燃煤電廠“濕煙羽”消除措施研討-中國污水處理
2023年05月25日 12:10:27
來源：山東中科貝特環保裝備股份有限公司 >> 進入該公司展臺
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北極星大氣網訊:摘要：目前國內較多燃煤電廠采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝進行煙氣脫硫,脫硫后煙氣為飽和濕煙氣,直接排放后易形成＂煙羽＂。目前國內外已有針對濕煙羽治理的相關技術措施。本文對煙羽形成的影響因素和主流治理技術的特點及其原理進行了闡述,并結合濕煙羽的特性探索了一條可行的煙氣脫白節能路徑,對煙羽現象的治理具有一定的參考價值。
1引言
目前我國燃煤電廠90%以上機組的脫硫設施采用的是石灰石—石膏濕法脫硫工藝。此脫硫工藝一般采用噴淋洗滌技術，去除煙氣中的二氧化硫，與此同時大量水被氣化后進入煙氣之中，導致煙氣溫度降低到與煙氣的水露點溫度接近。隨著我國燃煤電廠超低排放改造的推進，大部分電廠濕法脫硫裝置取消了GGH。煙氣經過濕法脫硫石膏漿液的洗滌，溫度降至45~55℃，呈飽和狀態。
煙囪排出的濕煙氣與溫度較低的環境空氣發生接觸，煙氣降溫，在此過程中煙氣中所含水蒸汽過飽和凝結，凝結水滴對光線產生折射、散射，從而使煙羽呈現出白色或者灰色的“濕煙羽”（俗稱“大白煙”、“白霧”等）。濕煙氣排放時，“煙羽”的抬升高度會有所降低，擴散效果相對較差，污染物在煙囪附近的落地濃度會增加，加重灰霾現象，影響能見度。在環境溫度低、除霧效果較差時，則有可能發生“煙囪雨”現象，同時不利于煙氣抬升擴散，甚至會加劇局部酸雨，腐蝕工程設施及建筑物等。濕煙羽現象嚴重影響了電廠周邊居民的生產生活，削弱了公眾對環境保護工作的滿意度，相當一部分燃煤電廠附近的居民對濕煙羽的治理提出了相關訴求，地方有關政府部門也對濕煙羽的控制提出了要求。
隨著國家對污染物排放要求的提高，當前燃煤電廠煙氣排放污染物對環境的污染已經大幅下降。煙氣經除塵、脫硫、脫硝、脫汞等措施后有效控制了顆粒物、硫氧化物、氮氧化物和汞等污染物的排放。“煙羽現象”是濕煙氣中水汽凝聚產生的小水滴，不會對環境造成嚴重污染。與同等干煙氣排放的污染物相比，排放總量并不會發生變化。目前國內外對于濕煙羽的成因以及擬采取的對策并沒有系統性的研究分析，本文就濕煙羽的成因，目前對濕煙羽治理效果的解決技術和節能消“煙”措施等三方面進行論述。
2影響煙羽形成的因素
濕法脫硫是一個氣液交換過程，逆流噴淋脫硫塔的氣液相互作用十分強烈，會對脫硫漿液的液滴產生攜帶。“濕煙羽”和“石膏雨”主要就是吸收塔內的液態水、凈煙氣在煙囪中降溫的冷凝水以及攜帶的漿液滴隨煙氣排放形成的。其中造成這種現象主要因素有環境因素、工藝設計、除霧器性能、煙氣特性以及運行參數等。環境因素主要包括環境溫度、風速、氣壓和大氣相對濕度等。工藝設計包含煙囪中煙氣液滴的攜帶量、脫硫塔內煙氣流速、塔內流場分布、液氣比、脫硫漿液的霧化程度等。煙氣特性主要指濕煙氣的排煙溫度，煙氣中含有的粉塵、石膏漿液，二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物和水蒸汽等。煙氣處理設備與機組同步運行過程中，實際運行的煙氣量、除塵器的效率、脫硫塔的漿液品質以及煙囪排煙溫度等運行參數都會對煙羽現象的形成產生重要的影響。
3主要消除技術
消除煙羽是一個綜合治理的過程，應從以下幾方面著手:（1）降低煙氣的含濕量；（2）降低煙氣的相對含濕量；（3）控制煙氣中SO3的生成及排放，控制NOx的排放并合理噴氨；（4）去除亞微米顆粒和酸霧，減少酸性氣溶膠的產生。對此根據“煙羽現象”的基本成因原理，結合實際生產，治理手段大致可分為三大類：煙氣加熱技術、煙氣冷凝技術和煙氣冷凝再熱技術。
3.1煙氣加熱技術
煙氣加熱技術是對進入煙囪前的濕飽和煙氣進行加熱，將濕煙氣的溫度升高，保持濕煙氣的含濕量不變，相對含濕量減小，使得煙氣相對濕度小于升溫后的飽和濕度，從而達到消除煙羽的技術要求。
目前煙氣加熱技術按換熱方式可以分為間接換熱和直接換熱兩類[9]。間接加熱技術主要有回轉式GGH，管式GGH，熱管式GGH，MGGH和蒸汽加熱器等；直接加熱技術主要有熱二次風混合加熱，燃氣直接加熱，熱空氣混合加熱等3種。
3.2煙氣冷凝技術
煙氣冷凝技術是對煙囪入口前的濕飽和煙氣進行冷卻，將濕煙氣的溫度降低，在降溫過程中含濕量大幅下降，減小濕煙氣的含濕量。該技術可以回收大量煙氣凝結水、降低煙氣中煙塵、Hg、SO3等多種污染物的濃度。
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