科学解读｜燃煤电厂烟囱冒的“白烟”和“黑烟”

大气网讯:一提到燃煤电厂，人们就会联想到“污染”。

一看到电厂烟囱冒出的“白烟”，有的人会想到很多种空气污染物。

烟囱里的“白烟”

燃煤电厂的烟囱冒的“白烟”到底是什么呢？需不需要治理呢？

其实，大型燃煤电厂烟囱里排出的烟气，经过环保设备处理后，主要成分是二氧化碳和水蒸气。二氧化碳是无色无味的，人们眼睛看到的“白烟”只是水蒸汽凝结为非常细的水雾，并非是污染物。

哪里来的“白烟”？

大型燃煤电厂锅炉燃烧煤炭产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机旋转，汽轮机带动发动机同步旋转产生电流。

燃煤电厂的锅炉需要消耗大量的煤炭。煤炭中也含有部分水汽，燃烧中煤炭中的水汽也会进入烟囱，烟气将会依次经过脱硝装置、电除尘装置及脱硫装置，烟气中的氮氧化物、粉尘（主要是PM10和PM2.5）和二氧化硫等污染物被脱除很干净，而水蒸汽却会越来越多。

火电厂普遍采用的湿法脱硫工艺（脱硫出口烟气一般为处于饱和或接近饱和状态，烟气温度一般45～52℃），经过脱硫后产生湿烟气经烟囱排放到大气中，与温度相对较低的环境空气接触而冷凝及凝结，所形成的大量雾状水汽对光线产生折射、散射，因天空背景色和天空光照、观察角度等原因发生颜色的细微变化，通常呈现出白色，看起来就是烟囱冒“白烟”。

这下明白了，烟囱里的“白烟”主要成分是二氧化碳和水汽，对环境质量不构成威胁。这就像冬天咱们呼出的“哈气”一样。

为何有时看到烟囱也冒“黑烟”呢？

一般，烟囱冒的“白烟”比较常见，但是有时也冒“黑烟”，这又是怎么回事？

“白烟”是饱和湿烟气直接经烟囱进入大气环境，遇冷凝结成微小液滴而产生，对于治理设施质量合格的超低排放机组来说，其成分以水雾为主，污染物浓度很低，对环境质量无直接影响，属视觉污染。

“黑烟”是在较暗光线下，光线经大量雾状水汽或反射或折射，视觉上感觉“发暗、发黑”，有时看起来是“灰烟”，有时甚至是“黑烟”，当然也不排除是由于除尘效果不好所致，这是很个别的现象。

原来无论是“白烟”还是“黑烟”，主要成分都是水汽，就是光线制造的“障眼法”，以后见到烟囱冒“白烟”就没那么恐慌了。

同一个烟囱，不同光线下的烟气颜色

矮粗的“烟囱”也冒“白烟”

有人会说，见过不仅有细高的烟囱冒“白烟”，还有矮粗的“烟囱”也冒“白烟”。

这咱们就得科普一下了，那种矮粗的不是烟囱而是冷却塔。冷却塔里冒出来的“白烟”是水汽而不是烟气，如果看见冷却塔里冒“黑烟”，那一定是光线造成了假象。

冷却塔是干什么用的呢？

火电厂冷却塔的作用就是降温，是电厂用来冷却水用的构筑物，是电厂节约用水，循环用水的一种构筑物。

这种冷却塔在南方水多的地区比较常见，现在在北方水少的地区已经不再使用，改成空冷岛了。空冷的散热要比晾水塔的散热更节约水。

就好比是一个特别大的汽车水箱，热水在里面靠外面的风扇来散发热量，但水不会蒸发出去。