本报讯　记者徐彦泓报道　5月7日，亚洲首个烟塔合一工程大型玻璃钢（FRP）烟道在北京华能热电厂吊装完成。这一工程的完成，将进一步降低该热电厂废气排放中硫化物的落地浓度，净化首都的环境。

　　烟塔合一大型玻璃钢烟道由北京国电华北电力工程有限公司负责工程设计。烟道分塔内和塔外两部分，最大直径达7米，最大跨度为40米。玻璃钢烟道无支撑，塔外玻璃钢烟道共分4段，总长约180米，已经完成安装。

　　所谓“烟塔合一”，就是指电厂的废气排放不再通过烟囱向大气排放，而是通过烟道送到双曲线冷却塔，由塔内烟道将经过脱硫处理后的废气带到高空排放，烟道和冷却塔融为一体，构成废气的排放系统。烟塔合一工程中烟道之所以选用玻璃钢复合材料制作，是因为其耐腐蚀性和耐久性能非常好，使用寿命长、节省成本。玻璃钢管道使用寿命长达30年，与火力发电厂的生命周期吻合，避免了更换管材带来停产的经济损失和麻烦。玻璃钢管道本身具有良好的耐腐蚀性，节省了对烟道的防腐费用。同时，玻璃钢管道自重较轻，无需支架支撑，节省了这部分施工费用。

　　“烟塔合一”应用玻璃钢复合材料制作烟道，环保意义非常重大。北京国电华北电力工程有限公司高级工程师王欣刚告诉记者，“烟塔合一”技术由德国研发，目前仅在德国等4个欧洲国家应用。采用冷却塔排放废气，废气的净化率达97.5%，特别是废气的落地浓度优于烟囱排放。由于烟囱排放高度在300米左右，而冷却塔排放高度为500米，处理过废气的扩散范围增大，硫化物落地浓度可降到400毫克/立方米以下。同时，玻璃钢烟道还可降低热电厂设备的电耗和运行成本；淘汰了传统的烟囱，节省了土建费用；由于采用冷却塔水蒸气带走废气，省去了增压风机，节省了设备费用和风机运行电耗。

　　制作玻璃钢烟道的原料采用陶氏化学乙烯基酯树脂和重庆国际复合材料有限公司优质ECR玻纤，应用接触成型和缠绕工艺制作而成。产品经过德国权威检测机构5道严格测试，完全达到工程要求，得到业主和第三方监理的好评。他说，此次工程，为以后同类工程的现场施工积累了宝贵的经验，同时也向客户展示了中意公司的综合实力与专业水平，目前，公司已经在和国内多家电厂洽谈玻璃钢烟道建设工程。

　　中国玻璃钢工业协会副会长陈博介绍说，在全民环保意识增强，相关环保法规日益完善的今天，烟塔合一工程具有良好的经济效益和社会效益，必将在中国的火力发电行业得到广泛推广，而玻璃钢烟道因其优越的材料性能和成本优势，也将拥有更加广阔的市场，为玻璃钢行业开辟新的应用领域。

烟塔合一的环保与节能效果

　　利用自然通风冷却塔巨大的热量，抬升排放脱硫后的净烟气，即称烟塔合一。在大多数情况下，烟塔出口混合烟气的抬升可促使污染物扩散，由于没有泄漏，保证了脱硫效率，有很好的环保效果；采用烟塔合一后，可省去净烟气的再加热部分，烟气系统阻力降低，增压风机电能消耗也降低，可降低厂用电率，同时回收进入脱硫系统的烟气余热，在一定程度上节约了燃煤量，因而具有很好的节能效果。
[关键词] 烟塔合一、环保、节能
1 烟塔合一的现有工程实践

烟塔合一的研究始于上世纪 70 年代左右，工程实践开始于 80 年代的德国，90 年代发展迅速，目前在除德国以外的波兰、土尔其、意大利、匈牙利、希腊等国的 20 多个电厂均有烟塔合一的工程应用，单机容量从最初的 20 万千瓦等级的 Volklingen 电厂，发展到目前正在建设的100 万千瓦等级的 Neurath 电厂，世界上的总装机容量达到 3000 万千瓦。
2 烟塔合一排放脱硫后湿烟气的原理

