超低排放電廠需要治理“白色煙羽”嗎
新冠肺炎疫情期間，我國北方多地經(jīng)歷了重污染天氣，一個老話題又引起了業(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，而?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行動方案》中則明確規(guī)定：對穩(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)。這些煙氣排放時與溫度相對較低的外環(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)，因其外形有時呈羽毛狀而得名，業(yè)界也稱之為濕煙羽。
“對于環(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，對環(huán)境質(zhì)量沒有直接影響，屬于視覺污染。” 中國電力企業(yè)聯(lián)合會副理事長王志軒說。
那么“白色”與污染物是否有直接聯(lián)系？王志軒說，一個例子可以說明：再干凈的水用水壺?zé)_，從壺嘴都會冒“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)入大氣后不會因?yàn)闇囟冉档投纬尚∷。這個過程，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。
可凝結(jié)顆粒物要控制嗎？
爭議的一個焦點(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。
美國環(huán)境署（EPA）對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)境狀況下降溫數(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，空氣動力學(xué)直徑小于1μm，屬于微細(xì)顆粒物。
簡單說，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，這個措施就是得不償失了。” 國電環(huán)境保護(hù)研究院院長朱法華表示。
清華大學(xué)、國電科學(xué)技術(shù)研究院有限公司等單位對京津冀地區(qū)的14座燃煤電廠煙氣中的CPM按照美國EPA規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行了檢測，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)測中心和中國環(huán)境科學(xué)研究院等單位對上海、陜西、山西、新疆、浙江等地13臺超低排放燃煤機(jī)組CPM的監(jiān)測結(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)院鄧建國等人對國內(nèi)5座超低排放電廠CPM排放濃度的測試，結(jié)果表明均小于2毫克/立方米。
“按照全國燃煤電廠煙氣中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，比未實(shí)施超低排放的2013年增長16%，但2018年全國火電煙塵、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個火電大省99臺各種容量等級的超低排放煤電機(jī)組煙氣排放連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，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，我國煤電發(fā)電量約占火電發(fā)電量的91%，美國煤電發(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，即排放績效全面低于美國。
“這進(jìn)一步說明我國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，對改善大氣環(huán)境質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。”朱法華說。
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