湿烟羽形成机理与消散技术数值分析

湿烟气由烟囱出口进入温度较低的环境空气会形成湿烟羽现象,产生视觉污染。分析了湿烟羽的形成机理和消散技术,采用数值计算研究了不同湿烟羽消散技术的特点。结果表明,烟气直接加热、烟气直接降温和烟气降温再热可以消散湿烟羽;烟气降温再热消散湿烟羽使用范围最大,烟气直接加热次之,烟气直接降温最小;环境温度低于10℃,环境相对湿度大于40%时,烟气直接加热和烟气直接降温消散湿烟羽的升温幅度和降温幅度较大,湿烟羽消散难度大;环境温度低于5℃时,只能采用烟气降温再热消散湿烟羽。

湿烟羽消散技术对污染物扩散特性的影响

湿法脱硫出口的饱和湿烟气直接由烟囱排入环境会形成湿烟羽,产生视觉污染。分析了湿烟羽的形成和消散过程,重点考察直接加热、降温再热和直接降温等湿烟羽消散技术对颗粒物、SO_2和NO_2扩散特性的影响。结果表明:湿烟羽消散技术对环境颗粒物浓度影响很小,颗粒物最大落地浓度占标率小于1.5%,颗粒物最大落地浓度远低于GB 3095—2012《环境空气质量标准》的浓度限值;降温再热和直接加热可以促进SO_2和NO_2在环境中的扩散,2种技术分别使SO_2和NO_2最大落地浓度占标率降低了31.5%和15.1%;采用直接降温技术消散湿烟羽后,SO_2和NO_2最大落地浓度占标率分别小于20%和70%,SO_2和NO_2最大落地浓度仍低于GB 3095—2012的浓度限值。

湿烟羽扩散特性研究

湿烟气由烟囱出口进入温度较低的环境空气会形成湿烟羽,俗称"大白烟",产生视觉污染。选取湿烟羽长度来研究湿烟羽对环境的影响范围和严重程度,重点分析了环境条件和烟气条件对湿烟羽长度的影响。结果表明,湿烟羽长度与环境温度和环境相对湿度呈指数关系变化,环境温度对湿烟羽长度的影响更大;烟气速度对湿烟羽的影响程度小于环境风速;环境温度越低,烟气温度对湿烟羽长度的影响越大;烟囱出口半径越大,湿烟羽长度越大。

燃煤电厂湿烟羽成因及对策研究

为了了解燃煤电厂"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,提出可行的湿烟羽治理技术路线。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。

高寒地区燃煤电厂湿烟羽深度控制研究

燃煤电厂湿烟羽排放既造成了水资源的浪费,又对局部区域气象造成了影响。湿烟羽的强度除了排烟自身因素以外,还与气象条件(空气温度、湿度)紧密相关。消除或改善燃煤电厂湿烟羽的方法有加热法、冷凝法、冷凝再热法等,在西北地区需要采用冷凝-再热法才能实现对湿烟羽的有效治理,且需要将烟气深度降温才能保证效果。以一台300 MW机组为例,烟气采用两级深度冷凝降温,以回收烟气中的大部分水蒸气,并结合烟气加热技术可以消除或大幅缓解该地区冬季常规气象条件下的湿烟羽排放问题。

燃煤电厂烟气湿烟羽消除技术

燃煤电厂湿法脱硫后湿饱和烟气的直接排放一般会造成湿烟羽现象。对烟气加热法、烟气冷凝法、冷凝再热法和膜回收烟气水分法4种湿烟羽消除技术机理进行理论分析,利用湿烟羽预测模型定量计算了4种湿烟羽消除技术的参数选择。结果表明:烟气加热法,当环境温度低于5℃,相对湿度大于40%时,烟气需要加热至100℃以上;烟气冷凝法,当环境温度低于0℃,环境相对湿度大于40%时,需要将烟气冷凝低于15.5℃;烟气冷凝再热法的冷凝温度越低,再热温度就越低,当环境温度高于5℃,烟气冷凝至40℃,再热温度不高于80℃;膜回收法,当环境温度大于15℃、水回收率达到40%时,基本无白烟产生,而环境温度低于5℃时,水回收率要达到60%以上。

