超低排放電廠需要治理“白色煙羽”嗎?
來源:—— 作者:—— 發(fā)布時(shí)間:2020-03-01 16:01:11
中國(guó)環(huán)境報(bào)新冠肺炎疫情期間,我國(guó)北方多地經(jīng)歷了重污染天氣,一個(gè)老話題又引起了業(yè)內(nèi)人士的熱烈討論——“煙羽”有沒有必要“消白”,對(duì)霧霾的形成到底有沒有影響?
說是老話題,是因?yàn)樵诖酥熬陀胁煌曇簦?019年10月印發(fā)的《京津冀及周邊地區(qū)2019-2020年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅(jiān)行動(dòng)方案》中則明確規(guī)定:對(duì)穩(wěn)定達(dá)到超低排放要求的電廠,不得強(qiáng)制要求治理“白色煙羽”。
監(jiān)管部門雖已有明確要求,但還有部分從業(yè)人員認(rèn)為“白色煙羽”是形成霧霾的成因之一,需要解決。
針對(duì)上述問題,記者采訪了相關(guān)專家。
什么是“白色煙羽”?
據(jù)了解,目前國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠煙氣脫硫技術(shù)主要以濕法脫硫?yàn)橹鳌?/p>
在脫硫過程中,煙氣溫度可達(dá)45℃—52℃,所含水汽處于飽和狀態(tài)。這些煙氣排放時(shí)與溫度相對(duì)較低的外環(huán)境空氣接觸而冷凝,所形成的大量霧狀水滴對(duì)光線產(chǎn)生了折射或散射。由于天空背景色和天空光照、觀察角度等因素影響,使得看到的煙氣發(fā)生了顏色的細(xì)微變化,通常呈現(xiàn)出白色、灰白色等。其中,“白色煙羽”較為常見。
所謂“白色煙羽”,就是指從煙囪中持續(xù)排放出來的煙氣團(tuán),因其外形有時(shí)呈羽毛狀而得名,業(yè)界也稱之為濕煙羽。
“對(duì)于環(huán)保治理設(shè)施合格的超低排放機(jī)組來說,煙羽的成分以水霧為主,污染物濃度很低,對(duì)環(huán)境質(zhì)量沒有直接影響,屬于視覺污染。” 中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)副理事長(zhǎng)王志軒說。
那么“白色”與污染物是否有直接聯(lián)系?王志軒說,一個(gè)例子可以說明:再干凈的水用水壺?zé)_,從壺嘴都會(huì)冒“白煙”。所以,“白色”并不是衡量污染物多少的標(biāo)準(zhǔn)。
不說具體的工藝,“消白”的物理原理就是通過加熱方式提高煙氣溫度,讓水汽處于高度不飽和狀態(tài),使氣態(tài)水進(jìn)入大氣后不會(huì)因?yàn)闇囟冉档投纬尚∷?。這個(gè)過程,必然有能量的消耗。
所以,如果僅從“消除視覺污染”的角度來看,單純通過加熱消除“白色煙羽”中的霧狀小水滴是勞民傷財(cái)。
可凝結(jié)顆粒物要控制嗎?
