1、烟气脱白的概念
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大概5-10年前,排烟多却少有雾霾;经过多年治理,现在黑烟、黄烟少了而雾霾多了,常见以湿法脱硫为主的白烟。烟囱排出的白烟与环境冷空气混合,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”,烟气脱白就是指去除大白烟。大白烟的源头是水分,烟气中饱和水蒸气是吸热产生的,含有大量潜热,因此,烟气脱白的关键就是排放烟气的温度、湿度控制。( y3 u8 N4 J; H \: }( B. M
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2、烟气脱白的目的和功能
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" h) n, U7 g# g" h B5 U由于烟气脱白刚起步,对于为什么烟气脱白,有不同的理解。我的见解是:排烟实现一年四季无白是起码要求,可解决视觉污染,以安广大人民群众之心;可以减少对飞行、高速公路运输的影响;的同时,应该至少还有四个功能:
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①有利于除雾霾; z: I( S8 A% Q7 }3 K7 y
$ `' }! O; x7 h. O+ j( C②节水;
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( W6 P2 W/ C+ N2 I. Z/ G; o, A+ n③节能;! `1 P& W/ ?1 f; ~& B' T2 F
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④处理废水;
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尽管业界对烟气脱白能否有助于除霾还有不同看法,但有助于除雾、节水、节能已经得到初步的业绩验证,下面分别进行探讨。
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2.1、除雾霾) e1 A" `$ u2 J$ X* ?
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烟气中水蒸气的密度是0.804kg/m3,比空气轻,离开烟囱后很容易上升,与环境低温空气混合降温后,水蒸气饱和冷凝为水滴,水滴的密度是1000kg/m3,颗粒极细、密度远比空气大的水滴在大气层中悬浮累积形成雾,浓雾影响飞行、高速公路交通,通过风、雨、雪可以刮走或凝结降落,遇静稳天气,浓雾就像一个大盖子,本身就有溶解性颗粒物析出,还吸收其他污染源颗粒物、阻隔其扩散,在雾层中累积,就形成了雾霾,这就是我国频繁出现雾霾的成因和过程。以除湿为基础的烟气脱白可以去雾霾,减少大雾天气,特别重要的是可以协同、低成本实现粉尘、二氧化硫、氮氧化物、重金属、有机污染成分的达标和超低近零排放,使环保由纯投入转变为有效益。
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. P4 Z" r! D' h6 z0 i, D$ h2.2、节水
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; ~3 u" Q3 O. R+ e; }, V基于以下方法可以估算出,我国每年人为排放到大气中的水分超过160亿吨。
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. u% V0 m. p8 e7 n2 X* X1)煤电、热电行业:每燃烧1吨标煤,湿烟气带走水分1吨、循环水冷却塔排水5吨,煤电、热电行业每年排到大气中的水分超过120亿吨。
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2)钢铁行业:每生产1吨钢,放散1.5吨水分,全行业每年排放水分约15亿吨。
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3)煤焦化行业:每湿熄1吨焦炭,排放0.5吨水分,焦炉烟道气湿法脱硫、干法脱硫都排放水分,合计煤焦化行业每年向大气排放水分超过2亿吨。1 u, `0 o( T& N" U6 R. ^6 [
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4)天然气燃烧:每燃烧1立方米天然气,会产生2立方米、1.55千克水蒸气,全国每年排放超过3亿吨水分。% l5 t0 t/ w" P5 G/ K9 J/ z
% h' S* @: q% G% r' z2 T) B此外,还有水泥、建材、有色金属、石油化工等行业。" ^5 Q& | g* \8 X5 T( J
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人为排放到大气160亿吨的水分,与大自然的水循环量相比,确是小数目,但这是在大自然正常循环基础上增加的,特别是我国经济发展不均衡、发达地区排放强度是全国平均值的10倍以上,极不均匀。我国能耗、排放巨量的国情决定,在中国做烟气脱白,必须充分重视节水。水分上天是雾霾、收回来就是资源,特别对西部缺水企业,回收水分更有意义。大气水分是我国不可忽视的重要非常规水源。4 X% k7 Q+ `+ M. c* T# O
, [0 y7 N( E( Y7 W( K2.3、节能3 ^9 W% q$ i5 F$ i/ f9 z4 j
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采用以除湿为基础的烟气脱白,假设回收70% 排汽,全国每年可以回收相当于100多亿吨水蒸气的热量,用于采暖、加热矿粉、煤粉,具有相当显著的节能效益。
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2.4、处理利用废水6 ]! v/ Q0 p/ E$ _3 `
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烟气脱白不仅不新产生废水,还有助于处理原来的难处理废水。湿法脱硫废水、焦化废水、综合污水处理产生的浓盐水都是难处理、投资处理成本均高的废水,采用膜处理为主的常规处理方法难以做到“零排放”或难以低成本“零排放”,采用烟气脱白后,阻隔了烟气中污染物从水中向大气中的转移,利用烟道气余热和残氧热解热氧化、无害化消解废水中COD有机成分、吸收稀释氨氮,用喷雾蒸发浓缩、干燥去除溶解盐,可以大幅度减少废水处理投资,特别是降低处理成本。. B0 O: @, s- x1 s i+ s$ c5 O
% J2 _0 Y! l- T# n: y& ?! [! p综上所述,烟气脱白是实现超低排放、节约能源、除雾霾、节水、处理利用废水的有效手段。
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