烟气脱白技术解析

1、烟气脱白的概念

大概5-10年前，排烟多却少有雾霾；经过多年治理，现在黑烟、黄烟少了而雾霾多了，常见以湿法脱硫为主的白烟。烟囱排出的白烟与环境冷空气混合，在降温过程中，所含的水蒸气饱和凝结，凝结水雾滴对光线产生折射、散射，使烟羽呈现出白色或者灰色，被称为“湿烟羽”，俗称“大白烟”，烟气脱白就是指去除大白烟。大白烟的源头是水分，烟气中饱和水蒸气是吸热产生的，含有大量潜热，因此，烟气脱白的关键就是排放烟气的温度、湿度控制。

2、烟气脱白的目的和功能

由于烟气脱白刚起步，对于为什么烟气脱白，有不同的理解。我的见解是：排烟实现一年四季无白是起码要求，可解决视觉污染，以安广大人民群众之心；可以减少对飞行、高速公路运输的影响；的同时，应该至少还有四个功能：

①有利于除雾霾；

②节水；

③节能；

④处理废水；

尽管业界对烟气脱白能否有助于除霾还有不同看法，但有助于除雾、节水、节能已经得到初步的业绩验证，下面分别进行探讨。

2.1、除雾霾

烟气中水蒸气的密度是0.804kg/m3，比空气轻，离开烟囱后很容易上升，与环境低温空气混合降温后，水蒸气饱和冷凝为水滴，水滴的密度1000kg/m3，颗粒极细、密度远比空气大的水滴在大气层中悬浮累积形成雾，浓雾影响飞行、高速公路交通，通过风、雨、雪可以刮走或凝结降落，遇静稳天气，浓雾就像一个大盖子，本身就有溶解性颗粒物析出，还吸收其他污染源颗粒物、阻隔其扩散，在雾层中累积，就形成了雾霾，这就是我国频繁出现雾霾的成因和过程。以除湿为基础的烟气脱白可以去雾霾，减少大雾天气，特别重要的是可以协同、低成本实现粉尘、二氧化硫、氮氧化物、重金属、有机污染成分的达标和超低近零排放，使环保由纯投入转变为有效益。

2.2、节水

基于以下方法可以估算出，我国每年人为排放到大气中的水分超过160亿吨。

1）煤电、热电行业：每燃烧1吨标煤，湿烟气带走水分1吨、循环水冷却塔排水5吨，煤电、热电行业每年排到大气中的水分超过120亿吨。

2）钢铁行业：每生产1吨钢，放散1.5吨水分，全行业每年排放水分约15亿吨。

3）煤焦化行业：每湿熄1吨焦炭，排放0.5吨水分，焦炉烟道气湿法脱硫、干法脱硫都排放水分，合计煤焦化行业每年向大气排放水分超过2亿吨。

4）天然气燃烧：每燃烧1立方米天然气，会产生2立方米、1.55千克水蒸气，全国每年排放超过3亿吨水分。

此外，还有水泥、建材、有色金属、石油化工等行业。

人为排放到大气160亿吨的水分，与大自然的水循环量相比，确是小数目，但这是在大自然正常循环基础上增加的，特别是我国经济发展不均衡、发达地区排放强度是全国平均值的10倍以上，极不均匀。我国能耗、排放巨量的国情决定，在中国做烟气脱白，必须充分重视节水。水分上天是雾霾、收回来就是资源，特别对西部缺水企业，回收水分更有意义。大气水分是我国不可忽视的重要非常规水源。

2.3、节能

采用以除湿为基础的烟气脱白，假设回收70%排汽，全国每年可以回收相当于100多亿吨水蒸气的热量，用于采暖、加热矿粉、煤粉，具有相当显著的节能效益。

2.4、处理利用废水

烟气脱白不仅不新产生废水，还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都是难处理、投资处理成本均高的废水，采用膜处理为主的常规处理方法难以做到“零排放”或难以低成本“零排放”，采用烟气脱白后，阻隔了烟气中污染物从水中向大气中的转移，利用烟道气余热和残氧热解热氧化、无害化消解废水中COD有机成分、吸收稀释氨氮，用喷雾蒸发浓缩、干燥去除溶解盐，可以大幅度减少废水处理投资，特别是降低处理成本。

