本報訊　記者徐彥泓報道　5月7日，亞洲首個煙塔合一工程大型玻璃鋼（FRP）煙道在北京華能熱電廠吊裝完成。這一工程的完成，將進一步降低該熱電廠廢氣排放中硫化物的落地濃度，凈化首都的環境。

　　煙塔合一大型玻璃鋼煙道由北京國電華北電力工程有限公司負責工程設計。煙道分塔內和塔外兩部分，最大直徑達7米，最大跨度為40米。玻璃鋼煙道無支撐，塔外玻璃鋼煙道共分4段，總長約180米，已經完成安裝。

　　所謂“煙塔合一”，就是指電廠的廢氣排放不再通過煙囪向大氣排放，而是通過煙道送到雙曲線冷卻塔，由塔內煙道將經過脫硫處理后的廢氣帶到高空排放，煙道和冷卻塔融為一體，構成廢氣的排放系統。煙塔合一工程中煙道之所以選用玻璃鋼復合材料制作，是因為其耐腐蝕性和耐久性能非常好，使用壽命長、節省成本。玻璃鋼管道使用壽命長達30年，與火力發電廠的生命周期吻合，避免了更換管材帶來停產的經濟損失和麻煩。玻璃鋼管道本身具有良好的耐腐蝕性，節省了對煙道的防腐費用。同時，玻璃鋼管道自重較輕，無需支架支撐，節省了這部分施工費用。

　　“煙塔合一”應用玻璃鋼復合材料制作煙道，環保意義非常重大。北京國電華北電力工程有限公司高級工程師王欣剛告訴記者，“煙塔合一”技術由德國研發，目前僅在德國等4個歐洲國家應用。采用冷卻塔排放廢氣，廢氣的凈化率達97.5%，特別是廢氣的落地濃度優于煙囪排放。由于煙囪排放高度在300米左右，而冷卻塔排放高度為500米，處理過廢氣的擴散范圍增大，硫化物落地濃度可降到400毫克/立方米以下。同時，玻璃鋼煙道還可降低熱電廠設備的電耗和運行成本；淘汰了傳統的煙囪，節省了土建費用；由于采用冷卻塔水蒸氣帶走廢氣，省去了增壓風機，節省了設備費用和風機運行電耗。

　　制作玻璃鋼煙道的原料采用陶氏化學乙烯基酯樹脂和重慶國際復合材料有限公司優質ECR玻纖，應用接觸成型和纏繞工藝制作而成。產品經過德國權威檢測機構5道嚴格測試，完全達到工程要求，得到業主和第三方監理的好評。他說，此次工程，為以后同類工程的現場施工積累了寶貴的經驗，同時也向客戶展示了中意公司的綜合實力與專業水平，目前，公司已經在和國內多家電廠洽談玻璃鋼煙道建設工程。

　　中國玻璃鋼工業協會副會長陳博介紹說，在全民環保意識增強，相關環保法規日益完善的今天，煙塔合一工程具有良好的經濟效益和社會效益，必將在中國的火力發電行業得到廣泛推廣，而玻璃鋼煙道因其優越的材料性能和成本優勢，也將擁有更加廣闊的市場，為玻璃鋼行業開辟新的應用領域。

煙塔合一的環保與節能效果

　　利用自然通風冷卻塔巨大的熱量，抬升排放脫硫后的凈煙氣，即稱煙塔合一。在大多數情況下，煙塔出口混合煙氣的抬升可促使污染物擴散，由于沒有泄漏，保證了脫硫效率，有很好的環保效果；采用煙塔合一后，可省去凈煙氣的再加熱部分，煙氣系統阻力降低，增壓風機電能消耗也降低，可降低廠用電率，同時回收進入脫硫系統的煙氣余熱，在一定程度上節約了燃煤量，因而具有很好的節能效果。
[關鍵詞] 煙塔合一、環保、節能
1 煙塔合一的現有工程實踐

煙塔合一的研究始于上世紀 70 年代左右，工程實踐開始于 80 年代的德國，90 年代發展迅速，目前在除德國以外的波蘭、土爾其、意大利、匈牙利、希臘等國的 20 多個電廠均有煙塔合一的工程應用，單機容量從最初的 20 萬千瓦等級的 Volklingen 電廠，發展到目前正在建設的100 萬千瓦等級的 Neurath 電廠，世界上的總裝機容量達到 3000 萬千瓦。
2 煙塔合一排放脫硫后濕煙氣的原理

