1燃煤电站有色烟羽现象

为了减少排烟污染物对环境的污染，燃煤电站建设了脱硫、除尘、脱硝、水银等环境保护设施。但是，设置环境保护设施，特别是设置脱硝装置，将电动吸尘器改为高效电源，拆除脱硫系统的烟热交换器(GGH)或者燃烧高硫煤时，烟囱的烟雾出现了一定程度的有色烟雾，造成了严重的视觉污染，给周边生活的大众带来了很多担心，给电站的环境保护工作带来了一定的压力。

2燃煤电站有色烟羽产生机制

脱硫后的烟雾之所以呈现蓝烟或黄烟，是因为煤在燃烧过程中产生了很多SO2、SO3和NOx等污染物，与水分和细微的烟尘粒子凝聚在粒径与蓝光、黄光波长相当大的气溶胶细粒子上，散发在光波相当细的粒子上。烟羽拖尾越长，意味着细粒的质量浓度越高。烟羽的色度主要受烟中凝结物和亚微米粒子质量浓度的影响。有色烟羽的产生应具备污染物条件和气象条件。

2.1污染物条件

多数情况下，湿法脱硫后烟气存在SO3，硫酸气溶胶的质量浓度超过71.4mg/m3时，可见的蓝烟羽出现，硫酸气溶胶的质量浓度越高，烟羽的颜色越浓，长度也越长

烟气中存在大量NO2时，NO2在光线条件下发生光化学反应，引起O3的累积，O3本身呈蓝色，氧化性强，将烟气中的SO2氧化为SO3，生成硫酸气溶胶的同时，烟气中的NO2和H2O

2．2气象条件

气象条件也是造成燃煤电站有色烟羽现象的主要条件之一。当污染物所在大气区域结构稳定、风速较低、大气扩散性能较差时，易造成污染物的积累;太阳辐射强度大，引发O3产生率高，且存在逆温现象，就会导致烟囱排放有色烟羽。

烟气中产生有色烟羽现象的气溶胶粒径非常小，容易产生光散射。粒子的尺寸和可见光的波长接近，属于瑞丽散射，瑞丽散射的特征是散射光的强度与波长的4次方成反比，因此短波的蓝色光的散射比长波的红色光强得多，阳光的反射侧的烟羽呈蓝色，烟羽的另一侧(透射侧)呈黄褐色。

3有色烟羽产生原因分析

3.1燃烧高硫煤

从表1和图1可以看出，#1单元烟中SO2质量浓度最高，烟囱排放SO2质量浓度最高，蓝烟现象最明显#2单元烟中SO2质量浓度最高，蓝烟现象居中#3单元烟中SO2质量浓度最低，蓝烟现象比其他2单元轻:因此，烟中SO2质量浓度越高(即煤含硫量越高)，烟囱排放烟羽的颜色越明显。

表1不同机组污染物统计数据

图 13 台机组烟囱排放烟羽情况

3．2脱硝装置催化剂与电除尘放电影响

火电机组SCＲ脱硝催化剂V2O5/TiO2在催化还原NOx的同时会使一部分SO2氧化生成SO3，电除尘器放电使一部分SO2氧化生成SO3，提高了烟气中SO3(包括H2SO4)的生成量和排放量。烟囱出口SO3(包括H2SO4)排放质量浓度超过35mg/m图13台单元烟囱排放烟羽时，会出现明显的蓝色或黄色烟羽。

单元脱硝系统运行中过度喷射氨时，NH3、H2O和SO3发生化学反应后，极细的亚微米级(NH4)2SO4容易发生有色烟雾现象。

3.3烟气换热器(GGH)拆除

GGH拆除后，烟气湿度增加，水分的存在加强了SO3气溶胶的凝结，细微粒子物质浓度增加，有色烟羽现象加剧。

3.4气象条件

每年11、12、1、2月光强度弱，有色烟羽现象缓和夏、秋光强时，烟雾扩散能力弱，有色烟羽现象明显。

4解决措施

消除有色烟羽是一个综合治理的过程，应从以下方面着手:(1)控制烟气SO3的生成及排放，降低其排放水平(SO3质量浓度低于35．7mg/m3)，控制NOx的排放并合理喷氨;(2)去除亚微米颗粒和酸雾，减少酸性气溶胶的产生。

4.1喷射碱性物质

对炉膛内、选择性催化还原(SCR)装置后或空气预热器前喷射氧化钙、氧化镁等碱性吸收剂，降低烟中SO3的质量浓度，消除烟囱有色烟羽现象。碱性物质的不同喷射位置如图2所示。

图2碱性物质不同喷射位置

4.2采用新型脱硝催化剂

调整钒、钨等要素配比的新型催化剂，在保证脱硝效果的同时，降低SO2/SO3的转化率。

4.3混煤混合

采取混合煤质的措施，降低燃煤硫分，降低烟中SO2的质量浓度，降低SO2/SO3的转化率。

4.4安装低温节煤器

在一般的电除尘设备前安装换热装置，烟温下降到80~95℃，烟中的SO3凝结吸附在烟粒上。SO3的吸附起到飞灰调质的作用，飞灰比电阻降低，吸尘器的效率提高。吸尘器的效率取决于烟气中的酸露点和灰硫比，通常灰硫比超过100时，SO3低温省煤器的去除率达到95%以上。

4.5采用湿式静电吸尘器

湿式静电吸尘器(WESP)的湿环境、低阻率、高输入电压特性，能有效地收集亚微米级粒子状物和酸雾。WESP可以配置在脱硫吸收塔中，也可以配置在烟道中，收集从脱硫塔中逃脱的亚微米级粒子状物质和硫酸雾滴，SO3的去除率达到95%。

5结论

有色烟羽的产生与烟囱排放口SO2、SO3、NOx、NH3(铵盐)、细粒物、气溶胶等污染物密切相关，与燃煤电站进行的超低排放改造相结合进行调整，上述气态污染物质量浓度大幅下降，正常运行情况下有色烟羽的产生也大幅度减轻。