燃煤電廠“有色煙羽”治理及“脫白”的區別、方法與相關標準

“脫白”和“有色煙羽”成了近兩年大氣治理領域的兩個“熱詞”，很多人以為是同一個概念，只是叫法不同。有的文章將地方出臺的“有色煙羽”政策單純解讀為“脫白”，還有的專家在論述脫白意義時，通篇在講“有色煙羽”問題，這兩種情況都屬于概念上的混淆。事實上，“脫白”與“有色煙羽治理”不是一回事。

1、“有色煙羽”是什么？

“有色煙羽”是煙氣在煙囪口排入大氣的過程中因溫度降低，煙氣中部分汽態水和污染物會發生凝結，在煙囪口形成霧狀水汽，霧狀水汽會因天空背景色和天空光照、觀察角度等原因發生顏色的細微變化，形成“有色煙羽”，通常為白色、灰白色或藍色等顏色。

定義所述的凝結過程包括兩類物質：汽態水、污染物。在污染物凝結這個層面上，治理“有色煙羽”屬于進一步脫除污染物。

2、“有色煙羽”如何治理？

治理“有色煙羽”并不是在煙氣流程的最末端去控制，事實上它涉及整個煙氣處理系統（脫硫、脫硝、除塵等）的全過程控制。

以定義中的藍煙為例，其形成的原因主要是煙氣中的SO3、NH3在光照條件下反射引起。SO3、NH3的排放成為影響煙羽顏色和不透明度最主要的因素。在大多數情況下，當煙氣中硫酸氣溶膠、NH3氣溶膠的濃度超過10-20ppm時，會出現可見的藍煙煙羽，而且硫酸氣溶膠、NH3氣溶膠的濃度越高，煙羽的顏色越濃、煙羽的長度也越長，嚴重時甚至可以落地。同時尾跡的問題還與當時的氣相條件相關，在陰天和在晴天所看到的“藍煙”程度是不一樣的。消除“藍煙”，關鍵是減少SO3、NH3在排放煙氣中的濃度。

根據西安熱工研究院對內蒙古岱海電廠600MW機組的測試分析，有色煙羽的形成與SCR脫硝出口的SO3濃度和氨逃逸濃度關系很大，而影響SCR出口SO3、氨逃逸濃度的因素有很多，包括催化劑性能、煙氣流場、煤質工況等。

根據中國大唐集團科學技術研究院對燃煤電站煙囪排放有色煙羽現象的研究，有色煙羽的產生與煙囪排放口SO2、SO3、NOx、NH3(銨鹽)、細顆粒物以及氣溶膠等污染物關系密切，結合燃煤電站正在進行的超低排放改造進行調整，上述氣態污染物質量濃度將會大幅下降，正常運行工況下產有色煙羽現象也會得到大幅減輕。

3、“脫白”是什么？

“脫白”又稱“消白”，是指“消除白色煙羽”，“白色煙羽”（又稱濕煙羽）是指什么？

濕法脫硫工藝通常將煙溫降低到 45-55℃，這些低溫飽和濕煙氣，直接經煙囪進入大氣環境，遇冷凝結成微小液滴，會產生肉眼可見的“白色煙羽”。濕法脫硫排放的煙氣中的水分為液態水和氣態水，其中，氣態水即水蒸氣占比99.6%左右，另0.4%是液態水。

雖然單純的白色煙羽對環境質量沒有直接的影響，但會對周圍居民生活造成困擾。目前，一些配備濕法煙氣脫硫裝置的燃煤電廠，尤其是臨近城區的企業，在實施超低排放改造時，會將“脫白”一并考慮到改造項目當中。

4、如何“脫白”？

上文中提到，治理“有色煙羽”涉及到SO2、SO3、NOx、氨逃逸、細顆粒物等污染物的控制措施，這些技術措施并不是控制“白色煙羽”。

國電環境保護研究院指出，白色煙羽的控制措施主要是三大類型：加熱、冷凝、冷凝再加熱。

第一種：加熱。加熱并不會去除污染物，主要是為了視覺感官。 煙氣加熱技術是當前應用最為廣泛的技術。

第二種：冷凝。冷凝的對象是濕煙氣中的水蒸氣，因此冷凝過程本身也不去除污染物，但是冷凝下來的水，以及濕煙氣本來攜帶的液態水，在通過在冷凝設備和管道時，通過混合截留可以去除一部分污染物。同時，冷凝技術在很多行業中的應用并不完全針對于白色煙羽的治理，主要目的是減排、收水、節水，其技術指標未結合濕煙羽的消除來制定，但在客觀上已起到了濕煙羽治理的作用。

