目前国内绝大多数燃煤电厂或是其它化工行业的烟气在排放前大都进行了湿法脱硫，温度降至45℃~55℃，此时的烟气通常是饱和湿烟气，烟气中含有大量水蒸汽，水蒸汽中含有较多的溶解性盐、SO3、凝胶粉尘、微尘等(都是雾霾的主要成分)。如果烟气由烟囱直接排出，进入温度较低的环境空气中，由于环境空气的饱和湿度比较低，在烟气温度降低过程中，烟气中的水蒸汽会凝结形成湿烟羽。造成对大气的不仅是视觉的而且是实质上污染。 湿烟羽的形成机理如图1所示。图1中的曲线为湿空气的饱和曲线，假设湿烟气在烟囱出口处的状态位于A点，而环境空气的状态位于F点，烟气在离开烟囱时处于未饱和状态。湿烟气与环境空气}昆合过程开始沿AB线变化，达到B点后烟气变为饱和湿烟气，此后湿空气与环境空气的混合沿着曲线BDE变化，而多余的水蒸汽将凝结成液态小水滴，形成湿烟羽。 常用处理工艺 由于南北东西地域的不同，气候条件相差很大。比如平均温度、湿度，极端温度相差很大，采用的方法技术也不尽相同。还有各企业的工艺流程条件不同、余热资源不同、投资要求不同，采取的脱硫消白方法不同等因素，工艺方案千变万化有很大的差别,但满足用户要求是技术方案的根本要求。根据湿烟羽形成及消散的机理，目前常用的方法归纳为： 烟气加热技术、烟气冷凝技术、烟气先冷凝再热技术及各种方法的组合技术。 以上这些技术的组合总的来讲达到的目的是消白、节能、投资低，即“性能/投资=性价比”高。

在我国火电、钢铁、建材、水泥等行业的烟气净化工艺中大多使用了湿法脱酸工艺，从湿法处理系统出来的饱和湿烟气中含有大量水蒸气，水蒸气中又含有溶解性盐、粉尘等污染物。水蒸气进入温度较低的环境中，在烟气温度降低过程中，烟气中的水蒸气会和污染物凝结形成湿烟羽，出现烟囱冒白烟、灰烟的情况，视觉效果比较差，对周边居民生活产生了影响。目前，许多省市的火电或其他行业地方标准中都将白烟的排放列入了控制指标中。 目前生活垃圾焚烧行业的国家标准《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485—2014）对白烟的控制无相关要求，地方规范也无相关参考标准。垃圾焚烧发电烟气脱白技术路线主要参考火电行业，各技术路线的适用性无系统性总结。基于此，本文从理论上对各种烟气脱白工艺的特点进行了详细比较，并对类似项目的脱白工艺选择给出了建议。 1垃圾发电行业烟气脱白特点 烟气脱白技术主要受工艺流程条件、余热资源、投资要求等因素影响。虽然各行业的烟气脱白工艺都各不相同，但考虑到节能和投资方面的因素，烟气脱白常用的技术路线主要有3种：烟气加热技术、烟气冷凝技术、烟气先冷凝再加热技术，这3种技术路线及组合方案也延伸出了许多种脱白工艺流程。 垃圾发电和火电行业相比有其特殊性，一是大部分垃圾发电厂鉴于环保要求，选址通常距离居民区较远，在各项污染物排放达标的情况下，白烟对居民的视觉影响并不大，影响人群数量较少，没有设置烟气脱白的必要性。二是参考火电厂脱白工艺，无论采用加热还是冷凝后再加热的方法，所需的蒸汽和电能消耗较大，而垃圾发电厂由于垃圾热值较低，产生的蒸汽或发电量与燃煤电厂相比太小，不适合耗费大量蒸汽或电能再加热烟气。因此，垃圾电厂烟气脱白最重要的考虑因素有：投资运营成本和技术实用性。 除热源以外，垃圾发电烟气脱白方案主要受烟气净化工艺的影响。