煙氣露點,指的是煙氣中酸性物質(zhì)(如硫酸蒸氣等)開始凝結(jié)時的溫度。當煙氣溫度低于露點時,就會在煙道內(nèi)壁形成硫酸霧露珠,形成嚴重的露點腐蝕,從而影響煙道、吸收塔及相關(guān)設備的壽命,造成巨大的經(jīng)濟損失。為此,在煙氣脫硫脫硝工程中,應當盡可能將煙溫維持在露點以上,所以希望露點越低越好。
在煙氣脫硫脫硝工程設計和運行中,脫硫反應溫度和排煙溫度是影響鍋爐效率和安全運行的重要因素之一。研究表明,脫硫反應為放熱反應,降低反應溫度有利于提高脫硫效率;同時,排煙溫度過高,排煙損失越大,但脫硫反應溫度和排煙溫度低于露點時,又會造成嚴重的露點腐蝕。因此,準確計算煙氣露點溫度,設計合理的反應溫度,對提高脫硫效率、延長設備使用壽命,具有重要意義。
研究表明,對于含SO2的煙氣,煙氣露點的主要影響因素為水蒸氣含量、SO2含量和SO3含量,其中,SO2和水蒸氣含量對露點的影響較小,SO3含量是影響露點的主要因素。SO3和煙氣中的水蒸氣化合成為硫酸蒸汽,硫酸蒸汽則會造成煙氣露點急劇上升。有研究表明,煙氣中水蒸氣的露點可低達30-60℃,當含有少量SO3時,煙氣露點則會迅速升高到110-160℃。
煙氣中SO3主要來源于以下三個方面:
1)燃燒生成SO3,在爐膛高溫作用下,部分氧分子會解離成原子狀態(tài),它能將SO2氧化成SO3,較多的過量空氣會形成較多的氧原子,生成的SO3也會越多。
2)Fe2O3和V2O5是S02轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑,煙氣與煙道表面的氧化鐵膜以及脫硝催化劑中的V2O5接觸,會生成較多的SO3;
3)燃煤中的硫酸鹽分解,在總量中占比較少。
對于燃煤鍋爐,煙氣中SO3的含量,可以通過SO2的含量簡單估算,SO3的含量一般為SO2含量的0.5%到2%。
在設計脫硫溫度時,應當先根據(jù)煙氣特性計算露點,盡量使進脫硫塔前溫度高于煙氣露點,同時兼顧脫硫效率(溫度越低,脫硫效率越高)和煙氣溫度的波動范圍。
對于脫硫后的凈煙氣,溫度一般在50℃左右,一般低于煙氣露點,存在露點腐蝕現(xiàn)象,可以通過煙氣再熱器提升排煙溫度,使其剛好高于露點,既減弱露點腐蝕,又能利于消除“白煙”