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燃煤電(dian)廠(chang)脫硫脫硝并加劇霧霾?看(kan)王志軒如何說!
發表時間:2017-01-19 14:20:52 作者:admin

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由于我國能源生產長期以來以煤為主,電力也是以煤電為主,所以燃煤電廠的大氣污染物控制歷來是國家要求的重點。改革開放以來,我國燃煤發電發展很快,與1980年相比,2015年火電發電量增長16.5倍,電煤消耗量增長14.7倍,燃煤中約有50%用于發電。

我國對燃煤電(dian)廠大氣污(wu)染(ran)物(wu)的(de)(de)(de)控制是(shi)(shi)分階段進行的(de)(de)(de),這也與發達國家的(de)(de)(de)控制過程類似。先是(shi)(shi)以高(gao)煙囪擴(kuo)散來解決環境污(wu)染(ran)問題,逐(zhu)步通(tong)過加裝(zhuang)污(wu)染(ran)控制設(she)備提高(gao)污(wu)染(ran)物(wu)去除(chu)效率(lv),以降低煙氣中顆(ke)粒(li)物(wu)、二氧(yang)化硫(liu)、氮氧(yang)化物(wu)的(de)(de)(de)排(pai)放。根據中國電(dian)力企業聯合會分析(xi)數據,電(dian)力顆(ke)粒(li)物(wu)(煙塵)排(pai)放量(liang)(liang)由1980年(nian)(nian)的(de)(de)(de)約(yue)(yue)每年(nian)(nian)400萬(wan)噸(dun)(dun)(峰(feng)值),降至2015年(nian)(nian)的(de)(de)(de)40萬(wan)噸(dun)(dun)左(zuo)(zuo)右(you),下(xia)(xia)(xia)降了90%;二氧(yang)化硫(liu)排(pai)放量(liang)(liang)由2006年(nian)(nian)的(de)(de)(de)約(yue)(yue)1350萬(wan)噸(dun)(dun)排(pai)放峰(feng)值降至2015年(nian)(nian)的(de)(de)(de)200萬(wan)噸(dun)(dun)左(zuo)(zuo)右(you),下(xia)(xia)(xia)降85%,比1980年(nian)(nian)的(de)(de)(de)245萬(wan)噸(dun)(dun)下(xia)(xia)(xia)降18%;氮氧(yang)化物(wu)排(pai)放量(liang)(liang)由2011年(nian)(nian)的(de)(de)(de)約(yue)(yue)1000萬(wan)噸(dun)(dun)峰(feng)值降至2015年(nian)(nian)的(de)(de)(de)180萬(wan)噸(dun)(dun)左(zuo)(zuo)右(you),下(xia)(xia)(xia)降82%。從3項污(wu)染(ran)物(wu)的(de)(de)(de)排(pai)放之(zhi)和(he)看,2006年(nian)(nian)到2010年(nian)(nian)間的(de)(de)(de)峰(feng)值期約(yue)(yue)2700萬(wan)噸(dun)(dun)下(xia)(xia)(xia)降約(yue)(yue)80%,比1980年(nian)(nian)排(pai)放之(zhi)和(he)下(xia)(xia)(xia)降約(yue)(yue)50%。

由于(yu)污(wu)染物是霾形成(cheng)的元兇,從(cong)上述(shu)數(shu)據來看(kan),說電(dian)力是近年來霧(wu)霾形成(cheng)和加重(zhong)的原因是站不(bu)住腳的。而(er)且由于(yu)熱電(dian)聯產(chan)機組大(da)規模采用,污(wu)染控(kong)制技術大(da)為提高(gao),在(zai)替代了大(da)量城市供(gong)熱鍋(guo)爐、提高(gao)煤炭利用效率的同時,大(da)大(da)減少了污(wu)染物排放(fang),對治霾起到了重(zhong)要作用。

煙氣濕度增加不會增加污染物排放量

由于我國《火電廠大氣污染物排放標準》為世界最嚴,而我國的電煤質量又相對較差,需要更高的污染控制技術水平來支撐。幾十年來我國火電廠大氣污染物控制主要是在引進國際先進除塵、技術基礎上進行消化、吸收、再創新發展起來的,當然也有完全自主知識產權的,總體(ti)來看(kan)處于世界(jie)先進水平。

一(yi)臺具(ju)體(ti)(ti)(ti)機組污染(ran)物治理設施的(de)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv),由排(pai)放限值和環境影響評價來決定,具(ju)體(ti)(ti)(ti)選擇何種技術也要經(jing)過環境、技術、經(jing)濟論證。但總(zong)(zong)體(ti)(ti)(ti)來說(shuo),在(zai)鍋(guo)爐燃燒階段采用低(di)氮氧(yang)化物措施后再經(jing)煙氣脫硝總(zong)(zong)體(ti)(ti)(ti)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)大(da)致為80%~90%,除塵效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)一(yi)般(ban)都(dou)在(zai)99.9%以上,脫硫效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)一(yi)般(ban)都(dou)在(zai)95%以上。

