燃煤电厂白烟的产生与防治.docx

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1、燃煤电厂白烟的产生与防治燃煤电厂湿法脱硫后的烟气排放会造成白烟问题，给环境带来不利影响。本文针对白烟问题的产生和防治机理迪行了研究，并在烟气熔湿图上表示，为处理白烟现象提供了依据。我国是世界上少数几个以煤炭作为主要能源的国家，煤炭消耗占能源消耗总量的70%以上。但随着经济的高速发展,我国所承受的环境压力也越来越大。燃煤电厂排放的重要污染物之一S02会导致酸雨的形成，给环境带来危害。目前烟气脱硫的主要技术分为干法、半干法、湿法脱硫三种。其中，湿法脱硫技术(WFGD)具有脱硫效率高、构造简单、运行稳定性高的优势，在我国燃煤电厂中应用广泛。湿法脱硫技术利用碱性循环浆液与烟气逆流混合，充分反应其中的S

2、02,同时通过氧化风机鼓入空气得到石膏(CaS04.2H20)o在此过程中，浆液中的部分水分吸热蒸发，使烟气到达饱和状态。在烟气再热器(GGH)取消安装以后，由吸收塔出来的烟气经过除雾器直接送往烟囱，排放到大气环境中。由于饱和湿烟气的温度高于大气环境，在冷却稀释过程中，烟气中的水蒸气会凝结成液态水，形成白烟现象。白烟现象不仅会造成不良的公众影响，残余的S02也会在水和氧气的作用下生成H2S04,腐蚀烟囱以及周围环境，因此，减轻甚至消除白烟现象是采用WFGD后必须考虑在内的。2. 1烟气再热法烟气再热是指将由吸收塔出来的烟气加热到一定温度后再排放到大气中而不发生水蒸气冷凝液化现象的技术，其总的加

3、热量是烟气抬升和扩散的热量、消除可见白烟的热量和烟囱凝结的热量之和。国外电厂针对烟气再热温度的选择有着明确规定。德国规定烟囱出口处的烟气温度不得低于72,否则必须经过冷却塔排放。英国规定排烟温度为8(C日本冬季寒冷,一般将脱硫后的烟气加热到90-110oCo我国很少有关于烟气排放状况与环境中相对湿度的具体计算，姚增权提出，为了要求环境温度高于5。C时不出现白烟，45。C的湿烟气需要加热到7(TC;50。C的湿烟气需要加热到86。C以上;55。C的湿烟气需要加热到108。C以上。从代表环境条件的C点引一条100%相对湿度的切线，切点为D,此切线与脱硫过程线A-B相交于点E,点E即为热烟气与烟气混

4、合比例的临界点。热烟气与烟气的比例只要超过BE：AE,就不会发生白烟。烟气热空气混合法的原理与直接加热法一样，也能用类似的焰湿图表示。烟气热空气加热法是将空气引入再热风机,加热后的高温空气被鼓入烟道与烟气混合，从而提高烟气的温度。据计算，12%的热空气添加率(200。C)能使烟气升温30o但是由于烟气流量的增加，下游烟气管道和烟囱必须满足一定的烟气体积。该方法与直接燃烧法相比，防止了S02和烟尘的排入，不会降低脱硫和除尘效率，但是高温度空气一般是经过未处理烟气加热后，由空气预热器引过来，如果直接和烟气混合排放会造成这部分热量的浪费，进而增加燃煤锅炉的热量损失。2.2 烟气冷凝法烟气冷凝法是指通

5、过降低烟气露点温度来到达消除白烟的方法。烟气露点温度是烟气到达饱和时的温度，若烟气温度继续下降，其中的水蒸气就会凝结出来。如果把进入烟囱前的烟气温度降低到大气温度以下，由于烟气流经烟囱过程中温度继续下降，排入大气后就不会产生水蒸气凝结现象。烟气冷凝法在烟气焰湿图上表示如下：图中A点为烟气脱硫前的状态点，对应的AI点所处的温度为脱硫前烟气的露点温度。B点为脱硫后的状态点，B点所对应的温度为脱硫后烟气的露点温度。F点为100%含湿量曲线上的低于大气温度的一个状态点。如果脱硫过程按照A-F直线开展，那么脱硫后烟气排放将不会产生白烟现象。关于烟气冷凝，王启军提出了冷却吸收液的方法。通过冷却设备降低吸收

6、液的入塔温度，然后将低温吸收液和烟气在吸收塔内开展充分热交换，从而烟气的温度会大幅度下降至露点温度以下。其提出的具体工艺过程如图5所示：2.4 烟塔合一排放技术烟塔合一排放在德国应用广泛，是将脱硫后的烟气直接排入优化后的冷却塔，使烟气与冷却塔内的热蒸汽形成混合气体并由塔顶排放的新型技术。我国于20*年开始建设一批烟塔合一排放项目，目前国内的神华*电厂、大唐锦州热电公司、大唐*第一热电厂等都采用了烟塔合一排放技术。烟塔合一排放技术的优势在于：1)工程投资的减少烟塔合一排放技术防止了烟囱建造以及再热系统的投资和运行费用，虽然增加了冷却塔的改造及防腐费用，但总体的工程投资大大减少2)环境效益的提高烟塔合一技术不仅有着良好的脱硫效率(95%以上)而且提高了烟气的抬升高度，有利于污染物的扩散，防止了常规脱硫系统白烟的产生。不过，目前的烟塔合一排放技术还存在着一些问题，主要集中在烟道材料的选择及其运行经济性以及循环冷却水方面，还需要进一步吸取国外先进运行经验。(1)燃煤电厂湿法脱硫后排放的烟气中含有大量水分，若直接排放，烟气中的水蒸气会在冷却稀释过程中凝结成液态水滴，形成白烟现象。(2)当前燃煤锅炉消除白烟的方法主要有烟气再热法、烟气冷凝法、烟气除湿法以及烟塔合一排放技术。前文给出了每一种方法在烟气焙湿图上的表示过程，并分析了其优缺点，为湿法脱硫后白烟的消除提供了参考。