煙氣脫硫濕煙排放對周圍環(huán)境的影響

崔鵬飛，馬建明

(山西漳澤電力漳澤發(fā)電分公司，山西 長治 046021)

火力發(fā)電廠燃煤煙氣中的SO2是對人類環(huán)境構(gòu)成直接危害的污染物，也是主要的大氣污染源之一。為了減少煙氣排放中的SO2，燃煤電廠采用了各種煙氣凈化技術(shù)，其中石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)是脫硫工藝的主流技術(shù)。老電廠經(jīng)石灰石濕法煙氣脫硫改造以后，出現(xiàn)的主要問題就是煙氣對煙囪的腐蝕及對其周圍環(huán)境的影響，這也是老電廠脫硫改造以后有待解決的問題之一。

漳澤發(fā)電分公司總裝機(jī)容量為1 040 MW。2008年5月，I期2臺100 MW(1，2號機(jī)組)機(jī)組響應(yīng)國家節(jié)能減排政策關(guān)停；2006年10月和2008年6月，Ⅱ期4臺210 MW(3～6號機(jī)組)機(jī)組分別進(jìn)行了煙氣脫硫改造。改造后，1～3號機(jī)組共用1號煙囪，4～6號機(jī)組共用2號煙囪。2008年10月，完成了1，2號煙囪的防腐處理。機(jī)組煙氣脫硫改造后，煙氣排放溫度降低，煙氣抬升和污染物的輸運(yùn)擴(kuò)散能力下降，易在煙囪周圍形成“降雨”，有時還夾帶著灰塵和石膏顆粒，影響煙囪周圍環(huán)境。

1 濕煙排放影響環(huán)境的原因

1.1 濕煙溫度低影響排放

當(dāng)風(fēng)吹過煙囪時，也像吹過其他障礙物一樣，會在煙囪背風(fēng)側(cè)形成一個低壓區(qū)。如果風(fēng)速加大，低壓區(qū)范圍會擴(kuò)大，壓力下降也越多。煙氣離開煙囪以后，由于濕煙氣的溫度比較低，造成煙氣抬升的浮力不足或垂直向上的流速不夠，就會被拖入低壓區(qū)中，發(fā)生煙氣下洗。煙氣下洗會對煙囪外側(cè)造成腐蝕，而且會減弱煙氣擴(kuò)散。在氣溫低于0 ℃的條件下，特別是冬季會在煙囪的背風(fēng)側(cè)結(jié)冰(1號煙囪頂部曾發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象)，含灰高的煙氣還會對煙囪外壁形成污染，影響周圍環(huán)境。

濕煙囪的排煙溫度低，煙氣抬升高度小，垂直擴(kuò)散速度也低，出現(xiàn)煙氣下洗的可能性大，此時應(yīng)增加煙囪出口溫度和流速，以減少煙氣下洗和增強(qiáng)煙氣擴(kuò)散。

1.2 濕煙溫度低易形成酸雨

由于煙氣中夾帶的液滴在重力作用下降落到地面，形成酸雨。這種酸雨通常在煙囪下風(fēng)向數(shù)百米內(nèi)產(chǎn)生，即使有煙氣換熱器的脫硫系統(tǒng)也可能產(chǎn)生這種酸雨，但濕煙囪更容易出現(xiàn)，尤其在冬季和氣溫低的情況下。

2 濕煙氣排放的不利影響

(1) 濕煙溫度比較低，抬升高度較小，影響煙氣擴(kuò)散條件，可能會提高最大落地濃度，影響周圍環(huán)境空氣質(zhì)量。

(2) 濕煙中含有大量水蒸氣，處于飽和狀態(tài)，排出的煙氣會因水蒸氣的凝結(jié)而使煙氣呈白色，影響視覺判斷。

(3) 煙氣中夾帶的液滴以及因水蒸氣凝結(jié)形成的凝結(jié)水滴可能造成煙氣在傳輸過程中形成酸雨，影響周圍環(huán)境和氣候。

3 煙氣中水霧的主要來源

(1) 除霧器的沖洗水。二級除霧器沖洗時會造成煙氣帶水；除霧器變形也會造成通過除霧器的煙氣流速降低，影響除霧效果，使煙氣二次帶水。

(2) 除霧器的潔凈度。除霧器堵塞造成煙氣分布不均勻，使局部煙氣流速增加，造成除霧器“捕捉”能力加強(qiáng)，煙氣得不到及時沖洗，進(jìn)而使除霧器結(jié)垢。

