1、火電廠加裝濕法煙氣脫硫裝置后，會使煙氣溫度降低，造成煙囪運(yùn)行條件偏 離設(shè)計(jì)工況，可能對煙囪產(chǎn)生不良影響。對此，以某發(fā)電廠125 Mw機(jī)組濕法煙 氣脫硫裝置為例，分析脫硫后煙溫變化可能對煙囪安全性和運(yùn)行造成的影響。1煙囪內(nèi)溫度分布的計(jì)算某發(fā)電廠2臺125 MW機(jī)組共用1座煙囪，煙囪高度為180m，脫硫前滿負(fù) 荷時(shí)煙囪入口煙氣量為1 230000m3/h （標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），溫度150C，脫硫后滿負(fù) 荷時(shí)煙囪進(jìn)口煙氣量為1 306209m3/h （標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），溫度80C。對脫硫裝置安裝前后滿負(fù)荷、80%負(fù)荷、65%負(fù)荷和50%負(fù)荷共8個(gè)工況 進(jìn)行分析。根據(jù)能量守恒原理，可計(jì)算出煙囪沿高度方向的一維溫度分

2、布。由于沿高度 方向煙囪直徑是變化的，且煙囪較高，所以采用分段計(jì)算，并考慮了沿高度位能 的變化。將煙囪分為13段，在計(jì)算段內(nèi)，根據(jù)能量守恒可得：由上式得到脫硫裝置安裝前后各個(gè)工況的溫度分布結(jié)果見圖1、圖2。J50149犧14S恩147星1461450 20 4Q 60 80 iOO 12d HO 16G煙囪有度福圖1煙氣脫硫裝置安裝前各工況的溫度分布曲線0 20 40 60 80 100 120 140 L60 180蝴肉高度由圖1和圖2可知，脫硫裝置安裝前后煙囪內(nèi)進(jìn)出口煙溫降低都不大，但 由于脫硫裝置安裝后煙囪進(jìn)口煙氣溫度低，使煙氣和煙囪外環(huán)境的溫差減小，因 而煙囪進(jìn)出口的煙溫較未脫硫時(shí)小。

3、由于煙氣脫硫裝置安裝后煙囪內(nèi)煙溫低于 80r，平均比未脫硫時(shí)低70C，因此對于煙氣脫硫裝置安裝后的煙囪必須考 慮煙溫變化帶來的影響。2煙氣脫硫裝置安裝前后煙囪內(nèi)煙氣溫度分布變化對煙囪的影響煙囪內(nèi)煙氣溫度的變化可能對煙囪帶來的影響主要有：（1）由于煙氣溫度的降低出現(xiàn)酸結(jié)露 現(xiàn)象，造成煙囪內(nèi)部腐蝕；（2）由于煙氣溫度的變化使煙囪的熱應(yīng)力發(fā)生改變；（3）由于煙 溫降低影響煙氣抬升高度，（煙氣排出煙囪口之后，由于排出速度和熱浮力的作用，上升一段高度后再慢慢擴(kuò)散，這段高度稱為 抬升高度。煙氣自煙囪排出，即與周圍大氣發(fā)生強(qiáng)烈的能量和熱量交換，交換到一定程度，煙氣的速度、 溫度和周圍大氣十分接近，此時(shí)煙氣就

4、隨著大氣運(yùn)動而浮沉和擴(kuò)散，煙氣濃度逐漸降低，最后和大氣融為 一體完成整個(gè)擴(kuò)散過程。）從而影響煙氣的排放；（4）由于煙溫的降低，造成正壓區(qū)范圍擴(kuò)大。 2.1煙囪的腐蝕情況煙氣脫硫裝置安裝后可能使煙氣溫度低于酸露點(diǎn)，造成對煙囪內(nèi)襯材料以及鋼筋混凝土 筒壁的腐蝕，致使其強(qiáng)度下降。根據(jù)發(fā)電廠提供的煙氣成分測試數(shù)據(jù)（表1）計(jì)算出煙氣脫硫裝置安裝前后酸露點(diǎn)的溫 度，見表2表1煙氣成分測試數(shù)據(jù)負(fù)荷100%64%SOz/fi-m- 3（株準(zhǔn)狀如2P76 3, 223. 22SOV nT 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）5. 9- 10. 5土 9 IQ 5牌。腳*成準(zhǔn)狄恚）761622CO/mg* Id；準(zhǔn)狀態(tài)）153211,0/

