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发表于 2016-10-9 13:40:00
深秋过后,随着供暖期的到来,雾霾天气多发季又来了。石家庄市是我国北方严重“雾霾”多发城市,虽经多方治理会有较大的好转,但是不排除发生较长时间严重雾霾的可能性。那么如何破解市区“雾霾”卷土重来呢?
1:先从“雾”着手
“雾霾”,顾名思义是空气中的水分和霾结合之后形成。“雾”是大气到一定湿度后的表象,在水汽充足、微风及大气层稳定的情况下,气温接近零点,相对湿度达到100%时,空气中的水汽便会凝结成细微的水滴悬浮于空中,使地面水平的能见度下降,这种天气现象称为雾。其来源主要是大气中的水汽作用。严重雾霾情况下,最关键原因是不合理的工业排放,和随烟气排放过多的水蒸气。“霾”的构成主要是汽车尾气,工厂排放的废气等等,是悬浮在大气中的可吸入颗粒物,其成分相对比较复杂,但不外乎工业排放、汽车尾气和扬尘,以及生活排放。
治理“雾霾”应首先从治理“雾”着手。石家庄市区上空非自然产生的水蒸气,主要是火力发电厂造成的。以火力发电厂30万千瓦发电机组为例,脱硫后每小时排烟携带的水分高达50吨上下。就是一种这样的概念:以该城市为例,市区内有四座较大容量的热电厂,还有小火电等,该城市上空每小时接受着800吨左右的水蒸气喷洒,悬浮在200米上下高度的空中,再加上较近的两座特大型发电厂排放影响,还有钢铁、制药等排放,更有各发电厂脱硫技术的不完全应用,致使排烟温度过低,烟气的拔高能力、扩散能力大大降低,在我们周围不高的天空上形成一个湿空气层,也就是我们常说的“雾”,也如有的专家说的“逆温层”,这种湿空气不流动,微风又刮不走,致使下层的其它污染物又散不开,严重时形成黄色的雾霾,我们可以定义为“大气金钟罩效应”。因此,在大气压力不发生大的变化时,我们会与其它污染物一同被“雾霾”着。
2:解决烟囱“白烟”
怎样减少雾霾和去掉雾呢?石家庄市位于太行山和华北平原两大地貌的交接位置,地理条件决定了市区常年风力相对较弱,这是改变不了的现实。因此,我们在治理排放的同时,应从根本上解决“雾”的问题,也就是说应该下决心解决工业水蒸气排放,也就是在石家庄市区去“工业化”,彻底解决烟囱冒“白烟”现象。
解决对策建议:
第一,火力发电厂恢复烟气-烟气再热器(GGH)技术的应用。
GGH的作用是利用原烟气将脱硫后的净烟气进行加热,使排烟温度达到露点之上,减轻对进烟道和烟囱的腐蚀,提高污染物的扩散度;同时降低进入吸收塔的烟气温度,降低塔内对防腐的工艺技术要求。GGH的作用不可忽略,它能提高排烟温度和抬升高度,烟气再加热可以将湿法烟气脱硫的排烟温度从50℃升高到80℃左右,从而提高烟气从烟囱排放时的抬升高度。根据对某电厂的实际案例的计算,对于2×300兆瓦机组合用一个烟囱,烟囱高度为210米,在环境湿度未饱和的条件下,安装和不安装GGH的烟气抬升高度分别为524米和274米,有明显的差异.污染物的最大落地浓度点到烟囱的距离,安装和不安装GGH分别为10529米和6689米。安装和不安装GGH时,主要污染物(SO2、粉尘和NOX)对地面浓度的贡献也是不同。但是,GGH有很多弱点。GGH的投资和运行费用较高,由于换热元件腐蚀、堵塞,有效运行时间尚较短,且给火力发电厂的正常运行造成困难。
第二,国外、国内不乏应用的烟气脱水技术,在火力发电厂得到了较好的应用,它就是氟塑料换热器。它投资费用较高,使用寿命是常规GGH的3~5倍,且可减少脱硫后烟气中PM2.5烟尘等化学物质,还无运行维护成本。将氟塑料换热器布置在脱硫塔出口,或安装于与烟囱之间的水平烟道内,在降温过程中烟气中的水蒸气凝结,利用“相变凝聚”和“热泳力”现象将水分收集下来,同时将脱硫后烟气中PM2.5烟尘等化学物质分离出来,然后再利用自身相变形成的液体混合物,自动排放到灰斗(水灰斗)中。此是一箭双雕,解决了烟囱“白烟”,还实现了二次节水的作用,又减少了工业烟气PM2.5的排放。
第三,光伏发电拨开雾霾留住蓝天。大力发展清洁能源,减少空气主要污染物的排放,是光伏发电的显著特点,它既可促进新能源产业发展,提高可再生能源利用率,促进节能减排,可谓一举两得。
综上所述,解决城市雾霾,治理工业排放是绕不过的坎儿。烟气-烟气再热器(GGH)技术、氟塑料换热器技术和光伏发电既可有效解决烟囱“白烟”问题,又可减少排放污染,是解决石家庄市区火力发电厂烟囱“白烟”问题的最好选择。
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