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烟塔合一技术介绍三河电厂二期工程三河电厂二期工程排烟冷却塔技术介绍排烟冷却塔技术介绍北京国电华北电力工程有限公司北京国电华北电力工程有限公司20062006年年99月月1.1.烟塔合一技术起源烟塔合一技术起源2.2.烟塔合一技术工艺介绍烟塔合一技术工艺介绍3.3.国外排烟冷却塔概况国外排烟冷却塔概况4.4.排烟冷却塔的主要技术特点排烟冷却塔的主要技术特点4.14.1冷却塔排烟与烟囱排烟的比较冷却塔排烟与烟囱排烟的比较4.24.2排烟冷却塔的热力性能排烟冷却塔的热力性能4.34.3排烟冷却塔的结构设计特点排烟冷却塔的结构设计特点4.44.4排烟冷却塔的防腐排烟冷却塔的防腐4.54.5排烟冷却塔烟道的设计与安装排烟冷却塔烟道的设计与安装4.64.6排烟冷却塔的综合技术经济分析排烟冷却塔的综合技术经济分析5.5.烟塔合一技术在国内的应用展望烟塔合一技术在国内的应用展望1.1.烟塔合一技术起源烟塔合一技术起源烟气与冷却塔羽烟混合排放的概念由来已久，早在烟气与冷却塔羽烟混合排放的概念由来已久，早在19671967年年1010月，月，德国德国BalckeBalcke公司就申请了烟气排放专利，其中提到公司就申请了烟气排放专利，其中提到“烟道最好为烟道最好为10101515mm高的柱状，布置在冷却设备中间，顶部超出冷却塔高的柱状，布置在冷却设备中间，顶部超出冷却塔”、“采用此种采用此种方法，减少了对环境的危害方法，减少了对环境的危害”等。

等。

利用冷却塔排放烟气的工程应用与德国利用冷却塔排放烟气的工程应用与德国19831983年年77月月11日生效的日生效的联联邦防污染法邦防污染法的第的第1313款大型燃烧装置法规规定有关。

为了符合法规中对款大型燃烧装置法规规定有关。

为了符合法规中对SOSO22排放物限制的规定，电厂多采用石灰洗涤湿法脱硫。

法规中还规定排放物限制的规定，电厂多采用石灰洗涤湿法脱硫。

法规中还规定了净化烟气的排放的烟囱出口的最低温度，这一规定不适用于冷却塔排了净化烟气的排放的烟囱出口的最低温度，这一规定不适用于冷却塔排放烟气的电厂。

这样采用湿法脱硫后的烟气处理方式为再加热后由烟囱放烟气的电厂。

这样采用湿法脱硫后的烟气处理方式为再加热后由烟囱排放或将烟气送入自然通风冷却塔与冷却塔气流一起排入大气。

排放或将烟气送入自然通风冷却塔与冷却塔气流一起排入大气。

烟气经由冷却塔排放的工程应用，首先在德国烟气经由冷却塔排放的工程应用，首先在德国VolkingenVolkingen电站实践，电站实践，其实施是由德国国家研究技术部资助。

其实施是由德国国家研究技术部资助。

VolkingenVolkingen实验电站所进行的试验研究，目的是对冷却塔排放脱硫实验电站所进行的试验研究，目的是对冷却塔排放脱硫后烟气的理论进行检验。

后烟气的理论进行检验。

VolkingenVolkingen实验电站烟塔合一技术应用的一个实验电站烟塔合一技术应用的一个主要特征是建造在横流冷却塔中的脱硫系统，电厂无烟囱、无旁路。

主要特征是建造在横流冷却塔中的脱硫系统，电厂无烟囱、无旁路。

FGDFGD装置位于塔中心，尺寸约装置位于塔中心，尺寸约31311818mm，脱硫后烟气温度约为脱硫后烟气温度约为50505555，由四个直径，由四个直径33mm的烟道排入的烟道排入100100mm高的冷却塔内与冷却塔羽烟混合排放，高的冷却塔内与冷却塔羽烟混合排放，烟道出口标高为烟道出口标高为4040mm。

测试表明：

羽雾能进入大气层逆温层并能达到较测试表明：

羽雾能进入大气层逆温层并能达到较高的位置；冷却塔与烟囱对落地浓度的比较表明，冷却塔的羽雾可使高的位置；冷却塔与烟囱对落地浓度的比较表明，冷却塔的羽雾可使扩散保持更长时间，羽雾扩散范围更大，污染比从烟囱排放低。