下面将对比介绍烟气净化工艺及配套烟气脱白的工艺技术路线。 2垃圾发电行业烟气净化工艺及烟气脱白技术方案 2.1常规烟气净化工艺 为满足现行的《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485—2014）要求，垃圾发电烟气净化的常规工艺为“SNCR（炉内脱硝）＋半干法脱酸＋干法脱酸＋活性炭吸附＋布袋除尘器除尘”。余热锅炉出口的烟气（约190℃）进入半干反应塔，进行第一步脱酸处理。消石灰通过制浆系统制成石灰浆，经过旋转雾化器与冷却水一同喷射在反应塔内。进入反应塔的烟气与高度雾化的石灰浆液接触，释放热量使水组分蒸发降低烟温，部分反应产生的飞灰（固相）与未反应的石灰在反应塔底部排除，大部分飞灰与烟气一起进入布袋除尘器排除。在半干反应塔和布袋除尘器之间的烟道内分别设置活性碳喷射系统及干粉（消石灰或氢氧化钠）喷射系统。活性碳用于吸附重金属、二噁英、呋喃、TOC等。喷入的消石灰干粉与烟气充分混合可辅助除去烟气中的酸性气体，未反应的物料在除尘器内继续与污染物进行反应。烟气进入袋式除尘器，前段工艺的反应产物（氯化钙、亚硫酸钙、硫酸钙等）与吸附污染物的活性炭及烟尘在通过滤袋时被分离出来。烟气离开布袋除尘器后，通过引风机增压送至烟囱排入大气，烟囱出口排放温度为130～150℃。 根据项目实际运行经验，通过常规烟气净化工艺处理后的烟气，水蒸气含量和含尘量处于一个较低的水平，烟气温度处于较高水平，对白烟的产生作用有限，正常项目冬季或阴雨天气会有可见的白烟，但视觉上的影响并不明显。因此，新建及改造工程中不用考虑半干法＋干法工艺对白烟产生的影响，不必设置烟气脱白装置。但是如果地方标准或环保部门对白烟有特殊要求需要脱白，那么从工艺和经济角度考虑可选择进一步提高烟气温度和降低含尘度。由于目前运行的项目含尘度都能满足国家标准，且增加过滤面积在改造中的难度较大，所以提高烟气温度是最可行的方式。 在布袋除尘器后端增加一套SGH（蒸汽-烟气换热器）或电加热器是提高烟气温度最可行的办法。 （1）电加热：采用电加热方法将空气提高至所需求的温度，再将热空气送入烟道中与烟气混合，提升烟温。其主要设备为风道式电加热器，功率较大，具体根据加热器进出口烟温确定。电加热工艺的缺点是耗电量太大，大幅度提高了厂用电率，优点是设备简单，占地较小。 （2）蒸汽加热：布袋除尘器出口的烟气直接利用SGH（蒸汽-烟气换热器），提升烟温至所需温度。SGH的缺点是设备较复杂，占地较大，优点是可利用部分低品质蒸汽。 2.2带湿法脱酸系统的烟气净化工艺 为满足越来越高的地方环保要求，部分项目使用了湿法脱酸工艺及SCR（选择性催化还原技术）脱硝工艺，布袋除尘器出口的烟气再进入SCR反应器和湿法反应器中进行脱硝和脱酸，然后排入大气。完整工艺为SNCR（炉内脱硝）＋半干法脱酸＋干法脱酸＋活性炭吸附＋布袋除尘器除尘＋湿法脱酸＋SCR脱硝。根据环保要求的不同，有的项目只增加了湿法工艺，多数项目在增加湿法的同时也增加了SCR脱硝系统，湿法工艺和SCR工艺的前后顺序会有变化。 湿法工艺对烟气含水量的影响巨大，也是垃圾焚烧发电厂烟气脱白的主要研究对象。湿法处理系统出口排放温度约60℃，烟气湿度大，直接排到大气极易产生白烟。