焦爐煙氣除濕脫白技術(shù)
一、概述
目前國內絕大多數燃煤電廠(chǎng)、焦化、鋼鐵行業(yè)的煙氣在排放前大都進(jìn)行了濕法脫硫，溫度降至45℃~55℃，有的在58-60℃左右，此時(shí)的煙氣通常是飽和濕煙氣，煙氣中含有大量水蒸汽，水蒸汽中含有較多的溶解性鹽、SO3、凝膠粉塵、微塵等（都是霧霾的主要成分)。如果煙氣由煙囪直接排出，進(jìn)入溫度較低的環(huán)境空氣中，由于環(huán)境空氣的飽和濕度比較低，在煙氣溫度降低過(guò)程中，煙氣中的水蒸汽會(huì )凝結形成濕煙羽。造成對大氣的不僅是視覺(jué)的而且是實(shí)質(zhì)上污染。
濕煙羽的形成機理如圖1所示。圖1中的曲線(xiàn)為濕空氣的飽和曲線(xiàn)，假設濕煙氣在煙囪出口處的狀態(tài)位于A點(diǎn)，而環(huán)境空氣的狀態(tài)位于F點(diǎn)，煙氣在離開(kāi)煙囪時(shí)處于未飽和狀態(tài)。濕煙氣與環(huán)境空氣}昆合過(guò)程開(kāi)始沿AB線(xiàn)變化，達到B點(diǎn)后煙氣變?yōu)轱柡蜐駸煔?，此后濕空氣與環(huán)境空氣的混合沿著(zhù)曲線(xiàn)BDE變化，而多余的水蒸汽將凝結成液態(tài)小水滴，形成濕煙羽。
隨著(zhù)霧霾天氣的加重，國家環(huán)保標準和要求越來(lái)越高、越來(lái)越嚴格，濕法脫硫導致大量水汽攜帶未能完全濾除的塵、鹽，進(jìn)入大氣之中，形成煙羽。大家認為這助推了霧霾的形成，所以各地紛紛出臺環(huán)保規定，要求電廠(chǎng)、鋼廠(chǎng)、焦化等企業(yè)，要對自己排放的煙氣進(jìn)行除濕脫白，消除煙羽。原來(lái)的脫白主要是通過(guò)煙氣再熱（MGGH）的方式進(jìn)行，由于只是單純加熱煙氣沒(méi)有進(jìn)行冷凝，MGGH技術(shù)只是在感官上看不到，并沒(méi)有實(shí)際消除污染物。所以環(huán)保部門(mén)要求先進(jìn)行降溫除濕，再進(jìn)行加熱。
石家莊碧連天環(huán)?？萍加邢薰臼茄邪l(fā)了依托氟塑料換熱技術(shù)的凝水除塵除霧一體化裝置，對煙氣進(jìn)行加熱達標排放，從而對煙氣進(jìn)行除濕除塵除霧脫白。
二、煙氣余熱深度回收系列化技術(shù)
將煙氣余熱從初始溫度降至接近大氣溫度排放，以電廠(chǎng)為例：
我們可以將電廠(chǎng)排煙溫度從最初的排煙溫度，在不同區域運用不同技術(shù)，材料和產(chǎn)品降至不同的溫度，排放最低可以降到45℃左右。
該系列化技術(shù)領(lǐng)域內，碧連天環(huán)保有限公司提供的脫白裝置技術(shù)特點(diǎn)：
1. 在保證安全、不腐蝕的情況下，能夠將煙氣余熱回收區間最大化、最大程度節能。
2. 客戶(hù)可以依據自己的現場(chǎng)空間，采用不同的技術(shù)組合，投資性?xún)r(jià)比組合，實(shí)現投資收益最大化。
3. 客戶(hù)可以根據生產(chǎn)變化，不同冷源溫度，自由調節排煙溫度，冷源被加熱溫度，以及冷源被加熱后的流向，提高綜合效益。
氟塑料管換熱器的特性：
1.抗腐蝕性；
2.抗粘結性能；
3.振動(dòng)自清潔；
4.整體換熱系數遠高于金屬管；
5.抗拉強度很大；
6.換熱管易于更換；
7.除塵效率高。
三、項目案例
3.1項目概況
以某焦化200000m³/h脫硫煙氣脫白為例：
本項目處理廢氣為某焦化200000m³/h脫硫后白色煙氣，煙氣溫度58℃左右，通過(guò)煙囪直接排放時(shí)，產(chǎn)生大量的白色煙羽。
本項目采用煙氣冷卻+冷凝除濕+煙氣升溫排放工藝。
3.2工藝流程示意圖：
3.3工藝介紹
除塵后的煙氣溫度為140-150℃之間，高于水的沸點(diǎn)，直接進(jìn)入脫硫塔，與脫硫溶液接觸后，會(huì )造成大量的水分蒸發(fā)，加大耗水量的同時(shí)產(chǎn)生大量的水蒸氣。因此在脫硫塔前設計降溫熱交換器（水作為換熱介質(zhì)）；該熱交換器分為兩部分：加熱水部分和煙氣降溫部分；出口水溫可達95℃；煙氣溫度降低至90℃，此溫度水與煙氣交換不會(huì )造成大量水分蒸發(fā)。
脫硫塔內煙氣與水充分接觸后，煙氣含水量達到飽和，為了降低煙氣含水量，安裝冷卻交換器，將脫硫塔出口60℃煙氣降低至45℃，飽和含水量隨著(zhù)溫度的降低而降低，凝結出水分，儲存回收利用。
此時(shí)煙氣含水量依舊飽和，再安裝升溫熱交換器，冷卻水與降溫熱交換器加熱水部分閉路循環(huán)，可將45℃煙氣加熱至78℃。此時(shí)煙氣含水量不再飽和，經(jīng)煙囪排放也不會(huì )產(chǎn)生“白煙”情況。
四、結論與建議
1）為徹底根除霧霾，我國火電、鋼鐵、焦化等行業(yè)的大氣污染排放控制標準須增加排煙溫度、濕度控制，以便從法規層面加速推動(dòng)煙氣除濕脫白。
2）以冷凝除濕為基礎的復合脫白是一種符合國情、有實(shí)際業(yè)績(jì)支持的脫白技術(shù)。除濕后，煙氣溫度可先按40℃、相對濕度70%開(kāi)始，逐步降低，有助于低成本環(huán)保達標排放、超低排放、除霧霾，還有節水、節能效益，可以大幅減少企業(yè)的環(huán)保治理負擔。
3）由于煙氣脫白剛起步，對于為什么煙氣脫白，有不同的理解。筆者認為，排煙實(shí)現一年四季無(wú)白是起碼要求，可以減少對飛行、高速公路運輸的影響，解決視覺(jué)污染的同時(shí)，應該至少還有四個(gè)功能：有利于除霧霾、節水、節能、處理廢水，盡管業(yè)界對煙氣脫白能否有助于除霾還有不同看法，但有助于除霧、節水、節能已經(jīng)得到初步的業(yè)績(jì)驗證，利用符合國情、廠(chǎng)情的煙氣除濕脫白技術(shù)來(lái)解決保護環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展矛盾已是大勢所趨，并且已有了實(shí)踐案例。
