平常我們經(jīng)�？匆姽�廠的大煙囪往外冒滾滾白煙。那這些白煙是如何形成的，以及白煙又是如何控制的呢？ 本期介紹石灰石-石膏濕法煙囪“白煙”的形成機理及控制。 01 前言 石灰石-石膏濕法目前是鋼鐵燒結(jié)（球團）/火力發(fā)電廠應(yīng)用的煙氣，基于要求及成本的綜合考慮，鋼鐵燒結(jié)（球團）/火力發(fā)電廠在進行系統(tǒng)基建或技改時，出口采用濕排，取消了傳統(tǒng)的GGH煙氣加熱設(shè)備。隨著政策的日趨嚴厲，鋼鐵燒結(jié)（球團）/火力發(fā)電廠的政策要求也越來越高。煙囪“消白”也逐漸成為新問題。 02 “白煙”現(xiàn)象以及地方政策 《鋼鐵燒結(jié)、球團工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB28662-2012）和《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13223-2011），對工業(yè)大氣污染物煙塵、氮氧化物及汞排放等指標(biāo)做出了明確要求。鋼鐵燒結(jié)（球團）/火力發(fā)電廠在進行排放改造后，排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下，多采用濕煙囪排放方式，運行中出口煙囪出現(xiàn)“冒白煙”現(xiàn)象。眼觀煙囪有大量水汽排出，有時還會因天空背景色、天空光照以及觀察角度不同，而出現(xiàn)藍煙或黃煙現(xiàn)象。這種煙囪“冒白煙”現(xiàn)象易引起公眾對工廠環(huán)境保護工作的質(zhì)疑，認為影響環(huán)境感觀，有時甚會被誤認為有害、有害廢氣，對排放口周圍居民生活造成困擾，提出治理訴求。河南、河北、上海、山東、浙江等省陸續(xù)發(fā)布了鋼鐵燒結(jié)（球團）/火力發(fā)電廠大氣污染物地方排放標(biāo)準(zhǔn)，將“排放”寫入了標(biāo)準(zhǔn)中。其中上海、天津、浙江、邯鄲、唐山等地方已經(jīng)對“石膏雨”、冒白煙的濕“煙羽”控制提出了要求，相關(guān)政策及標(biāo)準(zhǔn)，如上海市2017年印發(fā)了《上海市燃煤電廠石膏雨和有色煙羽測試要求（試行）》，規(guī)范上海地區(qū)燃煤電廠設(shè)施運行，并認為“燃煤電廠石膏雨和有色煙羽污染是近年來上海地區(qū)關(guān)注的環(huán)境影響因子”。浙江杭州近日也發(fā)布了《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，對新建及現(xiàn)有鍋爐的顆粒物、SO2、SO3、氮氧化物、霧滴等提出了具體排放濃度限值，提出將SO3、霧滴項目等列入限值要求。 03 “白煙”的形成機理 “白煙”形成原因 鋼鐵燒結(jié)（球團）/火力發(fā)電廠排放煙氣在煙囪口排入大氣的過程中因溫度降低，煙氣中部分汽態(tài)水和污染物會發(fā)生凝結(jié)，在煙囪口形成霧狀水汽，霧狀水汽會因天空背景色和天空光照、觀察角度等原因發(fā)生顏色的細微變化，形成“白煙”，通常為白色、灰白色，出現(xiàn)藍色等。 “白煙”形成機理 石灰石-石膏濕法系統(tǒng)過程中，漿液與高溫?zé)煔庵苯咏佑|，發(fā)生傳熱傳質(zhì)。一方面水分蒸發(fā)，增加煙氣的含濕量；另一方面，煙氣溫度降低，煙氣攜帶水蒸汽的能力降低。煙氣飽和狀態(tài)后，會攜帶部分小液滴。這些攜帶小液滴的飽和濕煙氣經(jīng)除霧器除去大部分液滴后，經(jīng)煙囪排入大氣，由于環(huán)境溫度比煙氣溫度低，飽和濕煙氣中的水分就會凝結(jié)成小液滴形成“白煙”。 04 除“白煙”外的情況 除了“白煙”外，煙囪排煙還會出現(xiàn)藍色/黃煙的煙羽，主要原因是霧滴的存在。煙囪排出的煙氣中含有的氣溶膠，氣溶膠的粒徑小， 對光線產(chǎn)生散射。由于顆粒的尺寸和可見光的波長接近，因此屬于瑞利散射，瑞利散射的特點是散射光的強度與波長的四次方成反比，因此短波的藍色光線散射要比長波的紅色光線強許多，使得煙囪在陽光照射的反射側(cè)，排煙的煙羽呈現(xiàn)藍色，而在煙羽的另一側(cè)（透射側(cè)）呈現(xiàn)黃褐色。在大多數(shù)情況下，當(dāng)煙氣中氣溶膠的濃度10－20ppm時，會出現(xiàn)可見的藍色煙羽，且氣溶膠的濃度越高，煙羽的顏色越濃、煙羽的長度也越長，嚴重時可以落地。 05 “白煙”的影響 多數(shù)鋼鐵燒結(jié)（球團）/火力發(fā)電廠在經(jīng)過排放改造后，石膏雨現(xiàn)象有所減輕，然而隨著環(huán)境形勢的日益嚴峻，“白煙”現(xiàn)象也被認為是形成霧霾的因子而受到公眾的質(zhì)疑，“白煙”治理的呼聲也越來越高，對鋼鐵燒結(jié)（球團）/火力發(fā)電廠的生產(chǎn)、帶來了很大的壓力。對環(huán)境的影響。目前燃煤煙氣中所排放的酸性煙霧對健康影響的研究尚不夠深入。有文獻指出，當(dāng)SO3和H2SO4氣溶膠與下沉煙羽結(jié)合在一起時，煙囪附近的環(huán)境污染濃度明顯較高，結(jié)合氣象條件和運行工況，在煙囪鄰近區(qū)域會出現(xiàn)酸霧，如這種酸霧持續(xù)時間較長，則會損害建筑物和植被。 06 "白煙"的控制加強燃煤的管理 燃煤是SO2/SO3形成的主要來源，因此，加強燃煤的管理，燃用低煤種、加強配煤摻燒管理，可以降低生成。 脫銷催化劑配比的調(diào)整 現(xiàn)在鋼鐵燒結(jié)（球團）/火力發(fā)電廠，脫硝系統(tǒng)SCR中大多采用以TiO2為載體的催化劑，成分中TiO2具有較強的耐SO2性能，WO3有助于控制SO3的生成，但V2O5或V2O5-WO3、V2O5-MoO3能 SO2向SO3的轉(zhuǎn)化。此外，SO2/SO3的轉(zhuǎn)換率還與SCR的面積速度即煙氣流速與催化劑的表面積之比有關(guān)，面積速度越大，SO2/SO3的轉(zhuǎn)換率越小。因此，合理調(diào)整煙氣流速和催化劑的表面積的配比，適度減小催化劑的壁厚，在不影響脫硝效果的條件下，可控制脫硝階段的SO3的生成。 濕式靜電除塵器濕式電除塵器（WESP）與干式電除塵器的收塵原理相同，都是靠高壓電暈放電使得粉塵荷電，荷電后的粉塵在電場力的作用下到達集塵板/管，通過定期沖洗的方式，使粉塵隨著沖刷液的流動，煙氣經(jīng)過WESP后經(jīng)煙囪排入大氣。