燃煤電廠濕煙羽成因及對策研究

大氣網(wǎng)訊:摘要：為了了解燃煤電廠“濕煙羽”的成因及治理對策,首先對國內(nèi)近百家電廠進(jìn)行調(diào)研,初步了解濕煙羽的現(xiàn)狀及主要影響因素。通過測量濕煙羽長度對其進(jìn)行量化,同時(shí)通過理論計(jì)算對濕煙羽的形成和消散進(jìn)行驗(yàn)證;最后對比各種可行的濕煙羽消除技術(shù),提出可行的濕煙羽治理技術(shù)路線。通過研究,我們認(rèn)為濕煙羽是由煙氣中水汽過飽和凝結(jié)形成的。消除濕煙羽主要有三種技術(shù)路線:煙氣再熱法、煙氣冷凝法、煙氣冷凝再熱復(fù)合法。本文濕煙羽治理技術(shù)路線認(rèn)為:在中部和北部等環(huán)境溫度較低的地區(qū)建議采用煙氣冷凝再熱復(fù)合技術(shù),在南方建議采用常規(guī)煙氣再熱方式。具體的改造方案要根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件、現(xiàn)場場地條件、環(huán)保要求等多種因素綜合考慮,咨詢專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行多方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)對比分析后確定。

隨著國家超低排放改造的推進(jìn)，大部分電廠濕法脫硫裝置取消原GGH。濕法脫硫一般采用噴淋洗滌工藝，在去除二氧化硫的同時(shí)，大量液態(tài)水被氣化進(jìn)入煙氣中，煙氣溫度降低到50±5℃左右，與煙氣的水露點(diǎn)溫度接近。這種飽和濕煙氣不經(jīng)過再加熱而直接排入大氣的排放方式稱為“濕煙氣排放”。

煙囪排出的濕煙氣與溫度較低的環(huán)境空氣發(fā)生接觸，在煙氣降溫過程中，煙氣中所含水蒸氣過飽和凝結(jié)，凝結(jié)水滴對光線產(chǎn)生折射、散射，從而使煙羽呈現(xiàn)出白色或者灰色，稱其為“濕煙羽”（即俗稱的“大白煙”、“白霧”、“白色煙羽”等）。

從本質(zhì)上講，“濕煙羽”現(xiàn)象就是濕煙氣中水汽凝聚產(chǎn)生的水霧，不會(huì)對環(huán)境造成污染。相比干煙氣排放，污染物排放總量不會(huì)變化。但是采用濕煙氣排放時(shí)，“煙羽”的抬升高度會(huì)有所降低，擴(kuò)散效果相對較差，污染物在煙囪附近的落地濃度會(huì)增加，對周邊環(huán)境后有一定影響。環(huán)境溫度低、除霧效果較差時(shí)，則有可能發(fā)生“煙囪雨”現(xiàn)象。此外，在北方冬季等特定情況時(shí)，“濕煙羽”長度可達(dá)2km以上，會(huì)遮擋陽光，導(dǎo)致周邊居民長時(shí)間無法照射到陽光。

目前，浙能等部分電廠安裝有MGGH等煙氣再熱裝置，煙氣再熱幅度一般在20~30℃之間，即煙囪排煙溫度在70~80℃左右。根據(jù)實(shí)際觀測，環(huán)境溫度低于15℃左右時(shí)，仍然會(huì)出現(xiàn)“濕煙羽”現(xiàn)象。在東北地區(qū)，采用干法脫硫工藝的煙囪排煙溫度在120℃以上，在冬季時(shí)也仍然會(huì)出現(xiàn)“濕煙羽”。在相同氣候條件下，濕煙羽的程度隨機(jī)組規(guī)模、負(fù)荷的增大而愈發(fā)明顯。

目前國內(nèi)外對于濕煙羽的成因以及對策目前沒有系統(tǒng)性研究，本文就濕煙羽成因進(jìn)行調(diào)研和測試。目前國內(nèi)外并無專門針對濕煙羽的治理技術(shù)以及報(bào)道，一般是采用煙溫控制技術(shù)（即煙氣加熱）提高污染物擴(kuò)散效果的同時(shí)，起到了一定程度消除“濕煙羽”的效果。本文就目前對濕煙羽治理有一定效果的技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和歸納，初步得到治理技術(shù)路線。

1濕煙羽現(xiàn)狀及規(guī)律

本次共調(diào)查了95座（其中城市電廠65座）火電廠，涉及235臺機(jī)組，裝機(jī)容量為94073MW。電廠遍布全國，基本具有普遍的代表性。對調(diào)研情況進(jìn)行分析：對季節(jié)而言，濕煙羽嚴(yán)重程度排序?yàn)椋憾荆厩锛荆敬杭荆鞠募?；就時(shí)間段而言，夜間濕煙羽較嚴(yán)重，中午最輕；就天氣而言，陰雨天濕煙羽較嚴(yán)重；就地區(qū)而言，北方地區(qū)出現(xiàn)濕煙羽比例明顯比南方地區(qū)高；就脫硫工藝而言，干法脫硫工藝基本沒有濕煙羽情況，但在東北地區(qū)冬季時(shí)也有較嚴(yán)重的濕煙羽；濕除對于濕煙羽影響并不明顯；采用煙氣再熱的電廠，一般沒有濕煙羽現(xiàn)象，但是在冬季時(shí)（特別是北方地區(qū)）也存在濕煙羽。

2國內(nèi)外技術(shù)與政策現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代，德國在《大型燃燒設(shè)備法》中明確規(guī)定，煙囪出口煙氣溫度不得低于72℃，因此采用GGH技術(shù)控制排煙溫度。德國加入歐盟以后，從2002年開始采用歐盟標(biāo)準(zhǔn)，不再限制排煙溫度。美國、日本等國家也沒有對“濕煙羽”及煙囪排煙溫度進(jìn)行明文規(guī)定。但是自