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摘要：通过对垃圾焚烧厂烟囱的白烟这一现象的深入研究，对其本质进行深入分析，构建数学模型。同时对垃圾焚烧发电厂的烟囱产生白烟的原理进行深入的分析，通过对比研究针对两种工程实例对这一问题提出预防的措施。
关键词：垃圾焚烧；白烟；预防措施
前言
垃圾焚烧和焚烧发电中烟囱冒白烟这一现象，使得公众对垃圾焚烧以及发电都产生了很多不良的影响。因此对这一现象的成因进行深入的分析，并以实际案例作为研究对象，深入探讨反应中每个变量对白烟的影响。针对每个影响原因提出具体的预防措施，使得大众对这一工作重新获得认可，同时推动垃圾焚烧的深入发展。
1白烟产生的本质
空气中有很多成分，其中水蒸气的含量也占到整个大气体积分数的3%~4%左右，在含量较少的时候也可以占到0.01%，通常情况经过测算水蒸气占比为1.1%。在不同的温度下定量的空气中可以容纳水蒸气总体含量也有限度。空气中的水蒸气含量在达到最高值的时候空气称之为饱和空气，同时空气中容纳的水蒸气含量和温度有着一定的比例关系，随着温度的不断增高空气中容纳的水蒸气也就越多。在大气中温度增加11摄氏度空气中的水蒸气含量也会增加1倍作用，相反的话温度在降到一定程度之后，可以将那些未饱和空气变成饱和空气。在这个条件下温度要是持续降低同时还有其他因素在不断影响这样空气中的水蒸气含量便会持续增加，同时使得空气中的水蒸气也会凝结形成雾和云以及雨滴。
垃圾焚烧厂的烟囱中所排出的气体通常水蒸气含量为19%~27%，和外界的大气水蒸气含量相比要大非常多，空气中的相对湿度较高但是温度较低的情况下，大气的含水率便是在饱和的情况下的，这时相对湿冷的空气和烟囱排出气体相互接触之后，外界的大气根本来不及对排出的水蒸气进行吸收，这时烟囱中排出的气体就会降到露点这样便形成了白烟。所以来讲白烟是水蒸气的凝结形成的，他通过凝结之后再回归大气。通过这些原理的分析我们可以知道烟囱的白烟是，烟囱中排出高湿度气体同时在其中的水蒸气不能及时被吸收之后所产生的水蒸气凝结物。
2现在对垃圾场所在地的气象资料进行分析
当地四季较为分明同时夏季较为湿热，冬季寒冷。最冷的情况为1月份，平均温度为2℃左右，最低可以达到-8℃。最热的月份为7月，平均温
度为27℃，同时7月-8月最高温度为38℃，极端天气下可以达到41℃。无霜期也在半个月左右。年降水为1100mm，在六月到7月之间有半个多月的阴雨天，根据长期的气象资料可以知道全年的平均气温为18℃，平均湿度达到75%。文章对1984年-2013年气候总体标准值。
通过表格我们可以了解到，空气中的湿度较大同时温度较低时烟囱中便容易产生白烟，当温度高同时天气较为晴朗的情况下便不容易产生白烟。通过对这些气象资料的整理，对气压和温度以及大气湿度这些参数作为进行数学的建模数据。
3烟囱中产生白烟的重要因素
第一，烟囱中排出的烟的水蒸气含量。第二，烟囱口排烟的温度。第三，大气的温度。第四，大气的相对湿度。
通过以上的研究调查可以知道垃圾焚烧厂的烟气水蒸气总体含量在25%，排烟的温度是160℃，同时烟气在出口出速度大约为10m/s，同时大气的温度跟大气中的相对湿度也是在随着季节跟时间的不断变化在变化。我们也可以看到烟囱在出口中烟气的速度跟出口处的风速也会受到在单位时间内空气中烟气的扩散程度影响，也称之为空气中的接触量的大小，这些原因都在影响这白烟的形成。
4预测白烟的数学模型