综上所述，烟气脱白是实现超低排放、节约能源、除雾霾、节水、处理利用废水的有效手段。

3、烟气脱白技术

3.1、烟气冷凝再加热技术

烟气冷凝再加热技术是通过降温减少“白烟”中的绝对含湿量，使烟气中饱和水汽析出成凝结水，再将烟气再加热降低“白烟”的相对含湿量，从而消除烟羽。

3.2、MGGH技术

MGGH系统简介

传统的GGH装置，多数存在污染物逃逸，从而导致SO2超标排放、换热片腐蚀、积灰结垢、烟气堵塞、阻力大、运行及维护费用高等系列问题，故障严重时甚至影响系统的正常运行，针对上述问题，在环保排放控制综合要求不断提高的推动下，山东保蓝环保工程有限公司研发了MGGH（全称为MitsubishiGas-GasHeater）技术。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系统工作原理

MGGH系统综合应用烟气余热利用技术：

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℃降低至90～100℃。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，满足低排放要求，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，将脱硫出口烟气温度由约50℃升高到80℃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。

MGGH系统组成

MGGH系统包括原烟气冷却器和净烟气再热器两组热交换器两大重要部件，该系统功能为通过水和烟气的换热，利用FGD（Fluegasdesulfurization）前高温原烟气的热量加热FGD后的净烟气。

除以上两大重要部件，MGGH系统还配备循环水系统、稳压系统、加药系统、清洗系统等其他部件，来保证系统安全稳定运行。

MGGH系统优势

效率高。热烟气和冷烟气之间无烟气与飞灰的泄漏，MGGH从不影响烟气脱硫系统的SO2和飞灰的去除效率。

占地面积小。保蓝烟气脱白MGGH系统采用降温—脱白一体化装置，结构简单，布局合理，占地面积小。

造价、运行成本低。通过余热回收利用实现超低排放和除湿脱白，可以降低采用湿电的成本，烟囱也不需防腐。

3.3、电磁脱白技术

电磁脱白装置可实现彻底消除“白烟”、阻力损失小、气体处理量大等特点。保蓝采用的特殊电磁发生器使整个电磁脱白空间充满磁场，当含雾滴的气体通过该磁场时，在磁场力的作用下，所有的雾滴、小液滴、PM2.5等，均会移动到电磁接受极，并形成动态液膜，回流至储水箱，供降温和脱硫使用，除此之外，仍然有大部分未结露的水分子以气态的形式排放到大气中，几乎所有的小液滴、细微粉尘颗粒物、硫酸雾、硝酸雾、PM2.5和其他有害物质均被电磁脱白装置净化，从而实现了小液滴、细微粉尘颗粒物、硫酸雾、硝酸雾、PM2.5和其他有害物质达到了接近于零排放的效果(诸多工况已低于仪器测量精度)，因此保蓝将其命名为：电磁脱白零排放系统。

电磁脱白系统优势

1·效率高。通过电磁场作用对杂质、“白烟”进行捕捉，效率高、效果好。

2·占地面积小。保蓝电磁脱白系统结构简单，布局合理，占地面积小。

3·适用范围广。保蓝电磁脱白系统适用于火电厂、化工厂等多个领域的烟气脱白。

4·运行成本低。电磁脱白系统去除焦油，粉尘，水雾等杂质，达到物料回收和气体净化双重效，节约成本。

电磁脱白系统适用领域：电磁脱白系统设备广泛应用于火电厂，焦化厂，钢铁厂，染料厂，化肥厂，制药厂，冶金行业，化工厂和垃圾焚烧等多种行业工厂。