鍋爐煙氣脫白深度治理環(huán)保方案

張翔

【摘 要】現(xiàn)階段，我國社會(huì)正處于快速進(jìn)步的階段，需要大量的發(fā)電廠，而許多的發(fā)電廠都是通過燃燒煤炭來獲取電量，這一過程會(huì)產(chǎn)生大量的煙氣，通常會(huì)采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝來對煙氣進(jìn)行處理，在脫硫處理之后如果直接排放可能會(huì)形成白色煙羽，會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生一定的污染。本文在此基礎(chǔ)之上，對煙羽形成的原因進(jìn)行了分析，然后結(jié)合當(dāng)前我國實(shí)行的深度治理標(biāo)準(zhǔn)，對鍋爐煙氣脫白深度治理工藝流程開展了探討，希望能夠?qū)ξ覈济弘姀S的可持續(xù)發(fā)展起到一定促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】煙氣脫白;深度治理;環(huán)保方案;燃煤電廠

引言

隨著當(dāng)前人們對于環(huán)境保護(hù)工作的進(jìn)一步重視，環(huán)保一體化工作已經(jīng)逐漸在各個(gè)地區(qū)開展，但近年來，我國部分地區(qū)仍然出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的霧霾現(xiàn)象，而霧霾的產(chǎn)生就是濕法脫硫之后直接排除的煙氣與排煙水中的溶解性顆粒物。現(xiàn)階段，我國大多數(shù)燃煤電廠的脫硫方法都是石灰石-石膏濕法脫硫工藝，這種工藝就是通過煙囪將脫硫之后的高濕度煙氣排出，但是排出之后煙氣會(huì)與空氣發(fā)生凝結(jié)反應(yīng)，從而形成了“白煙”，這種白煙產(chǎn)生了視覺污染，并且還有可能造成石膏雨的情況，嚴(yán)重的影響了我國的生態(tài)環(huán)境。因此，為了能夠消除白煙所帶來的不良影響，燃煤電廠如何選用合理的方法有效降低煙氣濕度已經(jīng)成為當(dāng)前亟待解決的問題。

1.煙羽的形成過程及原因

通常情況下，燃煤電廠的煙囪中所排出來的煙氣，會(huì)呈現(xiàn)出一種羽毛的形態(tài)，因而人們將其稱作為煙羽。在煙氣經(jīng)過煙囪口排向空氣的過程中，由于溫度驟降，煙囪部分的氣態(tài)水會(huì)和空氣中的污染物發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象，從而在煙囪口會(huì)呈現(xiàn)出一種霧狀的水汽，然后在經(jīng)過太陽光的照射以及會(huì)與SO₃氣溶膠發(fā)生反應(yīng)，加之人們觀察角度的不同，會(huì)使得煙羽的顏色有輕微的差異，一般會(huì)呈現(xiàn)出白色、灰白色或者淡藍(lán)色。

大多數(shù)的燃煤電廠的都在使用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，但現(xiàn)階段在取消了煙氣再熱系統(tǒng)之后，通常會(huì)將煙囪的排煙溫度控制在45℃-60℃之間，煙氣會(huì)處在一個(gè)濕飽和的狀態(tài)之中。從目前的情況來看，脫硫除霧器并不能夠?qū)煔庵行∮?2μm的霧滴進(jìn)行處理，因而在霧化之后，石灰石漿液可能會(huì)形成直徑在15μm左右的霧滴。因此，經(jīng)過脫硫之后的煙氣中會(huì)攜帶少量的石膏漿液。一般情況下，如果僅僅是白色或者有色的煙羽，那么可能僅僅是煙氣與空氣中水汽的凝結(jié)，通常不具有較大的污染性，對于生態(tài)環(huán)境的影響也較小。但是，如果排出的煙氣中含有一些有害物質(zhì)，那么就有可能與空氣中的一些水分以及其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)形成氣溶膠，其中一部分物質(zhì)與SO₃反應(yīng)所形成的氣溶膠會(huì)進(jìn)一步反應(yīng)形成PM2.5，從而引發(fā)比較嚴(yán)重的霧霾現(xiàn)象，另外還可能會(huì)形成石膏雨，那么就會(huì)對生態(tài)環(huán)境以及人們的正常生活都產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。由此可見，我們應(yīng)該進(jìn)一步尋求一個(gè)合理的解決方案，從而在最大程度上減少燃煤電廠所產(chǎn)生煙氣對于環(huán)境的污染。

