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中电联副理事长王志轩:电力治霾功不可没

来源: 新华网      日期:17.01.11      

  网传燃煤电厂脱硫脱硝加剧雾霾——中电联副理事长王志轩:不靠谱 电力治霾功不可没

索炜

  新华网北京1月11日电 “工程师意见并不靠谱”,针对近日网上广为流传的一篇定论中国治霾无功的文章,1月10日,中国电力企业联合会专职副理事长、资深电力环保专家王志轩接受新华网专访,对文章中不实观点一一进行澄清。

  文章称,燃煤电厂脱硫脱硝措施导致雾霾加剧。王志轩表示,电力行业污染物减排成效显著,为全国污染物减排做出巨大贡献。

  焦点一、电力治霾是否有功

  记者:近期华北地区,包括北京,社会各界都非常关心污染源治理问题,最近在微信圈广为流传的一篇定论中国治霾无功的文章,您作为中国电力企业联合会的专职副理事长能否先谈谈电力治霾是否有功,同时,您作为资深电力环保专家,对这篇文章怎么看?

  王志轩:好的,谢谢采访。那篇文章的确影响很大,而且文章所附的作者介绍中提到,作者是美国一个著名大学的土木环境系博士,名头很多,尤其是环境类专业背景使文章的可信力大为提高。文章中标题醒目,其中“目前的脱硫、脱硝措施导致雾霾加剧”小标题,使很多从事电力、环保的业界人士一下子被震懵了,对此我谈一点看法。我先回答电力治霾是否有功的问题。

  气象观测中的霾是指大量极细微的干尘粒等均匀浮游在空中,使水平能见度小于10km的空气普遍混浊的现象,而空气中PM2.5浓度大小往往是判断霾程度的重要判据,反之霾的严重程度也与PM2.5浓度直接相关。雾也可使空气能见度小于10km,区别霾与雾一般可通过相对湿度大小,相对湿度大于95%时为雾,相对湿度小于80%为霾,介于二者之间是雾与霾的混合物。化石燃料燃烧时产生的细颗粒物和二氧化硫、氮氧化物等经过大气化学的作用产生的硫酸盐、硝酸盐等细颗粒物是形成空气中PM2.5的主要污染物。

  由于我国能源长期以来以煤为主,电力也是以煤电为主,所以燃煤电厂的大气污染物控制历来是国家要求的重点。改革开放以来,我国燃煤发电发展很快,与1980年相比,2015年火电发电量增长16.5倍,电煤消耗量增长14.7倍,燃煤中约50%用于发电。

  我国对燃煤电厂大气污染物的控制是分阶段进行的,这也与发达国家的控制过程类似。先是以高烟囱扩散来解决环境污染问题,逐步通过加装污染控制设备提高污染物去除效率,以降低烟气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放。根据中国电力企业联合会分析数据,电力颗粒物(烟尘)排放量由1980年的约每年400万吨,降至2015年的40万吨左右,下降了90%;二氧化硫排放量由2006年的约1350万吨排放峰值降至2015年的200万吨左右,下降了85%,比1980年的245万吨下降了18%;氮氧化物排放量由2011年的约1000万吨峰值降至2015年的180万吨左右,下降了82%。可见,电力这三项污染物的排放比从2006年到2010年峰值期要下降很多,且比1980年排放量还要低很多。

  由于污染物是霾形成的元凶,要说电力是近年来雾霾形成和加重的原因是站不住脚的。而且由于热电联产机组大规模采用,污染控制技术大为提高,在替代了大量城市供热锅炉、提高煤炭利用效率的同时,大大减少了污染物排放,对治霾起到了重要作用。

  文章中还歪曲了部分专家学者的观点,比如,作者引用了贺克斌院士和另一位专家的研究成果来说明电厂湿烟气影响环境的问题。只要稍加分析就会感到作者是移花接木、生拉硬扯、引用不当。贺院士并没有说明是电厂的问题,把电厂相关的因素对雾霾的影响不进行定量分析,采用直接推论是没有任何意义的。至于引用另一位作者的研究成果,更是不知所云,因为根本不是在一个条件下的论证。

  需要强调的是,电力污染物的大幅下降,环保电价政策起到了关键性促进作用,因此这个功劳是党和国家、环保主管部门、行业主管部门、电力企业、环保产业、社会共同努力的结果。

  焦点二、文章所谓“权威”观点哪儿不靠谱

  记者:当前我国电力大气污染物治理技术水平如何?