扩散保持更长时间，羽雾扩散范围更大，污染比从烟囱排放低。

2.2.烟塔合一技术工艺介绍烟塔合一技术工艺介绍l根据湿法脱硫工艺流程，采用自然通风冷却塔排放脱硫后烟气，整个根据湿法脱硫工艺流程，采用自然通风冷却塔排放脱硫后烟气，整个烟气排放系统有旁路式和直通式两种方式。

烟气排放系统有旁路式和直通式两种方式。

旁路系统的设置既允许脱硫装置与主机（锅炉）同步运行，又允许脱旁路系统的设置既允许脱硫装置与主机（锅炉）同步运行，又允许脱硫装置停运时，主机仍可运行。

正常情况下是利用冷却塔排放烟气，硫装置停运时，主机仍可运行。

正常情况下是利用冷却塔排放烟气，但当脱硫装置停运时，由于烟气的温度和二氧化硫的含量相对较高，但当脱硫装置停运时，由于烟气的温度和二氧化硫的含量相对较高，不能通过冷却塔直接排放，故需另建一座干式烟囱，设置旁路供排放不能通过冷却塔直接排放，故需另建一座干式烟囱，设置旁路供排放烟气使用。

烟气使用。

l直通式的系统要求主机与脱硫装置必须同步运行，不必另设烟囱。

直通式的系统要求主机与脱硫装置必须同步运行，不必另设烟囱。

l旁路烟气排放系统大多应用在早期改造的脱硫系统中，随着脱硫技术旁路烟气排放系统大多应用在早期改造的脱硫系统中，随着脱硫技术的发展和脱硫装置可利用率的不断提高，到目前完全达到与主机媲美的发展和脱硫装置可利用率的不断提高，到目前完全达到与主机媲美的程度。

在这样的背景下，近年来采用冷却塔排烟的新建电厂大多采的程度。

在这样的背景下，近年来采用冷却塔排烟的新建电厂大多采用直通式无旁路的烟气排放系统。

用直通式无旁路的烟气排放系统。

l国外的成功经验表明对于采用技术先进、性能稳定的脱硫装置的电厂国外的成功经验表明对于采用技术先进、性能稳定的脱硫装置的电厂来说，采用直通式无旁路烟气系统是安全可行的。

来说，采用直通式无旁路烟气系统是安全可行的。

自自19821982年德国年德国VolkingenVolkingen电站第一次将冷却塔排放脱硫烟气应用于实际工电站第一次将冷却塔排放脱硫烟气应用于实际工程至今已有二十多年了，国外经过多年来对这一技术的试验、研究、分析程至今已有二十多年了，国外经过多年来对这一技术的试验、研究、分析和不断改进，现已日趋成熟。

