目前國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠常見(jiàn)以濕法脫硫?yàn)橹?此方法是造成白色煙羽現(xiàn)象的主要因素。白色煙羽的源頭是水分,煙氣中飽和水蒸氣是吸熱產(chǎn)生的,含有大量潛熱,因此,煙氣消白的關(guān)鍵就是排放煙氣的溫度、濕度控制。本文主要對(duì)燃煤電廠白色煙羽治理的幾種工藝路線進(jìn)行介紹。
1 治理背景
目前國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠常見(jiàn)以濕法脫硫?yàn)橹?，濕法脫硫是造成白色煙羽現(xiàn)象主要因素。煙囪排出的濕煙氣與環(huán)境冷空氣混合，在降溫過(guò)程中，所含的水蒸氣飽和凝結(jié)，凝結(jié)水霧滴對(duì)光線產(chǎn)生折射、散射，使煙羽呈現(xiàn)出白色或者灰色，被稱為 “濕煙羽”，俗稱“大白煙”，“煙氣消白”就是指去除煙氣中的水蒸氣。
現(xiàn)階段，我國(guó)大氣污染防治技術(shù)仍需提高，不斷提高污染控制效率，降低污染，同時(shí)控制成本和能耗。有色煙羽的治理為接下來(lái)重點(diǎn)任務(wù)，為打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，國(guó)家和地方不斷出臺(tái)相關(guān)政策和要求，提高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，改善大氣質(zhì)量。
2 煙氣消白的工藝路線
2.1 治理原理
白色煙羽的源頭是水分，煙氣中飽和水蒸氣是吸熱產(chǎn)生的，含有大量潛熱，因此，煙氣消白的關(guān)鍵就是排放煙氣的溫度、濕度控制。水在吸熱升溫到一定溫度時(shí)會(huì)變成水蒸氣；而除去水蒸氣中的熱，使其溫度降低到結(jié)露溫度，蒸汽又凝結(jié)為水，這是自然界普遍存在的可逆過(guò)程。濕煙氣中的水蒸氣一部分來(lái)自燃燒和工藝過(guò)程，一部分來(lái)自于濕法脫硫、除塵水分的蒸發(fā)。濕煙氣消白的關(guān)鍵是將排煙濕度和相對(duì)濕度控制得盡量低，或改變水蒸氣狀態(tài)。
2.2 治理工藝路線
2.2.1 凈煙氣加熱工藝路線
濕法脫硫后，保持50℃左右濕煙氣的濕度不變，通過(guò)等濕升溫實(shí)現(xiàn)消白。如氣氣換熱升溫GGH、冷媒煙氣換熱升溫MGGH，在除塵器前或后以及脫硫塔后至煙囪入口煙道內(nèi)各增設(shè)一套煙氣換熱裝置，利用脫硫塔前的熱煙氣加熱脫硫塔出口的凈煙氣，將飽和濕煙氣從50℃左右升高到80℃以上，可以達(dá)到去除煙羽的目的。
這種方法煙囪只需略做防腐處理，充分利用了原煙氣的余熱。GGH 的缺點(diǎn)是漏煙氣、脫硫效率難以提高，阻力大、容易堵、故障率高；體積大、投資高；排煙溫度不宜控制，現(xiàn)國(guó)內(nèi)大部分電廠已拆除。MGGH 克服了GGH 的漏煙氣、容易堵的缺點(diǎn)，提高了設(shè)備利用率和脫硫效率，但設(shè)備阻力大、體積大、投資高，排煙溫度不宜控制。
2.2.2 先冷凝再加熱工藝路線
首先對(duì)脫硫處理后的飽和濕煙氣進(jìn)行冷凝，使得煙氣中的含水率降低，回收冷凝下來(lái)的水，同時(shí)冷凝的過(guò)程可對(duì)粉塵、SO3 和硝酸鹽等污染物起到協(xié)同去除的作用，初步估算可去除20%～40% 的粉塵。
其次，再對(duì)排放煙氣適度加熱即可達(dá)到所需的擴(kuò)散條件，一般利用煙氣冷卻器回收的余熱對(duì)凈煙氣進(jìn)行加熱，達(dá)到消除白煙的目的。冷卻后的煙氣含水率大大降低，對(duì)其進(jìn)行加熱時(shí)，所需的熱量也大幅減少，對(duì)整個(gè)電廠的節(jié)能及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有良好的支持作用。
后，采用該工藝可真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排和消除視覺(jué)污染的作用，冷凝器所回收的凝結(jié)水，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后可以作為脫硫系統(tǒng)的補(bǔ)水循環(huán)使用，基本可實(shí)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)零水耗。冷卻水可以通過(guò)機(jī)械通風(fēng)冷卻系統(tǒng)降溫或利用熱泵技術(shù)對(duì)其熱量進(jìn)行回收，如果周圍有低溫冷源（如海水等）也可直接利用此冷源進(jìn)行降溫。
2.2.3 煙氣降溫冷凝消白工藝路線
降低煙氣溫度和濕度，使水蒸氣冷凝為水，降低煙氣溫度主要采用冷凝換熱器間接冷卻方式，常用漿液冷凝和凈煙氣冷凝。圖1 為漿液冷凝工藝流程，圖2 為凈煙氣冷凝工藝流程圖。
漿液降溫冷凝消白技術(shù)就是在漿液循環(huán)管道上進(jìn)行改造，一般在頂層與次高層兩層噴淋管道上安裝漿液換熱器，利用冷卻后的漿液降低吸收塔排煙溫度，從而降低脫硫塔蒸發(fā)水量。用冷卻水（海水）經(jīng)漿液換熱器對(duì)漿液進(jìn)行冷卻，再由噴淋到吸收塔的冷漿液對(duì)吸收塔內(nèi)煙氣進(jìn)行冷卻，從而降低吸收塔出口凈煙氣溫度和濕度，達(dá)到降溫冷凝消白效果，煙氣冷卻后的凝水落回到吸收塔內(nèi)，終再考慮塔內(nèi)水平衡。