部分项目使用烟气直接加热方案，采用“GGH（烟气-烟气换热器）+SGH（蒸汽-烟气换热器）工艺”来提高烟气温度，出口烟气可先用GGH（烟气-烟气换热器）与湿法处理系统入口高温烟气换热，提高烟气温度，然后再通过SGH（蒸汽-烟气换热器）和蒸汽换热进一步提升烟气温度。但从本质上来讲，该方法只提高了烟气温度，并未减少烟气中的水分，湿度依然较大，因此需要提升至更高的温度来减少白烟产生。为此，部分项目使用了先冷凝再加热技术，在湿法处理系统出口设置换热器，继续降低烟气温度至45℃左右，在此过程中大量冷凝水析出，烟气中含水率大幅度降低，然后再通过“GGH（烟气-烟气换热器）+SGH（蒸汽-烟气换热器）工艺”提高烟气温度，这样可以大幅度减少白烟的产生。此系统在解决白烟产生的问题上有较好的效果，但缺点是设备较复杂，占地面积较大，对空间高度的要求比较高，且由于使用人为降温和人为升温的方式，人力成本太高，同时由于烟道较为复杂，阻力较大，也大大增加了引风机的耗电量。 本文参考火电领域在烟气脱白经验，从经济、可靠的角度出发，针对垃圾焚烧发电领域的烟气脱白提出了两种技术框架设计思路：一是针对白烟视觉观感不太严重，实际污染物达到排放标准的项目，建议不设置脱白设施（主要针对使用半干法＋干法脱酸工艺的项目）。二是针对白烟视觉观感严重，实际污染物达到排放标准的项目，可以增加烟气再加热或冷凝再加热等设施，利用电厂产生的低品质蒸汽或较少电能，采用成熟技术或新技术协同治理的技术路线（主要针对使用湿法脱酸的项目），在考虑了经济投资、运行费用的基础上，最大限度地减少白烟排放。 本文针对垃圾焚烧发电领域的烟气脱白需求提出了以上建议，以减少设计及改造风险，促进烟气脱白系统在垃圾发电厂的有效应用，对垃圾发电厂烟气脱白工程的实践和应用具有一定的借鉴作用，对部分地区推动垃圾发电烟气脱白项目的顺利开展提供了参考。

我国多数燃煤发电厂采用湿法脱硫，且未安装GGH，导致排烟温度在50℃左右，此时的烟气为饱和湿烟气，含有大量水蒸汽。如果烟气由烟囱直接排出进入温度较低的环境空气中，由于环境空气的饱和湿度比较低，在烟气温度降低过程中，烟气中的水蒸汽会凝结形成湿烟羽(又称有色烟羽)，加上由于除雾器效果不佳从吸收塔中携带出的石膏细颗粒，俗称“石膏雨”。石膏雨会在电厂周围一定范围内沉降，对环境造成影响。 2014年国家发改委、国家环保部、国家能源局联合发文“关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》的通知”中要求，稳步推进东部地区现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组和有条件的30万千瓦以下公用燃煤发电机组实施大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值的环保改造。各电厂脱硫系统出口除雾器均进行高效扩容改造，很多改成三级屋脊式除雾器，保证出口雾滴浓度

