非常感謝江蘇中動(dòng)電力設備有限公司,讓我們做電力方面環(huán)保研究機構能有機會(huì )在鋼鐵焦化行業(yè)把我們的研究給大家做一個(gè)分享。從近期開(kāi)始濕煙羽,也是我們通常說(shuō)的煙囪消白,成為環(huán)保大家關(guān)注的熱點(diǎn)。
柴油發(fā)電機組柴油發(fā)電機組國電環(huán)境保護研究院 環(huán)境工程研究所 市場(chǎng)部主任兼設計中心副主任 祝業(yè)青
柴油發(fā)電機組很多地方出臺了關(guān)于煙囪控制對濕煙羽控制的政策,前幾天陸陸續續很多地方出臺了,徐州、連云港、廣東,我們從兩年前開(kāi)始做燃煤電廠(chǎng)的濕煙羽成因及治理對策的研究。燃煤電廠(chǎng)濕煙羽跟我們焦化行業(yè)濕煙羽有一些共通之處,現在把我們研究跟大家分享一下。
柴油發(fā)電機組我分享八個(gè)方面,第一個(gè)濕煙羽的定義濕煙羽大家講的大白煙,我們正規的說(shuō)法叫濕煙羽,從煙囪排出的飽和的濕煙氣與環(huán)境空氣接觸的時(shí)候降溫的時(shí)候水蒸氣凝結出來(lái)了,在光線(xiàn)的折射跟散射的時(shí)候呈現白色或者灰色,角度不一樣,看到光的顏色不一樣,有一煙囪里面排出來(lái)的煙氣有其他顏色,藍色、黃色可能是一些氨或者二氧化硫超標呈現其他的原色,這個(gè)羽是羽毛的羽,我們不能講下雨的雨,煙囪下面并沒(méi)有產(chǎn)生很多煙囪下的雨。
柴油發(fā)電機組這是我們拍的照片也是現場(chǎng)測試的時(shí)候拍的照片,東北平均氣溫比較低,濕煙羽拖的很長(cháng),空氣飽和比濕度,在氣象學(xué)上冷熱空氣交會(huì )形成云雨,空氣容納水蒸氣能力有一定限度,在單位質(zhì)量的空氣容納水蒸氣質(zhì)量叫做飽和比濕度。
柴油發(fā)電機組這個(gè)曲線(xiàn)也是我們飽和度跟溫度的曲線(xiàn),縱坐標是飽和度,橫坐標是溫度,橫的線(xiàn)從煙囪排出來(lái)的煙氣,A點(diǎn)有60度,后面質(zhì)量濃度A點(diǎn)排出來(lái)的溫度,我們假設進(jìn)行了濕法脫硫,這時(shí)候它是欠飽的,空氣混合當中經(jīng)過(guò)B點(diǎn),D點(diǎn)跟E點(diǎn)的變化,溫度不斷下降變成過(guò)飽和的狀態(tài),到了E點(diǎn)15度環(huán)境溫度,又變成欠飽和狀態(tài),大家看不到后面的煙羽了。
柴油發(fā)電機組我們看一下怎么消散它,第一個(gè)直接加熱,從A點(diǎn)直接加熱到B點(diǎn),經(jīng)常用的MGGH,或者GGH這么一個(gè)方式直接加熱可以消散。第二個(gè)方式煙氣混合,用一些熱煙氣加熱混合到G點(diǎn),這也是可以消散。第三個(gè)技術(shù)路線(xiàn)是先降溫再升溫,從A到D點(diǎn)降溫,再從D點(diǎn)到E點(diǎn),需要加熱溫度就會(huì )比較少了。最后一個(gè)降溫,當煙氣冷凝到一定階段也可以不產(chǎn)生濕煙羽。
柴油發(fā)電機組第三個(gè)方面現狀調查,原來(lái)做的燃煤電廠(chǎng)現狀調查,這個(gè)里面數據大部分是火電廠(chǎng),也是我們調研95個(gè)電廠(chǎng),全國各地都有分布,調研當中發(fā)現有107根煙囪出現濕煙羽占比88%,沒(méi)有出現濕煙羽大部分采用干法脫硫。
柴油發(fā)電機組第二民眾訴求,政府沒(méi)有出臺那么多政策的時(shí)候,民眾訴求影響政府做一些決定,周邊居民提出明確訴求,主要集中在華中和華東地區,后來(lái)發(fā)現這些地區電廠(chǎng)基本上都在做前期方案了。
柴油發(fā)電機組政府要求,這是兩年前我們的調研報告,當時(shí)有兩個(gè)電廠(chǎng),現在有十個(gè)電廠(chǎng)了,這是我們政府從去年開(kāi)始陸陸續續的一系列新的政策出臺了,上海2017年6月7號,浙江2017年8月8號,天津11月21號,邯鄲、徐州,前幾天連云港,這一周廣東也要求,煙囪高度45米以上,我列了徐州市是關(guān)于電力的,徐州對鋼鐵行業(yè)也做出了要求。
