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煙氣脫白--噴霧洗滌脫白除濕技術

  煙氣脫白--噴霧洗滌脫白除濕技術


  煙氣脫白現在是諸多行業所麵臨的一個急需解決的環保問題之一,因為不少省市都對“有色煙羽”的治理進行了明文規定,並製定了治理時限。隨之有越來越多的人想了解煙氣脫白技術。


  鍋爐脫硫後濕煙氣排煙的除濕脫白技術,在脫除視覺白煙的同時,可回收大量的低溫餘熱和煙氣含水,有相當的節能經濟效益;除濕過程中還能吸附各種汙染物的細小顆粒,同步實現超低排放。


  行業背景


  一、技術背景簡介


  單純的水蒸氣是可以蒸發上升到大氣中的,單純的灰塵汙染也是可以降落的地麵的,脫硫後的濕煙氣夾雜著各種汙染顆粒物,造成水蒸氣不能上升,汙染物也不能下降,漂浮在距地麵3000米左右,積少成多便成了霧霾。


  以《GB 28662-2012鋼鐵燒結、球團工業大氣汙染物排放標準》為例,要求2015年後,NOx<200mg、SO2<200 mg、顆粒物<50 mg,一根100萬m?/h煙氣量的煙囪,按照每年7000h工作時間計算,一年向空中排放固體顆粒物總量約3850噸,水氣約60萬噸,全國無數根煙囪累計起來,數據驚人。


  我國目前燃煤鍋爐99%上了脫硫,其中超過90%采用濕法,拋開投資和運行成本問題不說,就算我國各種燃煤鍋爐都達到超低排放水平,也不能徹底解決大氣霧霾汙染,原因就是沒有控製排放煙氣的濕度,而這恰恰是形成霧霾的根源。


  能有效解決濕法脫硫的排煙除濕脫白,不僅能根除霧霾汙染,還能低成本實現環保達標、超低近零排放、提高燃煤效率,特別是回收煙氣中的水分和餘熱,能兼顧解決環境與發展的矛盾。


  二、我國濕排煙帶出水分的總量估算


  水在自然界中呈現三種狀態:固態冰、雪,液態水、霧;氣態水蒸汽。水吸熱後會蒸發相變為水蒸汽進入大氣,大氣中的水蒸汽含量達到一定程度會飽和達到含濕量的較大值,飽和後的大氣遇冷降溫就會再相變為霧、雨、雪、冰雹等,自然界水變蒸汽、蒸汽冷凝成水是一個可逆過程,有其自身規律和平衡。


  燃煤鍋爐濕法脫硫係統排煙帶出的水分,以300MW機組為例,脫硫係統的水平衡如圖1所示,脫硫係統每小時消耗水120m?/h,包括原煙氣帶水分71.8 m?/h、脫硫增加40m?/h,年耗水量~100萬噸。


  按照燃燒噸煤放散煙氣10000Nm?/t、濕煙氣所含水分112g/Nm?估算,每燃燒1噸煤濕煙氣帶走水份1噸,主要包括煤中原始含水、脫硫補充水,2014年全國消耗煤36-37億噸,燃煤煙氣帶入大氣的水份高達三十多億噸。


  其次是天然氣燃燒,煤改氣一直被我國和北京等有些地方做為控製大氣汙染的主要技術措施,不談天然氣的來源和價格問題,也不論天然氣燃燒溫度高導致排煙氮氧化物含量高,一個很大問題是每燃燒1單位體積的天然氣,會產生2倍體積的水蒸汽。


  年我國天然氣消耗量1800億立方米,則產生3600億立方米水蒸汽,折合近3億噸水分。


  僅此兩項,我國每年就人為增加~40億噸的水分進入大氣。加上鋼鐵、化工等其它行業,我國工業煙氣排放總量超過50億噸,夾帶著達標後的殘餘汙染物成分,並且主要集中在京津冀、長三角、珠三角等經濟發展區域,分布極不均勻。


  按照常識或檢測,都可以確定這就是我國近年來大氣環保控製指標逐年大幅降低、但霧霾卻加重的原因,是我國大氣汙染控製從標準和技術規範層麵必須盡快解決的問題。


  三、現有的除濕脫白技術


  我國在引進的石灰石石膏濕法脫硫成套技術中,包含煙氣再熱器,業內稱GGH(Gas-Gas Heater),通過濕煙氣與幹煙氣間接換熱將其溫度抬升到80°C以上排放。


  采用GGH再熱器的優點是隻需一組換熱器,應用中出現了堵塞、腐蝕、串煙導致排放超標等一些問題影響了電廠的正常運行。


  隨後引進了熱媒循環煙氣再熱器MGGH(Media Gas-Gas Heater),采用降溫和升溫兩組換熱器分離單獨布置,成功解決了堵塞、串煙問題,腐蝕問題通過換熱器采用耐腐材料也有解決辦法,新的問題是造價過高。


  由於MGGH再熱器的升溫換熱器是將濕煙氣間接升溫為幹煙氣,腐蝕更突出,MGGH在國產化過程中,有些用戶隻用降溫換熱器,用軟水或環境空氣做為換熱介質,升溫後回收利用,脫硫後濕煙氣直接排放。


  國外也有用戶采用輔助燃燒產生高溫幹煙氣,與脫硫後濕煙氣混風+升溫除進行除濕脫白。


  我國火電鍋爐在實際大範圍推廣濕法脫硫過程中,原設計機組多拆除GGH,新建基本不用GGH,代之以防腐蝕煙囪直接濕排煙,鋼鐵、化工等其它行業也紛紛效仿,這就是導致我國產生嚴重霧霾的主要根源。