煙氣脫硫濕煙排放對周圍環境的影響

崔鵬飛，馬建明

(山西漳澤電力漳澤發電分公司，山西 長治 046021)

火力發電廠燃煤煙氣中的SO2是對人類環境構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，其中石灰石-石膏濕法脫硫技術是脫硫工藝的主流技術。老電廠經石灰石濕法煙氣脫硫改造以后，出現的主要問題就是煙氣對煙囪的腐蝕及對其周圍環境的影響，這也是老電廠脫硫改造以后有待解決的問題之一。

漳澤發電分公司總裝機容量為1 040 MW。2008年5月，I期2臺100 MW(1，2號機組)機組響應國家節能減排政策關停；2006年10月和2008年6月，Ⅱ期4臺210 MW(3～6號機組)機組分別進行了煙氣脫硫改造。改造后，1～3號機組共用1號煙囪，4～6號機組共用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擴散能力下降，易在煙囪周圍形成“降雨”，有時還夾帶著灰塵和石膏顆粒，影響煙囪周圍環境。

1 濕煙排放影響環境的原因

1.1 濕煙溫度低影響排放

當風吹過煙囪時，也像吹過其他障礙物一樣，會在煙囪背風側形成一個低壓區。如果風速加大，低壓區范圍會擴大，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，就會被拖入低壓區中，發生煙氣下洗。煙氣下洗會對煙囪外側造成腐蝕，而且會減弱煙氣擴散。在氣溫低于0 ℃的條件下，特別是冬季會在煙囪的背風側結冰(1號煙囪頂部曾發生結冰現象)，含灰高的煙氣還會對煙囪外壁形成污染，影響周圍環境。

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

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向數百米內產生，即使有煙氣換熱器的脫硫系統也可能產生這種酸雨，但濕煙囪更容易出現，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，影響煙氣擴散條件，可能會提高最大落地濃度，影響周圍環境空氣質量。

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

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

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，煙氣得不到及時沖洗，進而使除霧器結垢。

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

(4) 熱飽和煙氣在接觸到較冷的煙道和煙囪內壁時會形成冷凝物，附著在煙道和煙囪內壁上。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。當灰分含量高時，會夾帶著灰分落到煙囪周圍，對周圍環境造成污染。

4 調整建議和措施

4.1 調整除霧器沖洗水

漳澤發電分公司脫硫系統有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。正常運行時每2 h程序控制沖洗1次，有時候因為液位低，需增加沖洗次數。但許多電廠沒有設計二級除霧器上層沖洗水，即便設計了也僅在啟機和停運時進行沖洗。因此，設定二級除霧器背煙側為每月定期沖洗1次。改為定期沖洗后，每次脫硫系統停運后檢查二級除霧器，二級除霧器都比較潔凈，也減少了迎煙側的沖洗次數。建議每班沖洗1次，加強一級除霧器沖洗，吸收塔補水用一級除霧器迎煙側沖洗水。

4.2 停運循環泵

機組負荷低或脫硫系統入口SO2濃度低時，可在保證出口SO2濃度在400 mg/Nm3以內的情況下停運1臺循環泵，盡量停運最上層循環泵，以減少循環漿液進入煙氣中。

4.3 保證主煙道的凝結水排水通暢

5，6號脫硫系統凈煙道底排門在煙道的最低位置，冬季時應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水，以減少煙氣帶水。3，4號脫硫系統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號脫硫系統沒有設計煙氣換熱器。5，6號脫硫系統拆除煙氣換熱器以后，脫硫系統出口煙氣溫度只能維持在45 ℃左右，煙氣提升能力不足。3，4號脫硫系統入口煙氣溫度在120～130 ℃，5，6號脫硫系統入口煙氣溫度在140～150 ℃。入口煙氣溫度升高，蒸發量增大，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，以減少蒸發量。

4.5 減少煙氣中石膏液的含量

吸收塔內的石膏漿液濃度應盡量維持在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入煙囪。

4.6 清理除霧器的葉片

利用脫硫系統停運機會對除霧器進行檢查，對結垢多的葉片進行清理，對變形的部分進行修理，保證除霧器葉片的潔凈和完好。

5 結束語

脫硫系統采用濕煙排放后，煙氣排放溫度降低，造成煙囪周圍降雨是必然的。只有通過運行調整，提高煙氣對污染物的輸送擴散能力，減少煙氣攜帶液體的機會，才能減少煙氣對煙囪周圍的環境污染。

1 閻維平，劉 忠，王春波，紀立國.電站燃煤鍋爐石灰石濕法煙氣脫硫裝置運行與控制[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手冊[M].北京：中國電力出版社，2007.