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消白烟临界温度计算说明消白烟临界温度计算说明一、一、前言前言根据日益严格环保要求,在烟气排入大气之前,需要进行脱硫处理,目前市场上使用最多的是湿法脱硫工艺,原因是该工艺效率高,脱硫效果明显。但是,由于湿法脱硫后,烟气温度降低,湿度增大,导致烟囱出口处存在“冒白烟”现象,造成视觉污染。二、二、目的目的目前消白烟的方法就是对烟气进行再热,但对再热后的烟温没有明确的说明,本文的目的在于,计算再热温度达到多少时,白烟可以完全消除。三、三、机理机理烟气的湿度-温度变化曲线如图1所示,图中A点表示脱硫装置入口处烟气条件,烟气在脱硫过程中沿绝热冷却线由A到B的方向被增湿冷却到B点状态,B点为脱硫结束时的烟气状态。图1 温湿图大气的状态表示在C点,从烟囱排出的烟气与大气混合,沿BC线向C发生状态变化,到达D点就饱和,开始产生白烟,直到E点又进入非饱和区白烟即告消失,DE为白烟产生段。从C点引饱和线的切线与AB线相交于F ,G点为CF与饱和线的切点,如果再热后的烟气状态位于CF线右下侧即可避免白烟发生。四、四、实例计算实例计算以某厂脱硫进出口烟气条件为例,进行计算,具体参数见表1。表1 烟气及空气参数位置温度含湿量g/kg干烟气脱硫入口(A点)14046.812脱硫出口(B点)50.686.415大气环境(C点)2013.08(相对湿度90%)热空气(H点)10010.1根据表1及饱和湿空气参数,绘制图2图2 脱硫烟气状态变化曲线现对图2的绘制过程作如下说明:1atm下饱和空气曲线是已知的,可以首先绘出,根据表1,已知坐标的点有:脱硫入口A、脱硫出口B、大气环境C、热空气条件H。所以,可以求出以下几条直线的方程:脱硫过程AB:y=-0.443x+108.83 1临界线CG:y=1.2243x-11.408 .2混合过程BH:y=-1.5448x+164.58 .3从图2中可以看出,直线CG与另外几条直线分别相交于M、F、N点,现对这几个交点的意义说明如下:M点,CG与BH的交点,意义是,当采用热空气(100,含湿量10.1g/kg干空气)再热时,M点温度即刚好消除白烟的温度,可以求得此温度为63.6,含湿量为66.4 g/kg干烟气。F点,CG与AB的交点,意义是,当采用脱硫前的烟气(140,含湿量46.812g/kg干烟气)再热时,F点温度即刚好消除白烟的温度,可以求得此温度为72.2,含湿量为76.9g/kg干烟气。N点,CG与BN的交点,BN是平行于x轴的水平线,意义是,当采用换热器(没有其他介质进入烟气,如热管式换热器)再热时,N点温度即刚好消除白烟的温度,可以求得此温度为79.9,含湿量为86.415g/kg干烟气。五、五、结论结论结论一:采用不同的再热方式,需要的再热温度不同。结论二:大气环境的影响很重要,如果大气在0以下,则CG线接近水平,无论如何都几乎不可能完全消除白烟。结论三:虽然本文是按照湿法脱硫工艺计算,但是该原理可适用于任何场合下烟囱消白烟的计算。结论四:工况不同,结果不同,不同工况下,只需要按照表一给出对应的参数,把数据输入计算程序,即可得出对应的结果。如果需要该计算程序,可在百度文库中搜索“消白烟临界温度计算程序” ,作者XXLDLC,若有不明白的地方,可以给我留言。
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