湿烟羽形成及其影响因素分析

根据湿烟羽扩散和污染物沉降模型,分析了湿烟羽对周边环境的影响,并针对空气和烟气性质对湿烟羽的形成及其治理技术的影响进行了分析。结果表明:烟囱出口平均温度对湿烟羽中污染物最大沉降质量浓度的影响较大,环境温度对湿烟羽扩散的影响也较大;烟气冷凝再热技术适用范围较广,环境温度和空气相对湿度对消除湿烟羽的影响较大,烟气冷凝可降低再热后烟囱出口平均温度和耗能。

湿烟羽消除中过热度的影响因素分析

消除湿烟羽已成为当前重大环保需求。对消除湿烟羽技术中的关键参数,如烟气加热温度(过热度)与环境温度、环境相对湿度、气压以及烟气温度之间的耦合关系,进行定量、全面分析。研究结果表明:过热度随环境温度升高、气压降低呈指数降低,而随环境相对湿度升高、烟气温度升高呈指数增加;环境温度10℃以上时,过热度受环境相对湿度影响的敏感性略强于受环境温度影响的敏感性;气压变化可引起过热度的显著波动,因此对于不同项目,设计时应充分考虑地域性的气压差异;烟气温度变化同样可导致过热度的显著波动,证明消除湿烟羽时应严格控制烟气温度,以便充分利用冷凝再热法的技术优势。

燃煤电厂湿烟羽治理技术研究

我国多数燃煤电厂湿法烟气脱硫工艺饱和湿烟气直接排放,形成可视湿烟羽。当下已有许多环保节能技术对湿烟羽治理有明显效果,但技术指标尚未结合湿烟羽治理来制订。湿烟羽治理技术可归纳为三大类:加热类、冷凝类、冷凝再热类。对各类技术的特点及其在湿烟羽治理中的适应性进行了研究,并结合湿烟羽形成和消散机理探索了三类技术在不同环境温度、环境湿度条件下的适用范围。

一种基于溶液除湿的消除湿烟羽新系统

提出一种基于溶液除湿的消除湿烟羽系统.该系统由烟气冷凝过程和烟气溶液除湿过程构成,利用盐溶液对待处理烟气进行除湿达到消除湿烟羽的技术标准,同时回收待处理烟气自身显热和潜热驱动溶液循环,不需要消耗额外热能,还能够回收烟气中水资源.建立了系统主要部件的数学模型,研究了待处理烟气温度tg,in、相对湿度RHg,in以及室外空气温度ta,amb、相对湿度RHa,amb对排放烟气参数、系统消除湿烟羽性能以及回收水分的影响.结果表明,随着tg,in和RHg,in的增大,消除湿烟羽性能逐渐降低,回收水分逐渐增多;当RHa,amb增大时,排放烟气温度、含湿量以及回收水分几乎无变化,但消除湿烟羽性能会逐渐降低;当ta,amb增大时,排放烟气温度和含湿量逐渐增大,消除湿烟羽性能逐渐增强,回收水分逐渐减少.

钢铁烧结烟气湿烟羽治理气-液接触传热传质模型及其工程示范

在钢铁烧结烟气湿烟羽治理过程中,建立了喷淋冷却塔(以下简称喷淋冷塔)内气-液接触传热传质模型,并应用于山东某钢铁烧结厂湿烟羽治理改造项目(以下简称示范工程),对模型的准确性进行了验证,对示范工程的效果进行了评估。结果表明:建立的气-液接触传热传质模型能够较好地应用于湿烟羽治理时的示范工程设计计算;新增喷淋冷塔可实现降温15.0%以上的设计目标,最低排烟温度不低于90℃,能够保证不产生湿烟羽,同时SO_(2)和颗粒物去除效果良好,可以满足生态环境部《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》要求,并且对于日后进一步收紧相关标准也留有足够的减排空间;喷淋冷塔内烟气凝结放热产生的冷凝水量可每年节省水费75.8万元。

