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煙氣脫白

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煙氣脫白

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1、煙氣脫白的概念

大概5-10年前,排煙多卻少有霧霾;經過多年治理,現在黑煙、黃煙少了而霧霾多了,常見以濕法脫硫為主的白煙。煙囪排出的白煙與環境冷空氣混合,在降溫過程中,所含的水蒸氣飽和凝結,凝結水霧滴對光線產生折射、散射,使煙羽呈現出白色或者灰色,被稱為 “濕煙羽”,俗稱“大白煙”,煙氣脫白就是指去除大白煙。大白煙的源頭是水分,煙氣中飽和水蒸氣是吸熱產生的,含有大量潛熱,因此,煙氣脫白的關鍵就是排放煙氣的溫度、濕度控制。

2、煙氣脫白的目的和功能

由于煙氣脫白剛起步,對于為什么煙氣脫白,有不同的理解。我的見解是:排煙實現一年四季無白是起碼要求,可解決視覺污染,以安廣大人民群眾之心;可以減少對飛行、高速公路運輸的影響;的同時,應該至少還有四個功能:

①有利于除霧霾;

②節水;

③節能;

④處理廢水;

盡管業界對煙氣脫白能否有助于除霾還有不同看法,但有助于除霧、節水、節能已經得到初步的業績驗證,下面分別進行探討。

2.1、除霧霾

煙氣中水蒸氣的密度是0.804kg/m3,比空氣輕,離開煙囪后很容易上升,與環境低溫空氣混合降溫后,水蒸氣飽和冷凝為水滴,水滴的密度是1000kg/m3,顆粒極細、密度遠比空氣大的水滴在大氣層中懸浮累積形成霧,濃霧影響飛行、高速公路交通,通過風、雨、雪可以刮走或凝結降落,遇靜穩天氣,濃霧就像一個大蓋子,本身就有溶解性顆粒物析出,還吸收其他污染源顆粒物、阻隔其擴散,在霧層中累積,就形成了霧霾,這就是我國頻繁出現霧霾的成因和過程。以除濕為基礎的煙氣脫白可以去霧霾,減少大霧天氣,特別重要的是可以協同、低成本實現粉塵、二氧化硫、氮氧化物、重金屬、有機污染成分的達標和超低近零排放,使環保由純投入轉變為有效益。

2.2、節水

基于以下方法可以估算出,我國每年人為排放到大氣中的水分超過160億噸。

1)煤電、熱電行業:每燃燒1噸標煤,濕煙氣帶走水分1噸、循環水冷卻塔排水5噸,煤電、熱電行業每年排到大氣中的水分超過120億噸。

2)鋼鐵行業:每生產1噸鋼,放散1.5噸水分,全行業每年排放水分約15億噸。

3)煤焦化行業:每濕熄1噸焦炭,排放0.5噸水分,焦爐煙道氣濕法脫硫、干法脫硫都排放水分,合計煤焦化行業每年向大氣排放水分超過2億噸。

4)天然氣燃燒:每燃燒1立方米天然氣,會產生2立方米、1.55千克水蒸氣,全國每年排放超過3億噸水分。

此外,還有水泥、建材、有色金屬、石油化工等行業。

人為排放到大氣160億噸的水分,與大自然的水循環量相比,確是小數目,但這是在大自然正常循環基礎上增加的,特別是我國經濟發展不均衡、發達地區排放強度是全國平均值的10倍以上,極不均勻。我國能耗、排放巨量的國情決定,在中國做煙氣脫白,必須充分重視節水。水分上天是霧霾、收回來就是資源,特別對西部缺水企業,回收水分更有意義。大氣水分是我國不可忽視的重要非常規水源。

2.3、節能

采用以除濕為基礎的煙氣脫白,假設回收70% 排汽,全國每年可以回收相當于100多億噸水蒸氣的熱量,用于采暖、加熱礦粉、煤粉,具有相當顯著的節能效益。

2.4、處理利用廢水

煙氣脫白不僅不新產生廢水,還有助于處理原來的難處理廢水。濕法脫硫廢水、焦化廢水、綜合污水處理產生的濃鹽水都是難處理、投資處理成本均高的廢水,采用膜處理為主的常規處理方法難以做到“零排放”或難以低成本“零排放”,采用煙氣脫白后,阻隔了煙氣中污染物從水中向大氣中的轉移,利用煙道氣余熱和殘氧熱解熱氧化、無害化消解廢水中COD有機成分、吸收稀釋氨氮,用噴霧蒸發濃縮、干燥去除溶解鹽,可以大幅度減少廢水處理投資,特別是降低處理成本。