污染物排放量大小是考量污染物排放治理的核心和環境影響的核心,當然,通過煙囪排放的煙氣溫度和濕度也是考慮對環境質量影響大小和范圍的必然因素。我國對燃煤電廠環境影響評價實際上始于上世紀80年代中期,尤其是90年代后電廠環境影響評價執行率幾乎達到百分之百。對每一個電廠的環境影響評價都會將之對大氣環境質量的影響作為重中之重。預測落地濃度是否滿足環境質量要求,必然要考慮煙氣抬升以及擴散后對空氣質量的影響,這是大氣環評的基本內容,也是部門(men)批(pi)復污(wu)染防(fang)治(zhi)措施(shi)的(de)基本依據。煙(yan)氣溫(wen)(wen)度(du)是(shi)考量(liang)污(wu)染物(wu)(wu)(wu)擴(kuo)散的(de)核心參數,事實上(shang),大(da)(da)氣環評(ping)不(bu)僅對(dui)煙(yan)氣溫(wen)(wen)度(du)有(you)所考慮,對(dui)燃煤電廠煙(yan)囪(cong)高(gao)度(du)等都提出(chu)了明確要(yao)(yao)求。對(dui)煙(yan)氣濕度(du)考慮比較少,主要(yao)(yao)是(shi)因為沒有(you)太大(da)(da)必要(yao)(yao),在采取嚴格的(de)污(wu)染治(zhi)理(li)措施(shi)后(hou),污(wu)染物(wu)(wu)(wu)排(pai)放大(da)(da)幅度(du)減少,采用擴(kuo)散方(fang)式滿足環境(jing)質量(liang)要(yao)(yao)求的(de)做(zuo)法已位于次要(yao)(yao)方(fang)面。加(jia)熱(re)不(bu)加(jia)熱(re)煙(yan)氣只是(shi)影(ying)響到污(wu)染物(wu)(wu)(wu)擴(kuo)散后(hou)對(dui)某固定點的(de)濃(nong)(nong)度(du)變(bian)化(hua)和(he)濃(nong)(nong)度(du)等值線(xian)范圍的(de)變(bian)化(hua),通俗講,煙(yan)氣加(jia)熱(re)后(hou)煙(yan)氣抬升高(gao),離煙(yan)囪(cong)周(zhou)圍近如2~5千米的(de)地方(fang)污(wu)染物(wu)(wu)(wu)濃(nong)(nong)度(du)低些(xie),但(dan)影(ying)響的(de)范圍大(da)(da),煙(yan)氣不(bu)加(jia)熱(re)時情(qing)況相反。但(dan)對(dui)于PM2.5這(zhe)種(zhong)大(da)(da)范圍影(ying)響的(de)環境(jing)問(wen)題(ti)來說,煙(yan)氣加(jia)熱(re)與否產生的(de)影(ying)響可以忽略。

脫硫后濕煙氣不加熱會加重霧霾的說法是錯誤的

首先要明確,脫硫(liu)(liu)塔內的脫硫(liu)(liu)化學(xue)反應(ying)是吸收──氧化還原反應(ying),而不是“吸附和收集(ji)”,吸附和收集(ji)主要是物理方法的活性(xing)炭等干法脫硫(liu)(liu)工藝。

而(er)且(qie),經過(guo)(guo)濕法脫硫后(hou)的煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)要經過(guo)(guo)一個很重(zhong)要的去除水(shui)滴和(he)霧滴的設(she)備(bei)──除霧器(qi)(qi)后(hou)再進(jin)入(ru)煙囪(cong)。通過(guo)(guo)除霧器(qi)(qi)后(hou),煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)是飽和(he)(對水(shui)而(er)言)煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)或輕(qing)微的過(guo)(guo)飽和(he)煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi),煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中的水(shui)主要是氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)態水(shui)當然(ran)還(huan)有(you)水(shui)霧。所謂的煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)加熱(re),不論是采(cai)用GGH還(huan)是其他方(fang)式加熱(re)都(dou)是對脫硫后(hou)的飽和(he)煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)進(jin)行加熱(re)。如果加熱(re),飽和(he)煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)進(jin)入(ru)煙囪(cong)后(hou)排出,其排放煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中的水(shui)汽──“白煙”減少(shao)了(le),甚(shen)至在(zai)溫(wen)度(du)高時(shi)看(kan)不到煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)了(le),但煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中含水(shui)量并沒有(you)減少(shao),仍(reng)然(ran)是排到了(le)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中。

