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白云峰:关于雾霾真相——一个环保企业家的不同看法

更新时间:2015-12-11 20:10:04
作者: 白云峰  

   雾霾到底是不是燃煤造成的呢?

   事实上,我们国家火力发电厂排烟温度都在60到80℃,发达国家也都差不多。那么雾霾到底是不是燃煤造成的呢?

   答案是肯定的。火力发电厂10多年来进行了大量的环保改造,应该来说对污染控制做出积极的贡献,不应被妖魔化。但因为火力发电厂是我们国家煤炭集中度最高的行业,有条件应该可以进一步降低排放总量,这也是应尽的责任。

   治霾实质是什么?

   但是目前的脱硫脱硝技术来源于国外70到80年代,我认为有很大的弊病。湿法脱硫之后产生大量极细液滴颗粒,这里面有“气溶胶”(我们专业的一个专有名词)、三氧化硫和重金属等等,国家环保标准目前没有强制控制,但我认为是雾霾的元凶之一。

   其次,脱硝采用的技术目前并不能实现“全覆盖”,也就是说负荷率低的时候,实际是不脱硝的,另外这种技术也会导致大量氨气逃逸。这是雾霾元凶之二。另外,大量的供热小锅炉,化工、冶金、玻璃等高耗能、高污染的小锅炉,总体燃煤量跟火电行业燃煤量相当,但是,他们没有进行任何污染治理,每烧1吨煤产生的污染相当于火电厂燃烧一吨煤的20倍,这才是我们国家目前大气污染治理的难点和重点,技术资金都是问题。这才是雾霾的真正成因。

   文章说要用的那种烟气加热装置GGH(国内火电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统采用烟气-烟气再热器),实际上由于耗能过大,真的是被我们所淘汰。因为,能耗高就意味着导致燃煤量增大,污染总量不下降根本没用。况且,习总书记前几天在巴黎峰会庄严承诺,中国要在2030年要真正开始减少温室气体排放,这就意味着从2023年开始,中国煤炭整体耗用量要出现下降的拐点。所以,任何高耗能的方式都是不可取的。

   技术上阵待何时?

   但是,大家不要太担心。我们现在有非常成熟的方案,比如湿式静电除尘器可以有效控制“气溶胶”、三氧化硫和重金属,“超低排放”也是国家普遍要求。脱硝全覆盖技术也已经实现。与此同时适用于小型燃煤锅炉的多种一体化技术也已经成熟。国家调整产业结构,关停一些小型污染源头,提升煤炭集中度,益于治理。总之,我觉得前景是乐观的,大家没必要恐慌。但所有这些都有一个实施过程,如果真的措施都能按要求完成,三五年之内空气应该会有明显改观。

  

   附:《一个环保工程师眼里的雾霾真相:火电厂脱硫设备打了折扣?》全文

   进入21世纪,我国的大气治理力度逐年加大,有关部门公布的空气污染物指数总体趋势是不断下降。但事实上,虽然今年夏天出现罕见的蓝天白云,但总体上,却是雾霾越来越严重,尤其在冬天。

   2015这个夏天,武汉、郑州、北京等几个城市,看到了久违的蓝天和白云,还有夜晚那满天灿烂的星斗。朋友圈里,不少人也在晒自己拍摄的蓝天照,带着一份难得的欣喜和惊讶。

   曾被称作老男人饭局上的斟酒女孩、央视最穷主持人的柴静,自费百万拍了一部环保纪录片《穹顶之下》,在火了几天之后,被迅速封杀。

   片中提到了燃煤、汽车排放甚至餐饮对雾霾的影响。柴静提出的一些解决方案是否靠谱,这里不做评论,仅从一个环保工程师的角度谈谈对雾霾的看法。

   雾霾,必须直面的问题

   进入21世纪,我国的大气治理力度逐年加大,有关部门公布的空气污染物指数总体趋势是不断下降。前瞻产业研究院发布的《2015-2020年中国大气污染治理行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》显示,2012年,全国工业废气排放量635519亿立方米(标态),比上年减少5.8%,工业废气排放量首次出现了下降;集中式废气排放量36832.3亿立方米(标态)。2013年,全国工业废气排放量61.34万亿立方米,同比下降3.48%。

   雾霾的主要原因我们真的清楚了吗?

