（云南大为制氨有限公司 云南曲靖 655338）
随着火电厂大气污染物排放标准在全国范围内生根落实，燃煤锅炉所对应的环保处理设施烟气脱硫、脱硝等配套设施作为燃煤锅炉运行的标配投入同步运行。由于湿法脱硫尤其是氨法脱硫在脱硫效率上要远远同类工艺，因此该工艺在短时间内得到了大量的应用。但是在湿法脱硫在得到较高的二氧化硫去除率的同时，带来了一些其他的次生问题。例如，排放烟气产生“白烟”现象，在工艺控制不善或者气量条件不利的条件下，产生极长的烟气拖尾，同时伴随着烟气液滴下落，对外界群众造成较大的视觉污染以及腐蚀，由此引发社会对该烟气排放合理性的质疑。
以云南省曲靖市某公司烟气脱硫装置成功改造的烟气消白装置为例，探讨湿法脱硫装置白烟的成因以及可行的治理工艺。
一、湿法脱硫“白烟”的成因探讨
在湿法脱硫处理工艺中，由于烟气经过了多重水洗吸收过程，经过吸收塔末端时，烟气中的水蒸气已达到了饱和状态，虽然吸收塔通常会设置除雾器，但是除雾器的功能也仅仅只能去除大部分烟气携带的液态水，对于烟气中所包含的液态水没有任何作用。以该公司烟气脱硫装置为例，正常运行时，入口风量约为420000Nm3/h，水分含量为6%，最终烟气排放温度为51℃，在洗涤与吸收过程中，烟气所带走的水含量约为21t/h。
脱硫烟气经吸收塔烟囱排除后，由于外界气温远低于烟气排放的温度，烟囱排出的饱和湿烟气与温度较低的环境空气接触时，在烟气降温过程中，烟气中所含水蒸气过饱和凝结，凝结水滴对光线产生折射、散射，从而使烟羽呈现出白色或者灰色，称其为“湿烟羽”（俗称“大白烟”）。此外，如果吸收塔浆液浓度过高，冷凝过程中，盐分析出，也会使烟气颜色更为明显。综合以上因素，湿法脱硫排放的“白烟”成因主要有以下几个方面：
（1）由于排放烟气温度与大气温度存在较大的温差，烟气在扩散过程中，烟气中饱和水蒸气由气态冷凝成液态，被肉眼所见，形成“白烟”。当环境温度越低时，该种现象越为明显。
（2）如果吸收塔浆液密度过高，烟气饱和水蒸气冷凝过程，大量的盐分被析出，即气溶胶，将增加烟气的色度。
（3）脱硫运行过程中如吸收剂添加过量，如氨水等，也会增加白烟的色度，通常会呈现淡蓝色。
二、消白技术原理
从白烟的成因上看，环境温度越低，白色烟羽长度呈指数关系增加，环境温度越低，湿烟羽治理难度越大。如下图所示：
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烟气温度越低，白色烟羽长度越小。
环境风速越高，白色烟羽飘散的距离越远。
环境湿度相对较高，白色烟羽的长度呈指数关系增大。
烟气温度降低，烟气中的水蒸气冷凝，形成白色烟羽。烟气扩散，稀释水蒸气浓度，液态水继续蒸发，白色烟羽消散。
三、国内常见消白技术
（1）MGGH技术
目前国内外常用的烟气加热系统除传统气-气换热器（GGH）外，还有中间热媒体烟气换热器（MGGH），与GGH原理类似，也是一种利用高温流体余热加热低温流体的换热设备，适用于超低排放的电厂 。
（2）尾气直接加热升温
其是在烟气排放口，CEMS监测点上方并入加热后的空气，对烟气进行混合升温。该方式因所需加热空气量大，加热温度高，因此蒸汽消耗非常高。
（3）烟气冷凝+MGGH技术
在吸收塔出口装气-水管式换热器对烟气直接降温，使饱和烟气水蒸气冷凝后，收集冷凝水，可简单处理后进入吸收塔重新利用。
烟气温度降低5-8℃，可显著减少白烟，同步增设MGGH，提升烟温8-15℃可脱白，节省换热面积。
冷却水来源：
江河湖海水自然冷源；
循环冷却水（凉水塔或空冷塔）、配套增设强制通风冷却塔（直接空冷机组）
采用蒸汽吸收式热泵、吸收式热泵等人工冷源，可同步回收利用低温余热。
（4）冷凝协同蒸汽加热技术
在吸收塔出口装气-水管式换热器对烟气直接降温，使饱和烟气水蒸气冷凝后，收集冷凝水，可简单处理后进入吸收塔重新利用。冷凝后的烟气经蒸汽换热加热后，提升烟气温度，达到消白效果
技术特点：
除冷凝器和加热器外，烟道阻力无增加；对脱硫塔水平衡无任何影响；需消耗一定量的蒸汽。
四、消白装置运行后的情况
云南省曲靖市某公司烟气脱硫装置消白工艺采用的是冷凝协同蒸汽加热技术，即将原51℃的排放烟温冷却至43℃，采用260℃，1.4MPa的过饱和蒸气将烟气温度复热至80℃。选用的主要原因以及优点如下：
（1）自身采用的脱硫工艺为塔内蒸发结晶工艺，因此对于源烟气的热量有较高的要求，如果要使用烟气再生，就必须要增加蒸发结晶器等设备，将大幅增加改造成本以及运行成本。
（2）增加冷凝工序后，可极大降低气溶胶对外观的影响，根据正常运行工况数据测算，烟气中水的回收量为15.6m3/h，占到未使用冷凝时烟气带走水量的74.3%，回收的水溶液富含产品原料，间接提高了副产品硫酸铵的产量。
（3）采用冷凝工序后，正常气象条件下，加热温度的只需加热至55-60℃下，排放的烟气外观基本未不可见状态。过饱和蒸气用量仅为4-5t/h，极大节省了蒸气的用量。
（4）采用了过饱和蒸气进行复热，由于入口温度较高，极大缩小了烟气加热器的体积，降低了建设成本。此外，在换热效率上有了很大的提高，由于过饱和水蒸气在换热过程中产生的凝聚过程使得换热后冷凝液的温度仅为60℃范围内。也使得蒸汽冷凝液的回收变得简单易行。
五、结论
（1）湿法烟气脱硫排放的“白烟”主要成因为烟气中冷凝下来的水蒸气，吸收浆液中的盐类以及吸收过程中的过量的吸收剂。其中烟气中的饱和水蒸气是主要原因。
（2）消白的技术原理的实质是对其温湿度及过热度进行调控，使得烟气在与大气热交换冷却至水蒸气析出液态的状态点时，已完成烟气的扩散。
（3）采用冷凝协同蒸汽加热消白技术可以有效的降低运行能耗，提高消白处理的质量。在目前同类工艺中能够达到最好的效果。
（4）采用过饱和低压蒸汽换热可以有效降低同工况下换热器的体积，降低建设成本，同时能够达到较高的换热效率，降低回收蒸汽冷凝液的难度。