湿法脱硫塔出口的烟囱,一到秋冬就拖出几十米长的白烟,厂区地面积水、周边投诉跟着来。白烟不是单纯的观感问题,水蒸气在烟囱内壁结露,还会顺着壁面往下流,时间久了防腐层容易出问题。
烟气脱白的思路大致有三类。单纯再热是把脱硫出口的饱和湿烟气加热到70到80摄氏度,水蒸气不凝结,烟囱口看不见白烟,但烟气里的水分总量没有变,到了远端遇冷还会重新凝出淡薄雾气。冷凝再热是先冷却到40摄氏度左右,把一部分水蒸气变成水析出,再把烟气加热到70摄氏度上下排放,水分真正被拿掉一部分。冷凝直排只冷凝不加热,排出的是低温低湿烟气,对烟囱防腐和扩散条件要求高。
三类做法的主要差别在水分去向和能耗分布。单纯再热系统简单,但加热负荷大;冷凝再热多一套冷却水和疏水系统,冷凝水可以回收利用;冷凝直排运行成本低,可烟囱内壁长期处于湿态,防腐和疏水必须认真做。
判断烟气脱白做得好不好,不能只看烟囱口有没有白烟。烟气含湿量、冷凝段出口温度、析水量、再热段出口温度、系统阻力,每一项都影响运行成本。常见湿法脱硫工况下,净烟气温度在45到55摄氏度,饱和含湿量约80到90克每千克干烟气。把烟气冷却到40摄氏度,饱和含湿量降到约48克每千克,每千克干烟气能析出35到40克水。这组数据直接决定冷凝段能脱掉多少水,也决定后面再热要补多少热量。再热段出口温度一般控制在75摄氏度左右,既能缓解烟囱壁结露,又不至于让引风机额外多耗电。要是在这两个温度上盲目加码,运行成本会明显上升。
如果生产线条件比较特殊,比如烟气含湿量偏高或烟囱高度受限,指标方面可以进一步沟通适配,按现场实测数据重新校核。
单纯再热适合场地局促、改造周期短、年运行小时数不高的机组,改动量小。冷凝再热更适合冬季气温低、对白烟消除要求高、且有稳定冷却水源的厂区,析出的水还能补进脱硫系统。冷凝直排比较适合烟囱防腐完整、周边环境容量大的场合,但极冷天气仍可能看到短拖尾,方案阶段要确认这一点。经常有人问,为什么脱硫后白烟还是不断?因为湿法脱硫出口是饱和湿烟气,温度稍降水蒸气就凝结,单纯加热只是让水滴延后出现,并没有减少水分总量。
先确认改造目标,是应对环保检查,还是解决石膏雨、氨逃逸,还是消除冬季长拖尾,目标不同,路线排序就不同。再查现场条件:冷却水来水温度和水流量是否稳定,烟囱材质和防腐层剩余寿命,引风机剩余压头够不够,有没有位置布置换热器和疏水装置。条件清楚后,对两条候选路线做全年能耗核算,比较电耗、水耗和检修费用。
挑选时最好把烟气脱白放进整套治理流程里看,单独上再热器有时会掩盖烟囱防腐问题,冷凝析出的水没处理好又会形成新的废水。不少项目会直接采用白色烟羽综合治理解决方案,把烟气脱白、烟囱防腐、冷凝水处理放一起规划,避免单项治理后反复返工。每个项目的煤种、脱硫工艺、当地气候都不同,别人合适的手段搬过来未必合用。如果你的工况比较特殊,可以结合实际工况再做一次评估。