利用自然通風冷卻塔排放脫硫后的煙氣有其明顯特點，與煙囪排放出煙羽相比，其煙團具有顯著的熱含量。熱力引起的動力抬升作用冷卻塔是煙囪排放的許多倍， 由此形成在弱風情況下冷卻塔排放煙團明顯的抬升。

3 煙塔合一的環保和節能效果

3.1 煙塔合一的環保效果
觀察表明，在不穩定的大氣狀況下，煙羽很容易抬升至較高的高度（如圖 1）。研究計算結果表明，在大氣不穩定氣象條件下，120m 高的冷卻塔排放脫硫后煙氣不比 240m 高的煙囪排放的落地濃度高。 這主要是在靜風或小風氣象條件下，冷卻塔的抬升比煙囪略好所引起的。在出現最大落地濃度后，兩種方式最終造成的落地二氧化硫濃度幾乎完全相同，并迅速減少（如圖 2）。

采用煙塔合一后，原煙氣直接經吸收塔凈化后進入 FRP 煙道，通過煙塔排放，因而未脫硫凈化的原煙氣不會泄漏到已凈化的凈煙氣中，和有泄漏率約 3%以上的 GGH 的 FGD 相比，可提高脫硫效率約 2%以上，因而保證了脫硫效率。
3.2 煙塔合一的節能效果
采用煙塔合一方式排放，其節能效果體現在以下幾個方面（以 4 臺機組總容量 1000MW 和 6000h 利用小時估算）：
（1） 取消了回轉式 GGH，在一定程度上降低了凈煙氣的再加熱系統的電能消耗，每年可節電約 360 萬 kW.h。
（2） 由于沒有凈煙氣再熱裝置，和常規帶 GGH 的脫硫系統相比較，煙氣系統阻力大約降低了 1/4，增壓風機的電機功率大約降低了 1/3，每年可節電 1600 萬 kW.h； 綜合（1）、（2），較常規帶 GGH 脫硫系統的電廠，廠用電率降低了大約 0.4%。
（3） 利用管式煙氣冷卻器回收進入 FGD 吸收塔的熱量，提高了熱的利用率，每臺機組回

2 收的余熱量約 25GJ/h，全年 4 臺機組可回收余熱約 60 萬 GJ，相當于全年可少用燃煤 5～6 萬噸。

4 煙塔合一的工程設計

煙塔合一工程設計中，脫硫后的煙氣通過玻璃鋼煙道（FRP）進入自然通風冷卻塔塔心排放，煙塔合一電廠的典型流程如圖 3 所示。
圖3脫硫-煙塔合一電廠流程示意圖
煙塔合一工程設計的關鍵除煙塔筒壁的 FRP 煙道入口外，其他最重要的是 FRP 煙道和防腐處理。
（1）FRP 煙道
在設計煙道前，必須確認 FGD 出口煙氣中各種污染物的成分、溫度、壓力、流量，然后通
過計算得出玻璃鋼煙道中排出氣體的成分，因為這影響到耐腐蝕樹脂的用量與厚度（見圖 4）。
FRP 煙道的內部防腐層、結構層和外保護層均用 DOW 樹脂，只是厚度不同，各層的鋪層設計
不同，玻璃纖維的種類不同。
3
圖4典型的 FRP 煙道布置圖
鋪層的設計是制作合格的 FRP 煙道的關鍵，不同的部位有不同的設計。多年的工程實踐表
明，FRP 煙道極小的檢修維護工作和超強的抗腐蝕能力，為脫硫后濕煙氣輸送到煙塔內，以及滿
足脫硫后煙氣腐蝕性環境起到了積極作用。
（2）煙塔的防腐
煙塔的防腐是煙塔合一電廠的另一項關鍵技術，防腐效果的好壞，直接影響煙塔的安全運行。
防腐采用乙烯基酯類樹脂，外層為 2 層，厚度約 80μm，內層為 3 層，1 層基層+2 層面層，喉部
以下約 200μm，喉部以上約 300μm。
5 總結

脫硫-煙塔合一工程是一項成熟的、集節能與環保于一體的先進技術，其主要特點如下：
（1） 煙塔出口混合煙氣的抬升可促使污染物擴散，由于沒有泄漏，保證了脫硫效率，有利于
環保；
（2） 采用煙塔合一后，可省去凈煙氣的再加熱部分，煙氣系統阻力降低，增壓風機電能消耗
也降低，可降低廠用電率，因而具有很大的節能效果，同時回收進入脫硫系統的煙氣余熱，在一定程度上節約了燃煤量。
因此，在滿足煙塔抬升的環境條件下，適當推廣這項技術可推動節能與環保并重的清潔生產技術在中國的發展。