   要找到雾霾的主因,就要从我国的能源结构入手。普通人通常很少接触能源、石化、炼钢等行业,所以对环保,他们通常的感觉就是汽车尾气、污水排放、甚至乱扔垃圾之类,事实上,虽然这些也是环境污染的一部分,但不是主要的。

   为什么这样说呢?中国汽车拥有量虽然增长很快,但跟美国等发达国家比起来还是不多的,发达国家汽车多年前就有很高的拥有量,但也没有出现象我国这样严重的雾霾。汽车和餐饮的排放跟燃煤比起来,也只是很小一部分。不论汽车还是餐饮,显然不足以造成如此严重的雾霾。

   其实,要找到雾霾主要来源,其实也不难,就是看我们主要的能源来源于哪里,就很容易找到雾霾的真正原因。排放导致雾霾,这点不可否认。

   中国的火力发电占总发电量的80%左右,而水力发电仅占百分之十几,核电、风能、光能等新能源发电仅占百分之几,由此可见,火电站是我国主要能源提供者,而火电几乎全部都是以煤为燃料。而钢铁、水泥、石油这些重污染行业,无一例外地都需要燃煤,即便是我们汽车燃油的生产,也是需要煤提供能源或原料,这些所有行业,也都需要消耗电力,而电力,80%左右来源于煤。

   从数据来分析,一吨煤产生的二氧化碳约2.5吨,我国2013年煤消耗量约35亿吨,约产生二氧化碳87.5亿吨。2014年汽油消费量约1亿吨,柴油消费量约1.6亿吨,全部燃烧产生的二氧化碳约8亿吨,不到燃煤产生二氧化碳的10%,而燃煤废气除了二氧化碳之外,还有烟尘等杂质,废气比例来看,显然燃煤占绝大部分。

   所以,中国超过80%的能源来源于煤,也可以就此推出80%左右的废气排放来源于煤。煤是主要污染来源。

   煤是主要污染来源,这点是毫无疑问的,这点柴静在片中也提到。柴静甚至提出了减少煤的消耗,提高天然气比例的措施(这个观点其实也是有问题的)。

   但作为一个能源消耗大,能源结构以煤为主的“多煤、少气、缺油”的国家,短期内停止用煤,甚至仅仅是减少到一半,都是不可想象的。那直接导致全国大范围缺电,对经济的打击不言而喻。

   环保上我们做了多少?

   实际上,近年来,针对燃煤火电、化工、采暖的洁净燃烧技术已经发展非常快,脱硫、脱硝已经成为必备设备,到2015年,几乎所有的火力发电厂都装备了脱硫和脱硝设备,这些比起十几年前相比是非常大的进步。氮化物也是产生雾霾的原因之一,所以今年夏天的蓝天白云,很大程度上得益于今年全国大部分火电厂都投运了烟气脱硝设备,大大减少了氮化物排放。

   燃煤大户电力行业,二氧化硫和氮化物的排放确实大幅度减少,这是我们不能忽略的事实。

   目前火电厂几乎100%都装了脱硫设备,大部分装了脱硝设备。近些年来,各火电厂为环保投入的资金数以千亿计,并且根据有关部门提供的排放物指标的检测数据,确实在下降,从这个角度说,环保部门的排放物逐年下降的说法似乎有了证据。但为什么总体来看,雾霾依旧越来越严重?是哪里出了问题?

   从本世纪以来,我国火电厂开始在烟气排放末端加装脱硫设备,业内称脱硫岛,并且在近几年又开始进行脱硝改造,即去除烟气中影响大气污染得氮化物。到2015年,火电厂脱硫和脱硝基本普及。

   问题在于:环保部门一直在关注排放烟气的多少,而忽视了烟气的温度与湿度才是问题所在!

   脱硫设备打了折扣?

