目前国内火力发电厂常见以湿法脱硫为主,湿法脱硫是造成白色烟羽现象主要因素。烟囱排出的湿烟气与环境冷空气混合,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”,“烟气消白”就是指去除烟气中的水蒸气。
净烟气加热工艺路线
湿法脱硫后,保持50℃左右湿烟气的绝对湿度不变,通过等湿升温实现消白。如气气换热升温GGH、冷媒烟气换热升温MGGH,在除尘器前或后以及脱硫塔后至烟囱入口烟道内各增设一套烟气换热装置,利用脱硫塔前的热烟气加热脱硫塔出口的净烟气,将饱和湿烟气从50℃左右升高到80℃以上,可以达到去除烟羽的目的。
这种方法烟囱只需略做防腐处理,充分利用了原烟气的余热。GGH 的缺点是漏烟气、脱硫效率难以提高,阻力大、容易堵、故障率高;体积大、投资高;排烟温度不宜控制,现国内大部分电厂已拆除。MGGH 克服了GGH 的漏烟气、容易堵的缺点,提高了设备利用率和脱硫效率,但设备阻力大、体积大、投资高,排烟温度不宜控制。
先冷凝再加热工艺路线
首先对脱硫处理后的饱和湿烟气进行冷凝,使得烟气中的含水率降低,回收冷凝下来的水,同时冷凝的过程可对粉尘、SO3 和硝酸盐等污染物起到协同去除的作用,初步估算可去除20%~40% 的粉尘。
其次,再对排放烟气适度加热即可达到所需的扩散条件,一般利用烟气冷却器回收的余热对净烟气进行加热,达到消除白烟的目的。冷却后的烟气含水率大大降低,对其进行加热时,所需的热量也大幅减少,对整个电厂的节能及运行经济性有良好的支持作用。
最后,采用该工艺可真正实现节能、减排和消除视觉污染的作用,冷凝器所回收的凝结水,经过简单处理后可以作为脱硫系统的补水循环使用,基本可实现脱硫系统零水耗。冷却水可以通过机械通风冷却系统降温或利用热泵技术对其热量进行回收,如果周围有低温冷源(如海水等)也可直接利用此冷源进行降温。