綜上所述,煙氣脫白是實現超低排放、節約能源、除霧霾、節水、處理利用廢水的有效手段。

煙氣脫白技術

1·煙氣冷凝再加熱技術

煙氣冷凝再加熱技術是通過降溫減少“白煙”中的絕對含濕量,使煙氣中飽和水汽析出成凝結水,再將煙氣再加熱降低“白煙”的相對含濕量,從而消除煙羽。

2·MGGH技術

MGGH系統簡介

傳統的GGH裝置,多數存在污染物逃逸,從而導致SO2超標排放、換熱片腐蝕、積灰結垢、煙氣堵塞、阻力大、運行及維護費用高等系列問題,故障嚴重時甚至影響系統的正常運行,針對上述問題,在環保排放控制綜合要求不斷提高的推動下,山東保藍環保工程有限公司研發了MGGH(全稱為Mitsubishi Gas-Gas Heater)技術。間接換熱,利用水作為媒介,通過水循環方式從高溫煙氣吸熱,到尾部煙道放熱,提升凈煙氣的溫度,提高煙氣排放的抬升高度,降低污染物的落地濃度,從而消除“白煙”現象。

MGGH系統工作原理

MGGH系統綜合應用煙氣余熱利用技術:

①通過熱回收器回收出口煙氣余熱,使除塵器入口溫度由120~150℃降低至90~100℃。煙溫的降低促使粉塵比電阻相應降低,進而大幅提高除塵效率,并有效脫除煙氣中絕大部分的SO3,滿足低排放要求,節省濕法脫硫工藝耗水量,減少煙囪水汽的排放。

②熱回收器回收的熱量由熱媒體運輸至煙氣再加熱器,將脫硫出口煙氣溫度由約50℃升高到80℃左右,從而避免煙囪降落液滴,減輕煙囪腐蝕,提高煙氣排放抬升高度,消除“煙羽”視覺污染。

MGGH系統組成

MGGH系統包括原煙氣冷卻器和凈煙氣再熱器兩組熱交換器兩大重要部件,該系統功能為通過水和煙氣的換熱,利用FGD(Flue gas desulfurization)前高溫原煙氣的熱量加熱FGD后的凈煙氣。

除以上兩大重要部件,MGGH系統還配備循環水系統、穩壓系統、加藥系統、清洗系統等其他部件,來保證系統安全穩定運行。

MGGH系統優勢

效率高。熱煙氣和冷煙氣之間無煙氣與飛灰的泄漏,MGGH從不影響煙氣脫硫系統的SO2和飛灰的去除效率。

占地面積小。保藍煙氣脫白MGGH系統采用降溫—脫白一體化裝置,結構簡單,布局合理,占地面積小。

造價、運行成本低。通過余熱回收利用實現超低排放和除濕脫白,可以降低采用濕電的成本,煙囪也不需防腐。

3·電磁脫白技術

電磁脫白裝置可實現徹底消除“白煙”、阻力損失小、氣體處理量大等特點。保藍采用的特殊電磁發生器使整個電磁脫白空間充滿磁場,當含霧滴的氣體通過該磁場時,在磁場力的作用下,所有的霧滴、小液滴、PM2.5等,均會移動到電磁接受極,并形成動態液膜,回流至儲水箱,供降溫和脫硫使用,除此之外,仍然有大部分未結露的水分子以氣態的形式排放到大氣中,幾乎所有的小液滴、細微粉塵顆粒物、硫酸霧、硝酸霧、PM2.5和其他有害物質均被電磁脫白裝置凈化,從而實現了小液滴、細微粉塵顆粒物、硫酸霧、硝酸霧、PM2.5和其他有害物質達到了接近于零排放的效果(諸多工況已低于儀器測量精度),因此保藍將其命名為:電磁脫白零排放系統。

電磁脫白系統優勢

1·效率高。通過電磁場作用對雜質、“白煙”進行捕捉,效率高、效果好。

2·占地面積小。保藍電磁脫白系統結構簡單,布局合理,占地面積小。

3·適用范圍廣。保藍電磁脫白系統適用于火電廠、化工廠等多個領域的煙氣脫白。

4·運行成本低。電磁脫白系統去除焦油,粉塵,水霧等雜質,達到物料回收和氣體凈化雙重效,節約成本。

電磁脫白系統適用領域

電磁脫白系統設備廣泛應用于火電廠,焦化廠,鋼鐵廠,染料廠,化肥廠,制藥廠,冶金行業,化工廠和垃圾焚燒等多種行業工廠。

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