饱和湿烟从烟囱排出,与低温环境空气混合冷却。水蒸气过饱和凝结,折射散射光线,使烟羽呈现白色或灰色的“湿烟羽”(俗称“大白烟”)。一般来说,烟气从烟囱排放到大气的过程中,温度逐渐降低。同时,烟气中的一些气态水与污染物凝结,形成雾状水蒸气。在天空光照和观察角度的变化下,形成白色烟羽。
目前,我国钢铁、焦化、化工行业的烟气大多在排放前喷洒或湿脱硫,温度降至45℃-55℃。此时,烟气通常是饱和湿烟气,烟气中含有大量的水蒸气,水蒸气中含有更多的溶解盐和SO3、凝胶粉尘、粉尘等。
1、随着环境温度的降低,湿烟羽的长度急剧增加;
2、当环境相对湿度较高时,湿烟羽的长度急剧增加;
3、环境风速越高,湿烟羽长度越大。
从远处看,湿烟羽和白云差不多。为什么要清理干净?主要原因是湿烟羽形成后携带一定量的可溶性盐、可凝结颗粒物等污染物,对环境有一定的影响。对于烟气的美白,不是简单地去除烟气的白色,而是通过一定的设备和技术,消除烟气中的硫化物、氮氧化物、烟尘颗粒、气溶胶等污染环境的东西。对此,2017年,上海、浙江、天津、邯郸等地相继发布了消除烟囱冒白烟的问题;河北省还发布了2018年50%燃煤电厂燃煤锅炉烟气消除“白烟”的任务,2019年全部消除“白烟”。
湿烟羽形成的原因已经找到,需要治理的目的也有,那么就有了湿烟羽的治理方法。
湿烟羽的消除可以通过降低烟气的相对湿度或提高烟气的排放温度来解决。其原理是避免冷却过程中水蒸气的冷凝,避免湿烟羽的产生。目前,主要有以下方法:
1、MGGH/WGGH:采用脱硫系统前高温原烟气加热后端饱和净烟气,如非旋转MGGH;
2、空气加热法:利用一次风、二次风或热空气直接混合加热饱和净烟气;
3、烟气冷却再加热:即冷凝再加热法。先冷凝饱和净烟气中的部分水蒸气再加热;
4、吸收方法:先用脱水剂吸收饱和净烟气中的部分水蒸气,再加热。
在处理过程中,湿烟羽毛的工艺可分为间接加热、混合加热、喷雾冷凝、冷凝热交换器、两段热交换器、浆液冷却器和冷凝水+净烟气热交换器等。但从技术路线往往分为烟气加热、烟气冷凝、冷凝热等。不同的工艺、不同的技术,湿烟羽毛的消除效果也不同,其效果对比如下:
1、间接加热效果:冬季或低温不能消除湿烟羽,如果环境温度超过15摄氏度,基本消除湿烟羽;
2、混合加热效果:冬季或低温不能消除湿烟羽毛羽毛
3、喷雾冷凝效果:主要用于烟气余热回收,采用热泵冷却技术,热网水加热回收热量。目前,降幅有限,不能完全消除湿烟羽。
4、冷凝换热器效果:主要用于收水、节水,实际使用不能完全消除湿烟羽。
5、两段换热器与冷凝提水+净烟气换热器效果相同:在非极端气候条件下,可消除湿烟羽。
6、浆液冷却器效果:需要长期运行才能确认效果。
从以上湿烟羽消除工艺效果的比较来看,湿烟羽不能完全消除。现在技术发展迅速,技术创新迅速。在原有技术中,这个目标可以通过安装热管换热器来实现。