水泥生產(chǎn)窯尾收塵尾排煙羽問(wèn)題的探討

環(huán)保網(wǎng)訊:以燃煤為燃料的水泥廠窯尾收塵尾排出可見(jiàn)煙羽現(xiàn)象是水泥廠文明生產(chǎn)和環(huán)境質(zhì)量的新問(wèn)題。研究表明，水泥廠在當(dāng)前的工藝設(shè)備條件下，SO3的排放是影響煙羽顏色和不透明度的重要因素之一。

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，水泥生產(chǎn)的窯尾除塵一直受到人們更多的關(guān)注。許多水泥廠都有過(guò)這樣的經(jīng)歷：窯尾收塵尾排煙囪.階段性地可見(jiàn)明顯的白煙。煙囪口附近是透明的。排煙約10多m后，顏色是灰白色的，從不同角度看顏色有稍許變化。在線檢測(cè)和實(shí)時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù)表明.煙囪顆粒物排放數(shù)值并沒(méi)有超標(biāo)。然而，究竟是什么原因?qū)е逻@種現(xiàn)象的發(fā)生呢?且看下面的案例。

經(jīng)過(guò)多次煙氣測(cè)試。在原料磨停和原料磨開(kāi)的2種情況下.顆粒物排放值維持在12～15mg/m3之間.磨開(kāi)轉(zhuǎn)為磨停的切換過(guò)程中.顆粒物排放未出現(xiàn)較大的波動(dòng)。同時(shí)在線監(jiān)測(cè)上顯示的顆粒物排放數(shù)據(jù)維持在12-22mg/m3之間.也未發(fā)現(xiàn)原料磨開(kāi)停切換過(guò)程中出現(xiàn)異常波動(dòng)情況。從表1、表2中不難看出，磨開(kāi)時(shí)煙氣含濕量較大，但煙囪觀察不到有水汽出現(xiàn)。磨停時(shí)煙氣含濕量略小，但能從煙囪看出有可見(jiàn)物充冒，這說(shuō)明煙囪的可見(jiàn)物并不是由水汽造成的?；蛘哒f(shuō)不是由水汽原因直接造成的。但是，在磨開(kāi)與磨停工況下，SO2的數(shù)據(jù)變化卻非常大。由15mg/m3上升至251mg/m3。如此大的變化，使我們不得不聯(lián)系到S02與煙囪可見(jiàn)物的關(guān)系。

1.煙羽

2000年，在美國(guó)電力公司Gavin電廠首次出現(xiàn)煙羽現(xiàn)象。該廠在總?cè)萘繛?600MW的多個(gè)機(jī)組上安裝了SCR裝置和濕法FGD裝置后，煙囪排煙由原來(lái)幾乎看不到的煙羽。改變?yōu)檩^為濃厚的藍(lán)色、黃色煙羽.對(duì)電廠的景觀產(chǎn)生不良的影響。隨著越來(lái)越多的SCR裝置和濕法FGD裝置的投運(yùn)，我國(guó)部分水泥廠、電廠也出現(xiàn)了類似的現(xiàn)象。煙囪排放出現(xiàn)可見(jiàn)煙羽的主要原因是煙囪排出的煙氣中含有硫酸的氣溶膠。

煙囪排出的煙氣中由于亞微米顆粒粉物的存在，使得H2S04以亞微米顆粒粉物作為凝結(jié)核，加強(qiáng)了凝結(jié)過(guò)程。硫酸氣溶膠的粒徑非常小，對(duì)光線產(chǎn)生散射。由于顆粒的尺寸和可見(jiàn)光的波長(zhǎng)接近，屬于瑞利散射。

瑞利散射的特點(diǎn)是，散射光的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的4次方成反比。

因此短波的藍(lán)色光線散射要比長(zhǎng)波的紅色光線強(qiáng)許多。最終使得煙囪在陽(yáng)光照射的反射側(cè)，排煙的煙羽呈現(xiàn)藍(lán)色.而在煙羽的另一側(cè)(透射側(cè))呈現(xiàn)黃褐色。

2.影響煙羽的因素

影響煙羽顏色和不透明度(濁度)的主要因素是，氣溶膠顆粒粒徑的大小和濃度。太陽(yáng)光的照射角度;煙囪的排煙溫表l某水泥廠5000t/d窯尾除塵器尾排測(cè)試情況(磨開(kāi)時(shí))表2某水泥廠5000t/d窯尾除塵器尾排測(cè)試情況(磨停時(shí))度;大氣環(huán)境條件。在大多數(shù)的情況下，尤其是HrS04氣溶膠、水、亞微米顆粒物同時(shí)存在時(shí)，凝結(jié)是主要的生成機(jī)理。煙羽的濁度主要受到煙氣中可凝結(jié)物和亞微米飛灰濃度的影響。當(dāng)H2s04濃度較低或中等時(shí)，亞微米煙塵的粒徑分布對(duì)煙羽的濁度有明顯的影響。主要是由于這些顆粒起到了汽相H2S0。凝結(jié)中心的作用。因此，在水泥廠建設(shè)了滿足環(huán)保要求的高效除塵器、SCR脫硝裝置和煙氣脫硫裝置后，在無(wú)法進(jìn)一步降低亞微米顆粒物排放濃度的情況下，除由于煙羽中水蒸汽凝結(jié)所造成的白色煙羽之外。S0、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(dāng)煙氣中硫酸氣溶膠的濃度超過(guò)lOxl0巧時(shí)，會(huì)出現(xiàn)可見(jiàn)的藍(lán)煙、黃煙煙羽，且硫酸氣溶膠的濃度越高，煙羽的顏色越濃、煙羽的長(zhǎng)度也越長(zhǎng).嚴(yán)重時(shí)甚至可以落地。

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