4.1烟气在从烟囱中排出之后便会和附近的空气相互混合，这个时候温度也在不断降低，在和更多的空气进行接触以及混合之后烟气的温度也会持续出现下降，同时烟气中水蒸气也会逐渐的被稀释。烟气跟温度中相对来说，较少的空气间的混合出现的温度降低也可能出现白烟。和空气混合也会出现烟气中的湿度被稀释，这些也可以抑制白烟的产生。同时白烟会不会产生以及产生的大小，都和这两种因素有很大的关系。
通过以上数据以及建模的分析和白烟的本质原因我们可以得到，空气中的温度跟湿度参数在水蒸气饱和曲线的右侧时便不会出现白烟，但是在气体差数在水蒸气饱和曲线左侧的时候会出现白烟。通过数学模型的分析我们可以发现，只有在空气参数在A或者B这两个区域中的时候才不会出现白烟。通过这些分析再结合气象数据以及分析和统计我们可以知道：在烟气的出口温度在160℃的时候，不会出现白烟。
通过综合的分析和研究可以发现，在1月、2月、11月、12月这些月份较为容易产生白烟，造成这样情况的主要原因是冬季空气中的温蒂较低湿度也相对较大这些原因综合造成的，在其他的月份除了阴雨天气之外也很少出现白烟的现象。综合来讲因为当地的空气湿度较大同时冬季温度低且雨水多这些原因造成大气中的水蒸气吸附能力差，同时我国垃圾焚烧厂烟囱的排烟中含水率都较大因此这种现象很难从根本上进行杜绝。在提高烟气温度之后白烟的发生次数明显减少，因此我们可以提高烟气在烟囱出口的温度。通过大量的数据计算和实验可以知道，在出口温度达到200℃的时候白烟的发生情况减少效果最好，同时对烟气在排除大气之前进行加热和脱水以及降湿的处理之后白烟的发生明显减少。通过综合各种措施的使用，对白烟的产生有着十分明显的作用。
4.2发电厂中白烟形成以及预防。现在以垃圾焚烧发电厂为例进行分析，经过调查可以知道烟气处理的排放参数为烟囱入口中的温度在130℃，水蒸气的含量在30%，同时焚烧线烟囱烟气量为59653m3/h。经过试验可以发现，通过燃烧器对热炉直接对烟气加热，这样来提高烟气在排放中的温度，这样来减少白烟产生的天数。经过不断的实验发现在温度为200℃的时候便可以满足设计的要求。
通过热交换器加上脱水塔的方法进行。我们可以通过降低温度来减少烟气中的水蒸气，之后可以通过烟气的循环加热做到对脱水之后的烟气温度提高，只有这样便可以达到预防的目的。在设计参数中进烟口的温度在150℃，出烟口的温度为130℃，同时喷水温度在20℃。在考虑换热之后的烟气在脱水塔中减温，这样温度降低越低烟气中的水分也就越少，通过换热器之后可以提高达到130℃，白烟的天数也有明显的减少，同样脱水塔中喷水减温耗水也在增加。通过数据分析可以看出在塔中烟的温度降到50℃的时候也可以满足基本的设计要求。同时在焚烧中烟气中也有一些硫酸蒸汽这些是通过燃料中的硫分氧化之后得到的，因此燃料中的硫含量越高露点的温度也就越高。烟气中SO2对露点影响较小，SO3却对露点的影响较大。在烟囱中有SO2的时候一部分会转换成SO3这样烟气中水蒸气便会结合成为硫酸蒸汽，同时可以明显的看到烟气露点温度在提高，烟囱的表面也会凝结成为硫酸溶液，跟金属发生反应之后产生腐蚀。通过研究也可发现，露点的温度的温度跟SO3的含量有直接的关系，为保证排烟温度处在露点的温度之上同时烟囱在排烟时的温蒂也不能太低，要充分保证烟囱的排烟温度是在130℃之上的。
小结
通过研究可以发现无论是焚烧厂的白烟还是焚烧发电厂的白烟，他们都无法从根本上进行消除，只有通过温度和水含量等这些因素的控制可以降低。希望通过分析对白烟的预防有所帮助。
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