对烟气脱白的认识,有两层含义:先是比较去除烟气中有害成分,包括减少氮氧化物、硫化物、各种烟尘颗粒物、气溶胶、结晶盐颗粒物的排放;其次才是减少白烟的视觉观感。白烟没了、但烟气中的有害成分总量没有根本控制,很明显是自欺欺人、掩耳盗铃的做法”。在比较去除烟气中有害成分方面,你有哪些考虑?““微旋流除尘除雾装置”过程中,我们就建立了一个基本概念:要除尘、先除雾,把视角聚焦在捕捉5um以下烟尘颗粒、液滴这个点上。在采用“微旋流除尘除雾装置”进行超低排放的改造项目中,绝大部分项目排放的白烟显著,观感烟量减少40-50%、而且烟的颜色白。为什么白烟会减少?我们结合流场试验、对克拉伯龙方程温度与压力关系的研究,得出了结论:微旋流除尘除雾装置在捕捉粒径5μm以下的“液态水”的同时,将饱和烟气中的“气态水”部分转变成“液态水”,烟气由饱和状态、转变成“欠饱和状态”。我们把烟气脱白作为一个单独业务板块,并对核心产品、做了适应性调整。我们对核心产品做了去白的适应性调整,确定了我们在烟气脱白方面的量化衡量指标:同等环境条件下,排烟状况显著,观感烟量减少60-70%;环境温度5度以上时,无烟龙、烟羽、烟气分叉现象;吸收塔出口烟气雾滴含量低于30毫克;烟尘颗粒物、二氧化硫排放指标明显。
目前,围绕锅炉烟气“脱白”的主流方案有:脱硫后直接加温法,如烟气再热器技术系统(白烟换热器GGH)、蒸气换热器技术(SGH)等,具有投资省、运行成本低等特点;先降温再升温法,如热媒循环烟气再热器技术(MGGH),具有投资大、占用空间大、运行成本低等特点,适用于已建环保投施的改造;冷凝降温+MGGH法,具率高、运行成本低等特点,适用于新建环保设施的改造项目。脱硫后烟气“脱白”虽然部门现时尚未硬性要求推进,但作为热电企业应做到未雨绸缪、先行先试,为其它行业做表率。会议要求各企业在酝酿后根据自身企业的实际,结合现场工艺布置,选用合适的脱硫后烟气“脱白”工艺,从技术上和经济上比较各种方案,确保系统简单易行,并且运行成本低,确保环保节能两不误。
TSD脱白系统改造原则及白烟形成的机理
[一]、TSD脱白系统改造原则
锅炉后端加装湿法脱硫系统后,脱硫循环浆液与高温烟气直接接触,发生传热传质。水分蒸发,增加了烟气的含湿量,烟气温度降低,烟气携带水蒸汽的能力降低。烟气达到饱和状态后,会携带部分石膏浆液的小液滴。这些携带小液滴的饱和湿烟气经脱硫塔部的除雾器除去绝大部分液滴后,经烟囱排人大气,当环境温度低于烟气温度时,烟气中的雾滴(含有石膏)凝聚长大并自然沉降至周边区域形成“石膏雨”,在降温过程中,湿烟气所含的水蒸汽饱和凝结,凝结水雾滴对光线产生折射、散射,从而形成白色或灰色的湿烟羽,对周边居民的生活及生产造成了不良影响。
近年来,各地环保行政管理部门先后制定了烟囱白烟排放的控制指标,主要是要求去除烟气中的雾滴颗粒、降低烟气湿度和从感官上消除白烟。2017年6月《上海市燃煤发电机组环保排序办法》指出:'2017年环保排序计算方法:二氧化硫、氮氧化物、烟尘权重分别为0.2,0.3、0.2;完成消除石膏雨飘落及有色烟羽的机组赋值0,未完成的机组赋值1,权重为0.1;煤场全部密封的机组赋值0,未完成的机组赋值1,权重为0.2;2017年8月,原浙江省环保厅在消除石膏雨、有色烟羽等情况征求意见稿强调:“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”;2017年1明,原邯郸市环保局、原天津市环保局先后印发通知,明确厂火电、钢铁等行业开展“石膏雨、有色烟羽”治理工作的,并明确了有色烟羽的定义。许多燃煤电厂由于加装了石灰石一石膏湿法脱硫系统,是将消除“白色烟羽”作为超低排放改造的重要内容。
本文以某公司TSD脱白技术在广东省某电厂的75t/h循环流化床锅炉改造项目上的应用为例,在已有的湿法脱硫系统上进行局部改造,以满足环保烟气脱白排放要求。
TSD脱白系统改造原则
1)改造应利用现有的环保设施进行局部改造,且改造不对周边环境和设施造成影响;2)基于经济成本和施工难度及工期考虑,改造主要在脱硫塔上部进行,当脱硫塔整体强度或稳定性不足时,应进行局部加固处理;3)现有环保设施的改造和调整不应影响原系统的运行要求;4)脱白系统的设备布置应满足场地实际情况和工艺系统布置及功能需要;5)脱白系统应不影响现有脱硫系统的水平衡,不增加废水系统的处理负荷,不产生二次污染;6)脱白系统应大程度地利用现有厂区资源,达到节能减排的效果;7)脱白系统应尽量减少污染物地扩散范围,降低对周边环境的影响。
[二]、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。这些年随着国家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国家环保标准,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消白除尘设备治理的要求。
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”。
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