5、%Sr29.6表2煙氣脫硫裝置安裝前后酸露點(diǎn)的溫度項(xiàng)目煙燧前明氣脫硫后如保脫硫率 95%脫硫率酸露點(diǎn)溫度r v105.0 J 1. 683. 5- 9070, A 82. J由表2可見，煙氣脫硫裝置安裝前酸露點(diǎn)溫度范圍為105.0 一 111.6C，煙氣脫硫裝 置安裝后由于煙氣中的SO2和SO3等酸性氣體大量減少，酸露點(diǎn)溫度明顯下降。通過傳熱 計(jì)算得出煙氣脫硫裝置安裝前后煙囪內(nèi)壁溫度的變化范圍，煙氣脫硫前為131.4133.6C, 脫硫后為71.172.3C可見，煙氣脫硫裝置安裝前煙囪的內(nèi)壁面溫度范圍為131.4 一 133.6C，明顯高于安 裝前的煙氣酸露點(diǎn)105.0 一 111.6C，故煙

6、氣不會在煙囪內(nèi)壁面結(jié)酸露，且在負(fù)壓區(qū)不會 出現(xiàn)酸腐蝕問題。煙氣脫硫裝置安裝后，由于煙氣溫度的降低，煙囪內(nèi)壁面溫度明顯降低， 溫度僅為71.7C 一 72.3C，恰恰處于煙氣脫硫裝置安裝后的酸露點(diǎn)溫度70.5 一 90C， 因此在煙囪內(nèi)壁面會出現(xiàn)結(jié)酸露的現(xiàn)象。但是，因?yàn)闊煔饷摿蜓b置安裝后煙氣中硫含量降低， 煙氣的腐蝕性會明顯減弱。為了分析煙氣脫硫裝置安裝后煙氣對煙囪的腐蝕程度，引入腐蝕性指數(shù)的概念。煙氣腐蝕性指數(shù)是煙囪設(shè)計(jì)中的重要指標(biāo)，腐蝕性指數(shù)越大，說明對物體的腐蝕越強(qiáng)。 表4給出了現(xiàn)行技術(shù)規(guī)定中煙氣對煙囪腐蝕性強(qiáng)弱的分類表。根據(jù)現(xiàn)行DL5022 一 93火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定中煙氣腐

7、蝕性指數(shù)Kc的 計(jì)算公式：_1005 頃人廣玖。式中St.ar燃煤中硫的含量Aar 一一燃煤中灰分含量%RxO燃煤灰分中4種堿性氧化物(K2O,Na2O,CaO,MgO)的總含量。未4腐蝕性煙氣分級表脂氣腐n性 2rQ惆氣度濁性指數(shù)1.5- 2.0lr U 1. 5Or5- 1.0A中AAA注心表示蛔句滿燭性所扯技宣：書法除塵腐怵性-歿低于溪法隆 生一個(gè)尊瞳.根據(jù)電廠提供的煤和灰成分的分析數(shù)據(jù)，計(jì)算出煙氣脫硫裝置安裝前后煙氣的腐蝕性指數(shù)，見表5表5 煙氣脫硫裝置安裝前后的腐蝕性指數(shù)頊II4rt脫政燦甲隊(duì)辟膛硫做半H洋暨蝕悝指劫.K1.230.130. mt由表5可見，煙氣脫硫裝置安裝前煙氣的腐

