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有色煙羽(白色、藍色、黃色、灰色)和石膏雨 如何產生?如何消除?

分類:行業(yè)熱點 > 大氣防治    發(fā)布時間:2017年9月4日 10:49    作者:來源:北極星環(huán)保網    文章來源:北極星固廢網

繼上海之后,浙江省也將燃煤鍋爐消除“有色煙羽”寫入地方環(huán)保標準。8月28日,浙江省環(huán)保廳發(fā)布了浙江省強制性地方環(huán)境保護標準《燃煤電廠大氣污染物排放標準》。標準要求:位于城市主城區(qū)及環(huán)境空氣敏感區(qū)的燃煤發(fā)電鍋爐應采取煙溫控制及其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現(xiàn)象。

燃煤電廠煙氣經煙囪排入大氣,因天空背景色和天空光照、觀察角度等原因,視覺上通常為白色、灰色、藍色等。這些有色煙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) “ 白色煙羽 ”

1. “白色煙羽”的成因

我國大部分煙氣脫硫采用濕法脫硫工藝,尤其是石灰石-石膏法工藝。這種工藝可以使煙溫降低到 45-55℃,這些低溫飽和濕煙氣,直接經煙囪進入大氣環(huán)境,遇冷凝結成微小液滴,產生“白色煙羽”,俗稱“大白煙”、“白龍”。

圖片來源:網絡

雖然單純的白色煙羽對環(huán)境質量沒有直接的影響,但會對周圍居民生活造成困擾。環(huán)保局也經常會受到類似的投訴。因此許多配備濕法煙氣脫硫裝置的企業(yè)、把消除“白色煙羽”作為超低排放改造的重要內容之一。國電環(huán)境保護研究院調研了全國火電廠95座,涉及235臺機組,在所有調研的122根煙囪中,有107根出現(xiàn)濕煙羽,占88%,未出現(xiàn)濕煙羽的電廠多采用半干法脫硫、煙氣加熱技術或“煙塔合一”技術。95個電廠有17個電廠被周邊居民投訴,僅有2個電廠當?shù)卣岢鲆蟆?/p>

2. “白色煙羽”的影響因素

濕法脫硫過程中,脫硫漿液與高溫煙氣接觸,一方面水分蒸發(fā)、增加煙氣含濕量,另一方面,煙氣溫度降低,煙氣攜帶水蒸氣的能力降低。煙氣達到飽和狀態(tài)后,會攜帶部分小液滴。攜帶小液滴的飽和濕煙氣經過除霧器除去部分液滴后排入大氣,由于環(huán)境溫度比煙氣溫度低,飽和濕煙氣中的水分凝結小液滴、形成白色煙羽。環(huán)境溫度越低、環(huán)境濕度越大、白色煙羽越長。

3. “白色煙羽”治理措施

將脫硫后的 45-55℃煙氣加溫到 70-80℃,可以消除白色煙羽。加熱溫度,與環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、脫硫出口濕煙氣溫度有關。

50℃的濕煙氣、在 10℃的環(huán)境下、加熱到 71.4℃;

50℃的濕煙氣、在 5℃的環(huán)境下、加熱到 86.2℃;

45℃的濕煙氣、在 10℃的環(huán)境下、加熱到 57.9℃;

55℃的濕煙氣、在 10℃的環(huán)境下、加熱到 87.9℃。

可見,在環(huán)境溫度相同情況下,低溫濕煙氣只需要加熱到較低的溫度,就能消除白色煙羽。按照這個規(guī)律,可以采用“先冷凝再加熱”的方法:即用凝結水先對脫硫后的濕煙氣降溫、再用管式氣時,回收了大量凝結水,由于冷凝后的濕煙氣需要加熱的溫度降低,減少了能耗(水析出后濕煙氣的定壓比熱降低)。

采用濕法脫硫工藝的燃煤機組煙囪出口容易形成“白色煙羽”,直接加熱法雖然能夠消除“白色煙羽”,但會增加機組的運營能耗。采用“先冷凝再加熱的工藝”,是治理白色煙羽的有效節(jié)能措施。

典型的治理白色煙羽的技術路線和案例(表)

 

(數(shù)據(jù)來源:國電環(huán)保研究院)

(二) “ 藍色煙羽 ”