在德国、波兰、土耳其、希腊等国家已改建和不断改进，现已日趋成熟。

在德国、波兰、土耳其、希腊等国家已改建和新建了很多无烟囱电厂。

和新建了很多无烟囱电厂。

表表11国外采用冷却塔排放烟气机组概况国外采用冷却塔排放烟气机组概况投投产时间客客户国家国家电厂厂机机组容量容量19821982SaarberwerkeSaarberwerkeAGAG德国德国VolklingenVolklingen11230MW230MW19851985R.W.E.EnergieAGR.W.E.EnergieAG德国德国WeisweilerWeisweilerUnitG/HUnitG/H22300MW300MW19871987R.W.E.EnergieAGR.W.E.EnergieAG德国德国NeurathNeurath33300MW300MW19871987R.W.E.EnergieAGR.W.E.EnergieAG德国德国NeurathNeurath22600MW600MW投投产时间客客户国家国家电厂厂机机组容量容量19871987R.W.E.EnergieAGR.W.E.EnergieAG德国德国NiederaussemNiederaussem44300MW300MW19871987R.W.E.EnergieAGR.W.E.EnergieAG德国德国NiederaussemNiederaussem22600MW600MW19901990SaarberwerkeSaarberwerkeAGAG德国德国VolklingenVolklingen11210MW210MW19911991PreussenElektaPreussenElekta德国德国StaudingerStaudingerUnit5Unit511550MW550MW19931993PREAGPREAG德国德国RostockUnitRostockUnitDD11550MW550MW19931993VEAGVEAG波波兰亚沃沃兹诺22600MW600MW19941994VEAGVEAG德国德国BoxbergBoxberg22500MW500MW续表续表1国外采用冷却塔排放烟气机组概况国外采用冷却塔排放烟气机组概况投投产时间客客户国家国家电厂厂机机组容量容量19961996VEAGVEAG德国德国BoxbergBoxberg11907MW907MW19971997VEAGVEAG德国德国SchwarzeSchwarzePumpePumpe22800MW800MW19971997VEAGVEAG德国德国LippendorfLippendorf22933MW933MW19981998PROMETHEUSPROMETHEUS希腊希腊MegalopolisMegalopolis11450MW450MW20002000三菱重工三菱重工土耳其土耳其埃雷彼斯坦埃雷彼斯坦44360MW360MW20012001R.W.E.EnergieAGR.W.E.EnergieAG德国德国NiederauBemNiederauBemUnitKUnitK11950MW950MW续表续表1国外采用冷却塔排放烟气机组概况国外采用冷却塔排放烟气机组概况尼德豪森电厂尼德豪森电厂K号机组号机组尼德豪森电厂尼德豪森电厂K号机排烟冷却塔及玻璃钢烟道号机排烟冷却塔及玻璃钢烟道尼德豪森电厂尼德豪森电厂K号机排烟冷却塔内部号机排烟冷却塔内部尼德豪森电厂远景尼德豪森电厂远景利朋多夫电厂利朋多夫电厂利朋多夫电厂排烟冷却塔及烟道利朋多夫电厂排烟冷却塔及烟道利朋多夫电厂排烟冷却塔内部（运行中）利朋多夫电厂排烟冷却塔内部（运行中）利朋多夫电厂排烟冷却塔烟道进塔处利朋多夫电厂排烟冷却塔烟道进塔处利朋多夫电厂远景利朋多夫电厂远景利朋多夫电厂俯视利朋多夫电厂俯视夜晚的利朋多夫电厂夜晚的利朋多夫电厂Boxberg电厂电厂SchwarzePumpe电厂电厂4.4.排烟冷却塔的主要技术特点排烟冷却塔的主要技术特点烟塔合一技术的主要重点：

排烟冷却塔烟气排放扩散效果、烟塔合一技术的主要重点：

排烟冷却塔烟气排放扩散效果、排烟冷却塔的热力性能、排烟冷却塔的结构及开孔加固、排烟冷却塔的热力性能、排烟冷却塔的结构及开孔加固、排烟冷却塔的防腐、烟道的布置及制作安装。

排烟冷却塔的防腐、烟道的布置及制作安装。

4.14.1冷却塔排烟与烟囱排烟的比较冷却塔排烟与烟囱排烟的比较烟囱排烟与冷却塔排烟对比烟囱排烟与冷却塔排烟对比冷却塔排烟和烟囱排烟的主要区别：

冷却塔排烟和烟囱排烟的主要区别：

烟气或烟气混合物的温度不同。

烟气或烟气混合物的温度不同。

混合物的排出速度不同。

混合物的排出速度不同。

混合处的初始浓度不同。

混合处的初始浓度不同。

l尽管传统烟囱一般比双曲线冷却塔要高，烟囱排放的烟气温度也比冷尽管传统烟囱一般比双曲线冷却塔要高，烟囱排放的烟气温度也比冷却塔排出混合气体的温度要高，但冷却塔排放烟气时其热抬升高度及却塔排出混合气体的温度要高，但冷却塔排放烟气时其热抬升高度及扩散效果与之相当甚至好于烟囱。

原因主要有以下两个方面：

扩散效果与之相当甚至好于烟囱。

原因主要有以下两个方面：

l第一，烟气的热抬升高度主要取决于三个方面的因素，即排放的高度、第一，烟气的热抬升高度主要取决于三个方面的因素，即排放的高度、烟气与环境的温差和烟气的热释放率的大小。

烟气与环境的温差最终烟气与环境的温差和烟气的热释放率的大小。

烟气与环境的温差最终也反映在烟气的热释放率的大小上，由于烟气通过冷却塔排放，烟气也反映在烟气的热释放率的大小上，由于烟气通过冷却塔排放，烟气和冷却塔的热汽混合一起排放，具有巨大的热释放率。

对于一个大型和冷却塔的热汽混合一起排放，具有巨大的热释放率。

对于一个大型电厂来说，汽轮机的排汽通过冷却水带走的热量按热效率分摊占全厂电厂来说，汽轮机的排汽通过冷却水带走的