湿法脱硫排出的饱和湿烟气与周围空气空气混合，在冷却过程中，所含的水蒸气饱和凝结，凝结水雾滴对光线产生折射.散射，使烟羽呈现白色或灰色，被称为"湿烟羽"，俗称"大白烟"，俗称大白烟"。大白烟的源头是水份，烟气会因饱和蒸汽而产生，并含有大量潜热，因此，烟气脱白的关键是排出温度.湿度控制。 1.烟气脱色的用途和作用 实现一年不出现白色排放，在解决视觉污染的同时，应该至少有四项功能： ①有利于消除雾霾； ②节水； ③节能； ④废水处理； 虽然行业对于烟气脱白是否有助于除霾还有不同的看法，但是帮助除雾.节水.节能已被初步证实，下面分别讨论。 1.1.除雾 烟气中水蒸汽密度为0.804kg/m3，比空气轻，离开烟囱后容易上升，与周围低温空气混合冷却后，水蒸汽饱和凝结成水滴，水滴的密度为1000kg/m3，微粒非常细.密度远远大于空气中的水珠在大气中悬浮而积累，浓雾影响飞行.高速公路交通，透过风能.雨.雪可被刮落或冷落，遇上稳定的天气，浓雾象一个大盖，本身便有溶解的微粒沉淀，也吸收其它污染源微粒，阻止其扩散，在雾层中累积，形成雾霾，这就是我国经常出现的雾霾原因及过程。除湿烟气脱白能去除雾霾，减少大雾天气，尤其重要的是可协同.低成本实现烟尘.SO2.氮氧化物.重金属.有机污染物达标及超低近零排放，使环保从纯投入向有效益转变。 1.2.节水。 在此基础上，估计我国每年人为大气中所排放的水分超过160亿吨。 1)煤电.热电工业：每燃烧1吨标煤，烟尘含水率1吨。循环水冷却塔排水量5吨，煤电.热电工业每年排放到大气中的120亿多吨。 2)钢铁业：每生产1吨钢，要放水1.5吨，整个行业每年都要排出15亿吨的水。 3)焦化工业：每湿熄焦1吨焦炭，排放0.5吨水，焦炉烟道气湿法脱硫.干法脱硫都会排放水分，合计煤焦化工业每年向大气排放超过2亿吨。 4)天然气燃烧：每燃烧1立方米天然气，可产生2立方米.1.55千克的水汽，全国每年排放3亿多吨水。 另外，还有水泥.建筑材料.有色金属.石油化工等工业。 人为大气中释放出160亿吨的水份，与自然循环量相比确实很少，但是，这是基于自然的正常循环，尤其是我国经济发展不平衡.发达地区的排放量比全国平均水平高出10多倍，而且非常不均匀。中国能源消耗巨大的国情决定，在中国做烟气脱白工作时，必须充分重视节水。水汽上苍是雾气.收回来是资源，尤其对于西部缺水的企业，回收水分更有意义。空气含水量是我国不可忽视的重要非常规水源。 1.3.能源利用 假定回收70%的排汽排放蒸汽，采用烟气脱白方式，全国每年可回收100多亿吨水蒸气所产生的热量，用于采暖.将矿粉加热.煤粉，有很大的节能效益。 1.4.废水的处理 烟气脱白不仅没有废水排放，而且有助于处理原来的难处理废水。湿法脱硫废水.焦化废水.综合污水处理产生的浓盐水均为难处理.投资处理费用均较高的废水，传统的以膜处理为主的处理方式很难做到“零排放”或者很难实现低成本“零排放”，采用了烟气脱白后，阻止烟气中的污染物从水中转移到空气中，采用烟气余热与残氧热解热氧化，无害化消解废水中的COD有机物，吸收稀释的氨氮。采用喷雾蒸发浓缩。干燥脱除溶解盐，可大幅降低废水处理投资，尤其降低处理成本。 总之，烟气脱白是实现超低排放.节能.除雾.节水.处理利用废水的有效方法。

