2、四川轻化工大学土木工程学院 四川成都 610000
摘要：本文将对各地烟气脱白政策进行阐述，并探究锅炉烟气脱白深度治理的环保方案，希望可以为相关工作者的研究提供一些帮助。
关键词：锅炉烟气；脱白；深度治理；环保方案
前言：进入新时代后，随着绿色环保理念的提出，人们对锅炉烟气脱白治理提出了更高的要求。因此，必须了解各地烟气脱白政策，并结合企业实际情况，对锅炉烟气脱白深度治理方案进行合理设计，使排放的烟气与相关要求相符，从而为煤化工企业健康发展提供有力保障。
一、各地烟气脱白政策概述
通过调查可知，我国主要运用湿法脱硫工艺对锅炉烟气进行脱硫，特别是石灰石—石膏法这一工艺[1]。在运用这种工艺后，可以使烟气温度处在45到55℃范围内，而这些温度较低的饱和湿烟气就能够通过烟囱直接排放到大气环境中。同时，在遇冷之后，湿烟气会凝结成微小的液滴，并出现白色烟羽。目前，我国常见锅炉烟气脱白技术主要有冷凝、加热以及二者结合三种。在环保标准逐渐严苛的情况下，各省市也出台了相应政策，提出了锅炉烟气脱白治理的新要求。例如，浙江省在2018年出台了《标准（报批稿）》，其对燃煤电厂排放绩效值与大气污染物限值等提出了具体要求，并附录与有色烟羽与石膏雨测试技术相关的要求；广东省组织开展了消除白烟治理活动，其针对的对象是高度在45米之上的高架源烟囱；江西省在保证全省的电力能够得到稳定、安全供应基础上，推进了现役燃煤发电机组的超低排放改造活动，加强了对电厂中有色烟羽的深度治理；邯郸市开展了针对重点行业的白烟深度治理专项活动，依照冷凝再加热方式，在2018年10月月底之前，其完成了涉及到焦化、钢铁、电厂以及燃煤锅炉等51家高架源企业的消白烟深度治理活动，共计治理烟囱93根；而石家庄的燃煤电厂则积极开展了有色烟消除工作。为了配合省环保厅的试点工作，促进了燃煤锅炉烟气脱白工作的进行。同时，应该以燃油机组的超低排放为基础，对运行管理进一步优化，并促进治理设施去除效率的提升，做好电厂有色烟羽的深度治理工作。
二、锅炉烟气脱白深度治理的环保方案
下面以某企业为例，对锅炉烟气脱白的深度治理环保方案设计进行研究。
（一）深度治理方案及原理
1.深度治理方案
在该企业的3个化工生产单位中，三废混燃炉共有3台，蒸汽锅炉共有10台，而氨法烟气脱硫系统共有6套，烟气在脱除二氧化硫后会从烟囱中排放。在对锅炉烟气进行深度脱白治理时，该公司运用了6套环保工程，并选择了烟气冷凝和MGGH相结合的工艺，其具体流程如下：锅炉烟气—冷却器—脱硫塔—冷凝器—再热器—排空大气。其中，除盐水是冷却器与再热器间热媒介质，而脱硫塔之后，烟气冷凝采取间壁式换热方式，工厂循环水是主要冷媒。烟气脱白系统的控制方式是就地监控和集中监控相结合，并引入了DCS系统。
2.深度治理原理
湿气体饱和含湿量会受到饱和温度与压力等因素的影响，通常情况下，含湿量与饱和温度、压力间成正比。结合该企业所在地的平均大气压（93.35千帕），锅炉烟气在运用湿法脱硫之后压力应该是0.5千帕，其在45℃、50℃以及65℃条件下的含湿量如下所示：当地大气压在三种情况下均为93.35千帕；饱和水蒸气压力依次是9.587千帕、12.339千帕以及25.01千帕；烟气绝对压力均为93.85千帕；水蒸气的体积分数则分别是10.215%、13.147%以及26.649%。通过对插值法运算公式的使用，得出在48℃条件下，1千克锅炉烟气中的水蒸气质量是10.033克。
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3.含湿量降低