而(er)沒有加(jia)熱過的(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi),由(you)于(yu)通過煙(yan)囪時(shi)還要進(jin)一(yi)步降溫,此(ci)時(shi),一(yi)部分(fen)水汽和水霧則凝結成水流到(dao)煙(yan)囪底部回收,排出煙(yan)囪中(zhong)的(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi)──“白(bai)煙(yan)”仍然明顯(xian),但(dan)煙(yan)氣(qi)(qi)帶入空氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)總水量(liang)反而(er)是減(jian)少了(le)。因(yin)此(ci),不(bu)論加(jia)熱與否,污染物排放量(liang)沒有增加(jia),不(bu)加(jia)熱時(shi)由(you)于(yu)冷凝水中(zhong)含有一(yi)部分(fen)顆(ke)粒物,排放到(dao)空氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)顆(ke)粒物反而(er)減(jian)少了(le)。

其次,對于煙氣排放溫度提出標準的主要是德國,上世紀德國在大型燃燒裝置法規中對排煙溫度有不低于72攝氏度的要求,但對于通過冷卻塔排放煙氣的沒有溫度要求,而冷卻塔的排水量比煙囪要大得多,所以后來德國的一些電廠采用了將煙氣通入冷卻塔排放的方式,即煙塔合一技術。煙塔合一技術在我國已有大機組在應用。德國在后來執行了歐盟的統一排放標準后也就沒有了煙氣溫度的要求。再有美國的濕法后煙氣大部分是不加熱的,我國之所以不加熱排放很大程度上是吸收了美國的經驗。

用加(jia)(jia)熱(re)的方(fang)法來消除(chu)腐蝕(shi)實際上也收效(xiao)不大(da)(da),除(chu)非加(jia)(jia)熱(re)到酸(suan)露點(dian)以上(大(da)(da)約110攝(she)氏(shi)(shi)度(du)(du)(du)以上),因為三氧化硫的酸(suan)露點(dian)大(da)(da)致在(zai)100攝(she)氏(shi)(shi)度(du)(du)(du)左右,加(jia)(jia)熱(re)到72或80攝(she)氏(shi)(shi)度(du)(du)(du)作(zuo)用有限(xian),只是(shi)腐蝕(shi)點(dian)有所變化。而且,煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣加(jia)(jia)熱(re)主要是(shi)用于解決(jue)“白煙(yan)(yan)(yan)(yan)”的觀(guan)感問(wen)題以及在(zai)電廠附近(jin)有居民時解決(jue)“煙(yan)(yan)(yan)(yan)囪雨”的問(wen)題,所以加(jia)(jia)熱(re)與否要看(kan)周圍環境(jing)(jing)。即使煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣加(jia)(jia)熱(re)到80甚至100攝(she)氏(shi)(shi)度(du)(du)(du),在(zai)環境(jing)(jing)溫(wen)度(du)(du)(du)低于10攝(she)氏(shi)(shi)度(du)(du)(du)時,還是(shi)能看(kan)到明顯的白色(se)煙(yan)(yan)(yan)(yan)羽,與不加(jia)(jia)熱(re)排放差不多(duo)。

還有(you)(you)一點需要說明,一般情況下采(cai)用GGH加熱除了耗能增加、故(gu)障增加外,由于(yu)回轉式GGH漏風(feng),沒(mei)有(you)(you)脫硫(liu)的煙氣會(hui)在(zai)冷熱煙氣間形成(cheng)短路,大(da)約(yue)會(hui)有(you)(you)每立方(fang)米幾十毫克到上百毫克的二氧(yang)化硫(liu)直接排放(fang),直接影響(xiang)脫硫(liu)效(xiao)率。

需要(yao)進一(yi)步說明的(de)(de)是(shi)(shi),研究證實空(kong)(kong)氣濕(shi)度(du)大(da)(含水多)對(dui)(dui)霧霾的(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)有促(cu)進作(zuo)用,所以我也曾經上書建議北(bei)京(jing)市取消(xiao)灑水治霾的(de)(de)措施(shi)得到采納(當然更重要(yao)的(de)(de)是(shi)(shi)再生水中(zhong)(zhong)含有大(da)量的(de)(de)可溶性鹽類,其干燥后又形(xing)成(cheng)(cheng)新(xin)顆粒物),但(dan)決(jue)定(ding)空(kong)(kong)氣濕(shi)度(du)大(da)小的(de)(de)主要(yao)是(shi)(shi)自然因素,從水氣對(dui)(dui)霧霾形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)作(zuo)用看,電廠排(pai)放(fang)濕(shi)煙(yan)氣中(zhong)(zhong)的(de)(de)水與空(kong)(kong)氣中(zhong)(zhong)的(de)(de)水比較起來可以忽略不計(ji)。

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