燃煤电厂湿烟羽成因及对策研究

:摘要：为了了解“湿烟羽”的成因及治理对策,首先对国内近百家电厂进行调研,初步了解湿烟羽的现状及主要影响因素。通过测量湿烟羽长度对其进行量化,同时通过理论计算对湿烟羽的形成和消散进行验证;最后对比各种可行的湿烟羽消除技术,提出可行的技术路线。通过研究,我们认为湿烟羽是由烟气中水汽过饱和凝结形成的。消除湿烟羽主要有三种技术路线:烟气再热法、烟气冷凝法、烟气冷凝再热复合法。本文湿烟羽治理技术路线认为:在中部和北部等环境温度较低的地区建议采用烟气冷凝再热复合技术,在南方建议采用常规烟气再热方式。具体的改造方案要根据当地气象条件、现场场地条件、环保要求等多种因素综合考虑,咨询专业机构进行多方案的经济技术对比分析后确定。

随着国家超低排放改造的推进，大部分电厂装置取消原GGH。湿法脱硫一般采用喷淋洗涤工艺，在去除二氧化硫的同时，大量液态水被气化进入烟气中，烟气温度降低到50±5℃左右，与烟气的水露点温度接近。这种饱和湿烟气不经过再加热而直接排入大气的排放方式称为“湿烟气排放”。

烟囱排出的湿烟气与温度较低的环境空气发生接触，在烟气降温过程中，烟气中所含水蒸气过饱和凝结，凝结水滴对光线产生折射、散射，从而使烟羽呈现出白色或者灰色，称其为“湿烟羽”（即俗称的“大白烟”、“白雾”、“白色烟羽”等）。

从本质上讲，“湿烟羽”现象就是湿烟气中水汽凝聚产生的水雾，不会对环境造成污染。相比干烟气排放，污染物排放总量不会变化。但是采用湿烟气排放时，“烟羽”的抬升高度会有所降低，扩散效果相对较差，污染物在烟囱附近的落地浓度会增加，对周边环境后有一定影响。环境温度低、除雾效果较差时，则有可能发生“烟囱雨”现象。此外，在北方冬季等特定情况时，“湿烟羽”长度可达2km以上，会遮挡阳光，导致周边居民长时间无法照射到阳光。

目前，浙能等部分电厂安装有MGGH等烟气再热装置，烟气再热幅度一般在20~30℃之间，即烟囱排烟温度在70~80℃左右。根据实际观测，环境温度低于15℃左右时，仍然会出现“湿烟羽”现象。在东北地区，采用干法脱硫工艺的烟囱排烟温度在120℃以上，在冬季时也仍然会出现“湿烟羽”。在相同气候条件下，湿烟羽的程度随机组规模、负荷的增大而愈发明显。

目前国内外对于湿烟羽的成因以及对策目前没有系统性研究，本文就湿烟羽成因进行调研和测试。目前国内外并无专门针对湿烟羽的治理技术以及报道，一般是采用烟温控制技术（即烟气加热）提高污染物扩散效果的同时，起到了一定程度消除“湿烟羽”的效果。本文就目前对湿烟羽治理有一定效果的技术进行总结和归纳，初步得到治理技术路线。

1湿烟羽现状及规律

本次共调查了95座（其中城市电厂65座）火电厂，涉及235台机组，装机容量为94073MW。电厂遍布全国，基本具有普遍的代表性。对调研情况进行分析：对季节而言，湿烟羽严重程度排序为：冬季＞秋季＞春季＞夏季；就时间段而言，夜间湿烟羽较严重，中午最轻；就天气而言，阴雨天湿烟羽较严重；就地区而言，北方地区出现湿烟羽比例明显比南方地区高；就脱硫工艺而言，干法脱硫工艺基本没有湿烟羽情况，但在东北地区冬季时也有较严重的湿烟羽；湿除对于湿烟羽影响并不明显；采用烟气再热的电厂，一般没有湿烟羽现象，但是在冬季时（特别是北方地区）也存在湿烟羽。

2国内外技术与政策现状

20世纪80年代，德国在《大型燃烧设备法》中明确规定，烟囱出口烟气温度不得低于72℃，因此采用GGH技术控制排烟温度。德国加入欧盟以后，从2002年开始采用欧盟标准，不再限制排烟温度。美国、日本等国家也没有对“湿烟羽”及烟囱排烟温度进行明文规定。但是自