新型环保节能烟囱的技术特征和运行原理

Princ ip le and techn ical characteristics of new env ironm ental protection

and energy- saving chim ney

常熹钰

1

, 周勇为

1

, 王道藩

2

, 盛惕闻

2

( 1. 国防科学技术大学 航天与材料工程学院, 湖南 长沙   410073;

2. 华湘新型烟囱设计与推广中心, 湖南 长沙   410073)

摘要: 提出了一种新型烟囱技术, 即利用旋 涡流动的空气动力学特点, 妥善地解决 了湿法脱硫 后烟囱内 壁的腐蚀问
题。同时, 新型烟囱还具有更好的节能、环 保效果。系统地 论述了 新型烟 囱技术的 基本内 涵、主要技 术优势、设计

要点与运行原理, 从空气动力学原理和工程实践两方面说明新型烟囱技术的 合理性与实践可行性。
关键词: 烟囱; 旋涡流动; 环境保护; 节能技 术

Abstrac:t A new chm

i ney techno logy is p roposed name ly using the wh ir lpoo l flow ing ae rodynam ics charac te ris-

tics, wh ich p roper ly so lved the chm

i ney interna l wa ll corrosion question a fte r we t flue gas desulphur iza tion

1A t the

sam e tm

i e, the new chm

i ney a lso has a be tte r ene rgy - sav ing and env ironmen ta l p ro tection e ffect1 The basic

conno ta tion, the m a in techn ica l super io rity, the ma in de sign po int and the ope ra tion p rincip le o f the new ch m

i ney

techno logy a re system atica lly e labo ra ted

1 Its techn ica l ra tiona lity and app lica tion feasib ility a re ana lyzed from two

aspec ts o f aerodynam ic p rincip le and the eng ineer ing app lica tion

1

Key words: stack; vor tex flow; env ironmen ta l p ro tec tion; ene rgy- saving techno logy

中图分类号: X 701. 3          文献标识码: B          文章编号: 1009- 4032( 2007) 04- 044- 03

    低温、水滴及烟气中的 SO

3

, 均会引起烟道和烟

囱洞壁酸腐蚀, 尽管在技术上采取了一些措施, 仍不
能从根本上解决问题

[ 1 - 3 ]

。目前烟囱防腐主要采取

两种方法: 一是设 GGH, 提高湿烟气温度

[ 1, 4]

; 二是

不设 GGH, 在烟囱内壁敷设防腐内衬

[ 5- 6]

。

GGH 的设备投 资大, 运行、检 修、维护等 费用

高, 占地面积大, 经济性和可维护性均不理想。更主
要的是不能从根本上解决烟囱内壁的腐蚀问题, 在
电机低负荷运行、

机组开启和关停等工况条件下, 烟

囱内壁仍会腐蚀。第二种方法虽可节省约几百万元

的投资, 但经费总额仍居高不下, 铺设 1. 6mm 的钛
板内衬, 240m 高烟囱投 资为 8000万元

[ 5]

。总之,

这两种方法在设计理念上是被动的。在湿法脱硫技

术将广泛应用的背景下, 开发新型烟囱设计是值得
关注的课题, 有较大的经济和社会效益。

新型烟囱 (代号为 GX - 01) 早在 1985年就已

推出, 当年获国家 发明专利, 1991年获国家科委发
明奖证书。由于我国当时采取的是增加烟囱高度排

放含硫烟气的技术策略, 烟温较高, 烟囱内壁腐蚀问
题不突出, 新型烟囱在大容量电厂及高烟囱中未得

到应用, 而在上海、武汉、青岛、天津等中小型容量设
备中得到应用, 先后建造了几十座高度 100~ 150m
的烟囱。运行情况表明, GX - 01结构稳定、环保和
节能效果明显、

造价便宜、

使用持久和维护方便。特

别是在湿法脱硫中, 取得满意的效果。天津开发区
一座 150m 的烟囱, 采用新型烟囱技术设计, 来流为
水幕除尘后的湿烟气, 烟温 50 e , 筒壁为普通红砖。
运行十余年, 烟囱内衬干燥, 无破损和腐蚀痕迹, 每
年还在烟囱底部集尘数千公斤, 节约能耗约 7. 5% ,
环保和节能效果十分显著。

GX - 01 采用多坡比外形、烟 道烟气切向进入

烟囱及内衬螺旋来复线等设计, 其技术特点和运行
原理在文献 [ 7] 中有初步分析, 本文将作进一步讨
论, 总结其技术内涵、运行原理、综合优势和设计要
点, 说明此技术在工程实践中经济可行。

1

  湿烟气组分分析

湿法脱硫后, 湿烟气密度 ( 1. 26 kg /m

3

) 增加, 温

度降低 ( 50e ), 仍含少量的固体粒子、SO

x

、NO

x

以

及水蒸汽和雾状水等。主要特性参数见表 1。

44

2007年 8月                       电   力   环   境   保   护                       第 23卷   第 4期