烟塔合一技术烟道的设计
1 主烟道
在设计主烟道前, 必须确认FGD 出口烟气成分( 三氧化硫、氟化氢、氯化氢等) 、温度、压力、流量,然后通过计算得出玻璃钢烟道中排出气体的成分,因为这影响到耐腐蚀树脂的用量与厚度。
表3是德国电厂与国内某电厂烟气参数与烟道设计的部分数据(标准状态) 。
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在德国, 燃用褐煤的电厂烟气温度高, 如Schwarze Pumpe 引风机出口烟气温度为170 ℃,经主凝结水冷却后降温到130 ,FGD 出口一般为70 ℃。因此,烟道的耐温温度为80 ℃。国内某电厂燃用神府煤,引风机出口烟气温度为130 ℃,经城市热网回水冷却后温度降为110 ℃, FGD 出口温度为50 ℃,因此FRP 烟道的设计温度为68 ℃。
耐温不同的烟道,材料选择没有差别,均用FRP制作。内部防腐层均用陶氏(DOW) 树脂,只是厚度不同,支撑的距离和加强筋的厚度、长度不同。国内有几家大型玻璃钢生产厂可以生产此类烟道。德国的FGD 没有旁路,脱硫系统故障后机组停运,不会出现我国的脱硫系统故障通过旁路排放烟气的情况。国内设计时,应提高FGD 的可靠性,否则由于误操作可能带来较严重损失。
2 烟道附件
(1) 烟道支撑 塔内烟道的支撑由混凝土基础加不锈钢托架组成。塔外烟道的支撑,有的借用FGD 出口烟道支撑,如德国Niederaubem 电厂就是利用塔外FGD 烟道支撑和塔内支撑,直接从烟塔50 多米高的塔壁上穿过进入塔内排放;有的在塔外(烟塔附近) 再安装烟道支撑,这在早期的电厂更多。无论在烟塔附近是否安装支撑, FRP 烟道与烟塔塔壁均不直接接触,中间留有非金属材料密封的缝隙。在设计时,根据烟道的尺寸与烟塔的尺寸,确定是否在烟塔附近安装烟道支撑。国内某电厂的烟道尺寸与烟塔尺寸比例偏大,因此计划在烟塔附近安装支撑。
(2) 烟道的排水管 由于FGD 出口烟气中有大量水分和盐分(表4) ,其冷凝后成为酸性水。这种冷凝水的p H 值一般达到4～6 ,有时甚至到1. 0～2. 5 。因此,必须采用耐腐蚀管道,如采用耐温的FRP 或UPVC 或其它材料管道,将其排向FGD。
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(3) 烟道的膨胀节和垂直弯头处的导流板 德国设计的烟道膨胀节一般布置在塔外,烟道的膨胀通过膨胀节来调节,塔内烟道的膨胀通过滑动支点来调节,垂直弯头处的烟气导流板,则是为了将烟气顺利导向垂直方向。
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