一方面，在夏季时，即在4到10月之间，在先冷却到48℃之下，再加热到65℃的情况下，锅炉烟气中含湿量降低的百分比应该是（55.863-10.033）/55.863×100%≈82%。另一方面，在冬季时，即在11月到次年3月之间，在先冷却到45℃之下，再加热到65℃的情况下，锅炉烟气中含湿量降低的百分比应该是（55.863-7.033）/55.863×100%≈87%。
（二）深度治理技术指标
对锅炉烟气而言，其脱白深度治理技术指标主要体现在以下两方面：一方面，锅炉烟气冷凝对温度的要求，即在4到10月期间应该不超过48℃；而在11月到次年3月期间要小于等于45℃。另一方面，锅炉烟气的最终排放温度应该大于65摄氏度，只有这样，才能为系统热量处理平衡状态提供保障。同时，还应该结合当地气象条件，以此来保障冬季锅炉烟气脱白的实现。
（三）深度治理的具体工艺流程
1.锅炉烟气冷却器
通常情况下，这一设备应该被安置在脱硫入口的水平烟道中，并把脱盐水当作载热介质，这样，通过循环泵驱动的利用，其可以进入到换热管中，并和管外温度大约在130℃左右的烟气完成热交换操作。在降温处理后，锅炉烟气应该进入到脱硫塔中，并促进相应脱硫工序的开展，即以加热的方式使低温除盐水变成高温除盐水，然后将其放到加热器中，以此来完成锅炉烟气的净化。同时，在烟道中，对于烟气中存在的细微粉尘，烟气换热器管束还可以发挥去除与捕集作用，可以保证锅炉烟气符合更严苛环保排放的标准。
2.锅炉烟气冷凝器
烟气冷凝器，也被称作锅炉用冷凝器，将其运用到锅炉生产中，不但可以节约生产成本，降低锅炉排烟温度，促进锅炉热效率的提升，还能够使锅炉运行与国家节能减排标准相符。通常情况下，这一装置会处在脱硫塔中除雾器上方，在增压泵驱动作用下，冷循环水（源于工厂的冷却水系统）会进入到冷凝器换热管中，在管外完成和脱硫后烟气的换热、冷凝以及降温操作后，热循环水会通过回水总管回到冷却塔中。同时，在锅炉烟气冷却后，冷凝水也会回到脱硫塔中，之后，烟气会进入到再热器中开展相应的再加热工序。
3.锅炉烟气再热器
一般情况下，再热器会以水平的方式安置在冷凝器出口，高温脱盐水（源于烟气冷却器）在进入到再热器换热管之后，会和管外的低温烟气完成热交换，并在降温后重新回到循环水泵中，这样，在泵驱动作用下，其能够进入冷却器并重复循环换热系统。同时，低温的锅炉烟气在吸热升温后会通过烟囱排向空中，通常需要温度超过65℃。
4.脱白系统的辅助设施
要想促进整个锅炉烟气脱白系统安全、平稳运行，水循环系统还应该设置各种辅助系统，如稳压系统、取样系统、排污系统、补水系统以及加药系统等，并将在线高压水冲洗这一系统安置在换热器中，定期对烟气中的烟尘进行冲洗，以此来为系统与设备实现高效、平稳运行提供有力保障。
为了避免出现氟塑料软管铁锈现象与堵塞事故，还应该将永磁除铁过滤器安装在循环水的上水管中，并把40目不锈钢滤网安装在冷水泵的入口处。同时，还应该定期过滤并清洗循环水，保证冷却水品质，从而促进氟塑料换热器、泵等设备正常运行[2]。
结论：综上所述，做好锅炉烟气脱白深度治理工作具有重要意义。因此，必须加强对锅炉烟气脱白政策的研究，了解冷却器、冷凝器、再热器以及各种辅助设施的作用与具体工艺，合理设计环保方案，提高烟气脱白工作的效率与质量，从而促进煤化工企业绿色、可持续发展。
参考文献：
[1]邵三虎.烟气“脱白”治理稳定达标排放——砖瓦隧道窑烟气排放的一个达标治理方案[J].砖瓦,2018(11):87-90.
[2]王贵彦,黄素华.湿法脱硫燃煤机组“白色烟羽”节能治理[J].华电技术,2016,38(11):64-65.
论文作者:王艳梅1,梁超2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/9
标签：烟气论文; 锅炉论文; 深度论文; 系统论文; 冷凝器论文; 冷却器论文; 温度论文; 《基层建设》2019年第5期论文;