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摘 要

随着清洁能源科学和技术的不断进步,人们对于清洁能源的认识和需求也不断地增长。在煤炭主导的经济会影响我国的能源消费结构的这种情况下,火力发电厂煤炭建设的成本增加,使得煤炭燃烧产生的二氧化硫和煤炭的粉尘大量地在电厂内排放。这极大地增加了酸雨发生的概率,在目前我国许多的地方已经出现有严重的酸沉淀污染问题和严重的烟雾问题。为了有效解决这一系列的酸沉淀问题,人们已经提出了一系列的措施和方法。本文首先详细介绍了为了有效减小电厂酸雨污染我国已经采取的一些低碳减排措施,以及GGH加热器技术,WGGH加热器技术和MGGH加热器技术。然后详细叙述了本课题设计的研究主要内容及其研究方法,并对80MW机组的烟气脱硫WGGH加热器进行了计算。本研究课题的目的是结合了国家的节能环保低碳减排的战略大政方针,沿着坚持教学科研与工业生产相互结合的基本原则，同时为了有效减小火力发电厂的排烟对于电厂周边环境的直接危害和促进电厂的节能环保而大胆地进行机组烟气脱硫WGGH加热器的设计。

关键词：WGGH GGH MGGH

Design of WGGH heater for FGD of 80MW unit

ABSTRACT

With the continuous progress of science and technology, people's demand for energy is also growing. Under the condition that coal dominates the energy structure of our country, it leads to the increase of coal construction in power plants, which results in a large amount of sulfur dioxide and dust emissions. This greatly increases the probability of acid rain. There are serious acid precipitation problems and smog in many parts of China. In order to solve this series of problems, people put forward a series of methods. In order to reduce the probability of acid rain, this paper first introduces some measures taken in China, as well as GGH technology, WGGH technology and MGGH technology. Then the research content and method of this subject are described, and the calculation and design of WGGH heater for FGD of 80mW unit are carried out. This project is based on the national policy of energy conservation and emission reduction, along the principle of combining scientific research and production, and in order to reduce the harm of power plant exhaust gas to the surrounding environment and the energy conservation and environmental protection of power plant, the design of FGD WGGH residual heat heating exhaust gas heater is carried out.

Key words:WGGH GGH MGGH

目 录

摘 要 I

Design of wggh heater for FGD of 80mW unit II

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 选题研究背景及意义 1

1.2 关于GGH的国内发展及研究现状 1

1.3 关于WGGH的国内发展及研究现状 3

1.4 关于MGGH的研究现状 4

第二章 本课题的内容及研究方法 7

2.1 本课题的内容 7

2.2 本课题的研究方法 7

第三章 80MW机组WGGH烟气换热器计算 8

3.1 烟气计算 8

3.2 加热器计算过程 11

3.3 冷却器计算 20

结论 31

参考文献 32

致谢 34

第一章 绪论

1.1 选题研究背景及意义

随着经济发展我国全体人民的社会经济和其生活的水平不断地向前高的发展人们对于煤炭和电力作为能源的直接需求量和间接消耗量也进一步不断地提高。特别是在充分利用煤炭和电力主导经济改变我国的能源消费结构的这种情况下，火力发电厂和煤炭工程建设的成本增加，使得了二氧化硫和粉尘大量地向外排放。这极大地增加了酸雨和发生环境污染的概率，在目前我国许多的地方已经出现有严重的酸沉淀污染问题和严重的烟雾问题^[1]酸雨不止仅仅是燃煤火电厂的问题，垃圾燃烧电厂也已经出现有类似的环境污染问题。在目前的我国,由于对废物的分类较差，除了灰烬应在废物处理焚烧后及时进行专门的处理外，还应对那些含有大量污染物的烟气进行专门的处理，然后再将其排放进入到受污染的大气中。如果未采取这些处理，就会直接导致了含有大量的二氧化硫和一些粉尘的排放到了受污染的空气中，对于周围环境也造成了严重的环境污染^[2]。

为了有效应对目前我国大型电厂排放的二氧化硫造成的环境污染严重的这一特殊情况,我国环保部门采取了一系列的环境治理措施:1.对“十二五规划”污染重点的地区执行严格的二氧化硫排放的限值，同时对于一些处在重点污染地区的电厂建议不设置GGH以便于保证电厂脱硫能够长期地进行并稳定地达标排放^[3]。2.大规模建设600mw和1000mw两种等级的超临界火电机组,使得锅炉的排烟量和温度得到明显降低^[4]。3.在电站的新建工程中大量使用WGGH进一步提高了锅炉的尾部脱硫除尘设备和脱硫设备的工作效率,并达到了以最大程度减少烟气污染物排放的主要目的^[5]。4.每一个新建的火电机组都可以要求同步地增设了脱硫、脱硝除尘装置，以同时达到最大程度地减少烟气排放量和达到污染物的超低浓度排放^[6]。这些措施都能很好地降低电厂带来地污染，但为了进一步地减少电厂对周边环境的不良影响，大力发展和改进WGGH和GGH技术成为了必然。

本课题是为了减小电厂排烟对于周边环境的危害和电厂的节能环保而进行烟气脱硫WGGH余热加热排放烟气加热器设计。

1.2 关于GGH的国内发展及研究现状

GGH加热器的原理是利用还没有脱硫完成的并具有极高燃烧温度的原烟气，使用它的热量来迅速加热脱硫完成之后的净烟气。GGH加热器是一种可以借助原烟气的温度和热量来迅速提高净烟气温度的一种进行热量交换的装置。在如今的中国,在湿法脱硫工艺已经成为我们国家使用煤燃烧的机组烟气脱硫系统的首选的情况下，我国国内的火力发电厂所采用的湿法脱硫的技术中选用GGH技术的比例约占80%以上^[7,8]。在发电厂新建的工业烟气换热装置和发电厂的连铸工业装置中，使用了类似于发电厂的烟气处理布局中的GGH的烟气冷却器可以具有更好的烟气换热效果^[9]。在发电厂新建的1000MW机组的正常运行中采用GGH烟气换热系统能够安全稳定的运行，并且维修简单，并具有能够有效地降低机组的设备运行成本和能耗的特点^[10]。不仅如此，在垃圾燃烧发电厂的垃圾燃烧发电中采用GGH也是具有一定的作用的，对于垃圾燃烧发电来说，如果采用GGH，用高温的原烟气直接加热低温的净烟气，这也是相当经济的烟气再加热的方法^[11]。但是GGH在其使用中仍然存有一些潜在的问题，例如由于GGH的烟气漏风率不好有效控制，导致净烟气换热风机出口的SO2超标，如果发电厂采用了GGH则超低排放场地的改造和烟气换热风机的压头都受到了限制^[12]。所以对于发电厂烟气处理换热器(GGH)的超低排放改造十分重要。

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