湿烟羽综合治理政策分析及建议

为进一步改善环境质量,近年来多个地方政府相继出台了标准或政策文件,要求对湿烟羽进行治理。各地政策对于治理目标、考核指标及考核方式存在一定的混乱,缺乏清晰统一的标准。对现有国内外政策及技术现状进行总结和分析,提出目前政策文件中考核指标和方法中存在的问题,并给出了相关建议,认为目前阶段采用排烟温度作为考核指标具有可行性和合理性,但是建议结合区域条件、行业特征制定针对性的指标体系。同时建议加强湿烟羽中非常规污染物种类及排放浓度、治理技术、监测分析方法、治理经济和环境效益分析等方面研究,为科学制定湿烟羽治理政策提供技术和理论支持。

空气特性对湿烟羽治理技术的影响

针对空气的气压、温度、相对湿度对烟气热力状态、湿烟羽的形成和湿烟羽治理技术的影响进行研究。结果表明:空气特性会影响饱和湿烟气温湿度的选定;空气温度对湿烟羽的影响程度大于相对湿度;气压对排烟温度的影响随饱和湿烟气温度的降低而增大;空气温度降低,排烟温度的基准变化率减小。空气温度和相对湿度会影响湿烟羽消白效果,由所需消白效果决定烟气的冷凝及再热温度。

燃煤电厂湿烟羽消除设计方案对比分析

湿法脱硫净烟气遇冷凝结析出水分,在烟囱出口形成湿烟羽,造成一定的视觉污染。通过分析湿烟羽生成和治理机理,探讨了环境温度和湿度对消除湿烟羽的影响。利用烟气加热、烟气降温、烟气降温再热等技术对某电厂的湿烟羽消除效果进行对比分析,得出冷却降温+间接换热+热二次风混合为最适应方案。此外,对某电厂的降温+再热方案进行分析,在净烟气管壳式换热分别下降3,5,7℃时,对比了不同材质和形式的降温换热器和再热换热器组合的经济回收期。结论为消除湿烟羽的整体静态回收周期随着降温段温度的降低而缩短,宽通道板式冷凝换热器和宽通道板式再热器的组合最为经济。

湿烟羽治理中脱硫系统水平衡影响因素分析

目前各地政府对湿烟羽治理越来越重视,燃煤电厂、钢铁、焦化等行业陆续开展湿烟羽治理改造工作,但设计中对影响脱硫水平衡的因素缺少系统分析,导致脱硫水平衡难以控制或排烟温度超标等问题。通过对历史在线数据、理论分析与计算,对燃煤电厂脱硫水平衡的影响因素进行全面总结与量化分析。明确燃煤煤质、环境条件、脱硝等环保设施对脱硫水平衡的影响。燃煤煤质的全水和氢含量影响最大,几种典型煤种的脱硫排烟温度差异可达10℃以上。环境温度和湿度的影响明显,环境温度从0℃升到40℃时(假定环境相对湿度为60%),脱硫排烟温度差异达4.6℃。空气过剩系数(或氧量)也有较大影响,氧含量从4%增到8%时,排烟温度相差超过2.5℃。采用SNCR等工艺时,尿素溶液中含大量水,对脱硫排烟温度的影响可达1℃。脱硫入口烟温对脱硫排烟温度的影响明显,具体差异与脱硫入口烟温和煤质有关。此外,机组负荷等因素也会对脱硫水平衡产生较大影响。全厂废水零排放方案中,常将冷却塔排污水等高含盐废水用于脱硫除雾器冲洗等,决定了脱硫系统必须接受补给水的同时保证水平衡。不同湿烟羽治理技术方案对脱硫水平衡的影响存在差异,其中烟气冷凝工艺无影响,而浆液冷却技术影响较大。因此,在湿烟羽治理在方案选择和工艺参数设计时,要综合考虑各因素之间的匹配性,选取合适的方案和设计参数对降低投资运行费用、提高系统的可靠运行方面具有重要意义。

