煙氣消白最強(qiáng)攻略在此!
1、濕煙羽的概述
目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)鋼鐵、焦化、化工行業(yè)的煙氣在排放前大都進(jìn)行了噴淋或濕法脫硫,溫度降至45℃-55℃,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(jié)形成濕煙羽。
2、煙氣消白的目的
對(duì)于煙氣消白,首先我們要明確一個(gè)觀念,煙氣消白消除的不是視覺(jué)上的污染,而是比較徹底的消除煙氣中的氮氧化物,硫化物,各種煙塵顆粒物,氣溶膠,各種結(jié)晶鹽顆粒物質(zhì)。這才是環(huán)保煙氣消白所真正面臨的困難。消白的說(shuō)法是不準(zhǔn)確的,應(yīng)該叫有色煙羽治理。很多地方說(shuō)的脫除過(guò)飽和蒸汽水,這就有些不夠嚴(yán)謹(jǐn)了。
3、煙羽的形成與消散
假定濕煙氣在煙囪出口的狀態(tài)點(diǎn)為A,環(huán)境空氣的狀態(tài)點(diǎn)為E,濕煙氣與環(huán)境空氣的相對(duì)含濕量均小于100%,處于未飽和狀態(tài)。濕煙氣由煙囪排出與環(huán)境空氣混合過(guò)程中,濕煙氣的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始沿線變化,達(dá)到B點(diǎn)后濕煙氣變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)。飽和濕煙氣與環(huán)境空氣混合過(guò)程中濕煙氣的狀態(tài)點(diǎn)沿著飽和曲線BCD變化,隨著濕煙氣溫度的降低,飽和濕煙氣的絕對(duì)含濕量降低,濕煙氣中過(guò)飽和的水蒸氣凝結(jié)成液態(tài)小水滴,小水滴對(duì)光線產(chǎn)生折射、散射作用,從而使煙囪出口的煙羽呈現(xiàn)白色或者灰色,形成濕煙羽。當(dāng)飽和濕煙氣的狀態(tài)點(diǎn)達(dá)到D點(diǎn)后,濕煙氣與環(huán)境空氣的混合過(guò)程沿著撕線變化,濕煙氣變?yōu)榉秋柡蜖顟B(tài),濕煙氣中不再有小液滴凝結(jié)、析出,同時(shí)濕煙羽中的小液滴開(kāi)始蒸發(fā),濕煙羽逐漸消失。
4、煙羽消除的方法
①煙氣直接加熱可以使?jié)駸煔獾臓顟B(tài)點(diǎn)由A變?yōu)锽,濕煙氣的相對(duì)含濕量降低,濕煙氣由狀態(tài)點(diǎn)B變?yōu)榄h(huán)境空氣狀態(tài)點(diǎn)F的過(guò)程中不會(huì)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài),不會(huì)形成濕煙羽;
從圖中我們可以看出:隨著環(huán)境溫度升高,升溫幅度呈指數(shù)關(guān)系急劇減小;隨著環(huán)境相對(duì)濕度增大,升溫幅度也增大。
比如當(dāng)環(huán)境濕度40%,脫硫后煙氣溫度為50℃時(shí),環(huán)境溫度為10℃時(shí)需要升溫35℃,也就是要將煙氣升溫到85℃,但當(dāng)環(huán)境溫度為5℃時(shí)就需要升溫60℃,也就是要將煙氣升溫到110℃,當(dāng)環(huán)境溫度為0℃時(shí)直接加熱已經(jīng)無(wú)法進(jìn)行消白了。
②降溫再熱可以將濕煙氣的狀態(tài)點(diǎn)由A到C再到D,可以減少濕煙氣的絕對(duì)含濕量并降低濕煙氣的相對(duì)含濕量,再變?yōu)榄h(huán)境空氣狀態(tài)點(diǎn)F的過(guò)程中不會(huì)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài),不會(huì)形成濕煙羽;
從圖中我們可以看出:隨著環(huán)境溫度升高,降溫幅度呈線性關(guān)系減小;隨著環(huán)境相對(duì)濕度增大,降溫幅度增大。
比如當(dāng)環(huán)境濕度40%,脫硫后煙氣溫度為50℃時(shí),環(huán)境溫度為10℃時(shí)需要降溫24℃,也就是要將煙氣降溫到26℃,但當(dāng)環(huán)境溫度為5℃時(shí)就需要降溫30℃,也就是要將煙氣降溫到20℃,當(dāng)環(huán)境溫度為0℃時(shí)通過(guò)直接降溫進(jìn)行消白難度非常大了。
