[發明專利]一塔實現電站乏汽冷卻、脫硫和排煙的方法及裝置

無效

• 申請號: 201010138571.3
• 申請日: 2010-04-02
• 公開（公告）號: CN101799245A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 閆平;劉學;邢蒼;李國棟;李少寧
• 申請（專利權）人: 華電重工裝備有限公司;中國華電工程（集團）有限公司;華電管道工程技術有限公司
• 主分類號: F28B1/02
• 分類號: F28B1/02;B01D53/80;B01D53/50;F23J15/02
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

技術領域

本發明涉及一種一塔實現電站乏汽冷卻、脫硫和排煙的方法及所用的電站空冷塔、脫硫塔和煙囪一體化裝置，僅通過一個塔便能實現乏汽的冷卻、脫硫和排煙三項操作。

背景技術

目前，在火力發電場中，發電廠機組末端使用空氣冷卻塔系統來處理汽輪機排出的乏汽，由于火力發電廠的燃煤鍋爐排放的煙氣含有大量硫化物，是大氣污染的主要根源之一，需采用脫硫塔進行脫硫，脫硫后的潔凈氣體由煙囪排入大氣，現有脫硫裝置和煙囪各自獨立布置，從而造成設備占地面積大，投資高。

空冷系統主要有兩種，即直接空冷系統和間接空冷系統。間接空冷系統又分為海勒式間接空冷系統和哈蒙式間接空冷系統。直接空冷系統由于其凝汽器單元直接設置在室外，工作時，受外界溫度、風向、風速等環境因素的影響較大，導致發電廠發電功率的不穩定，并且多臺軸流風機運行造成廠用電較多；此外，暴露在空中的凝汽器翅片管束表面很容易積聚灰塵、影響其有效散熱。海勒式間接空冷系統采用混合式凝汽器和表面式鋁制空冷散熱器，其耐沖洗、耐抗凍性能差，水質控制和處理要求高，且空冷散熱器在塔外布置，易受大風影響，減弱其帶負荷能力；哈蒙式間接空冷系統由于塔內散熱器采用水平布置方式，空冷塔占地大，基建投資多，系統中需要進行兩次表面式換熱，熱效率低。燃煤鍋爐排放煙氣是大氣污染的主要根源之一，煙氣排出前要對其進行脫硫操作，脫硫裝置占地面積大，且脫硫后煙氣仍然使用煙囪進行排煙。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種一塔實現電站乏汽冷卻、脫硫和排煙的方法及所用的電站空冷塔、脫硫塔和煙囪一體化裝置。它僅通過一個塔便能實現乏汽的冷卻、脫硫和排煙三項操作，使整個裝置的布局更加緊湊，節省了用地；在空冷塔內設置排煙筒，省去了煙囪，減少了用地，降低了經濟成本。

本發明的技術方案：現有技術中，通常使乏汽經空冷塔凝結成凝結水后回到機組熱力系統，排出的煙氣經脫硫塔脫硫，脫硫后的潔凈煙氣再通過煙囪排入大氣；本發明提供的一塔實現電站乏汽冷卻、脫硫和排煙的方法，將脫硫裝置布置在空冷塔內，同時把空冷塔兼作煙囪使用；乏汽經空冷塔凝結成凝結水后回到機組熱力系統，產生的廢煙氣在塔內脫硫，脫硫后的潔凈煙氣通過空冷塔內的排煙筒排入大氣。

前述的一塔實現電站乏汽冷卻、脫硫和排煙的方法中，所述空冷塔采用海勒式自然空冷塔結構，空冷塔中的散熱器采用哈蒙式橢圓鋼翅片結構，海勒式自然空冷塔結構與哈蒙式橢圓鋼翅片結構均為現有技術，哈蒙式橢圓鋼翅片結構采用垂直方式布置在空冷塔底部，具有廠用電低、設備少、冷卻水系統與汽水系統分開、兩者水質可按各自要求控制、可以使機組在較低的背壓下運行，且對循環水水質的要求不高等優點。

前述的一塔實現電站乏汽冷卻、脫硫和排煙的方法中，所述空冷塔排煙筒選用鋼排煙筒，塔內部件采用玻璃鋼件、不銹鋼件或者混凝土；采用濕法脫硫的煙氣溫度一般在40℃～50℃之間，煙氣冷凝后產生大量的腐蝕性較強的酸性液體，同時由于煙氣溫度低、濕度大、流速低，容易產生煙氣聚集并對排煙筒內壁產生壓力，因此需使用封閉性好、抗滲防腐性能強的鋼排煙筒。

前述的一塔實現電站乏汽冷卻、脫硫和排煙的方法中，所述脫硫裝置采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統，石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統為現有技術，包括石灰石漿液制備與輸送系統，煙氣系統，SO₂吸收系統，排空、漿液拋棄與集水系統，工藝水系統，儀用空氣系統等，裝置的核心是噴淋式吸收塔。煙氣從吸收塔中部進入，入口在吸收塔漿池最高液位上部和最低一層噴淋層下部之間。在吸收塔內，煙氣與頂部噴淋下來的石灰石和石膏漿液逆流接觸，被冷卻到絕熱飽和溫度，煙氣中的SO₂和SO₃與漿液中的石灰石反應，形成亞硫酸鈣和硫酸鈣，亞硫酸鈣在吸收塔漿池中被氧化空氣氧化成硫酸鈣，過飽和溶液結晶生成石膏。煙氣中的HCl、HF也與漿液中的石灰石反應而被吸收。在吸收塔頂部的除霧器除去煙氣中帶入的水滴，凈煙氣在吸收塔頂部以飽和溫度離開吸收塔。

一種電站空冷塔、脫硫塔和煙囪一體化裝置，包括空冷塔、脫硫裝置和排煙筒；空冷塔連接機組熱力系統中的凝汽器，脫硫裝置布置在空冷塔內、并與機組熱力系統中的鍋爐連接，脫硫裝置上連接有排煙筒。

前述的電站空冷塔、脫硫塔和煙囪一體化裝置中，所述空冷塔為海勒式自然空冷塔結構，凝汽器采用混合式凝汽器或者表面式凝汽器，由于水質控制和處理要求高，在300MW以下機組等級一般采用混合式凝汽器，在300MW以上機組等級采用表面式凝汽器，凝汽器和散熱器構成間接空冷系統。