甘肅煙氣脫白技術(shù)

在我國火電、鋼鐵、建材、有色、水泥、玻璃、石化、焦化等行業(yè)，煙氣脫硫大多采用濕法脫硫工藝，尤其以石灰石-石膏法、氨法脫硫等工藝為主。煙氣經(jīng)脫硫系統凈化后，一般會(huì )形成45-55℃的低溫飽和濕煙氣。這些濕煙氣經(jīng)煙囪直接排入大氣環(huán)境中，由于溫度降低，部分氣態(tài)水很快會(huì )和煙氣中的污染物（粉塵、SO3氣溶膠、NH3氣溶膠、石膏漿液等）凝結成液滴，在煙囪周?chē)纬伸F狀水汽。在陽(yáng)光照射下發(fā)生散射，形成人們常說(shuō)的“有色煙羽”，在不同視角下，一般呈現為白色、灰白色、藍色或者黃色，嚴重時(shí)會(huì )在附近形成石膏雨或者氨逃逸。

煙氣脫白的需求性：

1.有色煙羽的視覺(jué)影響

有色煙羽會(huì )對周?chē)用裆钤斐衫_，環(huán)保局也經(jīng)常會(huì )受到類(lèi)似的投訴。因此許多配備濕法煙氣脫硫裝置的企業(yè)、把“白色煙羽”作為超低排放改造的重要內容之一。

2.有色煙羽的污染問(wèn)題

通常來(lái)講，煙氣經(jīng)過(guò)脫硫脫硝除塵處理后，都已經(jīng)達到了相關(guān)的排放標準，但有色煙羽的霧滴仍然夾帶著(zhù)氮氧化物、硫化物、各種煙塵顆粒物、SO3氣溶膠、NH3氣溶膠、結晶鹽顆粒物等污染物，對煙氣進(jìn)行脫白處理，在脫除大部分霧滴同時(shí)，還可以脫除大量污染物，有利于減輕霧霾。

3.煙氣脫白有利于節能節水

對于濕法脫硫工藝，煙氣排放的同時(shí)，由于高溫原煙氣經(jīng)多層噴淋降溫，會(huì )帶走大量氣態(tài)水和液態(tài)霧滴。

一、煙氣換熱器在煙氣脫白中的應用

在濕法脫硫工藝中，目前常用的煙氣換熱器有4中：回轉式煙氣換熱器、熱管式煙氣換熱器（GGH）、管式熱媒水強制循環(huán)式換熱器（MGGH）、管式蒸汽熱交換式換熱器。

回轉式煙氣換熱器和熱管式煙氣換熱器安裝在引風(fēng)機后脫硫塔入口前的位置，能使脫硫塔入口煙氣降至90-100℃，這樣煙氣溫度降低后煙氣體積變小，原脫硫塔內的上升流速自然變小，與脫硫液接觸反應時(shí)間延長(cháng)，則脫硫效率相應提高，同時(shí)，由于入口煙氣溫度的降低，則在煙氣入塔時(shí)與脫硫液接觸時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣量也會(huì )降低，則會(huì )減少煙氣中水蒸氣占有的體積，煙氣總體積量減少，此外由于入口煙氣溫度的降低，在脫硫塔內總的運行溫度都會(huì )降低，排出煙氣中所含的飽和濕度含水量減少。此外，凈煙氣通過(guò)GGH溫度可以提升至80℃，此排放溫度下，凈煙氣屬于不飽和狀態(tài)，因此不會(huì )產(chǎn)生“白煙”。

在*初引進(jìn)國內時(shí)，由于在運行過(guò)程中存在堵塞、漏煙和腐蝕等問(wèn)題，在目前的電廠(chǎng)中多已取消，新建的FGD系統多數也沒(méi)有預留位置，因此改造起來(lái)有難度。目前相對而言，MGGH克服了以上問(wèn)題，而且由于冷卻器和再熱器可以分開(kāi)布置，方便煙道的布置。

MGGH采用間接換熱，利用水作為媒介，通過(guò)水循環(huán)方式從高溫煙氣吸熱，到尾部煙道放熱，提升凈煙氣的溫度，提高煙氣排放的抬升高度，降低污染物的落地濃度，從而白煙現象。

MGGH系統工作原理MGGH系統綜合應用煙氣余熱利用技術(shù)：

①通過(guò)熱回收器回收出口煙氣余熱，使除塵器入口溫度由120、150℃降低至90、100℃煙溫的降低促使粉塵比電阻相應降低，進(jìn)而大幅提效率，并脫除煙氣中絕大部分的S03，滿(mǎn)足低排放要求，節省濕法脫硫工藝耗水量，減少煙囪水汽的排放。

②熱回收器回收的熱量由熱媒體運輸至煙氣再加熱器，將脫硫出口煙氣溫度由約50℃升高到80℃左右，從而避免煙囪降落液滴，減輕煙囪腐蝕，提高煙氣排放抬升高度，“煙羽”視覺(jué)污染。

二、管束除霧器在凈煙氣脫白中的應用

在燃煤鍋爐末端脫硫過(guò)程中，控制吸收塔后煙囪顆粒物排放含量的設施主要為折流板除霧器。折流板除霧器在其工作流速下，對粒徑20μm以上顆粒的去除效率顯著(zhù)，但是對粒徑20μm以下小顆粒的去除效率不佳；隨著(zhù)環(huán)保力度的加大，在超低排放政策下，如何對細小顆粒進(jìn)行去除，同時(shí)運行成本的可持續性，是亟待解決的難題。

