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白烟形成的机理及“脱白”及有色烟羽治理

2020-05-27 16:12:01
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  (一)、白烟形成的机理

  工业上的“有色烟羽”包括白色烟羽、黄色烟羽、灰色烟羽、蓝色烟羽等。这些年随着环保标准要求的不断提高,黄色、灰色、蓝色已基本消除,而白色烟羽依然存在。虽然企业的烟气排放已经符合环保标准,但仍然有长长的白色雾带飘扬在工厂上空。

2017年上海、浙江已将消除“有色烟羽”写入地方环保标准。上海市环境保护局和上海市质量技术监督局联合发布的《燃煤电厂大气污染物排放标准》明确要求:燃煤发电锅炉应采取烟温控制及其他措施消除石膏雨、有色烟羽等现象。浙江省环保厅发布的浙江省强制性地方环境保护标准《燃煤电厂大气污染物排放标准》明确要求:位于城市主城区及环境空气敏感区的燃煤发电锅炉应采取烟温控制及其他措施消除石膏雨、有色烟羽等现象。2018年,部分省、市对钢铁、焦化和燃煤电厂等行业提出超低排放、减排的实施方案,其中明确提出对湿烟气脱白除尘器治理的要求。

企业要生存发展,一方面要适应不断提高的环保标准,另一方面也要承担相应的社会责任,提高品牌信誉和社会公信力。因此,除雾脱白将成为环保发展的一个新方向,也是社会发展的趋势。

当温度较高、湿度较大的烟气从烟囱排出去后,遇到较低的环境温度,在降温过程中达到结露温度,从而使烟气中的水蒸气凝结成水雾,形成白烟,亦称之为“白色烟羽”。

  (二)、脱白及有色烟羽治理

  烟气消白设备及有色烟羽治理有不同的概念解释及处理工艺,先应该将基本概念和原理弄清。湿法脱硫烟气中的水可分为“水蒸气”和“游离水”,水蒸气根据工艺条件还可分为“饱和水蒸气”与“不饱和水蒸气”,在湿法脱硫条件下,水蒸气一般为饱和的水蒸气,其含水量一般只与温度和压力有关,在烟气温度50℃的条件下,纯水蒸气的密度为0.083kg/m3。

湿法脱硫烟气中的游离水及其含盐量比较容易测定,有人测定游离水中的含盐量达3%。游离水及其含盐量与湿法脱硫装置的设计及运行效果有关,现在一般电厂燃煤锅炉湿法脱硫后都装有除雾器,烟气所夹带的游离水量一般都得到比较好的控制,湿法脱硫烟气中的游离水也比较易于脱除。有些非电行业的湿法脱硫装置设计及运行不够规范,湿法脱硫烟气中游离水的含量比较大,应该进行脱除。

湿法脱硫烟气水气的处理是一个难题。目前,主管部门也认识到湿法脱硫烟气水气含盐排放的问题,正在进行烟气'脱白'以减少水溶性盐的排放,但“脱白”投资大,降低雾霆效果有限,其存在以下缺点:

1)冷凝水气的水质不高,pH=2~3,具有腐蚀性;

2)需要价格较高、换热面积较大的耐腐蚀换热器;

3)水气排放量降低有限,多降低20%仍然有80%的水气排放;

4)电厂冷源缺乏,或增加大量成本。

如果采用换热器冷却,则需要的冷却水量成倍增加,工程上难以进行。因此,建议从投资成本、运行成本和排放指标等多方面对湿法脱硫烟气水气“脱白”方法的效果进行详细客观的评价。

为什么国外也采用湿法脱硫技术而没有发生大范围的雾霆,笔者认为这与我国燃煤量过大有关,若想治理我国的雾霆问题,进行煤炭利用技术的革命或者大幅度降低煤炭使用量。