脫白是指煙囪排放出的飽和濕煙氣與環境較低的環境空氣接觸時，在煙氣降溫過程中，煙氣中所含水蒸汽過飽和凝結，凝結水滴對光線產生折射、散射，從而使煙羽呈現出白色或者灰色，稱其為濕煙氣，俗稱大白煙。

   為什么要脫白？第一是解決視覺污染，減少對飛行、公路運輸的影響；第二有利于除霧霾；第三是節水； 第四是廢水處理利用。

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除霧霾

    煙氣中水蒸氣的密度是0.804kg/m3，比空氣輕，離開煙囪后很容易上升，與環境低溫空氣混合降溫后，水蒸氣飽和冷凝為水滴，水滴的密度是1000kg/m3，顆粒極細、密度遠比空氣大的水滴在大氣層中懸浮累積形成霧，濃霧影響飛行、高速公路交通，通過風、雨、雪可以刮走或凝結降落，遇靜穩天氣，濃霧就像一個大蓋子，本身就有溶解性顆粒物析出，還吸收其他污染源顆粒物、阻隔其擴散，在霧層中累積，就形成了霧霾，這就是我國頻繁出現霧霾的成因和過程。以除濕為基礎的煙氣脫白可以去霧霾，減少大霧天氣，特別重要的是可以協同、低成本實現粉塵、二氧化硫、氮氧化物、重金屬、有機污染成分的達標和超低近零排放，使環保由純投入轉變為有效益。

2

節水

   基于以下方法可以估算出，我國每年人為排放到大氣中的水分超過160億噸。

    1）煤電、熱電行業：每燃燒1噸標煤，濕煙氣帶走水分1噸、循環水冷卻塔排水5噸，煤電、熱電行業每年排到大氣中的水分超過120億噸。

    2）鋼鐵行業：每生產1噸鋼，放散1.5噸水分，全行業每年排放水分約15億噸。

    3）煤焦化行業：每濕熄1噸焦炭，排放0.5噸水分，焦爐煙道氣濕法脫硫、干法脫硫都排放水分，合計煤焦化行業每年向大氣排放水分超過2億噸。

    4）天然氣燃燒：每燃燒1立方米天然氣，會產生2立方米、1.55千克水蒸  氣，全國每年排放超過3億噸水分。

    此外，還有水泥、建材、有色金屬、石油化工等行業。

   人為排放到大氣160億噸的水分，與大自然的水循環量相比，確是小數目，但這是在大自然正常循環基礎上增加的。我國水資源分布不均衡，部分地區水資源的可利用量制約著企業的生產制造和當地的經濟發展。采用以除濕為基礎的煙氣消白，假設回收濕法脫硫附加排汽的70-80%，全國每年可以回收相當于100多億噸水，可用于民用及生產，具有相當顯著的節水效益。

3

廢水處理利用

    濕法脫硫廢水、焦化廢水、綜合污水處理產生的濃鹽水都是難處理、投資處理成本均高的廢水，采用膜處理為主的常規處理方法難以做到“零排放”或難以低成本“零排放”，采用煙氣脫白后，阻隔了煙氣中污染物從水中向大氣中的轉移，利用煙道氣余熱和殘氧熱解熱氧化、無害化消解廢水中COD有機成分、吸收稀釋氨氮，用噴霧蒸發濃縮、干燥去除溶解鹽，可以大幅度減少廢水處理投資，特別是降低處理成本。

    綜上所述，煙氣脫白是實現超低排放、節約能源、除霧霾、節水、處理利用廢水的有效手段。

   如何脫白?先看一下這個圖，圖中曲線代表飽和濕空氣隨溫度變化的曲線。假設C點為周圍環境空氣參數，A點為煙囪出口煙氣參數，煙氣剛排出煙囪時處于未飽和狀態，隨著空氣的混入及煙氣與空氣進行換熱，煙氣參數沿著AB線變化直至達到狀態C。煙氣由未飽和狀態A到達B點的飽和狀態是不存在大白煙的，B點到C點的過程中部分是在飽和曲線的左側，是氣態水發生相變凝結變成液態水，形成煙羽。實際上不會沿著B點到C點的直線走，形成煙羽煙氣繼續沿著BDE曲線變化，過量的水蒸氣則凝結為霧滴即白色煙羽，也就是直線AC與曲線BDE形成的陰影部分范圍。

怎樣實現脫白?由上圖可知，就是要求煙氣與空氣混合溫度—濕度變化曲線與飽和曲線不發生交集，甚至遠離飽和曲線。我們可以認定這種設定環境條件下基本實現了煙氣脫白，這就是煙氣脫白的原理。

