1.概述
在烟气脱硫系统设计中,会采用烟气冷却降温或烟气被加热升温来满足脱硫工艺设计的需要。当烟温较高时,对材质耐热性要求高,同时烟气腐蚀性增强,对材质耐蚀要求也就提高,因此必须采用较好的耐热耐蚀材料,但这会增加脱硫成本。若把烟气冷却降温后就可以选用相对便宜的材料,同时也可延长使用寿命。
在采用湿法脱硫时,出脱硫塔时的烟温已到达烟气中水蒸气的饱和凝结温度。此时烟气中的酸和水都冷凝出来,形成湿烟气,具有强烈的腐蚀性。如果不把烟气加热升温,则要把脱硫排烟道和烟囱设计成耐强腐蚀材质的。同时烟温在50℃左右时烟气呈白色,烟气中含大量水蒸气,会严重影响烟气的抬升和扩散。采用烟气加热升温可以使烟气消除,减少冷凝酸、水泄出,并有较好的抬升扩散性。
在烟气冷却降温或加热升温的传热计算中,都要用到空气和烟气的焓。
2.焓的物理概念与意义
焓是一个热力学参数,一般用H表示,其单位为焦(J)或千焦(kJ)
H=U+pV(焓=内能+推动功)
H=CvT+RT=CpT
焓是流动工质所有的内能和推动功之和。焓是系统状态函数,即一个系统的焓取决于系统的状态。p是系统的压力,V是系统的体积。焓的微分
dH=dU+d(pV)
dH表示一个系统焓的微小变化。
当一个系统的状态发生变化时,其状态参数值也相应改变,系统的内能和推动功相应也有一个微小变化。(www.xing528.com)
根据热力学第一定律,对一个热力体系:
dQ=dU+pdV
即加给体系的热能,应等于体系内能的增量和体系对外界所做功之和。
因为H=U+pV
dH=dU+pdV+Vdp
dH=dQ+Vdp
等压过程中,dp=0,所以
dQ=dH,ΔQ=ΔH=H2-H1 (1-20)
把脱硫烟气加热或冷却过程,假设为等压过程且烟气没有对外界做功,烟气接收或传出的热量变为烟气的焓差。只要利用烟气流量和烟气的焓值,就可求得烟气升温所要求传入的热量或烟气冷却降温所需要传出的热量。
计算时用到的烟气焓值可查表13-11。
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