管束式除霧器是近年來(lái)興起并逐漸應用的除霧器，具有對細小顆粒去除、阻力小、投資成本低、維護簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。在吸收塔入口顆粒物含量≤30mg/Nm3的前提下，吸收塔煙囪出口顆粒物含量≤5mg/Nm3，并可在長(cháng)時(shí)間連續穩定運行。

管束式除塵除霧器是主要依賴(lài)于吸收塔上部低溫飽和凈煙氣中含有大量細小霧滴的特點(diǎn)，利用大量細小霧滴高速運動(dòng)條件下增加粉煤灰顆粒與霧滴碰撞的機率，霧滴與粉煤灰顆粒凝聚從而實(shí)現對此部分極微小粉煤灰塵和霧滴的捕悉脫除。

管束式除塵除霧器的工作原理可簡(jiǎn)單表述為通過(guò)粉煤灰顆粒、霧滴的凝聚、捕悉和湮滅的3種運動(dòng)狀態(tài)，在煙氣高速旋流、劇烈混合、旋轉運動(dòng)的過(guò)程中，將煙氣中攜帶的霧滴和粉塵顆粒脫除。

三、濕式電除塵器在煙氣脫白中的應用

濕式靜電除塵器是氣液分離濕法設備，捕集煙氣中微米和亞微米級微粒，煙氣中水霧、粉塵達標排放。工作原理：通過(guò)靜電控制裝置和直流高壓發(fā)生裝置，將交流電變成直流電送至除霧裝置中，在電暈線(xiàn)（陰極）和酸霧捕集極板（陽(yáng)極）之間形成電場(chǎng)，使空氣分子被電離，瞬間產(chǎn)生大量的電子和正、負離子，這些電子和離子在電場(chǎng)力的作用下作定向運動(dòng)，構成捕集煙霧的媒介。

同時(shí)使酸霧微粒荷電，這些荷電的酸霧粒子在電場(chǎng)力的作用下，作定向運動(dòng)，抵達到捕集酸霧的陽(yáng)極管上。之后，荷電粒子在極板上釋放電子，失去電荷后的酸霧顆粒在重力作用下順沉淀極內壁流向電除霧器底部，這樣就達到了凈化霧滴的目的。

在入口煙氣粉塵顆粒濃度不高于300mg/Nm3情況下，電除霧器出口細微粉塵顆粒不高于30mg/Nm3；脫除效率不低于90%。在入口煙氣霧滴濃度不高于750mg/m3情況下，電除霧器出口煙氣中霧滴不高于70mg/m3。煙囪出口視覺(jué)無(wú)明顯白霧（冬季因溫差原因或氣壓較低的情況下，可能會(huì )有部分白煙）。脫除效率不低于90%。

四、凈煙氣冷凝器在煙氣脫白中的應用

相當數量的濕法脫硫系統存在場(chǎng)地限制，改造困難的情況，對于一些難以增設GGH的情況，可以單獨采用凈煙氣冷凝器回收冷凝液+再熱器升溫的方案。

冷凝器安裝于脫硫塔出口煙道中。由于換熱管中通有冷卻水，使得煙氣水蒸氣冷凝析出，將裹挾煙塵、石膏顆粒凝結聚集，沿垂直換熱管表面向下流動(dòng)，起到液膜除塵作用，降低煙氣塵濃度，煙氣含水量，“濕煙羽”“大白煙”。換熱后的熱水供廠(chǎng)區回用。

再熱器安裝于脫硫出口煙氣冷凝器之后、煙囪之前的煙道中。利用原煙氣加熱的熱媒水對脫硫后煙氣升溫，降溫后的媒介水再經(jīng)過(guò)熱循環(huán)泵送至脫硫前煙氣冷卻其中。使脫硫后煙氣再熱器的媒介與脫硫原煙氣冷卻器的媒介形成閉室循環(huán)。

五、引入熱風(fēng)混合排放技術(shù)

傳統的煙氣再熱技術(shù)（GGH）存在投資、運行費用高，易腐蝕、堵塞、漏煙等問(wèn)題，且不適用于改造。為此為提升凈煙氣溫度，可以混合式煙氣再熱技術(shù)。將來(lái)自鍋爐空氣預熱器的量的熱風(fēng)引入到脫硫凈煙氣中，熱風(fēng)與凈煙氣直接混合，從而達到提升煙氣的合理溫度范圍。該技術(shù)投資運行費用低，無(wú)堵塞和腐蝕問(wèn)題，也可以有色煙羽，但是對于排放污染物和水蒸汽的總量沒(méi)有幫助，可以和以上其他技術(shù)組合使用。

六、煙塔合一排放技術(shù)

煙塔合一排放技術(shù)在德國使用，并逐步在國內應用。煙塔合一是利用冷卻塔的巨大能量和熱空氣量，對脫硫后的凈煙氣進(jìn)行抬升，從而煙氣擴散，凈煙氣中污染物的擴散情況，從而避免石膏雨的產(chǎn)生。

此外對于新建項目，要注意煙氣流速設計，不要超過(guò)臨界值，煙道流速不要超過(guò)15m/s，吸收塔流速宜設計在3.5m/s以下，煙囪宜設計為“直筒型+收縮段型”，這樣可以避免冷凝液的二次夾帶。

煙氣脫白技術(shù)在于凈煙氣的除霧、冷凝回收及煙氣再熱，煙氣換熱器技術(shù)、管束除霧器、濕式電除塵器、煙氣冷凝器、熱風(fēng)混合排放技術(shù)、煙塔合一技術(shù)等均存在各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，在實(shí)際工程中，可以根據情況組合使用，兼顧經(jīng)濟效益，這樣在很大程度上，可以解決煙氣脫白問(wèn)題。