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消白煙臨界溫度計(jì)算說明
一、 前言
根據(jù)日益嚴(yán)格環(huán)保要求，在煙氣排入大氣之前，需要進(jìn)行脫硫處理，目前市場上使用最多的是濕法脫硫工藝，原因是該工藝效率高，脫硫效果明顯。但是，由于濕法脫硫后，煙氣溫度降低，濕度增大，導(dǎo)致煙囪出口處存在“冒白煙”現(xiàn)象，造成視覺污染。
二、 目的
目前消白煙的方法就是對煙氣進(jìn)行再熱，但對再熱后的煙溫沒有明確的說明，本文的目的在于，計(jì)算再熱溫度達(dá)到多少時(shí)，白煙可以完全消除。
三、 機(jī)理
煙氣的濕度-溫度變化曲線如圖1所示，圖中A點(diǎn)表示脫硫裝置入口處煙氣條件，煙氣在脫硫過程中沿絕熱冷卻線由A到B的方向被增濕冷卻到B點(diǎn)狀態(tài)，
2、B點(diǎn)為脫硫結(jié)束時(shí)的煙氣狀態(tài)。
圖1 溫濕圖
大氣的狀態(tài)表示在C點(diǎn)，從煙囪排出的煙氣與大氣混合，沿BC線向C發(fā)生狀態(tài)變化，到達(dá)D點(diǎn)就飽和，開始產(chǎn)生白煙，直到E點(diǎn)又進(jìn)入非飽和區(qū)白煙即告消失，DE為白煙產(chǎn)生段。
從C點(diǎn)引飽和線的切線與AB線相交于F ，G點(diǎn)為CF與飽和線的切點(diǎn)，如果再熱后的煙氣狀態(tài)位于CF線右下側(cè)即可避免白煙發(fā)生。
四、 實(shí)例計(jì)算
以某廠脫硫進(jìn)出口煙氣條件為例，進(jìn)行計(jì)算，具體參數(shù)見表1。
表1 煙氣及空氣參數(shù)
位置
溫度℃
含濕量g/kg干煙氣
脫硫入口（A點(diǎn)）
140
46.812
脫硫出口（B點(diǎn)）
50.6
86.415
大氣環(huán)境（C點(diǎn)）
2
3、0
13.08（相對濕度90%）
熱空氣（H點(diǎn)）
100
10.1
根據(jù)表1及飽和濕空氣參數(shù)，繪制圖2
圖2 脫硫煙氣狀態(tài)變化曲線
現(xiàn)對圖2的繪制過程作如下說明：1atm下飽和空氣曲線是已知的，可以首先繪出，根據(jù)表1，已知坐標(biāo)的點(diǎn)有：脫硫入口A、脫硫出口B、大氣環(huán)境C、熱空氣條件H。所以，可以求出以下幾條直線的方程：
脫硫過程AB：y=-0.443x+108.83 …………………………………………………
臨界線CG：y=1.2243x-11.408 …………………………………………………….
混合過程BH：y=-1.5448x+164.58 …………………………………
4、…………….
從圖2中可以看出，直線CG與另外幾條直線分別相交于M、F、N點(diǎn)，現(xiàn)對這幾個交點(diǎn)的意義說明如下：
M點(diǎn)，CG與BH的交點(diǎn)，意義是，當(dāng)采用熱空氣（100℃，含濕量10.1g/kg干空氣）再熱時(shí)，M點(diǎn)溫度即剛好消除白煙的溫度，可以求得此溫度為63.6℃，含濕量為66.4 g/kg干煙氣。
F點(diǎn)，CG與AB的交點(diǎn)，意義是，當(dāng)采用脫硫前的煙氣（140℃，含濕量46.812g/kg干煙氣）再熱時(shí)，F(xiàn)點(diǎn)溫度即剛好消除白煙的溫度，可以求得此溫度為72.2℃，含濕量為76.9g/kg干煙氣。
N點(diǎn)，CG與BN的交點(diǎn)，BN是平行于x軸的水平線，意義是，當(dāng)采用換熱器（沒有其他介質(zhì)進(jìn)入煙氣，如熱
5、管式換熱器）再熱時(shí)，N點(diǎn)溫度即剛好消除白煙的溫度，可以求得此溫度為79.9℃，含濕量為86.415g/kg干煙氣。
五、 結(jié)論
結(jié)論一：采用不同的再熱方式，需要的再熱溫度不同。
結(jié)論二：大氣環(huán)境的影響很重要，如果大氣在0℃以下，則CG線接近水平，無論如何都幾乎不可能完全消除白煙。
結(jié)論三：雖然本文是按照濕法脫硫工藝計(jì)算，但是該原理可適用于任何場合下煙囪消白煙的計(jì)算。
結(jié)論四：工況不同，結(jié)果不同，不同工況下，只需要按照表一給出對應(yīng)的參數(shù)，把數(shù)據(jù)輸入計(jì)算程序，即可得出對應(yīng)的結(jié)果。如果需要該計(jì)算程序，可在百度文庫中搜索“消白煙臨界溫度計(jì)算程序”，作者XXLDLC，若有不明白的地方，可以給我留言。
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