在20世纪80年代和90年代引进的石灰石膏湿法脱硫成套技术中,包括烟气再热器,在业内被称为GGH过湿烟气和干烟气间接换热将其温度提高到80°C以上。GGH再热器的优点是只需要一组换热器,堵塞、腐蚀、串烟等问题影响了电厂的正常运行。随后引进了热介质循环烟气再热器MGGH,采用冷却和加热两组换热器单独布置,成功解决了堵塞、串烟、腐蚀问题也通过耐腐蚀材料解决,新问题是成本过高。由于MGGH再热器的加热换热器间接将湿烟气加热到干烟气中,腐蚀更加突出,MGGH在国内化过程中,部分用户只使用冷却换热器,以软水或环境空气为换热介质,加热后回收利用,脱硫后直接使用湿烟气加热。
简而言之,在我国火电锅炉实际大规模推广湿法脱硫的过程中,原设计机组拆除GGH,新建基本不使用GGH,而不是防腐烟囱直接湿排烟,钢铁、化工等行业也纷纷效仿。有充分的理由相信,根据我国目前的空气污染控制标准,即使燃煤等相关行业完全达到超低、近零排放标准,雾霾污染也无法解决。
湿气的饱和含湿量与湿烟气的压力和饱和温度有关。饱和温度越高,湿度越高。湿法脱硫后的烟气表面压力为数百帕的微正压,几乎可视为恒定绝对大气压力。在恒定的大气压力下,湿烟气的饱和含湿量仅与饱和烟气的温度有关。
平均温度~50°C,含湿量为11.8g/NM3。在湿烟气饱和含湿量不变的情况下,如果通过间接换热将烟气温度提高到80°C,则烟气的相对湿度将从100%降低到16%,成为干烟气排放,属于加热除湿。虽然采用GGH和MGGH加热除湿,但只要企业和相关标准控制部门同意湿烟气除湿除白对雾霾污染的重要性,从技术和操作管理层面推广加热除湿除白没有问题,需要增加投资和运营成本也是事实,环境治理与经济效益存在矛盾,但环境治理工作在未来,造福子孙后代需要认真负责。
随着相关技术的进步,有条件通过尝试新的除湿除白技术来解决这一矛盾。在中国,有必要开发相反方向的湿烟气除湿除白技术,即以冷凝除湿为主的混合除湿技术。将脱硫~50C湿烟气深度冷凝至25°C以下,即大气平均温度,如果能进一步冷却到15°C,再加热到25°C,效果更好。
湿烟气的饱和含湿量从11.8降低到26g/nm3以下,接近大气的含湿量。实践证明,除湿除白有助于解决我国大气雾霾污染。
回收湿烟气中的冷凝水,吨煤燃烧排烟水分减少0.8吨以上。湿烟气中含有一定的余热,每立方米干烟气的余热~228kJ,大致相当于燃煤低热量的10%。用于民用供暖、热水、制冷或低温发电的回收抵消除湿成本。
冷凝除湿的另一个重要作用是将残留的细颗粒粉尘、二氧化硫、酸、重金属等大部分污染成分冷凝到排水中,是实现燃煤锅炉烟气低成本标准,甚至超低近零排放的可选技术之一。