(3) 飽和煙氣順著煙囪上升時壓力下降，溫度降低，形成細(xì)小水滴。煙氣中絕大多數(shù)是這種水滴，它們在下落過程接近地面時會蒸發(fā)掉。

(4) 熱飽和煙氣在接觸到較冷的煙道和煙囪內(nèi)壁時會形成冷凝物，附著在煙道和煙囪內(nèi)壁上。隨著壁面冷凝物的不斷增多逐漸匯集成較大的液滴，這些液滴不能及時排走，會被煙氣帶到空氣中。當(dāng)灰分含量高時，會夾帶著灰分落到煙囪周圍，對周圍環(huán)境造成污染。

4 調(diào)整建議和措施

4.1 調(diào)整除霧器沖洗水

漳澤發(fā)電分公司脫硫系統(tǒng)有2級除霧器，每級除霧器都有上、下2組沖洗水。除霧器沖洗期間，煙氣帶水量會增大，一般是不沖洗時的3～5倍，二級除霧器上層沖洗時煙氣攜帶的水量會更大。正常運(yùn)行時每2 h程序控制沖洗1次，有時候因?yàn)橐何坏?，需增加沖洗次數(shù)。但許多電廠沒有設(shè)計二級除霧器上層沖洗水，即便設(shè)計了也僅在啟機(jī)和停運(yùn)時進(jìn)行沖洗。因此，設(shè)定二級除霧器背煙側(cè)為每月定期沖洗1次。改為定期沖洗后，每次脫硫系統(tǒng)停運(yùn)后檢查二級除霧器，二級除霧器都比較潔凈，也減少了迎煙側(cè)的沖洗次數(shù)。建議每班沖洗1次，加強(qiáng)一級除霧器沖洗，吸收塔補(bǔ)水用一級除霧器迎煙側(cè)沖洗水。

4.2 停運(yùn)循環(huán)泵

機(jī)組負(fù)荷低或脫硫系統(tǒng)入口SO2濃度低時，可在保證出口SO2濃度在400 mg/Nm3以內(nèi)的情況下停運(yùn)1臺循環(huán)泵，盡量停運(yùn)最上層循環(huán)泵，以減少循環(huán)漿液進(jìn)入煙氣中。

4.3 保證主煙道的凝結(jié)水排水通暢

5，6號脫硫系統(tǒng)凈煙道底排門在煙道的最低位置，冬季時應(yīng)盡量保持在開啟位置，夏季時要定期排放，盡量排走煙道中的凝結(jié)水，以減少煙氣帶水。3，4號脫硫系統(tǒng)的凈煙道沒有排放門，但裝有排水管，要保證煙道排放管道暢通。

4.4 控制入口煙溫

3，4號脫硫系統(tǒng)沒有設(shè)計煙氣換熱器。5，6號脫硫系統(tǒng)拆除煙氣換熱器以后，脫硫系統(tǒng)出口煙氣溫度只能維持在45 ℃左右，煙氣提升能力不足。3，4號脫硫系統(tǒng)入口煙氣溫度在120～130 ℃，5，6號脫硫系統(tǒng)入口煙氣溫度在140～150 ℃。入口煙氣溫度升高，蒸發(fā)量增大，煙氣攜帶的水氣增加，煙氣中夾帶的液滴靠重力作用下落到地面的幾率就會增加。運(yùn)行中可定期投入吸收塔入口減溫水，降低入口煙溫，以減少蒸發(fā)量。

4.5 減少煙氣中石膏液的含量

吸收塔內(nèi)的石膏漿液濃度應(yīng)盡量維持在10 %～15 %，以盡量減少煙氣攜帶的石膏液滴，防止石膏液滴大量進(jìn)入煙囪。

4.6 清理除霧器的葉片

利用脫硫系統(tǒng)停運(yùn)機(jī)會對除霧器進(jìn)行檢查，對結(jié)垢多的葉片進(jìn)行清理，對變形的部分進(jìn)行修理，保證除霧器葉片的潔凈和完好。

5 結(jié)束語

脫硫系統(tǒng)采用濕煙排放后，煙氣排放溫度降低，造成煙囪周圍降雨是必然的。只有通過運(yùn)行調(diào)整，提高煙氣對污染物的輸送擴(kuò)散能力，減少煙氣攜帶液體的機(jī)會，才能減少煙氣對煙囪周圍的環(huán)境污染。

1 閻維平，劉 忠，王春波，紀(jì)立國.電站燃煤鍋爐石灰石濕法煙氣脫硫裝置運(yùn)行與控制[M].北京：中國電力出版社，2005.

2 周至祥，段建中，薛建明.火電廠濕法煙氣脫硫技術(shù)手冊[M].北京：中國電力出版社，2007.