烟气露点计算及烟囱冷凝水量计算方法及结果

7 烟气露点计算及烟囱冷凝水量计算方法及结果

7.1 烟气中水蒸汽露点温度的计算

当已知烟气中的含湿量dg(g/kg 干烟气)时，可按下式计算烟气中的水蒸汽露点温度（水露点）t DP :

1) 当dg=3.8g/kg ～160g/kg 时：

t DP.O =]}

)/804(lg[21433.0{491.7]}

)/804(lg[21433.0{908.236dg

P d dg

P d g d g

g g d g g +⋅+-+⋅+••ρρ

, ℃;

(7.1-1) 2) 当dg=61g/kg ～825g/kg 时

t ’DP ·

O =]}

)/804(lg[20974.0{4962.7]}

)/804(lg[20974.0{1.238dg

P d dg

P d g d g

g g d g

g +⋅+-+⋅+••ρρ , ℃;

(7.1-2) 式中：

Pg ——烟气的绝对压力， kPa ；

dg ——烟气含湿量 g/kg 干烟气；

ρg ——干烟气密度 kg/Nm 3。

7.2 烟气酸露点温度的计算

a. 按燃煤成分为基准的计算方法

燃煤锅炉的烟气酸露点按下述公式计算：

t Dp =t Dp.o +n sp S

05.1.)(3

1

β ℃

(7.2-1) 式中：

t Dp.o ——烟气中纯水露点温度，按7.1确定。

S SP 。——燃料折算硫分，%·g/kcal ，按可燃硫S c.ar 计算：

S sP =S c.ar ×ar

net Q .4182

(7.2-1a) n ——指数，表征飞灰含量对酸露点影响的程度；

n=αfly ·A sP 。

αfly ——飞灰份额，对煤粉炉αfly =0.8～0.9；

A sP ——燃料折算灰分

A sP =A ar ×ar net Q .4182 (7.2-1b) β——与炉膛出口过剩空气系数F α有关的参数，F α=1.2时β=121；F α=1.4～1.5时，β=129。一般工程计算中可取β=125。

b. 按烟气成分为基准的计算方法

1、参考式1（推荐作为下限式）： t Dp =255+27.6 lgPso 3+18.7 lg O H P 2， ℃ (7.2-2)

式中：

Pso 3——烟气中SO 3分压力，at

O H P 2——烟气中水蒸汽分压力，at

Pso 3=awg ar c awg SO SO V S Kso Pg V V K .33007.02⋅=⋅·Pg (7.2-2a)

Pg ——烟气绝对压力，按at ； Kso 3——SO 3转化率，对煤粉炉K SO3=0.5%～2%（0.005～0.02），煤的含硫量高时取下限，含硫量低时取上限1）。

1） 当计及煤中飞灰碱性成份对SO3吸收作用影响时，实际上的转化率3SO K 值将变小。

2、参考式2（推荐作为上限式）： t DP =186+26 lgSO 3+20 lgH 2O, ℃ (7.2-3) 式中：

SO 3——烟气中SO 3容积份额，%

SO 3=100100233⨯•=⨯awg SO SO awg SO V V K V V % (7.2-3a)

H 2O ——烟气中水蒸汽容积份额，%

H 2O=1002⨯awg O H V V % (7.2-3b)

c. SCR 脱硝装置出口烟气酸露点的计算

烟气通过SCR 烟气脱硝装置时因SCR 催化作用而形成新的SO 3转化率，此时烟气酸露点温度的增幅可按下式估算：

()[]333/lg 26.SO SO SCR SO DP K K K t +=∆

(7.2-3b)

式中：

3.SO SCR K ——烟气通过SCR 催化剂时形成的SO 3转化率，一般可按1%（0.01）选

取。

Kso 3——SO 3转化率，对煤粉炉K SO3=0.5%～2%（0.005～0.02），煤的含硫量高时取下限，含硫量低时取上限1）。

根据上述公式进行计算，本工程烟气的酸露点温度为：118℃。

7.3 烟囱冷凝水量的计算

不设GGH 的脱硫装置在投运时烟囱入口的烟气为湿饱和烟气。由于烟囱外壁的散热作用，烟囱内壁的温度略低于烟气温度，烟气中的饱和水蒸汽在烟囱内壁易凝结形成液态水。

但由于缺少实测数据和精确的计算公式，对烟囱内烟气温降和凝结水量的理论计算难于实现。因此，工程中通常采用近似的经验公式进行烟囱内烟气温降和凝结水量的计算。

根据对某电厂烟囱内烟气的温降实测结果，烟囱中烟气每升高12 m 降低约1℃。烟囱中烟气温降(ΔT)的近似经验计算式：

ΔT=13*(ΔH/150)*(250/P)*(D/6)*(Δt/105)

≈0.035ΔHDΔt/P ℃ (1)

式中ΔH 为烟气出入口高度差，m ；P 为烟囱对应的机组总容量，MW ；D 为烟囱出口内径，m ；Δt 为烟气与环境空气的温差，℃。

湿饱和烟气的凝结水量可根据热平衡方法进行计算，即烟囱的散热量等于烟囱内饱和烟气中水蒸汽凝结时的放热量。烟囱内湿饱和烟气的凝结水量Q 的计算如下：

Q=cV△T/R kg/h (2)

式中c─烟气平均比定压热容，1.38kJ/(Nm3·K)；

V─烟气量，Nm3/h(标准状态)；

△T─烟气在烟囱内的温降，K；

R─水蒸汽的汽化潜热，kJ/kg。

本工程脱硫后饱和烟气中水蒸汽的汽化潜热为2594kJ/kg，则根据有关数据及公式(1) 、(2)计算烟囱内烟气温降和凝结水量见表1。

表1 烟囱内烟气的凝结水量

夏季（７月）冬季（１月）年平均

序号项目单

位

1 烟囱内饱和烟气温降℃ 4.34 5.46 4.90

t/h 5.5 6.93 6.21

2 烟囱内烟气的凝结水

量

由表1可见，饱和烟气的凝结水量受环境温度的影响较大，冬季的凝结水量明显多于夏季。本工程年平均凝结水量约为6.21 t/h，按机组年利用小时数6500小时计算，两台机组每年可回收用于脱硫的烟囱凝结水约4.0万吨。