8、蝕性指數(shù)Kc=1.23，對照表4,此時(shí)煙氣 為弱腐蝕性，若處于煙囪正壓區(qū)且無防腐措施，就會對煙囪產(chǎn)生腐蝕。在煙氣脫硫裝置安裝 后煙氣的腐蝕性指數(shù)Kc=0.0 62 一 0.123，對照表4,此時(shí)煙氣的腐蝕性已低于表中的弱腐 蝕性范圍，長期運(yùn)行會對煙囪產(chǎn)生一定影響，但影響程度不大。2.2煙囪的熱應(yīng)力情況煙氣脫硫裝置安裝前后煙囪的內(nèi)外溫差會發(fā)生變化，溫差由127.4C降低至58.7C （平 均值），溫差造成的熱應(yīng)力減小，對煙囪的安全性有利。2.3對煙氣抬升高度的影響對煙氣抬升高度而言，煙氣溫度為重要的影響參數(shù)。煙氣抬升高度可按下式計(jì)算：式中 Afi煙 I抬升高度.m ：Vii 煙（熱群放率-k掬L

9、煙肉兒何滴度,m： !、 爆（抬升訂牌速表6煙氣脫硫裝置安裝前后各工況煙氣抬升高度項(xiàng)目滿說荷80%魚電65%也荷50%魚代526網(wǎng)4493463脫疏后m43396387%4由表6可見，煙氣脫硫裝置安裝后各工況煙氣的抬升高度比安裝前約低100m左右。地 面最大濃度與污染物排放量成正比，與有效源高（煙囪幾何高度加煙氣抬升高度）的平方成 反比。雖然煙氣脫硫裝置安裝后煙氣的抬升高度降低，但由于煙氣脫硫使煙氣中的污染物已 大幅度減少，因煙氣溫度降低而引起煙氣抬升高度的降低不會造成環(huán)境問題。2.4煙氣脫硫?qū)焽鑳?nèi)壓力分布的影響一般希望煙囪全程負(fù)壓運(yùn)作，這樣煙氣很難滲入到煙囪間隙并到達(dá)外筒身的表面。若煙 囪

10、內(nèi)出現(xiàn)正壓區(qū)，則煙氣會通過內(nèi)壁裂縫滲入到鋼筋混凝土筒身內(nèi)表面。由于該處溫度比煙 氣溫度低得多，因此煙氣冷卻到低于露點(diǎn)溫度時(shí)就會在該處或者煙囪筒壁析出硫酸，導(dǎo)致承 重結(jié)構(gòu)腐蝕加速，從而降低了煙囪壽命。所以煙囪內(nèi)出現(xiàn)正壓區(qū)對煙囪的安全不利。煙氣脫硫裝置安裝使煙囪的進(jìn)口煙溫由150r降至80r，導(dǎo)致煙氣密度增大，煙囪的 自抽吸能力降低，這樣會使煙囪內(nèi)壓力分布改變，正壓區(qū)擴(kuò)大。因此，有必要對煙囪內(nèi)的壓 力分布進(jìn)行計(jì)算，研究煙囪內(nèi)正壓區(qū)分布，以便采取相應(yīng)措施。煙囪內(nèi)部靜壓分布可由下式計(jì)算5=味+ 1 Tv-（%- y,腿K中 l全年氣溫最高月份平均溫度的大丁密度鯽扁,取I46g/mV.煙弋密度上膛破前取0,脫硫后取I.0I9:&煙囪出口直徑,m；wu 煙囪出口流速.mZ s;i煙肉內(nèi)襯坡度:X 一煙囪內(nèi)襯摩擦因數(shù).取0；兇因?yàn)閮?nèi)襯形狀凸出月札計(jì)算點(diǎn)至煙囪出I處距際f由圖3和圖4可知，煙氣脫硫裝置安裝前只在130 m以上出現(xiàn)正壓區(qū)，而安裝后煙囪正壓 區(qū)擴(kuò)大到50m 一 18Om的很大區(qū)間。雖然脫硫裝置安裝后煙氣中的SO 2的濃度大大降低，但安裝后增加的正壓區(qū)無防腐措施，長期積累也會對煙囪造成腐蝕。所以，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，需要對煙囪內(nèi)壁進(jìn)行檢查，根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行處理。圖3煙氣脫疏裝置安裝前垠前內(nèi)部壓分布闋M增耳舶瞪裝置安忒后均I國內(nèi)靜出