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    蓝烟/黄烟现象的研究及其对策
    时间:2018-12-06

    随着环保法规的日趋严格,为有效降低烟气SO2和NOX的排放,遏制酸雨的 蔓延, 燃煤电厂纷纷建设了SCR/SNCR脱硝装置和烟气脱硫装置, 据统计: 到2007年底,我国燃煤电厂建设脱硫装置的装机容量超过2.7亿千瓦,约占火电装机总 容量的50%,建设SCR/SNCR脱氮装置的装机容量超过5000万千瓦。

    随着脱硫脱硝装置的建设投运,新的环保问题—烟囱排烟出现了“蓝烟/黄烟”的可见烟羽现 象,特别是取消GGH后,这种现象更为严重,出现频次高,对周边环境产生了 潜在危害,也给生活在周边的群众带来了很多顾虑。 笔者针对燃煤电厂出现可见烟羽“蓝烟/黄烟”的新的环境污染问题,进行了 较为深入的研究分析,并提出了消除“蓝烟/黄烟”烟羽现象的可选的技术措施。

    1、“蓝烟/黄烟”可见烟羽

    首次发现燃煤电厂出现“蓝烟/黄烟”烟羽现象, 是2000年美国电力公司Gavin电厂在总容量为2600MW的多个机组上安装了SCR装置和无GGH的烟气脱硫后,烟囱排烟由原来几乎看不到、 不明显的烟羽, 改变为较为浓厚、 明显的蓝色烟羽, 对电厂的景观产生严重的影响。随着越来越多的SCR装置和湿法FGD装置的投运, 我国部分电厂也出现了类似的现象,如利港电厂、龙山电厂、韶关电厂、常熟第 二电厂等在建设无GGH的脱硫装置后,烟囱排烟的烟羽则出现了明显的黄色或 蓝色烟羽。

    1.1可见烟羽形成的原因

    烟囱排烟出现可见烟羽的主要原因是:

    (1) 烟囱排出的烟气中含有硫酸的气溶胶;

    (2)排出烟气中亚微米颗粒粉尘的存在,使得H2SO4以亚微米颗粒粉尘作为凝结中心, 加强了凝结过程;

    (3) 硫酸气溶胶的粒径非常小, 对光线产生散射; 由于颗粒的尺寸和可见光的波长接近,因此属于瑞利散射,瑞利散射的特点是: 散射光的强度与波长的四次方成反比, 因此短波的蓝色光线散射要比长波的红色 光线强许多,最终使得烟囱在阳光照射的反射侧,排烟的烟羽呈现蓝色,而在烟 羽的另一侧(透射侧)呈现黄褐色。

    1.2影响烟羽的因素

    影响烟羽颜色和不透明度(浊度)的主要因素是:

    (1)气溶胶颗粒粒径的大小和浓度;

    (2)太阳光的照射角度;

    (3)烟囱的排烟温度;

    (4)大气环境条件。

    在燃煤电厂建设了满足环保要求的高效除尘器、SCR脱硝装置后和烟气脱硫装置后,除了由于烟羽中水蒸气凝结所造成的白色烟羽之外,SO3的排放成为影响烟羽颜色和不透明度最主要的因素。在大多数情况下, 当烟气中硫酸气溶胶的 浓度超过10-20ppm时,会出现可见的蓝烟烟羽,且硫酸气溶胶的浓度越高,烟羽的颜色越浓、烟羽的长度也越长,严重时甚至可以落地。因此,要有效控制或解决蓝烟/黄烟现象,燃煤电厂应有效控制烟气SO3的排放,将其排放量降低到不会引起烟羽可见和浊度问题。

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