摘要：本文阐述了石灰石湿法脱硫系统烟囱排放石膏雨、烟羽的产生机理、危害及影响因素。根据产生机理结合现场实际对治理石膏雨、有色烟羽治理技术路线进行分析、整理，最后经比对分析提出推荐治理建议。
一、背景
随着国家对环保要求越来越严格，火力发电企业烟囱排放物指标也相应的被提出了越来越严格的要求。2016年1月上海市发布《燃煤电厂大气污染物排放标准》【DB31/963-2016】，明确要求，燃煤发电锅炉应采取烟温控制及其他有效措施消除石膏雨、有色烟羽等现象。2017年8月-10月浙江省、邯郸市、天津市相继发布相关环保标准，要求辖区相关燃煤发电锅炉采取烟温控制、收集烟气中过饱和水蒸气及其他有效措施消除石膏雨、有色烟羽等现象。为解决石灰石湿法脱硫中石膏雨、有色烟羽问题，特对其产生机理结合节能要求及现场实际情况，对目前行业内各技术路线进行收集分析，并经过对比找出适合的技术路线。
二、石膏雨、烟羽生成机理
烟气含湿量是指湿烟气中与一千克干烟气同时并存的水蒸气的质量（单位g/kg）干烟气在一定温度下，烟气容纳水蒸气的能力是有限度的，烟气中含湿量与温度的关系如图所示。烟气经吸收塔净化后为低温饱和湿烟气（或近似于饱和），其状态如点A，烟气从烟囱出口排放后，因环境温度较低，饱和湿烟气中水蒸气发生相变冷凝成液态，此时白色烟羽产生；烟气温度在不断降低的过程中，其含湿量一直处于过饱和状态，冷凝液不断产生，当烟气温度逐渐降至环境温度（假设18℃），含湿量处于非饱和状态时（点B），此时白色烟羽消失，其过程如A点→B点。
三、技术路线分析
从烟气中含湿量与温度的关系看，要想消除“石膏雨、有色烟羽”，必须让烟气排出烟囱后温降线与烟气中含湿量与温度线没有交叉，即在上图中B点处形成切线。由此可从原理分析有以下技术路线：
技术路线一：将烟气在出烟囱前温度降至B点附件，在出烟囱后无降温过程；
技术路线二：将烟气在出吸收塔前温度升高至C点，过程如A点→C点→B点；
技术路线三：将烟气先降低至D点，再升高至E点，过程如A点→D点→E点→B点。
3.1技术路线一分析
该技术路线在吸收塔出口至烟囱出口之间设置换热冷凝设备，将吸收塔净烟气温度由55℃左右（每台锅炉有差别）降至环境温度。在吸收塔至烟囱出口降低烟气温度只能布置气液换热器，假定环境温度
18℃情况下（B点），换热冷源必须＜18℃，且换热面积布置与冷源温度息息相关。一般发电企业无合适冷源，换热器布置也较大，故此技术路线不可取。
3.2技术路线二分析
该技术路线在吸收塔出口至烟囱出口之间设置换热器，将吸收塔净烟气温度由55℃左右（每台锅炉有差别）升温至90℃左右。
此方案存在问题如下：对热源要求温度较高，热源温度对换热器换热面积影响较大；利用辅汽可减少换热器换热面积，但不节能；利用电除尘器前低温省煤器换热后介质来加热净烟气时，换热器热源温度较低，需要的换热器换热面积太大，现场不方便布置。此技术路线不建议使用。
3.3技术路线三分析
该技术路线有两种方法可以实现：a、需在吸收出口至烟囱出口之间设置两个换热器，先将净烟气适当降温以降低烟气中含湿量，再将净烟气小幅度升温。因为降温、升温幅度均较小，故热源冷源选择较灵活。b、在浆液循环泵管道上布置换热器，降低浆液池温度，从而实现降低吸收塔出口烟温的目的，使净烟气的含湿量降低，再在吸收塔出口至烟囱出口之间设置换热器适量提高。
此种技术路线对热源及冷源的要求不高，加上净烟气降低、升高的幅度较小，故换热器换热面积相对较小，现场布置方便。其中的两种方法效果相同，可视现场得实际情况有选择性的布置。推荐此种方案。
四、结语
环保要求越来越严格，火力发电厂对烟囱排放的治理任重道远。国家目前虽未强制要求所有省市燃煤锅炉治理“石膏雨、有色烟羽”，但各燃煤发电机组需做好技术储备，在有能力及有需要的情况下及时进行治理。本文对目前行业内的几种技术路线进行分析对比，建议优先考虑技术路线三。
延伸阅读：
原标题：石灰石湿法脱硫石膏雨、烟羽治理技术路线分析
