烟塔合一技术烟塔循环水的设计
为保证冷却塔的抬升效果,冷却塔出口混合气体垂直上升速度必须达到最低值3 m/ s (德国的范围为(3～6) m/s) ,这样,就要求进入冷却塔的循环水达到一定水量和温度。表1 是几个已实施(或准备实施)烟塔合一工程电厂的循环水参数。
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德国电厂机组多为纯凝汽式,很少大量供热,而且机组与冷却塔为单元制布置,因此循环水量相对比较稳定。国内某电厂的机组为供热机组,冬季大量供热导致循环水量大幅下降,夏季供热量少又导致循环水量急剧增加,且机组与冷却塔、冷却塔与冷却塔之间为母管制布置,故全厂总的循环水量波动较大。为此,可通过控制原3 个冷却塔的进塔水量调节进入拟建烟塔的水量。
考虑到电厂现有的运行方式和拟建烟塔的中央竖井标高要与现有冷却塔标高一致,经过反复论证,循环水量为30 000 t/ h 比较合适,既能满足现有母管制循环水系统的水量分配要求,又能满足烟气抬升所需的热量需求。此时,烟塔出口烟气流速达到3. 95 m/s ,适宜烟气抬升。
对循环水的温度控制,可参照德国冷却塔的分区运行方式,控制循环水出塔水温为13 ℃～15 ℃,不致因过冷而影响机组效率,同时保证有足够的热量加热抬升烟气。
烟塔循环水量和水质的设计。
(1) 循环水水量。为了保证冷却塔的抬升效果,冷却塔出口混合气体的出口气体垂直上升速度必须大于3 m/s, 这样, 就要求进入冷却塔的循环水达到一定水量和热量, 一般来说, 每加热50℃、106 Nm3/h的脱硫后净烟气, 至少需要约60 MW 的热量,最大甚至到200～250 MW。
对带供热机组的电厂, 冬季大量供热导致循环水量大大下降, 夏季少量供热又导致循环水量急剧增加, 因此全厂总的循环水量波动较大, 但一般冬季时, 混合气与环境气温的温差也很大, 因此其抬升并未因循环水量小受到明显影响, 因此设计主要针对夏季的运行参数。
需要注意的是, 烟塔的热交换由于热烟气的进入变得更加明显, 因此损失量可能比常规冷却塔高些, 其补充水量略增加。
(2) 循环水水质。为了保证烟塔填料的清洁, 烟塔循环水的水质必须达到一定的要求, 特别是悬浮物的含量, 一般要求满足普通循环水质量标准即可,但由于脱硫净烟气带入的石膏等影响, 因此烟塔的悬浮物含量可能会增加, 需要加强运行监督和定期清理。表2 是烟塔设计、投运前和投运后的水质对比, 表中还未显示出循环冷却水浊度的明显变化, 还需要进一步观察, 但循环水的另一个重要指标- 冷凝水pH 值确实呈弱酸性。
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表2 烟塔的水质
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