T2，令T2' =T2，并将该温度数据T2'、及测得的ΛΡ、T1U4均代入步骤3)的公式内，计算出k值；比如，现场观察烟囱外石膏雨的发生时，此时1~2为100°C，将T2' 二^二^^^^及测出的各数据厶卩^”丁”^均代入！^' = kX ΔΡΧ (T2' — T1)/(T3 — T4)公式中，算出k的值；
4)将现场标定的k值代入步骤3)的计算公式内，根据该公式计算出T2'的值，T2,+20C即为实际不产生石膏雨的温度值，适宜的加热温度T2= T2' +2°C，该温度为实际确定的加热温度，通过加热器3加热后，当加热后温度测量装置4测得温度为T2达到T2= T2' +2°C时，则为适宜的加热温度，如计算出的T2'为80°C，那么适宜的加热温度为82°C，那么只需要将加热后温度测量装置4的温度控制在82°C即可，当然也可以高于该温度。
【权利要求】
1.一种能确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的装置，包括烟? (6)及与烟?底部相通的烟道(1)，其特征在于所述的烟道(I)上依次设置加热前温度测量装置(2)、加热器(3)、加热后温度测量装置(4)和烟气动压测量装置(5)，所述的烟囱(6)顶部从下到上设置烟囱区域干球温度测量装置(7 )和烟園区域湿球温度测量装置(8 )。
2.根据权利要求1所述的一种能确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的装置，其特征在于所述的加热前温度测量装置(2 )、加热后温度测量装置(4 )和烟气动压测量装置(5 )底端设置在烟道(I)中部位置。
3.根据权利要求1所述的一种能确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的装置，其特征在于所述的加热前温度测量装置(2)、加热后温度测量装置(4)、烟?区域干球温度测量装置(7)和烟囱区域湿球温度测量装置(8)分别为温度计。
4.一种能确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的方法，其特征在于包括如下步骤: 1)将湿法脱硫后的洁净烟气进入烟道(I)，流经烟道(I)内的加热前温度测量装置(2)测得其温度为T1，再经过加热器(3)进行加热，温度提高，加热后由烟气动压测量装置(5)测得其动压为Λ P，再经过加热后温度测量装置(4)测得温度为T2,洁净烟气再进入烟? (6)，从烟囱(6)底部往上流出，排出烟囱(6)，经过烟囱(6)的烟囱区域干球温度测量装置(7)测得温度为T3，经烟囱区域湿球温度测量装置(8)测得温度为T4 ； 2)步骤I)中的加热后温度测量装置(4)测得温度为T2数据与加热器(3)加热功率有关，该温度确定烟气排出的温度，即用于判断是否发生石膏雨，不发生石膏雨时有个理论加热温度T2'，当T2 ST2'时，不会发生石膏雨，则能根据理论加热温度T2'，确定实际所需加热温度T2的值； 3)不发生石膏雨时，理论加热温度Τ2'满足如下公式:T2'= kX ΔΡΧ (T2' - T1)/ (T3- T4)，其中温度的单位为。C，动压的单位为Pa，k为系数，k需要通过现场标定； 4)将k值代入步骤3)的计算公式内，根据该公式计算出T2'的值，T2,+2°C即为控制不产生石膏雨实际的温度设定值； 5)适宜的加热温度T2=T2' +2°C，该温度为实际确定的加热温度，根据该温度确定加热器(3)的加热功率。
5.根据权利要求4所述的一种能确定湿法脱硫排烟适宜加热温度的方法，其特征在于步骤3)中k的现场标定方法:采用目测法，观察烟?外石膏雨的发生，并记下不发生石膏雨时加热后温度测量装置(4)测得的数据T2，令T2' = T2，并将该温度数据T2'、及测得的AP、I\、T3、T4均代入步骤3)的公式内，计算出k值。
【文档编号】G05D23/30GK103801187SQ201410050182
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年2月13日 优先权日:2014年2月13日
【发明者】曹御风, 赵阳, 杨敬东, 吴志海, 李清海, 张衍国, 程向荣, 吴俊
申请人:浙江浙能温州发电有限公司, 清华大学, 浙江清科电力科技有限公司