对烟气SOx排量计算、脱硫前后烟气露点温度预测及烟气腐蚀性评定中若干问题的讨论.pdf

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2003年11月
对烟气SOx排量计算、脱硫前后烟气露点温度预测及
烟气腐蚀性评定中若干问题的讨论
西北电力设计院张建中
[内容摘]本文就脱硫前后烟气SOx排量计算、酸露点预方法及烟气腐蚀性等级等问题进行了讨论。通过典型
验算数据的比较,分析了现行文献和技术规范中所存在的问题,并提出了解决方法。文中还对湿法脱硫后烟气露点的涵
义等问题进行了探讨。
[关键词]烟气SOx排量烟气点温度烟气增湿SO脱除率烟气腐蚀性等级
随着电力环保要求的日益严格,在新建、扩
由于煤在燃烧过程中除了硫酸盐残留在灰中
建和改建火电厂设计中采用烟气脱硫技术的工程外,尚有部分可燃硫与灰中某些碱金属氧化物等
不断增多。实践经验表明,采用烟气脱硫以后在成分结合而固定于灰中,转变为不燃硫,使得实
烟道和烟囱防腐、烟羽热力抬升高度、烟气増湿际排出的SO2量低于燃烧生成的SO2量。此时因
变冷对环境影响等方面都出现一些新的问题。已煤质分析方法不同及硫分在实际炉膛内参与氧化
有不少文献对此进行了研究,并且得知,采用烟反应不完全等因素形成了不同的计算方法,见表
气脱硫(尤其是湿法)后与之相配套的烟囱、烟道1:
防腐设施投资或烟气加热等设施的费用相当可观1.2烟气SO3含量:可按下式来确定烟气中的
(例如可达30元/千瓦以上),但与之相关的基础SO2含量
资料,例如关于脱硫后烟气成分,露点温度和腐
蚀性等级变化的预测等,在现行各种文獻上的论
Vsa,=K, Vs, mhe
述和引用依据多有差异,所罗列的预测方法中有
的明显错误却仍在流传,这些状况使设计人员在
s0=.' Pg Mpa或
(7)
进行对脱硫后的烟囱选型(干烟囱或湿烟囱)、烟
气再热设施的取舍、烟道烟囱防腐设计标准等
些技术原则的决策时带来不便并影响到决策的可
SO3=ーx100%
信度。为此,有必要对烟气露点温度和烟气腐蚀
性等级的确定依据等问题进行探讨。
式中Pso
烟气中SO3分压力、烟气压
1烟气SOx排量的计算方法
1烟气SO2排量:Kg燃料中的硫燃烧生成后
Kso.-SO2转化率,
排放的SO2容积Vso2可按下式来计算:
s0,=0.007Scot
g
SO, + SO
式中Sear-一计算硫分%
SO3转化率Kso多凭经验取用,参见表2:
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1烟气S02排计算中“计算分”的确定方法
序
公式
来源
计算硫分
计算公式
号
编号
锅炉热力计算标准[]
可燃硫S。a
r al
大气排放计算标准[2
全硫S。乘以修正Sea=SmK1,对煤粉炉K1=0,85-0.9
系数K
火力发电燃料试验方法全硫S。与不可燃
RS-18-1[3]
硫之差
S,R-0.004RS03 Aa
S-.K
锅炉原理及计算[2
全硫S。乘以飞灰
K=63+345X0.99
碱度a的修正系数a=0.JaA4x(7ca+3MgO+Fe2_O3)
S
文献[4]技纂灰成分因子U作
为基本参量,
- f(> Ca
全硫乘以媒灰成分
+10C07S
(6)
因子的修正系数
とCaO=CaO+1.39MgO
100S
Amr:∑Cc
太表中R,为煤灰中SOっ质量分数%:,Ca队.队Pe为它仰在飞灰中的百分含量%
x;及A公式(10)的注释。
表2SO2转化率Ks,经验据或推荐据
文献?整理的拟合式
日立FW
来源
文献[5
公司公司
△a<0.135
≥0.135~0.4
△ a %r Se
0.143
煤粉炉
0.59%~9
0.5%
0.5%~2%
3.94Ax-V。?S2
油炉
最i
高3%~5%
Vg'ss
m=3.94,r0.9)
表中:△d=aー1,为过利空气量系数或漏风系数
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在上表中的拟合式系笔者按文献?]中试验时还需要考虑SO:转变为H15On的平衡份额X的
资料整理得出的拟合式,其通用型式如下
因素:
=m?△a?V。?Sm,%
VH_so,=XY. Vso:
(9)
式中m、nー经验系数,见表2
温度愈高X值愈低,当温度低于110℃时
13烟气中H2SO4含量,就化学反应式(SO3+X→1.0。
H2O-+H2SO)来看,1份SO2生成1份H2SO素1.4烟气S0排量计算方法的比较
汽,则SO3在烟气中的含量就是H2SO4在烟气中
4.1典型燃料烟气SOx排量计算数据的比较见
的含量:但从化学平衡角度,当温度高于110℃表3。
表3典型燃料SOx排量计算基本数据的比较
低硫
中硫
高硫
项目
晋东南神木「准格尔「晋中「晋中
藻
燃油
贫媒烟煤烟爆「贫煤⊥无烟煤「无烟煤
硫分Sr
0.35
0.4
0.5
1.03
1.32
水分Ma
%
7.0
4.0
l4.0
6.0
4.22
0.17
灰分A%
21.5
1.025.56
20.7
30.450.14
撚烧
特丝人热值QMAg
24.3822.76117.79」23.8724.99
21.6
40
S02%
l.22
9.3
06
.o8
2.94
灰成分
Cao %o
2.20.89
2.14
3.25
Mgo %o
1.28
0.42
1.220.
燃烧
过剩空气a
3
1.3
1.3
1.15
物「烟气容积v883838426868907639
12.39
按实值
按修正系数K1
0.85
0.85
0.85
0.85
0.3
clda.
技硫平衡方法
0.7
0.00
0.780.9130.9190.911
1.0
按灰成分修正
0.79
0.71
0.93
0.94
0.93
0.96
SO转化Kg0,%
1.0311.23
1,24
0.956.37取
5.0
按式(8)
由表3可知,随着煤中含硫量的增大,Sca/Saer在煤质资料齐全、可信的条件下,应按式2