利用自然通风冷却塔排放脱硫后的烟气有其明显特点，与烟囱排放出烟羽相比，其烟团具有显著的热含量。热力引起的动力抬升作用冷却塔是烟囱排放的许多倍， 由此形成在弱风情况下冷却塔排放烟团明显的抬升。

3 烟塔合一的环保和节能效果

3.1 烟塔合一的环保效果
观察表明，在不稳定的大气状况下，烟羽很容易抬升至较高的高度（如图 1）。研究计算结果表明，在大气不稳定气象条件下，120m 高的冷却塔排放脱硫后烟气不比 240m 高的烟囱排放的落地浓度高。 这主要是在静风或小风气象条件下，冷却塔的抬升比烟囱略好所引起的。在出现最大落地浓度后，两种方式最终造成的落地二氧化硫浓度几乎完全相同，并迅速减少（如图 2）。

采用烟塔合一后，原烟气直接经吸收塔净化后进入 FRP 烟道，通过烟塔排放，因而未脱硫净化的原烟气不会泄漏到已净化的净烟气中，和有泄漏率约 3%以上的 GGH 的 FGD 相比，可提高脱硫效率约 2%以上，因而保证了脱硫效率。
3.2 烟塔合一的节能效果
采用烟塔合一方式排放，其节能效果体现在以下几个方面（以 4 台机组总容量 1000MW 和 6000h 利用小时估算）：
（1） 取消了回转式 GGH，在一定程度上降低了净烟气的再加热系统的电能消耗，每年可节电约 360 万 kW.h。
（2） 由于没有净烟气再热装置，和常规带 GGH 的脱硫系统相比较，烟气系统阻力大约降低了 1/4，增压风机的电机功率大约降低了 1/3，每年可节电 1600 万 kW.h； 综合（1）、（2），较常规带 GGH 脱硫系统的电厂，厂用电率降低了大约 0.4%。
（3） 利用管式烟气冷却器回收进入 FGD 吸收塔的热量，提高了热的利用率，每台机组回

2 收的余热量约 25GJ/h，全年 4 台机组可回收余热约 60 万 GJ，相当于全年可少用燃煤 5～6 万吨。

4 烟塔合一的工程设计

烟塔合一工程设计中，脱硫后的烟气通过玻璃钢烟道（FRP）进入自然通风冷却塔塔心排放，烟塔合一电厂的典型流程如图 3 所示。
图3脱硫-烟塔合一电厂流程示意图
烟塔合一工程设计的关键除烟塔筒壁的 FRP 烟道入口外，其他最重要的是 FRP 烟道和防腐处理。
（1）FRP 烟道
在设计烟道前，必须确认 FGD 出口烟气中各种污染物的成分、温度、压力、流量，然后通
过计算得出玻璃钢烟道中排出气体的成分，因为这影响到耐腐蚀树脂的用量与厚度（见图 4）。
FRP 烟道的内部防腐层、结构层和外保护层均用 DOW 树脂，只是厚度不同，各层的铺层设计
不同，玻璃纤维的种类不同。
3
图4典型的 FRP 烟道布置图
铺层的设计是制作合格的 FRP 烟道的关键，不同的部位有不同的设计。多年的工程实践表
明，FRP 烟道极小的检修维护工作和超强的抗腐蚀能力，为脱硫后湿烟气输送到烟塔内，以及满
足脱硫后烟气腐蚀性环境起到了积极作用。
（2）烟塔的防腐
烟塔的防腐是烟塔合一电厂的另一项关键技术，防腐效果的好坏，直接影响烟塔的安全运行。
防腐采用乙烯基酯类树脂，外层为 2 层，厚度约 80μm，内层为 3 层，1 层基层+2 层面层，喉部
以下约 200μm，喉部以上约 300μm。
5 总结

脱硫-烟塔合一工程是一项成熟的、集节能与环保于一体的先进技术，其主要特点如下：
（1） 烟塔出口混合烟气的抬升可促使污染物扩散，由于没有泄漏，保证了脱硫效率，有利于
环保；
（2） 采用烟塔合一后，可省去净烟气的再加热部分，烟气系统阻力降低，增压风机电能消耗
也降低，可降低厂用电率，因而具有很大的节能效果，同时回收进入脱硫系统的烟气余热，在一定程度上节约了燃煤量。
因此，在满足烟塔抬升的环境条件下，适当推广这项技术可推动节能与环保并重的清洁生产技术在中国的发展。