白色煙羽排放特征

通常情況下白色煙羽嚴重程度：冬季>秋季≈春季>夏季。冬季由于環境溫度相對較低，更容易出現濕煙羽，夏天由于溫度高，出現濕煙羽的幾率大幅降低。

煙氣減白煙技術路線

減少白煙現象的出現一般有三種解決方法：

1

煙氣冷凝，降低煙氣溫度，將冷凝后的水分提出，既減少了排煙水分又縮小了煙氣與周邊環境空氣溫差，煙氣變化曲線與飽和曲線不相交或相交段減少，此法可減輕或徹底消除冒白煙現象；

2

煙氣加熱，提升煙氣溫度，使得煙囪出口煙氣參數遠離飽和曲線；

3

先冷凝再加熱，既可減少排煙水分又可使得煙囪出口煙氣參數遠離飽和曲線。

1分析方案

假設脫硫塔出口煙氣為B點，環境空氣為C點。首先將煙氣由B點冷凝至F（50℃）點，隨著溫度的降低煙氣中水蒸氣部分冷凝為液態水，煙氣與空氣混合變化曲線為FDEC，消除大部分白色煙羽現象。為了提高煙氣抬升力，并且保證遠離飽和曲線，把煙氣加熱到H（90℃），煙氣中的水分含量不變，溫度提高，此時，煙氣混合空氣的曲線（近直線）變化為HC，不與飽和曲線有交集。HC的延長線與Y軸相交的溫度為6.8℃左右，也就是說環境溫度不低于該溫度時候，達到了消除“冒白煙”現象。

2 分析方案

首先將煙氣由B點冷凝至D（45℃）點，隨著溫度的降低煙氣中水蒸氣部分冷凝為液態水，煙氣與空氣混合變化曲線為DEC，幾乎消除白色煙羽現象。為了提高煙氣抬升力，并且保證遠離飽和曲線，把煙氣加熱到I（85℃），煙氣中的水分含量不變，溫度提高，此時，煙氣混合空氣的曲線（近直線）變化為IC，不與飽和曲線有交集。IC的延長線與Y軸相交的溫度為5℃左右，也就是說環境溫度不低于該溫度時候，達到了消除“冒白煙”現象。

3 分析方案

首先將煙氣由B點冷凝至D（45℃）點，隨著溫度的降低煙氣中水蒸氣部分冷凝為液態水，煙氣與空氣混合變化曲線為DEC，幾乎消除白色煙羽現象。為了提高煙氣抬升力，并且保證遠離飽和曲線，把煙氣加熱到J（115℃），煙氣中的水分含量不變，溫度提高，此時，煙氣混合空氣的曲線（近直線）變化為JC，不與飽和曲線有交集。JC的延長線與Y軸相交的溫度為0℃左右，也就是說環境溫度不低于該溫度時候，達到了消除“冒白煙”現象。

結論

從上面3個方案分析的結果來看，每個方案在一定的條件下都能達到消除“冒白煙”的目的，但是所采用的方案與煙氣冷凝器和再熱器的成本有著很大關聯，并且所采用的方案被外部環境溫度影響的程度都有不同。因此，環境溫度越低，要求看不到白煙所需冷凝溫度越低，再熱溫度越高。

煙氣脫白工藝路線

不同地區氣候條件、政策要求都不一樣，脫白要求的冷凝溫度、再熱溫度以及產生的能耗是不一樣，因此可以根據實際條件及政策要求采取不同的脫白工藝，目前廣泛采用的脫白技術路線有以下幾種：

1

MGGH+冷凝

2

GGH

3

冷凝+SGH

4

漿液冷卻+SGH

    捷瑪公司自行設計研發的MGGH系統綜合應用煙氣余熱回收設備已廣泛應用于新疆、內蒙等各地的大型鋼鐵企業：

    ①通過熱回收器回收出口煙氣余熱，使除塵器入口溫度由120～150℃降低至90～100℃。煙溫的降低促使粉塵比電阻（每平方厘米面積上、沿高度方向上一厘米粉塵的電阻值，稱之為粉塵的比電阻）相應降低，進而大幅提高除塵效率，并有效脫除煙氣中絕大部分的SO3，滿足低排放要求，節省濕法脫硫工藝耗水量，減少煙囪水汽的排放。

    ②熱回收器回收的熱量由熱媒體運輸至煙氣再加熱器，將脫硫出口煙氣溫度由約50℃升高到80℃左右，從而避免煙囪降落液滴，減輕煙囪腐蝕，提高煙氣排放抬升高度，消除“煙羽”視覺污染。