第三種：冷凝再加熱。即煙氣加熱和煙氣冷凝技術的組合使用，綜合了加熱技術和冷凝技術的特點，對于濕煙羽治理有更寬廣的適用范圍。

5、國內“有色煙羽”治理及“脫白”相關標準“

“有色煙羽”治理和“脫白”是個很熱的話題。多個省市政策要求進行治理，如《江西省打贏藍天保衛戰三年行動計劃（2018-2020年）》提出，推進全省現役燃煤發電機組超低排放改造，實施電廠“有色煙羽”深度治理。《唐山市鋼鐵、焦化超低排放和燃煤電廠深度減排實施方案》要求，鋼鐵、焦化行業完成濕煙氣“脫白”治理改造。《連云港“打贏藍天保衛戰”2018年工作計劃》要求，火電、鋼鐵、平板玻璃企業以及65蒸噸/小時以上的燃煤鍋爐實施煙氣“脫白”工作。類似的政策還有很多。那么“有色煙羽”的標準有哪些？現整理如下，若有疏漏，敬請諒解！

01徐州電力脫白標準

在夏季煙氣冷凝后的溫度要在47℃以下，煙氣的含濕量要在10.4%以下。在冬季，煙氣的溫度要在45℃以下，煙氣的含濕量在9.5%以下。

02唐山鋼鐵行業有色煙羽治理標準

① 鋼鐵燒結機(含球團焙燒)煙氣采取降溫冷凝，夏季(4月-10月)參照煙溫降低8%以上，含濕量降低15%以上；冬季(11月-次年3月)參照煙溫降低15%以上，含濕量降低30%以上。

注：排放煙氣煙溫降幅=[(改造裝置入口溫度-出口溫度)/入口溫度]*100%

排放煙氣含濕量降幅=[(改造裝置入口含濕度-出口含濕量)/入口含濕量*100%

② 高爐沖渣水乏汽應最大限度減少煙氣中含濕量，原則上渣溝含濕量降低比例不低于50%。

排放煙氣含濕量降幅=[(改造裝置入口含濕度-出口含濕量)/入口含濕量*100%

03河北省鋼鐵行業有色煙羽治理標準

鋼鐵燒結機(含球團焙燒)煙氣采取降溫冷凝的，夏季(4月-10月)參照煙溫降低8%以上，含濕量降低15%以上；冬季(11月-次年3月)參照煙溫降低15%以上，含濕量降低30%以上。

注：排放煙氣煙溫降幅=[(改造裝置入口溫度-出口溫度)/入口溫度]*100%

排放煙氣含濕量降幅=[(改造裝置入口含濕度-出口含濕量)/入口含濕量]*100%

采取其他治理措施的，各市環境保護部門確定驗收標準。

04河北省焦化行業有色煙羽治理標準

采取煙溫控制等有效措施進一步減少焦爐煙氣中的可凝結顆粒物排放，鼓勵采取降溫冷凝方法消除石膏雨和有色煙羽。

05河北省燃煤電廠有色煙羽治理標準

① 燃煤電廠應采取相技術降低煙氣排放溫度和含濕量，通過收集煙氣中過飽和水蒸汽中水分，減少煙氣中可溶性鹽、硫酸霧、有機物等可凝結顆粒物的排放。

② 燃煤電廠鍋爐煙氣采取煙溫控制及其他有效措施,基本消除石膏雨和有色煙羽現象。煙溫控制采取降溫冷凝方法的，正常工況下，夏季(4-10月)冷凝后煙溫達到48℃以下，煙氣含濕量11.0%以下；冬季(11月-次年3月)冷凝后煙溫達45℃以下，煙氣含濕量9.5%以下。采取其他方法的，由各市環境保護主管部門確定驗收標準。

③ 鼓勵燃煤發電企業利用回收余熱或其他方式對煙氣再加熱，以提高排煙溫度，抬升排煙高度，盡量減少石膏雨和有色煙羽。

06山西臨汾鋼鐵、焦化行業有色煙羽治理標準

鋼鐵、焦化行業排煙含濕量超過25%以上時需采取措施降低煙氣排放溫度和含濕量，達到以下要求：

夏季(4月-10月)：煙溫降低8%以上，含濕量降低15%以上

冬季(11月-次年3月)：煙溫降低15%以上，含濕量降低30%以上

排放煙氣煙溫降幅=[(改造裝置入口溫度-出口溫度)/入口溫度]*100%

排放煙氣含濕量降幅=[(改造裝置入口含濕度-出口含濕量)/入口含濕量]*100%

07山西臨汾燃煤電廠有色煙羽治理標準

燃煤電廠鍋爐煙氣采用煙溫控制及其他有效措施，基本消除石膏雨和有色煙羽現象。煙溫控制采取降溫冷凝的，正常工況下達到以下要求：

夏季(4月-10月)：冷凝后煙溫達到48℃以下，煙氣含濕量9.5%以下

冬季(11月-次年3月)：冷凝后煙溫達到45℃以下，煙氣含濕量8.5%以下