陶瓷喷雾干燥烟气余热利用及除“湿烟羽”一体化技术模拟分析

以某陶瓷企业单套喷雾干燥生产工序为研究对象,在分析烟气余热分层级利用、阻止“湿烟羽”产生措施、湿法脱硫最佳操作温度的基础上,设计出烟气余热利用和除“湿烟羽”一体化技术方案。利用Aspen Plus软件对喷雾干燥工序进行模拟,并与实际生产工况进行对比,验证了模型的准确性,在此模型的基础上对一体化技术方案进行模拟计算分析。结果表明,在产品产量14066 kg/h的生产规模下,一体化技术方案相比于原工艺流程,综合能耗降低12.26%,包括单位产品能耗降低1.96%,以及回收的热量约等于消耗燃料热量的10%;节约水量1210.4 kg/h,节水率38.4%;废气排放温度由51.9℃升温至80℃,相对湿度由98%降低至18.6%,解决了“湿烟羽”现象;节能环保效果显著。

湿烟羽治理“烟气冷凝”和“浆液冷却”技术综合分析研究

目前,我国电燃煤电厂机组超低排放改造中大多取消回转式GGH,由此产生湿烟羽视觉污染问题。上海市、天津市、河北省等地市政府相继出台地方标准或政策文件要求采取措施消除烟囱湿烟羽。由于冷凝技术具有节水、污染物减排、湿烟羽治理等多重作用,而成为主流工艺。本文就目前两种冷凝主流工艺'烟气冷凝'和'浆液冷却'技术的优缺点、适用性、投资成本进行综合分析研究,为业内湿烟羽治理提供参考。

MGGH复合技术应用于湿烟羽治理

以河北德龙环境工程股份有限公司220万t/a催化裂化装置改造为例,进行了消除烟囱出口湿烟羽的工艺方案技术探讨。结果表明, MGGH换热+吸收液喷淋冷凝复合技术系统在消除"白烟"的应用方面可达到0℃及以上消除湿烟羽的效果,符合环保要求的排放标准,具有占地面积小、能耗和投资较低、效果显著等优点。

MGGH换热+吸收液喷淋冷凝复合技术应用于湿烟羽治理的研究

针对湿法脱硫系统烟囱出口存在湿烟羽现象,介绍了白烟产生及消除的基本原理。以某炼化企业220万t/a催化裂化装置改造为例,对目前主流的消除烟囱出口湿烟羽的工艺技术进行了综述及对比,认为采用烟气降温再热工艺路线消除湿烟羽是一种可行性较好的方案。对烟气降温再热工艺路线的3种技术方案进行了技术经济比较,确定采用MGGH换热+吸收液喷淋冷凝复合技术对装置中出现的湿烟羽进行治理。该方案在应用中可达到0℃及以上消除湿烟羽的效果,符合环保局要求的排放标准,具有占地面积小、能耗及投资较低、效果显著等优点。

燃煤锅炉脱硫湿烟羽脱白可行性研究

湿法脱硫出口的饱和烟气直接由烟囱排入环境会形成"白烟",产生视觉污染。为了完全消除"白烟"现象,阐述了"白烟"生成和脱白的机理,对比了不同湿烟气脱白的技术特点和适用范围。以南通某燃煤锅炉湿法脱硫烟气为例,通过分析2014—2016年的气象数据,绘制温湿图,确定脱白控制区及无白烟天数控制线。选取气象条件最差的2016年作为设计基准,分析选定烟气冷凝升温技术作为脱白工艺路线。通过分析控制白烟温降温升关系,得出实现不同的白烟控制线所对应的冷凝温度与升温幅度关系,从而选取最经济的冷凝温度和升温幅度,为烟气冷凝升温脱白工艺路线的经济运行提供理论参考。