阳光纸业热电厂积极响应国家发改委、国家环保部、国家能源局的号召，对所有正在运转的锅炉进行脱硫脱硝改造，已实现了超低排放，目前各排放数据严格控制在NOX≤50mg/Nm3、SO2≤35mg/Nm3，烟粉尘≤5mg/Nm3。湿法脱硫烟气中水分含量较高(13-15%)，烟温较低(50-55℃)，当脱硫后的烟气进入环境空气时，烟气中的水蒸气处于过饱状态后，烟道中的水蒸气处于过饱状态后，烟道温度较低(50-55℃)，烟道中的水蒸气处于过饱状态后，烟道中的水蒸气冷凝，从而形成了烟羽。「白烟」现象造成雾气缭绕，影响视觉，造成露点腐蚀，易引起周围人群的误解及不必要的注意，亦有可能导致氮氧化物，二氧化硫与水分子发生光化学反应，造成雾霾进而影响空气质量。此问题受到热电厂领导的高度重视，在早、月两次会议上多次提及烟道排烟消除白烟的重要性，并针对目前日益严苛的环保压力和政策要求，决定新建480t/h硫化床锅炉烟气除湿除白工程。 热电厂流化床锅炉烟尘除湿脱色工程，简称MGGH，将MGGH应用于两组独立独立布置，不会产生GGH再热器的堵塞、腐蚀、串烟造成排放超标等问题，影响电厂的正常运行。MGGH换热方式为三级烟-水-水换热器，它包括一级原烟气冷却器、一级净烟机和一级净烟机。烟冷机是利用脱硫塔进口烟气添加热热媒质；烟气除湿器利用冷却塔来降低脱硫塔出口净烟气，并回收烟气中的部分水汽；净烟气再加热器利用热媒质；MGGH通过传热介质把锅炉高温烟气热量输送到脱硫塔出口的低温烟气。再循环酸凝水经泵注入晾水塔，成为晾水塔的补给水，节约了大量水资源和化工原料。当前，该项目的烟气除湿和脱白工程已经正常运行，各项参数稳定，有色烟羽完全消失。 “烟气脱色”治理工程是继脱硫脱硝后的又一“艳眼”工程，在行业中占有重要地位。该项目得到了各级领导的高度重视，技术协调和现场安全监督，施工质量和人员配合工作有序、统一，为项目顺利推进提供了有力保证，确保了工程的正常进行。脱白剂工程的顺利运行，是热电公司全体干部职工实践太阳十二条第八条——绿色环保的最佳见证，因为太阳之语：对社会负责，从源头抓起；让绿色成为竞争；全程可控循环；给天空上蓝天，给下一代留下未来。

工业烟气一直是环保问题上的关注重点，工业烟气在排放之前必须要经过脱硫处理，以减少其中的污染物。这其中有一个必不可少的设备——烟气换热器。在湿法脱硫工艺中，常用的烟气换热器主要有回转式烟气换热器、热管式烟气换热器（GGH）及管式热媒水强制循环式换热器（MGGH）。下面我们来简单介绍一下这几种烟气换热器在烟气脱白中的应用情况。 回转式烟气换热器和热管式烟气换热器烟气脱白原理 这两种换热器一般安装在引风机后、脱硫塔入口前的位置，能使脱硫塔入口烟气降至90-100°C。这样烟气温度降低后，烟气体积变小，原脱硫塔内的上升流速自然变小，与脱硫液接触反应时间便会延长，则脱硫效率相应就提高了。同时，由于入口烟气温度的降低，则在烟气入塔时与脱硫液接触时产生的水蒸气量也会大大降低，这样便会减少烟气中水蒸气占有的体积，烟气总体积量便会减少。此外由于入口烟气温度的降低，在脱硫塔内总的运行温度都会降低，排出烟气中所含的饱和湿度含水量大大减少。而净烟气通过GGH温度可以提升至80°C，在此排放温度下，净烟气属于不饱和状态，因此不会产生“白烟”。 在起初引进国内时，由于在运行过程中存在堵塞、漏烟和腐蚀等问题，目前的电厂中多已取消使用，而新建的FGD系统多数也没有预留位置，因此改造起来有难度。相对而言，MGGH克服了以上问题，而且由于冷却器和再热器可以分开布置，更方便烟道的布置。 MGGH（管式热媒水强制循环式换热器）烟气脱白原理 MGGH采用间接换热，利用水作为媒介,通过水循环方式从高温烟气吸热,到尾部烟道放热,提升净烟气的温度，提高烟气排放的抬升高度，降低污染物的落地浓度，从而消除白烟现象。 