③煙氣直接降溫:煙氣直接降溫將濕煙氣的狀態(tài)點(diǎn)由A變?yōu)镋,濕煙氣由狀態(tài)點(diǎn)E變?yōu)榄h(huán)境空氣狀態(tài)點(diǎn)F的過(guò)程中不會(huì)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài),不會(huì)形成濕煙羽。
從圖中我們可以看出:隨著降溫幅度加大,升溫幅度呈指數(shù)關(guān)系急劇減小,表明降溫可以大幅度減小升溫幅度,減小濕煙羽消散難度;隨著環(huán)境溫度減小,升溫幅度增大。
比如當(dāng)環(huán)境濕度40%,脫硫后煙氣溫度為50℃時(shí),環(huán)境溫度為5℃時(shí)先降溫15℃,也就是將煙氣降溫到35℃,然后將煙氣升溫到50℃就可以實(shí)現(xiàn)消白;如果先降溫20℃,也就是將煙氣降溫到30℃,然后將煙氣升溫到40℃就可以了;如果環(huán)境溫度為零下5℃時(shí)先降溫20℃,也就是將煙氣降溫到30℃,然后將煙氣升溫到60℃也就可以實(shí)現(xiàn)消白。
所以降溫幅度越大,升溫難度越小,運(yùn)行中耗能越少。
現(xiàn)在企業(yè)消白一般都是采用這種方式,先對(duì)煙氣進(jìn)行降溫冷凝(間接換熱降溫或冷源熱換熱降溫),再對(duì)煙氣進(jìn)行加熱(蒸汽加熱、電加熱、熱泵、熱二次風(fēng))。
優(yōu)點(diǎn):
1、技術(shù)成熟,容易操作,使用范圍較廣;
2、有效降低煙氣中的絕對(duì)含濕量,能夠真正消除部分有害的物質(zhì);
缺點(diǎn):
1、設(shè)備造價(jià)成本較高,易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象;
2、能耗和運(yùn)行費(fèi)用較高。
3、換熱效率低。
5、有效的消白方法
該消白方案也是采用先對(duì)煙氣進(jìn)行降溫冷凝,再對(duì)煙氣進(jìn)行加熱這種方法,但過(guò)程卻完全不同,此方案是采用直接噴淋換熱的方式進(jìn)行降溫冷凝,而加熱則是利用熱煙氣進(jìn)行循環(huán)換熱。
直接噴淋除濕脫白為基---符合中國(guó)國(guó)情的唯一可行途徑既然直接噴淋除濕脫白為基礎(chǔ)是符合中國(guó)國(guó)情的唯一可行途徑,那為什么別的公司卻不采用直接噴淋除濕脫白呢?
直接噴淋除濕換熱降溫會(huì)產(chǎn)生大量的水霧
如果不能將這大量的水霧處理好,那將使降溫的效果大打折扣,同時(shí)也會(huì)影響后期的加熱消白效率。
6、消白方案流程
第一步:將脫硫后煙氣接入除霧設(shè)施,去除煙氣中的水霧和煙塵。
第二步:將除霧后煙氣接入初步水洗噴淋層,去除煙氣中的剩余的SO2、NOX和煙塵等有害物質(zhì),同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行初步降溫,噴淋水可以循環(huán)利用,酸度達(dá)到一定程度后可以引入脫硫池作添加水使用,不新增廢水。
第三步:采用兩層噴淋冷凝和兩層水汽分離裝置對(duì)煙氣進(jìn)一步降溫,噴淋水可以用降溫泵降溫,也可以不用,此步重在降溫,同時(shí)降低絕對(duì)含濕量。(如果煙氣量小或含塵量低可以只用一層)
第四步:將降溫后煙氣接入高效除霧層,因?yàn)橥ㄟ^(guò)降溫后的煙氣含濕量較高,處于過(guò)飽和狀態(tài),要去除煙氣中的多余水汽。
第五步:將除霧煙氣接入超凈設(shè)施,進(jìn)一步去除煙氣中的水霧和煙塵等有害物質(zhì),煙塵含量將小于5mg/m3。
第六步:將煙氣接入換熱裝置,對(duì)煙氣進(jìn)行加熱,以降低相對(duì)含濕量。(這里可以將煙氣加熱到70——80℃)
7、消白方案特別說(shuō)明
(1)此工藝流程中有七項(xiàng)是山東旭富環(huán)?萍加邢薰镜膶@夹g(shù)。
(2)此工藝流程運(yùn)行能耗低,除了冬季較冷天氣外可以不用換熱裝置,而且換熱裝置只是用熱煙氣與冷煙氣進(jìn)行換熱,不需要其它熱源。其它運(yùn)行裝置也只是3臺(tái)水泵產(chǎn)生能耗。
(3)此工藝流程中不再產(chǎn)生額外廢水。
(4)安裝此工藝設(shè)施后無(wú)需再安裝濕電除塵。
8、消白方案換熱圖解
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