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水泥厂脱白与MGGH 系统脱白在水泥行业的应用前景

2020-01-11范道荣周吉峰唐新宇

河南建材 2020年7期
关键词:白烟水泥厂湿法

范道荣 周吉峰 唐新宇

1天津中材工程研究中心有限公司(300400) 2 湖州白岘南方水泥有限公司(313117)

0 引言

GB 4915—2013 《水泥工业大气污染物排放标准》出台后,不少水泥企业采用与电厂脱硫相同的湿法脱硫技术降低二氧化硫排放浓度。但是由于湿法脱硫后的烟气形成白烟,容易造成附近有液体滴落,甚至形成石膏雨。为解决脱白问题,陕西省出台了“对《锅炉大气污染物排放标准》(DB/61 1226-2018)中“石膏雨、有色烟羽控制要求”的补充说明”,上海市发布了《上海市燃煤电厂石膏雨和有色烟羽测试技术要求(试行)》,其他省市也出台了类似要求。 水泥厂解决脱白问题迫在眉睫。

1 白烟

烟气在湿法脱硫系统中与脱硫液充分接触,当从脱硫系统流出时,水蒸气存在饱和状态,轻微的降温就可以导致水蒸气凝结。而当烟气从烟囱排出后,迅速与温度大大低于烟气的空气混合,温度急剧下降,因此会在大气中形成液滴。 阳光照射在液滴上, 会使烟囱出口附近形成白或其他颜色的烟雾,就是俗称的白烟。 一般来说,大气温度越低、湿度越高,越容易生成白烟;烟气温度越低也越容易生成白烟。

2 MGGH 的历史

我国电厂在引进湿法脱硫技术时,脱硫系统中原本就含有提高排气温度、可以脱白,同时又可回收一部分冷凝水的烟气换热器系统(GGH)。但是由于我国当时并未要求烟气脱白, 并且GGH 系统投资大、运行成本高、维护费用大,不具备经济效益,所以国内电厂普遍未安装GGH 系统。

其实早在20 世纪80 年代,德国就已经要求湿法脱硫烟气温度不低于72 ℃[1]。低低温高效烟气处理技术(MGGH 技术)首先在日本出现[2],与GGH 相比,具有烟气不泄露、二氧化硫排放浓度低、抗腐蚀能力强等特点。 MGGH 采用水作为热交换介质(GGH 为气气换热器),热交换效果好,同时由于烟气在收尘器前降温,提高了除尘器的除尘效率。

3 脱白技术比较

目前有较多学者研究烟气脱白技术。 陈莲芳[3]研究了湿法脱硫白烟的生成机制,提出了把进入脱硫系统前的烟气分成两股,一股进脱硫塔正常湿法脱硫,一股旁路与脱硫塔出口烟气混合,可以实现提高烟囱排放温度, 彻底解决脱白难题的方案;其缺点是SO2排放容易超标。杨帆[4]结合MGGH 技术,研究升温脱白、初始脱白、再热脱白等技术路线,设计出一套MGGH 系统,可以保证春夏季节不出现白烟。 马修元[5]运用数值模拟技术发现,脱白技术的能耗会随着大气环境发生变化,当大气温度湿度较低时,烟气需升温到100 ℃以上。 黄运波[6]认为,应该从脱硫塔吸收液入手,降低吸收液温度、减少烟气的含湿量,才能有效降低脱白装置的能耗。 魏璠[7]、路源[8]等用CaCl2溶液对烟气进行喷淋除湿,发现CaCl2溶液除湿效果较好, 能回收50 ℃以上的烟气热量。

4 展望

MGGH 可以有效解决水泥厂湿法脱硫时的脱白问题,且具有不漏风、耐腐蚀等优点。 有水泥企业[9]已经开始考虑增加MGGH 系统,但是由于MGGH的投资、运行成本仍较高,在水泥厂的应用还需要进一步的研究。 MGGH 未来必然成为水泥厂脱硫系统的一部分。

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