柴油發(fā)電機組不僅僅包括了電力也包括鋼鐵行業(yè)了,冬季大于秋季,這個(gè)比較好理解,冬天溫度比較低更容易出現濕煙羽,這是地理位置,北方地區環(huán)境溫度更低,南方地區濕煙羽占比48.94%。
柴油發(fā)電機組第四個(gè)方面是煙羽排放影響因素,我們了解影響因素才能解決消散,第一環(huán)境溫度,跟長(cháng)度跟煙羽長(cháng)度是呈一個(gè)指數關(guān)系,環(huán)境溫度越低治理難度越大,零下20度,煙囪白煙長(cháng)度飄到將近一公里,這個(gè)是環(huán)境濕度的影響,空氣容納水蒸氣容量有限,環(huán)境濕度較大時(shí)候水分比較難擴散了。
柴油發(fā)電機組下一個(gè)跟風(fēng)速的關(guān)系,風(fēng)速越高飄的越遠這個(gè)好理解,這個(gè)跟煙氣溫度,排煙溫度有關(guān)系,降溫在一定程度也可以消除濕煙羽,海水脫硫可以把溫度降到一定程度,煙氣速度越大出口越大。負荷也是影響的因素,滿(mǎn)負荷情況下煙氣速度就快一些。
柴油發(fā)電機組第五個(gè)方面是煙羽治理的環(huán)境效益,我們從三個(gè)技術(shù)路線(xiàn)一個(gè)直接加熱,第二個(gè)降溫,降溫再熱,現在出了很多技術(shù),大眾主流技術(shù)還是在三個(gè)技術(shù)基礎上做了一些延展,用這三個(gè)技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行研究,我們以燃煤電廠(chǎng)超低排放作為初始條件,鋼鐵行業(yè)河北也要做超低排放了。
柴油發(fā)電機組環(huán)境效益采用加熱和降溫的煙氣三個(gè)技術(shù),煙氣直接排放相比顆粒物最大的落地濃度就有不同程度的降低,降低幅度很有限,盡管小數了,對于落地濃度沒(méi)有很大的改觀(guān)。這個(gè)是氮氧化物,氮氧化物也是有一點(diǎn)降低,降低的幅度比較小,降溫的工藝污染物落地濃度有所上升,在標率也有所上升。
柴油發(fā)電機組這是二氧化硫落地濃度跟消除濕煙羽的三角曲線(xiàn)這么一個(gè)關(guān)系,用降溫工藝污染物落地濃度一有所上升,占標率有所上升,我們把前面研究進(jìn)行小結,第一個(gè)跟環(huán)境溫度風(fēng)速速度有一定的關(guān)系,濕煙羽的長(cháng)度幾十米到十百米,環(huán)境緯度與環(huán)境相對濕度有呈指數關(guān)系,是影響濕煙羽主要因素。
柴油發(fā)電機組第三個(gè)排放溫度的變化比較敏感,煙氣排放溫度升高的時(shí)候煙羽的濃度就會(huì )增大,第四個(gè)先采用加熱或者先降溫后加熱的煙氣與濕煙羽直接排放相比,第五由于在降溫中對顆粒物的協(xié)同脫除,會(huì )有不同程度的降低。
柴油發(fā)電機組治理濕煙羽首先第一改善環(huán)境需要,排出白煙當中有可溶性的鹽,排除在空氣當中會(huì )形成顆粒物,對周?chē)h(huán)境有一定影響,對霧霾有一定貢獻。
柴油發(fā)電機組第二節水,煙囪鄭老師也說(shuō)了,里面水是大量的水,尤其鋼鐵焦化行業(yè)含水量比燃煤電廠(chǎng)更高,經(jīng)過(guò)脫硫以后帶走大量的水氣約占脫硫耗水量90%,北方地區或者比較缺水地區通過(guò)我們降溫冷凝出現一些水可以用。第三民眾訴求,遮擋民眾采光權了。第四個(gè)業(yè)界認知有一些誤區。對污染物排放也是跟其他環(huán)境改善也缺乏比較清醒的認識。
柴油發(fā)電機組第六個(gè)方面講一下治理方法,第一個(gè)簡(jiǎn)潔的換熱加熱,用回轉式管式熱管加熱器,這些都是直接加熱的,今天也來(lái)了一些廠(chǎng)家他們也有一些業(yè)績(jì)。