煙氣經過濕法脫硫處理后,煙囪排出的白色水霧消散后,有時會拖一條長長的藍色煙羽。這種情況不僅發(fā)生在燃煤電廠、鋼鐵企業(yè)的燒結機煙氣脫硫裝置后,在焦爐煤氣尾氣治理、磚瓦企業(yè)煙氣脫硫除塵后,都有這種現(xiàn)象的發(fā)生。

一些用高硫煤矸石作原料或是使用高硫煤作燃料的磚瓦企業(yè),會排出一種混濁程度很高的藍煙,黃煙,或者是與干燥室內的潮氣混合而成的藍白色或灰白色的混濁煙霧。

這個混濁的煙霧,視覺污染嚴重。雖然經過了脫硫除塵器,各項排放指標都達到了新標準的要求,但這個視覺污染給人的感覺實在是太差。加上現(xiàn)在環(huán)保形勢的壓力,不僅環(huán)保部門不認可,附近的老百姓也不認可。

“藍煙”的形成原因,主要因為煙羽中SO3氣溶膠、NH3氣溶膠在光照條件下反射引起。SO3、NH3的排放成為影響煙羽顏色和不透明度最主要的因素。在大多數(shù)情況下,當煙氣中硫酸氣溶膠、NH3氣溶膠的濃度超過10-20ppm時,會出現(xiàn)可見的藍煙煙羽,而且硫酸氣溶膠、NH3氣溶膠的濃度越高,煙羽的顏色越濃、煙羽的長度也越長,嚴重時甚至可以落地。同時尾跡的問題還與當時的氣相條件相關,在陰天和在晴天所看到的“藍煙”程度是不一樣的。消除“藍煙”,關鍵是減少SO3、NH3在排放煙氣中的濃度。

(三)“ 石膏雨 ”

當前的濕法煙氣脫硫裝置普遍不采用 GGH,煙氣排放溫度過低、降低了煙氣排放的提升能力。煙囪排放的煙氣在大氣中不能完全擴散、霧滴顆粒發(fā)生聚集、并在煙囪周圍降落、形成難以清除的白色固體,即“石膏雨”。

可通過電除塵器配煙氣余熱利用系統(tǒng),在煙囪入口設置凈煙氣換熱器( MGGH) ,將煙氣煙囪入口煙溫加熱到80 ℃以上,有效避免了煙氣在煙囪上升階段冷凝液的形成,從而達到消除“石膏雨”。

(四)“ 灰色煙羽 ”

對于一些環(huán)保數(shù)據(jù)達標的電廠,有時煙囪冒的煙依然會呈現(xiàn)黑灰色。

圖片來源:蒼南縣環(huán)保局

2017年8月26日,華潤溫州電廠被居民舉報排放“黑煙”,蒼南縣環(huán)保局立即前往現(xiàn)場調查。沿途觀察該電廠的煙囪排出煙氣,隨著距離變化煙氣顏色也在變化,在距離該公司2-5公里處,部分煙氣呈最深的灰黑色,在到達1公里之內時,煙氣呈純白色。

到達電廠之后,在線監(jiān)控顯示: 1號機、2號機排放濃度分別為煙塵: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,均遠低于國家排放標準。據(jù)中國環(huán)境監(jiān)測總站于2017年2月、6月、8月對該廠在線監(jiān)控進行比對監(jiān)測,在線監(jiān)控數(shù)據(jù)與實際相符。浙江省環(huán)境監(jiān)測中心2017年1月、6月的監(jiān)督性監(jiān)測結果也符合標準。

那么為什么會出現(xiàn)灰色煙羽呢?蒼南縣環(huán)保局給出解讀:

人眼之所以能看到東西,是因為光線在照射到物體表面,發(fā)生反射,反射后的光源進入人眼被視網膜識別成像。而在環(huán)境光線較暗的情況下,所能反射的光源較少,人眼接受到的光源亦較少,人眼看物體會感覺發(fā)黑、發(fā)暗。而電廠排放的“白煙”實則為水蒸氣,之所以人為視覺上感覺“發(fā)暗、發(fā)黑”,實際為光線較暗的情況下,煙囪煙氣所能折射出來進入人眼的光源較少,特別是在陰雨天氣和傍晚時分。

(文章數(shù)據(jù)來源:浙江省環(huán)保廳、國電環(huán)保研究院、蒼南縣環(huán)保局、至清時光等)


來源:北極星環(huán)保網

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