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煙囪有色煙羽對企業外部形象影響很大，對電廠外部經營環境和自身工作環境帶來很多負面影響。上海市2016年頒布DB31/963-2016《燃煤電廠大氣污染物排放標準》，文中明確燃煤發電鍋爐應采取煙溫控制及其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現象。2017年浙江、天津、邯鄲等地方政府也相續頒布政策文件要求采取有效措施消除有色煙羽。

1濕煙羽的定義及影響因素

煙氣經過濕法脫硫處理后，煙囪排出的飽和濕煙氣與溫度較低的環境空氣接觸時，在煙氣降溫過程中，煙氣中所含水蒸氣過飽和凝結，凝結水滴對光線折射、散射，從而是煙羽呈現出白色或者灰色，稱其為“濕煙氣”（也稱“有色煙羽”）。濕煙氣排放時，“煙羽”的抬升高度會有所降低，擴散效果相對較差，污染物在煙囪附件的落地濃度會增加，對周邊環境有一定影響。

有色煙羽的嚴重程度和環境溫度、濕度有明顯關系，北方氣溫較低，有色煙羽的出現機率大于南方；冬季出現有色煙羽的機率大于夏季。環境溫度越低、空氣濕度越大，有色煙羽治理的難度越大。

2有色煙羽的治理技術

有色煙羽的產生不僅與本身的溫度、含濕量有關，與排放的氣候環境也有很大關系，但是我們所能夠控制的因素只有煙氣的排放溫度和含濕量。

圖1中A點代表吸收塔出口煙氣狀態（即50℃左右的飽和濕煙氣），C點為當地環境溫度和濕度（環境溫度約10℃）。如果這兩點的連線經過過飽和區，則排放的煙氣會呈現有色煙羽；反之則無有色煙羽，即有色煙羽被消除。從圖1中看，如果A點狀態的煙氣不經過任何處理直接排放，煙囪處會呈現有色煙羽；如果通過不同方式將煙氣升溫再排放，則不會呈現有色煙羽。目前消除有色煙羽的主流技術分為直接加熱和先冷凝再加熱兩種技術。

2.1直接加熱技術

直接加熱技術體現在圖1中的路徑為A—B，B—C連線不與水分飽和曲線相交，有色煙羽可消除。特點是煙氣質量和含濕量不變，溫度升高。

按照加熱方式可分為煙氣再熱器（業內稱為GGH）和水媒循環煙氣再熱器（業內稱為MGGH）。

GGH分為金屬回轉式GGH和氟塑料管式GGH。早期國內電廠新建脫硫裝置時，為了提高煙氣的擴散效果，大多采用國外引進的回轉式GGH，利用原煙氣的熱量將脫硫出口的煙氣加熱到80℃左右排放。由于存在設備故障率高、煙氣泄露率高、系統阻力大等特點，在超低排放改造中基本都被超出。隨著市場的發展，目前市面上逐步用氟塑料管式GGH取代了回轉式GGH，原煙氣走管內，凈煙氣走管外。氟塑料管式GGH具備設備質量輕、耐腐蝕性強、不存在煙氣泄露等特點。

MGGH系統包括煙氣冷卻器、煙氣再熱器、熱媒水循環系統等組成。煙氣冷卻器布置在吸收塔入口的水平煙道上，煙氣再熱器布置在吸收塔與煙囪之間的水平煙道上。其工作原理是采用水媒介作為換熱介質，通過水媒的閉式循環，煙氣冷卻器將吸收塔入口的煙氣溫度從120～130℃降低到90℃甚至更低，凈煙氣與煙囪之間的煙氣再熱器利用煙氣冷卻器回收的熱量將吸收塔出口的溫度升高到80℃或更高，再進入煙囪排放。現在一般MGGH設置了輔助蒸汽加熱系統，在冬季或者低負荷時，煙溫余熱不夠的情況下，需要投運輔助蒸汽加熱系統來提高水媒介質的溫度。

直接加熱法消除技術的特點：在一定條件下可以消除有色煙羽，但隨著當地溫度降低、濕度提高，想要徹底消除有色煙羽的投資成本越高。如圖1所示，如果采用直接加熱技術，當地環境溫度在10℃左右時，需要將凈煙氣加熱到100℃可消除有色煙羽。

2.2先冷凝再加熱技術

先冷凝再加熱技術與直接加熱技術相比，在凈煙氣再熱之前增加煙氣冷凝裝置，冷源一般選用水源。先冷凝再加熱技術體現在圖1中的路徑為A—D—E，E—C連線不與水分飽和曲線相交，有色煙羽可消除。該技術是煙氣冷凝技術和煙氣再熱技術的有機結合。先通過冷凝換熱器將吸收塔出口煙氣溫度降低，煙氣實現過飽和，煙氣中的飽和水析出成凝結水。由于煙氣中的含濕量大幅降低，煙氣再熱的升溫幅度會大大降低，這也降低了煙氣再熱熱量的消耗。其特點是煙氣質量和含濕量均發生改變，溫度升高。

如圖1所示，達到相同的效果，煙氣冷凝降低的溫度越大，再加熱的煙溫提升的幅度越小。所以一個具體的工程項目，冷凝和再熱溫度的組合顯得尤為重要，直接體現在投資成本上。根據氟塑料換熱器廠家經濟對比，煙氣冷凝器將凈煙氣煙溫降低10℃左右，整個先冷凝再加熱系統的經濟性為*優。如圖1所示，如果采用先冷凝再加熱技術，當地環境溫度在10℃左右時，先將凈煙氣冷卻到40℃，再加熱到65℃可消除有色煙羽。

先冷凝再加熱技術在消除有色煙羽的同時，通過相變凝聚可協同降低粉塵20%～40%，去除煙氣中SO3及可溶性硫酸鹽等，還可以節省脫硫水耗。

3結論

對于一個具體的工程項目，消除有色煙羽是選擇直接加熱還是先冷凝再加熱技術，應該根據有色煙羽治理要求以及項目本身的煙氣條件、環境氣象條件、場地空間、冷熱源等條件綜合分析，確定經濟可行的技術方案。一般直接加熱技術適用于我國南方常年氣溫基本在15℃以上的地區，可基本消除有色煙羽。但是在冬季*冷的時節，會出現一定程度的有色煙羽。煙氣先冷凝再加熱技術在我國北方地區推廣優勢明顯，在中部地區也可優先考慮，在南方地區該技術在經濟性上沒有明顯的優勢。

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