MGGH系统是如何应用烟气余热利用技术的呢？主要包含以下两个方面： ①通过热回收器回收出口烟气余热，使除尘器入口温度由120、150°C降低至90、100°C烟温的降低促使粉尘比电阻相应降低，进而大幅提高除尘效率，并有效脱除烟气中绝大部分的SO3，不仅满足低排放要求，还能节省湿法脱硫工艺耗水量，减少烟囱水汽的排放。 ②热回收器回收的热量由热媒体运输至烟气再加热器，将脱硫出口的烟气温度由约50°C升高到80°C左右，从而避免烟囱降落液滴，减轻烟囱腐蚀，提高烟气排放抬升高度，消除“烟羽”视觉污染。 随着科学技术的不断进步，热管的研究和应用也在不断扩大。目前，管式换热器作为一种高效的传热传质设备，已广泛应用于石油、化工、动力、冶金、建材、轻工等领域，以及电子设备芯片冷却、笔记本电脑CPU冷却及电路控制板等。目前，除了微型热管已经批量大规模生产外，，无论是工业过程中的热管换热设备还是余热回收热管换热器，都可根据其现有工艺条件和现场情况设计制造。  

根据“有色烟羽”的成因,目前的烟气脱白工艺主要有2个方向： 1、减少烟气中水分; 2、提高烟气的排放温度； 3、减小烟气流速，减少二次夹带; 4、采用烟塔合一技术； 5、引入热风混合排放。 减少烟气中水分，目前可以通过以下几个措施实现： (1)通过烟气换热器降低原烟气进入FGD系统的温度； (2)脱硫后的净烟气增设管束除雾器，脱出大部分液滴； (3)脱硫后的净烟气增设湿式电除尘器，脱除大部分细粒液滴； (4)脱硫后净烟气通过换热器冷凝，降彳氐烟气温度，冷凝回收烟气中的水分； 提高烟气的*后排放温度，可以通过GGH,使净烟气排放温度达到80°C左右,升温后的烟气处于不饱和状态，通过烟囱排出后，就不会形成“白烟”。  

在我国火电、钢铁、建材、有色、水泥、玻璃、石化、焦化等行业，烟气脱硫大多采用湿法脱硫工艺，尤其以石灰石-石膏法、氨法脱硫等工艺为主。烟气经脱硫系统净化后，一般会形成45-55°C的低温饱和湿烟气。这些湿烟气经烟囱直接排入大气环境中，由于温度降低，部分气态水很快会和烟气中的污染物（粉尘、SO3气溶胶、NH3气溶胶、石膏浆液等）凝结成液滴，在烟囱周围形成雾状水汽。在阳光照射下发生散射，形成人们常说的“有色烟羽”,在不同视角下,一般呈现为白色、灰白色、蓝色或者黄色，严重时会在附近形成石膏雨或者氨逃逸。目前，各地火电领域、非电领域在推进超低排放的同时，已经将治理“有色烟羽冽入地方环保政策。 有色烟羽的视觉影响 有色烟羽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。 有色烟羽的污染问题 通常来讲，烟气经过脱硫脱硝除尘处理后，都已经达到了国家要求的排放标准，但有色烟羽的雾滴仍然夹带着氮氧化物、硫化物、各种烟尘颗粒物、SO3气溶胶、NH3气溶胶、超细结晶盐颗粒物等污染物，对烟气进行脱白处理，在脱除大部分雾滴同时，还可以脱除大量污染物，有利于减轻雾霾。 烟气脱白有利于节能节水 对于湿法脱硫工艺，烟气排放的同时，由于高温原烟气经多层喷淋降温，会带走大量气态水和液态雾滴。据估箕，按照全国的燃煤量，全国每年因燃煤烟气带入大气的水分高达几十亿吨。因此进行烟气脱白，可以回收大量宝贵的水资源。