爭(zhēng)議的一個(gè)焦點(diǎn),是有人指出“白色煙羽”中的可凝結(jié)顆粒物(CPM)是造成霧霾的“元兇”。消除“白色煙羽”的概念與“消除CPM”并不相同,治霾的主要目的是消除CPM。
美國(guó)環(huán)境署(EPA)對(duì)CPM的定義為:該物質(zhì)在煙道溫度狀況下在采樣位置為氣態(tài),離開煙道后在環(huán)境狀況下降溫?cái)?shù)秒內(nèi)凝結(jié)成為液態(tài)或固態(tài),該類物質(zhì)通常以冷凝核的形式存在,空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于1μm,屬于微細(xì)顆粒物。
簡(jiǎn)單說,CPM排入大氣后就是PM2.5,而PM2.5是產(chǎn)生霧霾的主要原因。
“從霧霾的成因角度來說,控制CPM無可厚非,比如CPM濃度為50毫克/立方米,按照80%的去除率,每立方米就可以減少40毫克的CPM。但對(duì)于已經(jīng)穩(wěn)定達(dá)到超低排放的電廠來說,由于排放煙氣中的CPM濃度很低,這個(gè)措施就是得不償失了。” 國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院院長(zhǎng)朱法華表示。
清華大學(xué)、國(guó)電科學(xué)技術(shù)研究院有限公司等單位對(duì)京津冀地區(qū)的14座燃煤電廠煙氣中的CPM按照美國(guó)EPA規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果表明14座燃煤電廠石灰石-石膏濕法脫硫入口的CPM平均值為13.38毫克/立方米,脫硫出口的CPM平均值為6.68毫克/立方米,對(duì)外排放的CPM平均值為5.62毫克/立方米。
除此之外,朱法華還分享了另一組數(shù)據(jù):通過整理上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心和中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院等單位對(duì)上海、陜西、山西、新疆、浙江等地13臺(tái)超低排放燃煤機(jī)組CPM的監(jiān)測(cè)結(jié)果,平均值為10.20毫克/立方米,最大值為19.86毫克/立方米。清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院鄧建國(guó)等人對(duì)國(guó)內(nèi)5座超低排放電廠CPM排放濃度的測(cè)試,結(jié)果表明均小于2毫克/立方米。
“按照全國(guó)燃煤電廠煙氣中CPM的平均排放水平按10毫克/立方米考慮,每年排放的CPM總量大約只有12萬噸,占全國(guó)PM2.5的總量不及1%,影響微乎其微。”朱法華介紹說,通過煙氣冷凝再加熱實(shí)現(xiàn)CPM的部分去除,全國(guó)燃煤電廠將需要投資700億元,每年的運(yùn)行費(fèi)用大約在200億元左右,另外每年還會(huì)增加標(biāo)煤消耗400萬噸-1200萬噸。
除了朱法華,也有業(yè)內(nèi)人士對(duì)鋼鐵以及其他行業(yè)的可凝結(jié)顆粒物進(jìn)行了研究和測(cè)試,其結(jié)果確實(shí)遠(yuǎn)高于實(shí)現(xiàn)了超低排放的燃煤電廠。
“每個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)工藝和煙氣治理技術(shù)裝備水平不同,用其他行業(yè)的研究成果類比燃煤電廠的CPM,是沒有科學(xué)依據(jù)的。”朱法華說。
電力行業(yè)常規(guī)污染物大幅下降
“據(jù)生態(tài)環(huán)境部公布的數(shù)據(jù),截至2019年底,全國(guó)實(shí)現(xiàn)超低排放的煤電機(jī)組約8.9億千瓦。隨著技術(shù)的提升和標(biāo)準(zhǔn)的提高,我國(guó)電力行業(yè)的常規(guī)污染物已經(jīng)大幅下降。”朱法華表示。
截至2018年年底,全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量190012萬千瓦,其中火電裝機(jī)容量114408萬千瓦,火電發(fā)電量49249億千瓦時(shí),比未實(shí)施超低排放的2013年增長(zhǎng)16%,但2018年全國(guó)火電煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放量比2013年分別下降了86%、87%、88%,為常規(guī)大氣污染物的總量減排做出了重要貢獻(xiàn)。
朱法華表示,根據(jù)華東地區(qū)3個(gè)火電大省99臺(tái)各種容量等級(jí)的超低排放煤電機(jī)組煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),煙塵介于1毫克-5毫克/立方米,平均2毫克/立方米;二氧化硫介于8毫克-24毫克/立方米,平均16毫克/立方米;氮氧化物介于22毫克-44毫克/立方米,平均33毫克/立方米,單位發(fā)電量的污染物當(dāng)量數(shù)小于燃?xì)怆姀S。
另一組數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)煤電發(fā)電量約占火電發(fā)電量的91%,美國(guó)煤電發(fā)電量約占火電發(fā)電量的50%(其余為燃?xì)獍l(fā)電),在這種情況下,2015年以后,我國(guó)單位火電發(fā)電量的煙塵、二氧化硫、氮氧化物的排放量,即排放績(jī)效全面低于美國(guó)。
“這進(jìn)一步說明我國(guó)燃煤電廠的低排放技術(shù)與管理水平已處于世界先進(jìn)行列,對(duì)改善大氣環(huán)境質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。”朱法華說。