WESP可收集微細顆粒物(PM2.5粉塵、SO3酸霧、氣溶膠)、(Hg、As、Se、Pb、Cr)、污染物(多環(huán)芳烴、)等。使用濕式電除塵器后含濕煙氣中的煙塵排放可達10mg/Nm3甚5mg/Nm3以下，其對SO3的脫除率可達95，煙羽的濁度幾乎為0，收塵性能與粉塵特性無關(guān)。而且WESP還具有壓力損失小、操作簡單、無運動部件、二次揚塵、維護費用低、生產(chǎn)停工期短、可工作于煙氣溫度以下、由于結(jié)構(gòu)緊湊而可與其它煙氣治理設(shè)備相互結(jié)合、設(shè)計形式多樣化等優(yōu)點。另外，對三氧化的去除效果也較好。雖然WESP的除塵效率比管束式除霧器高。但是WESP設(shè)備投資運行費用較高、設(shè)備龐大、占地大，水蒸氣效果不明顯，且需與其它除塵設(shè)備配套使用，其投資的經(jīng)濟性和運行成本需要從整體進行評價。 管束式除霧器 管束式除塵器應(yīng)用于濕法脫塔飽和凈煙氣攜帶的霧滴和塵的脫除凈化。使吸收塔出口塵排放值不大于5mg/Nm3，霧滴排放值不大于25mg/Nm3。其工作原理是利用凝聚、捕悉和湮滅的原理，在煙氣湍流、劇烈混合、旋轉(zhuǎn)運動的過程中，將煙氣中攜帶的霧滴和粉塵顆粒脫除。凝聚指煙氣中夾雜的細小的液體顆粒相互之間碰撞而凝聚成較大的顆粒后沉降下來；捕悉指細小的液體顆粒跟隨氣體與湍流器中的持液層充分接觸后，被液體捕悉實現(xiàn)分離；湮滅指細小的液體顆粒與被拋灑湍流器的表面時，形成附著液膜從而在煙氣中脫離出來；這三種運動過程同時將夾雜在液滴其中的塵除去。管束式除塵除霧器占用空間小、運行阻力低，利于新建項目和在運機組的排放改造項目，配套凈煙氣再熱的使用，對鋼鐵燒結(jié)（球團）/火力發(fā)電廠“白煙”的治理提供了一種解決方案。 07 結(jié)束語 隨著公眾對霧霾形成的關(guān)注，相關(guān)部門新政策，“白煙”治理已逐漸成為一種趨勢。鋼鐵燒結(jié)（球團）/火力發(fā)電廠，在經(jīng)過排放改造后，對“白煙”治理，希望具有初投資省、占地少，操作簡單、運行穩(wěn)定且成本低的特點。在鋼鐵燒結(jié)（球團）/火力發(fā)電廠，煙氣除塵除霧上，管束式除霧器應(yīng)用市場逐步擴大。對在用改進，輔以凈煙氣再熱的綜合應(yīng)用，“白煙”定能得到治理。

管束式除塵器應(yīng)用于濕法脫塔飽和凈煙氣攜帶的霧滴和塵的脫除凈化。使吸收塔出口塵排放值不大于5mg/Nm3，霧滴排放值不大于25mg/Nm3。其工作原理是利用凝聚、捕悉和湮滅的原理，在煙氣湍流、劇烈混合、旋轉(zhuǎn)運動的過程中，將煙氣中攜帶的霧滴和粉塵顆粒脫除。凝聚指煙氣中夾雜的細小的液體顆粒相互之間碰撞而凝聚成較大的顆粒后沉降下來；捕悉指細小的液體顆粒跟隨氣體與湍流器中的持液層充分接觸后，被液體捕悉實現(xiàn)分離；湮滅指細小的液體顆粒與被拋灑湍流器的表面時，形成附著液膜從而在煙氣中脫離出來；這三種運動過程同時將夾雜在液滴其中的塵除去。管束式除塵除霧器占用空間小、運行阻力低，利于新建項目和在運機組的排放改造項目，配套凈煙氣再熱的使用，對鋼鐵燒結(jié)（球團）/火力發(fā)電廠“白煙”的治理提供了一種解決方案。