浙江省将燃煤锅炉消除“有色烟羽”写入强制性地方环保标准
发布时间:2017-09-19    浏览:649次    来源: admin

燃煤电厂烟气经烟囱排入大气,因天空背景色和天空光照、观察角度等原因,视觉上通常为白色、灰色、蓝色等。这些有色烟羽及石膏雨的形成原因是什么,是否需要消除,如何消除?下面一起了解一下。

(一) “ 白色烟羽 ”

1. “白色烟羽”的成因

我国大部分烟气脱硫采用湿法脱硫工艺,尤其是石灰石-石膏法工艺。这种工艺可以使烟温降低到 45-55℃,这些低温饱和湿烟气,直接经烟囱进入大气环境,遇冷凝结成微小液滴,产生“白色烟羽”,俗称“大白烟”、“白龙”。

虽然单纯的白色烟羽对环境质量没有直接的影响,但会对周围居民生活造成困扰。环保局也经常会受到类似的投诉。因此许多配备湿法烟气脱硫装置的企业、把消除“白色烟羽”作为超低排放改造的重要内容之一。国电环境保护研究院调研了全国火电厂95座,涉及235台机组,在所有调研的122根烟囱中,有107根出现湿烟羽,占88%,未出现湿烟羽的电厂多采用半干法脱硫、烟气加热技术或“烟塔合一”技术。95个电厂有17个电厂被周边居民投诉,仅有2个电厂当地政府提出要求。

2. “白色烟羽”的影响因素

湿法脱硫过程中,脱硫浆液与高温烟气接触,一方面水分蒸发、增加烟气含湿量,另一方面,烟气温度降低,烟气携带水蒸气的能力降低。烟气达到饱和状态后,会携带部分小液滴。携带小液滴的饱和湿烟气经过除雾器除去部分液滴后排入大气,由于环境温度比烟气温度低,饱和湿烟气中的水分凝结小液滴、形成白色烟羽。环境温度越低、环境湿度越大、白色烟羽越长。

3. “白色烟羽”治理措施

将脱硫后的 45-55℃烟气加温到 70-80℃,可以消除白色烟羽。加热温度,与环境温度、环境湿度、脱硫出口湿烟气温度有关。

50℃的湿烟气、在 10℃的环境下、加热到 71.4℃;

50℃的湿烟气、在 5℃的环境下、加热到 86.2℃;

45℃的湿烟气、在 10℃的环境下、加热到 57.9℃;

55℃的湿烟气、在 10℃的环境下、加热到 87.9℃。

可见,在环境温度相同情况下,低温湿烟气只需要加热到较低的温度,就能消除白色烟羽。按照这个规律,可以采用“先冷凝再加热”的方法:即用凝结水先对脱硫后的湿烟气降温、再用管式气时,回收了大量凝结水,由于冷凝后的湿烟气需要加热的温度降低,减少了能耗(水析出后湿烟气的定压比热降低)。

采用湿法脱硫工艺的燃煤机组烟囱出口容易形成“白色烟羽”,直接加热法虽然能够消除“白色烟羽”,但会增加机组的运营能耗。采用“先冷凝再加热的工艺”,是治理白色烟羽的有效节能措施。

(二) “ 蓝色烟羽 ”

烟气经过湿法脱硫处理后,烟囱排出的白色水雾消散后,有时会拖一条长长的蓝色烟羽。这种情况不仅发生在燃煤电厂、钢铁企业的烧结机烟气脱硫装置后,在焦炉煤气尾气治理、砖瓦企业烟气脱硫除尘后,都有这种现象的发生。

一些用高硫煤矸石作原料或是使用高硫煤作燃料的砖瓦企业,会排出一种混浊程度很高的蓝烟,黄烟,或者是与干燥室内的潮气混合而成的蓝白色或灰白色的混浊烟雾。

这个混浊的烟雾,视觉污染严重。虽然经过了脱硫除尘器,各项排放指标都达到了新标准的要求,但这个视觉污染给人的感觉实在是太差。加上现在环保形势的压力,不仅环保部门不认可,附近的老百姓也不认可。

“蓝烟”的形成原因,主要因为烟羽中SO3气溶胶、NH3气溶胶在光照条件下反射引起。SO3、NH3的排放成为影响烟羽颜色和不透明度最主要的因素。在大多数情况下,当烟气中硫酸气溶胶、NH3气溶胶的浓度超过10-20ppm时,会出现可见的蓝烟烟羽,而且硫酸气溶胶、NH3气溶胶的浓度越高,烟羽的颜色越浓、烟羽的长度也越长,严重时甚至可以落地。同时尾迹的问题还与当时的气相条件相关,在阴天和在晴天所看到的“蓝烟”程度是不一样的。消除“蓝烟”,关键是减少SO3、NH3在排放烟气中的浓度。

(三)“ 石膏雨 ”

当前的湿法烟气脱硫装置普遍不采用 GGH,烟气排放温度过低、降低了烟气排放的提升能力。烟囱排放的烟气在大气中不能完全扩散、雾滴颗粒发生聚集、并在烟囱周围降落、形成难以清除的白色固体,即“石膏雨”。

可通过电除尘器配烟气余热利用系统,在烟囱入口设置净烟气换热器( MGGH) ,将烟气烟囱入口烟温加热到80 ℃以上,有效避免了烟气在烟囱上升阶段冷凝液的形成,从而达到消除“石膏雨”。

(四)“ 灰色烟羽 ”

对于一些环保数据达标的电厂,有时烟囱冒的烟依然会呈现黑灰色。

2017年8月26日,华润温州电厂被居民举报排放“黑烟”,苍南县环保局立即前往现场调查。沿途观察该电厂的烟囱排出烟气,随着距离变化烟气颜色也在变化,在距离该公司2-5公里处,部分烟气呈最深的灰黑色,在到达1公里之内时,烟气呈纯白色。

到达电厂之后,在线监控显示: 1号机、2号机排放浓度分别为烟尘:1.63mg/m3、1.92mg/m3,二氧化硫:24.84mg/m3、10.49mg/m3,氮氧化物:25.53mg/m3、41.58mg/m3,均远低于国家排放标准。据中国环境监测总站于2017年2月、6月、8月对该厂在线监控进行比对监测,在线监控数据与实际相符。浙江省环境监测中心2017年1月、6月的监督性监测结果也符合标准。

那么为什么会出现灰色烟羽呢?苍南县环保局给出解读:

人眼之所以能看到东西,是因为光线在照射到物体表面,发生反射,反射后的光源进入人眼被视网膜识别成像。而在环境光线较暗的情况下,所能反射的光源较少,人眼接受到的光源亦较少,人眼看物体会感觉发黑、发暗。而电厂排放的“白烟”实则为水蒸气,之所以人为视觉上感觉“发暗、发黑”,实际为光线较暗的情况下,烟囱烟气所能折射出来进入人眼的光源较少,特别是在阴雨天气和傍晚时分。

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