   雾霾的产生,主要来源于排放的烟气,不论是根据常识,还是专业的试验都可以证明,烟温越高,烟升越高,越容易扩散。同时,烟气温度直接影响烟气的湿度,湿度越大的烟气,越难以扩散,也越容易形成雾霾。所以,烟气的温度对于扩散有非常重要的影响。

   上个世纪,由于我国没有安装烟气脱硫设备,火电厂烟气排放温度在130-150℃之间,在这个温度下的烟气属于干烟气,容易扩散,不易形成雾霾。这种情况下,虽然大量含硫含氮化物的烟气排放到大气中,但通常不会导致烟气在低空聚集。

   这就是为什么大家记忆中的童年都是白天蓝天白云,晚上星光灿烂。那时虽然没有这么复杂的环保设备,但是烟气排放温度高,不容易形成雾霾。

   为了控制酸雨,本世纪以来,提高了环保要求,引进国外的脱硫技术,烟气脱硫开始在火电厂普及。

   我国能源消耗主要是燃煤,最大的燃煤用户是电厂锅炉。电厂锅炉全部上了烟气脱硫,并且超过90%是湿法脱硫,湿法脱硫之后的烟气温度在30-50℃左右的,湿度在100~200g/Nm3(克/标方),而我国大气的平均湿度仅为9g/Nm3,锅炉湿法脱硫排烟湿度为大气平均湿度的10倍以上,温度比脱硫前低80-100℃。总量上看,按吨煤燃烧湿法脱硫烟气带出1吨水估算,我国燃煤锅炉烟气湿法脱硫每年向大气排放约40亿吨的水蒸气。按照烟囱设计规范,由于污染雾浓度降低,脱硫后防腐湿烟囱通常只有原来干烟囱高度的一半,烟囱高度降低、湿度增大,使排烟难以扩散。

   脱硫不是从国外引进的先进技术吗?为什么引进后不行了呢?问题出在哪儿呢?

   根据国外经验,湿法脱硫岛通常需要加装烟气再热器(业内称GGH,Gas gas heater),将烟气温度抬升到80度以上排放。采用80度以上高温烟气排放,这在不少发达国家是排放硬性标准。例如,德国的《大型燃烧设备法》规定,烟囱入口温度不得低于72℃;英国规定排烟温度不得低于80℃,日本规定排烟温度在90-100℃。采用GGH加热烟气的工艺是国外早已成熟的技术,但在我国却大面积出现了新的问题,就是系统堵塞,导致系统无法正常运行。

   原因在哪儿呢?主要是两点:1、脱硫公司或者因为没有吃透技术,或者为了节约成本,对脱硫工艺和布置进行了不恰当的简化。例如,国外的流程是,脱硫后的烟气需要除雾,除雾后的烟气从脱硫塔进入烟气再热器的下部进行换热,这样可以保留较长的烟道,以便除雾不尽的含有石膏液滴的烟气充分沉降,不至于堵塞设备。国内几乎所有的脱硫后的烟气都是从GGH(烟气再热器)上部直接进入,这样固然可以简化烟道布置,节约投资成本,但是,由于石膏液滴除雾不完全,或运行时吸收塔液面控制不好,由于重力影响,导致石膏浆液很容易在烟气再热器上部附着,造成设备经常堵塞,设备无法正常运行。2、部分设备的选型或质量存在问题,比较典型的是除雾器选型不当或质量不好,导致除雾余量不够,效果不好。

   引进的技术没有吃透,在设计、制造等方面存在问题不少,设备的运行故障频发。之所以造成这种局面,也存在政策上的原因,国家划定了总体完成脱硫脱硝的时间表,但对各企业而言,脱硫是个很大的投入,越晚上脱硫,成本越低。这就造成了全国在要求的时间节点到来之前,短期内大量上脱硫项目,远远超出市场承受力。一窝蜂上脱硫。一时间,国内大大小小脱硫公司纷纷冒出,甚至有不少脱硫公司实际上是几个人,几张桌子的皮包公司。在这种乱象之下,不出问题,也不可能了。

   “砖家”的建议靠谱吗?

这个时候,我们的专家出现了,某些所谓的专家,(点击此处阅读下一页)


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本文责编:陈冬冬
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文章来源:盘古智库
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