烟气脱硫湿烟排放对周围环境的影响

崔鹏飞，马建明

(山西漳泽电力漳泽发电分公司，山西 长治 046021)

火力发电厂燃煤烟气中的SO2是对人类环境构成直接危害的污染物，也是主要的大气污染源之一。为了减少烟气排放中的SO2，燃煤电厂采用了各种烟气净化技术，其中石灰石-石膏湿法脱硫技术是脱硫工艺的主流技术。老电厂经石灰石湿法烟气脱硫改造以后，出现的主要问题就是烟气对烟囱的腐蚀及对其周围环境的影响，这也是老电厂脱硫改造以后有待解决的问题之一。

漳泽发电分公司总装机容量为1 040 MW。2008年5月，I期2台100 MW(1，2号机组)机组响应国家节能减排政策关停；2006年10月和2008年6月，Ⅱ期4台210 MW(3～6号机组)机组分别进行了烟气脱硫改造。改造后，1～3号机组共用1号烟囱，4～6号机组共用2号烟囱。2008年10月，完成了1，2号烟囱的防腐处理。机组烟气脱硫改造后，烟气排放温度降低，烟气抬升和污染物的输运扩散能力下降，易在烟囱周围形成“降雨”，有时还夹带着灰尘和石膏颗粒，影响烟囱周围环境。

1 湿烟排放影响环境的原因

1.1 湿烟温度低影响排放

当风吹过烟囱时，也像吹过其他障碍物一样，会在烟囱背风侧形成一个低压区。如果风速加大，低压区范围会扩大，压力下降也越多。烟气离开烟囱以后，由于湿烟气的温度比较低，造成烟气抬升的浮力不足或垂直向上的流速不够，就会被拖入低压区中，发生烟气下洗。烟气下洗会对烟囱外侧造成腐蚀，而且会减弱烟气扩散。在气温低于0 ℃的条件下，特别是冬季会在烟囱的背风侧结冰(1号烟囱顶部曾发生结冰现象)，含灰高的烟气还会对烟囱外壁形成污染，影响周围环境。

湿烟囱的排烟温度低，烟气抬升高度小，垂直扩散速度也低，出现烟气下洗的可能性大，此时应增加烟囱出口温度和流速，以减少烟气下洗和增强烟气扩散。

1.2 湿烟温度低易形成酸雨

由于烟气中夹带的液滴在重力作用下降落到地面，形成酸雨。这种酸雨通常在烟囱下风向数百米内产生，即使有烟气换热器的脱硫系统也可能产生这种酸雨，但湿烟囱更容易出现，尤其在冬季和气温低的情况下。

2 湿烟气排放的不利影响

(1) 湿烟温度比较低，抬升高度较小，影响烟气扩散条件，可能会提高最大落地浓度，影响周围环境空气质量。

(2) 湿烟中含有大量水蒸气，处于饱和状态，排出的烟气会因水蒸气的凝结而使烟气呈白色，影响视觉判断。

(3) 烟气中夹带的液滴以及因水蒸气凝结形成的凝结水滴可能造成烟气在传输过程中形成酸雨，影响周围环境和气候。

3 烟气中水雾的主要来源

(1) 除雾器的冲洗水。二级除雾器冲洗时会造成烟气带水；除雾器变形也会造成通过除雾器的烟气流速降低，影响除雾效果，使烟气二次带水。

(2) 除雾器的洁净度。除雾器堵塞造成烟气分布不均匀，使局部烟气流速增加，造成除雾器“捕捉”能力加强，烟气得不到及时冲洗，进而使除雾器结垢。

(3) 饱和烟气顺着烟囱上升时压力下降，温度降低，形成细小水滴。烟气中绝大多数是这种水滴，它们在下落过程接近地面时会蒸发掉。

(4) 热饱和烟气在接触到较冷的烟道和烟囱内壁时会形成冷凝物，附着在烟道和烟囱内壁上。随着壁面冷凝物的不断增多逐渐汇集成较大的液滴，这些液滴不能及时排走，会被烟气带到空气中。当灰分含量高时，会夹带着灰分落到烟囱周围，对周围环境造成污染。

4 调整建议和措施

4.1 调整除雾器冲洗水

漳泽发电分公司脱硫系统有2级除雾器，每级除雾器都有上、下2组冲洗水。除雾器冲洗期间，烟气带水量会增大，一般是不冲洗时的3～5倍，二级除雾器上层冲洗时烟气携带的水量会更大。正常运行时每2 h程序控制冲洗1次，有时候因为液位低，需增加冲洗次数。但许多电厂没有设计二级除雾器上层冲洗水，即便设计了也仅在启机和停运时进行冲洗。因此，设定二级除雾器背烟侧为每月定期冲洗1次。改为定期冲洗后，每次脱硫系统停运后检查二级除雾器，二级除雾器都比较洁净，也减少了迎烟侧的冲洗次数。建议每班冲洗1次，加强一级除雾器冲洗，吸收塔补水用一级除雾器迎烟侧冲洗水。

4.2 停运循环泵

机组负荷低或脱硫系统入口SO2浓度低时，可在保证出口SO2浓度在400 mg/Nm3以内的情况下停运1台循环泵，尽量停运最上层循环泵，以减少循环浆液进入烟气中。

4.3 保证主烟道的凝结水排水通畅

5，6号脱硫系统净烟道底排门在烟道的最低位置，冬季时应尽量保持在开启位置，夏季时要定期排放，尽量排走烟道中的凝结水，以减少烟气带水。3，4号脱硫系统的净烟道没有排放门，但装有排水管，要保证烟道排放管道畅通。

4.4 控制入口烟温

3，4号脱硫系统没有设计烟气换热器。5，6号脱硫系统拆除烟气换热器以后，脱硫系统出口烟气温度只能维持在45 ℃左右，烟气提升能力不足。3，4号脱硫系统入口烟气温度在120～130 ℃，5，6号脱硫系统入口烟气温度在140～150 ℃。入口烟气温度升高，蒸发量增大，烟气携带的水气增加，烟气中夹带的液滴靠重力作用下落到地面的几率就会增加。运行中可定期投入吸收塔入口减温水，降低入口烟温，以减少蒸发量。

4.5 减少烟气中石膏液的含量

吸收塔内的石膏浆液浓度应尽量维持在10 %～15 %，以尽量减少烟气携带的石膏液滴，防止石膏液滴大量进入烟囱。

4.6 清理除雾器的叶片

利用脱硫系统停运机会对除雾器进行检查，对结垢多的叶片进行清理，对变形的部分进行修理，保证除雾器叶片的洁净和完好。

5 结束语

脱硫系统采用湿烟排放后，烟气排放温度降低，造成烟囱周围降雨是必然的。只有通过运行调整，提高烟气对污染物的输送扩散能力，减少烟气携带液体的机会，才能减少烟气对烟囱周围的环境污染。

1 阎维平，刘 忠，王春波，纪立国.电站燃煤锅炉石灰石湿法烟气脱硫装置运行与控制[M].北京：中国电力出版社，2005.

2 周至祥，段建中，薛建明.火电厂湿法烟气脱硫技术手册[M].北京：中国电力出版社，2007.