王麒麟

（安徽政濤環(huán)保科技有限公司，安徽合肥230601）

工業(yè)上的“有色煙羽”包括白色煙羽、黃色煙羽、灰色煙羽、藍(lán)色煙羽等。這些年隨著國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求的不斷提高，黃色、灰色、藍(lán)色已基本消除，而白色煙羽依然存在。雖然企業(yè)的煙氣排放已經(jīng)符合國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，但仍然有長(zhǎng)長(zhǎng)的白色霧帶飄揚(yáng)在工廠上空。

2017年上海、浙江已將消除“有色煙羽”寫入地方環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。上海市環(huán)境保護(hù)局和上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局聯(lián)合發(fā)布的《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》明確要求：燃煤發(fā)電鍋爐應(yīng)采取煙溫控制及其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現(xiàn)象。浙江省環(huán)保廳發(fā)布的浙江省強(qiáng)制性地方環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》明確要求：位于城市主城區(qū)及環(huán)境空氣敏感區(qū)的燃煤發(fā)電鍋爐應(yīng)采取煙溫控制及其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現(xiàn)象。2018年，部分省、市政府對(duì)鋼鐵、焦化和燃煤電廠等行業(yè)提出超低排放、深度減排的實(shí)施方案，其中明確提出對(duì)濕煙氣脫白治理的要求。

企業(yè)要生存發(fā)展，一方面要適應(yīng)不斷提高的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，另一方面也要承擔(dān)相應(yīng)的社會(huì)責(zé)任，提高品牌信譽(yù)和社會(huì)公信力。因此，除霧脫白將成為環(huán)保發(fā)展的一個(gè)新方向，也是社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。

1 白煙形成的機(jī)理

當(dāng)溫度較高、濕度較大的煙氣從煙囪排出去后，遇到較低的環(huán)境溫度，在降溫過程中達(dá)到露點(diǎn)溫度，從而使煙氣中的水蒸氣凝結(jié)成水霧，形成白煙，亦稱之為“白色煙羽”。

濕煙氣形成白煙的機(jī)理見圖1。其中藍(lán)色曲線為飽和空氣含濕量曲線，橫坐標(biāo)表示溫度（℃），縱坐標(biāo)表示含濕量（g/kg 干空氣）。例如某廠濕煙氣排放A 點(diǎn)溫度為60℃，含濕量為120 g/kg 干空氣；D 點(diǎn)環(huán)境溫度15℃，環(huán)境相對(duì)濕度60%，含濕量為6.3 g/kg 干空氣。

圖中AD 段為煙氣排入大氣后溫度下降的全過程，B 點(diǎn)為該溫度下飽和空氣的露點(diǎn)溫度。BC 降溫段經(jīng)過了過飽和區(qū)域，說明BC 降溫段都是凝結(jié)水析出，即出現(xiàn)了水霧，形成了白煙。

圖1 形成白煙的機(jī)理圖

2 工業(yè)煙氣除霧脫白工藝方法

2.1 直接加熱法

圖2 直接加熱工業(yè)煙氣消除白煙流程圖

一定溫度、濕度的工業(yè)煙氣用熱源（蒸汽、高溫?zé)煔獾龋┎捎瞄g接換熱、直接加熱的方式給煙氣升溫，當(dāng)升高到一定溫度時(shí)，煙氣通過排煙筒高空排放，可以有效消除白煙，工藝流程圖見圖2，消除白煙的原理見圖3，其中AB 為煙氣升溫階段，BC 為煙氣最終排入大氣后的降溫階段。從圖3 可以看到，最終降溫階段BC 不經(jīng)過過飽和區(qū)域，因此不會(huì)出現(xiàn)白煙。

圖3 采用直接加熱法消除白煙原理圖

2.2 先降溫、再加熱法

一定溫度、濕度的工業(yè)煙氣先用冷源（循環(huán)水、冷凍水等）換熱降溫，把部分煙氣中的水冷凝下來，再通過熱源（蒸汽、高溫?zé)煔獾龋Q熱升溫，當(dāng)升高到一定溫度時(shí)，煙氣通過排煙筒高空排放，可以有效消除白煙，工藝流程見圖4。

圖4 先降溫、再加熱工業(yè)煙氣消除白煙流程圖

消除白煙的原理見圖5，其中AB 為煙氣降溫階段，BC 為煙氣升溫階段，CD 為煙氣最終排入大氣后的降溫階段。從圖5 可以看到，最終降溫階段CD 不經(jīng)過過飽和區(qū)域，因此不會(huì)出現(xiàn)白煙。

2.3 降溫混風(fēng)法

圖5 采用先降溫、再加熱法消除白煙原理圖

利用高效除霧器對(duì)一定溫度、濕度的工業(yè)煙氣換熱降溫，換熱采用風(fēng)冷氣- 氣熱交換。煙氣通過高效除霧器降溫后，凝結(jié)出大量水，同時(shí)利用尾氣水分凝結(jié)時(shí)放出的大量熱能，對(duì)鼓入的環(huán)境干空氣進(jìn)行加熱，使其溫度升高。溫度升高的干空氣與降溫后的煙氣在排煙筒內(nèi)混合，這樣就使煙氣的含濕量和相對(duì)濕度大大降低，從而降低了排空煙氣的露點(diǎn)溫度，使排空煙氣在排出后很短時(shí)間內(nèi)達(dá)不到露點(diǎn)溫度，最終降溫過程不經(jīng)過過飽和區(qū)域，從而不會(huì)凝結(jié)形成水霧，達(dá)到消滅白煙的目的。

3 結(jié)論與展望

對(duì)工業(yè)濕煙氣除霧脫白的處理工藝中，直接加熱法工藝簡(jiǎn)單，投資相對(duì)小，但要做到“全年無白”，難度高，能耗大；先降溫、再加熱法工藝復(fù)雜，投資相對(duì)大，運(yùn)行成本適中；降溫混風(fēng)法工藝簡(jiǎn)單，投資相對(duì)適中，由于采用混風(fēng)，省去了再加熱工序，相對(duì)能耗小，運(yùn)行成本低。

上述三種方法適合風(fēng)量20 萬Nm3/h 以下的工業(yè)煙氣脫白的處理，對(duì)于風(fēng)量超過50 萬Nm3/h 甚至100 萬Nm3/h 煙氣，若采用這三種方法，無論固定投資還是運(yùn)行費(fèi)用都是巨大的。

目前針對(duì)鋼鐵、水泥行業(yè)風(fēng)量超過50 萬Nm3/h 甚至100 萬Nm3/h 的煙氣，出現(xiàn)了回轉(zhuǎn)式GGH 換熱、管式GGH 換熱和MGGH 換熱等新工藝，這些工藝對(duì)處理大風(fēng)量工業(yè)煙氣脫白取得了一定的效果，但無論是GGH還是MGGH，使用中都存在許多制約條件，例如要求除塵后，脫硫前的煙氣溫度達(dá)到120℃或者以上，難以做到煙氣全年無白煙等。

隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，煙氣脫白新工藝和新設(shè)備會(huì)不斷出現(xiàn)。針對(duì)各行業(yè)濕煙氣的脫白，一定能找到工藝技術(shù)、環(huán)保投入和環(huán)境保護(hù)的平衡點(diǎn)。