2.鍋爐煙氣脫白深度治理工藝流程概述

2.1煙氣冷卻器

一般情況下，會(huì)將煙氣冷卻器放置在脫硫塔的入口水平煙道之中，需要以脫鹽水作為介質(zhì)傳遞熱量，然后再經(jīng)過循環(huán)泵的驅(qū)動(dòng)作用將脫鹽水排入到煙氣冷卻器的換熱管當(dāng)中，再與管道外的煙氣進(jìn)行熱交換，經(jīng)過降溫處理之后，鍋爐中的煙氣需要排入到脫硫塔當(dāng)中進(jìn)行脫硫步驟。在此過程中，溫度較低的脫鹽水會(huì)被加熱，處于一個(gè)比較高的溫度，然后較高溫度的脫鹽水會(huì)進(jìn)入到煙氣再熱器當(dāng)中，為凈煙氣進(jìn)行加熱。另外，在煙氣換熱器的管道當(dāng)中，能夠除去煙氣中的一部分微粉塵，從而盡量減少煙氣的環(huán)境污染。

2.2煙氣冷凝技術(shù)

所謂的煙氣冷凝技術(shù)，就是指將經(jīng)過鍋爐的高溫?zé)煔饫鋮s到一定的溫度，同時(shí)在為煙氣降溫的過程中，隨著煙氣的溫度降低，煙氣的濕度也會(huì)呈現(xiàn)出降低的趨勢，因而在排出煙氣時(shí)，不再會(huì)與空氣發(fā)生凝結(jié)反應(yīng)形成煙羽，還能夠?qū)⒋罅康乃魵膺M(jìn)行回收再利用。由此可見，使用煙氣冷凝技術(shù)能夠節(jié)約用水，還可以減少煙氣中的一部分污染物。從目前的情況來看，比較常見的冷凝技術(shù)有冷凝器換熱降溫、噴淋降溫和熱泵技術(shù)，如果按照換熱方式來進(jìn)行劃分，可以分為直接換熱和間接換熱;若是按照冷源的不同，則可以分成水冷、空冷和人工冷源。使用冷源與煙氣發(fā)生直接換熱反應(yīng)的效率比較高，但是系統(tǒng)比較復(fù)雜;而使用間接換熱的步驟則相對較為簡單。

2.3冷凝換熱器+煙氣再熱

在濕度較高的煙氣進(jìn)入到煙囪之前，需要對其進(jìn)行加熱處理，從而讓煙氣的溫度升高，同時(shí)保證其絕對含濕量不變，而詳讀含濕量減小，最終讓煙氣的相對濕度小于升溫之后的飽和濕度，這種技術(shù)就是煙氣再熱技術(shù)，能夠有效消除煙羽。通常情況下，會(huì)將煙氣再熱器水平放置在煙氣冷凝器的出口，從而將高溫脫鹽水排入到煙氣再熱器的換熱管當(dāng)中，進(jìn)一步與溫度較低的煙氣進(jìn)行熱交換，在溫度降低后又將其排入到循環(huán)水泵，在水泵的作用下進(jìn)入下一個(gè)換熱的過程當(dāng)中，最后溫度較低的煙氣經(jīng)過煙囪被排出到大氣當(dāng)中。這種技術(shù)的使用范圍非常廣泛，加熱的方式可以選擇GGH或者M(jìn)GGH，從而達(dá)到消除煙羽的目的。通過這一步驟，能夠消除煙氣中的大量水分，并且煙氣中的污染物也會(huì)被有效消除，降低煙氣再熱熱源的消耗。

2.4煙氣脫白系統(tǒng)輔助設(shè)施

為了能夠在最大程度上保證煙羽脫白流程的有效進(jìn)行，還需要配置相應(yīng)的輔助系統(tǒng)，如補(bǔ)水、穩(wěn)壓和排污系統(tǒng)等等，同時(shí)還可以為煙氣換熱器設(shè)置一個(gè)在線高壓水沖洗系統(tǒng)，從而能夠?qū)p少煙氣中的煙塵對系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響，進(jìn)一步保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。除此之外，為了能夠有效減少煙氣冷凝器氟塑料軟管出現(xiàn)鐵銹或者顆粒雜質(zhì)的堵塞，可以在循環(huán)水上水管中設(shè)置一臺(tái)永磁除鐵過濾器，并且在冷水泵的入水口出設(shè)置40目的不銹鋼濾網(wǎng)，做到對循環(huán)水的定期過濾和清洗，進(jìn)一步保證冷水卻的質(zhì)量，為其他設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

通過上述幾個(gè)步驟的結(jié)合，不僅可以消除煙羽的視覺污染，還能夠減少霧霾現(xiàn)象的發(fā)生，并且對煙氣中的水分和剩余熱量進(jìn)行再利用，能夠有效兼顧社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系。

3.結(jié)論

綜上所述，使用合理的處理技術(shù)，對鍋爐煙氣脫白深度治理工藝流程進(jìn)行科學(xué)的布置，能夠有效減少燃煤電廠煙氣中的有害物質(zhì)，并且降低其含濕量，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源和水資源，減少污染物排放等多種功能。另外，在節(jié)約減排的思路之下，還可以結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際情況，充分考慮到季節(jié)的變化以及方案的經(jīng)濟(jì)性等因素的影響，最終確定一個(gè)更為合理的方案。

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（作者單位：陜西煤化新能中泰節(jié)能環(huán)保有限公司）