柴油發(fā)電機組有一些消除效果我們看一下,加熱的程度是有限的,我們原來(lái)加熱到78—80度,我們MGGH也有一個(gè)要求,如果加熱到70—80度并不能一年四季都消除,除非是加熱到非常高的溫度。
柴油發(fā)電機組第二個(gè)是混合加熱,熱源要充足,大機組合有關(guān)一些業(yè)績(jì),冬季和氣溫低的時(shí)候也不能消除,對顆粒物排放有不利影響。煙氣降溫可以有直接降溫,噴淋降溫,濟南熱電廠(chǎng)燃起鍋爐有直接用噴淋進(jìn)行降溫,也不能完全消除,簡(jiǎn)潔降溫是冷凝換熱。
柴油發(fā)電機組目前這個(gè)技術(shù)在前面加了一項,主要還是用于收水和節水提高除塵效率,對實(shí)際消除濕煙羽也不是必須要做的,第三個(gè)路線(xiàn)降溫加熱,在外三做的一個(gè)工程,冷凝加熱以及噴淋加熱還有其他的技術(shù)路線(xiàn),一些冷凝都屬于先冷凝再加熱。
柴油發(fā)電機組理論情況下除非碰到非常極端的氣侯,從技術(shù)路線(xiàn)先降溫后協(xié)調也是比較經(jīng)濟比較能夠實(shí)現的,消除濕煙羽最理想的技術(shù)路線(xiàn)。還有一些從煙氣中液態(tài)水消除,還有濕除,可能減輕,不是完全消除的,還有冷卻塔排放,我們也是遇到過(guò)徐州電廠(chǎng)他們是兩個(gè)百萬(wàn)機,政府也要求進(jìn)行濕煙羽的治理,進(jìn)入冷卻塔之前要求溫度降到一定溫度以?xún)取?/p>柴油發(fā)電機組
第七個(gè)方面講一下典型的案例,這個(gè)是30萬(wàn)機組的規模,從左到右是兩臺30萬(wàn),最左側有GGH的,這個(gè)是我們用MGGH直接加熱和冷凝加熱的技術(shù),設定的溫度環(huán)境溫度5度,相對濕度70度,冷源用長(cháng)江水冷卻,時(shí)間關(guān)系我不詳細說(shuō)了。
柴油發(fā)電機組大家看這是煙氣冷凝再熱技術(shù)方案對比,大家關(guān)注的點(diǎn)一個(gè)是投資還有能耗,節能的效益,這是煙氣載熱技術(shù)參數,我們循環(huán)水的溫度,煙氣的壓降,出入口的溫度,兩個(gè)方案進(jìn)行對比,一個(gè)冷凝加熱還有直接加熱做一個(gè)對比。以塑料材質(zhì)進(jìn)行換熱面積投資等估算,可以降低投資造價(jià),降低50%,煙氣冷卻,這是我們說(shuō)的直接加熱,冷凝再加熱用什么材質(zhì)的問(wèn)題。
柴油發(fā)電機組第二個(gè)案例上海外三,左側進(jìn)行了濕煙羽處理,這個(gè)就是我們在外三做的冷凝段,現在宣傳比較多。45度作為一個(gè)出口煙氣研究對象,加熱后溫度不超過(guò)90度,降溫后溫度不低于20度,我們總結一下濕煙羽三個(gè)技術(shù)路線(xiàn),第一直接加熱,第二直接降溫,第三降溫以后再熱,隨著(zhù)環(huán)境溫度的降低成本變的越來(lái)越不經(jīng)濟了。
柴油發(fā)電機組降溫也在一定條件下消除的,環(huán)境溫度降低并不能完全消除,一定條件下經(jīng)濟技術(shù)性能是最好的。隨著(zhù)環(huán)境條件變化可以說(shuō)三個(gè)技術(shù)路線(xiàn)都有一定的適用范圍,加熱后溫度不超過(guò)90度,降溫后溫度不低于20度。
柴油發(fā)電機組這個(gè)前提下降溫再熱法適用條件最廣,我們也不能無(wú)限加熱到很高的溫度,三個(gè)技術(shù)均可能無(wú)法消除濕煙羽,非常寒冷的環(huán)境溫度下,具體技術(shù)路線(xiàn)應該根據項目本身煙氣條件,項目條件等熱源進(jìn)行分析。
柴油發(fā)電機組這是我們成果鑒定,上周六剛剛鑒定,研究成果達到一個(gè)國際領(lǐng)先水平,我的分享就到這,謝謝大家。
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