水泥廠脫白與MGGH 系統脫白在水泥行業的應用前景

范道榮 周吉峰 唐新宇

1天津中材工程研究中心有限公司（300400） 2 湖州白峴南方水泥有限公司（313117）

0 引言

GB 4915—2013 《水泥工業大氣污染物排放標準》出臺后，不少水泥企業采用與電廠脫硫相同的濕法脫硫技術降低二氧化硫排放濃度。但是由于濕法脫硫后的煙氣形成白煙，容易造成附近有液體滴落，甚至形成石膏雨。為解決脫白問題，陜西省出臺了“對《鍋爐大氣污染物排放標準》（DB/61 1226-2018）中“石膏雨、有色煙羽控制要求”的補充說明”，上海市發布了《上海市燃煤電廠石膏雨和有色煙羽測試技術要求（試行）》，其他省市也出臺了類似要求。 水泥廠解決脫白問題迫在眉睫。

1 白煙

煙氣在濕法脫硫系統中與脫硫液充分接觸，當從脫硫系統流出時，水蒸氣存在飽和狀態，輕微的降溫就可以導致水蒸氣凝結。而當煙氣從煙囪排出后，迅速與溫度大大低于煙氣的空氣混合，溫度急劇下降，因此會在大氣中形成液滴。 陽光照射在液滴上， 會使煙囪出口附近形成白或其他顏色的煙霧，就是俗稱的白煙。 一般來說，大氣溫度越低、濕度越高，越容易生成白煙；煙氣溫度越低也越容易生成白煙。

2 MGGH 的歷史

我國電廠在引進濕法脫硫技術時，脫硫系統中原本就含有提高排氣溫度、可以脫白，同時又可回收一部分冷凝水的煙氣換熱器系統（GGH）。但是由于我國當時并未要求煙氣脫白， 并且GGH 系統投資大、運行成本高、維護費用大，不具備經濟效益，所以國內電廠普遍未安裝GGH 系統。

其實早在20 世紀80 年代，德國就已經要求濕法脫硫煙氣溫度不低于72 ℃[1]。低低溫高效煙氣處理技術（MGGH 技術）首先在日本出現[2]，與GGH 相比，具有煙氣不泄露、二氧化硫排放濃度低、抗腐蝕能力強等特點。 MGGH 采用水作為熱交換介質（GGH 為氣氣換熱器），熱交換效果好，同時由于煙氣在收塵器前降溫，提高了除塵器的除塵效率。

3 脫白技術比較

目前有較多學者研究煙氣脫白技術。 陳蓮芳[3]研究了濕法脫硫白煙的生成機制，提出了把進入脫硫系統前的煙氣分成兩股，一股進脫硫塔正常濕法脫硫，一股旁路與脫硫塔出口煙氣混合，可以實現提高煙囪排放溫度， 徹底解決脫白難題的方案；其缺點是SO2排放容易超標。楊帆[4]結合MGGH 技術，研究升溫脫白、初始脫白、再熱脫白等技術路線，設計出一套MGGH 系統，可以保證春夏季節不出現白煙。 馬修元[5]運用數值模擬技術發現，脫白技術的能耗會隨著大氣環境發生變化，當大氣溫度濕度較低時，煙氣需升溫到100 ℃以上。 黃運波[6]認為，應該從脫硫塔吸收液入手，降低吸收液溫度、減少煙氣的含濕量，才能有效降低脫白裝置的能耗。 魏璠[7]、路源[8]等用CaCl2溶液對煙氣進行噴淋除濕，發現CaCl2溶液除濕效果較好， 能回收50 ℃以上的煙氣熱量。

4 展望

MGGH 可以有效解決水泥廠濕法脫硫時的脫白問題，且具有不漏風、耐腐蝕等優點。 有水泥企業[9]已經開始考慮增加MGGH 系統，但是由于MGGH的投資、運行成本仍較高，在水泥廠的應用還需要進一步的研究。 MGGH 未來必然成為水泥廠脫硫系統的一部分。