  王志轩:由于我国《火电厂大气污染物排放标准》世界最严,而我国的电煤质量又相对较差,需要更高的污染控制技术水平来支撑。几十年来我国火电厂大气污染物控制技术主要是在引进国际上先进除尘、脱硫、脱硝技术基础上进行消化、吸收、再创新发展起来的,当然也有完全自主知识产权的环保技术,总体来看位于世界先进水平。

  我国作为后发国家,对燃煤电厂除尘、脱硫、脱硝实践和形成的技术路线、行业技术规定和规范,是集全人类在燃煤电厂污染控制中的经验和智慧的基础上逐渐形成的,并不是文章中所称的“许多专家没有想到”。如是否装GGH(烟气再热器)问题,烟囱腐蚀问题、湿烟气的扩散问题、烟塔合一问题、氨逃逸的问题等等都是经过了大量论证。

  决定一个具体机组污染物治理设施的效率由排放限值和环境影响评价来决定,具体选择何种技术也要经过环境、技术、经济论证。但总体来说,在锅炉燃烧阶段采用低氮氧化物措施后再经烟气脱硝总体效率大致在80-90%,除尘效率一般都在99.9%以上,脱硫效率一般都在95%以上。

  只重污染物排放量,忽视烟气温、湿度?烟气温度是环评关键指标之一

  记者:就文中对我国脱硫脱硝治理谈及的几个负面观点,想请您具体谈谈。文中提到“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”,是这样吗?

  王志轩:首先,污染物排放量是考量污染物排放治理的核心,当然,烟气的温度和湿度也是必须考虑的。我国对电厂的环境影响评价实际上始于上世纪八十年代中期,尤其是九十年代后电厂的环境影响评价执行率几乎百分之百。对每一个电厂的环境影响评价都会将大气环境质量影响作为重中之重。预测落地浓度是否满足环境质量要求,必然要考虑烟气抬升以及扩散后对空气质量的影响,这是大气环评的基本内容,也是环境保护部门批复污染防治措施的基本依据。烟气温度是考量污染物扩散的核心参数,所以总体上不会造成文章中所指的重大原则性失误。事实上,大气环评不仅对文章中提及的烟气温度有所考虑,对燃煤电厂烟囱高度等都提出了明确要求。对烟气湿度的考虑比较少,主要是因为没有太大必要,采取严格的污染治理措施后,污染物大幅度减少,采用扩散方式满足环境质量要求的方法已位于次要方面。加热不加热只影响烟气的干、湿,湿烟气主要是水蒸气,烟气湿度增加并不会增加污染物排放量。

  此外,上世纪九十年代燃煤电厂大量采用水膜除尘技术,其排放的烟气温度、湿度与当前相当,但污染物排放量较当前要大得多!

  烟气没再热携带更多污染物?系国际普遍做法 湿烟气带入空气中总水量更少

  记者:那么,我国是不是像文章中所提到的那样,与欧美国家相反,不加装烟气再热器?湿法脱硫排放的污染物比干法脱硫多吗?

  王志轩:电厂湿烟气加重雾霾的说法是错误的,也说明了作者根本不了解具体工艺。

  首先要明确,脱硫塔内的脱硫化学反应是吸收——氧化还原反应,而不是作者讲的“吸附和收集”,吸附和收集主要是物理方法的活性炭等干法脱硫工艺而不是化学方法的湿法脱硫。而且,经过湿法脱硫后的烟气要经过一个很重要的去除水滴和雾滴的设备——除雾器后再进入烟囱。作者根本没有提起这个重要的设备,通过除雾器后,烟气是饱和烟气或轻微的过饱和烟气,其中水分主要是气态水。所谓的烟气加热,不论是采用GGH还是其他方式加热都是对脱硫后的饱和烟气进行加热。如果加热,饱和烟气进入烟囱后排出,其排放烟气中的水汽 “白烟”减少了,甚至在加热温度高时看不到烟气了,但烟气中含水量并没有减少,仍然是排到了空气中。

  而没有加热过的烟气,由于通过烟囱时还要进一步降温,此时,一部分水汽则凝结成水流到烟囱底部回收,排出烟囱中的烟气“白烟”明显,但烟气带入空气中的总水量反而是减少了。

  因此,不论加热与否,污染物排放量没有增加,貌似排大量水汽的烟气比加热后的烟气排水量还要少。要说区别主要是扩散范围和浓度的影响,但湿烟气的抬升与干烟气的抬升与扩散不能简单比较。

  如有研究表明,当环境接近于饱和状态时,饱和湿烟气因水汽的凝结放出潜热使烟羽抬升比加热到100℃的干烟气还高。因此,可以简单计算,相差大约30℃的两种烟气排放方式在一个开放的大气环境中,这种温度差对扩散时间和空间不足以构成影响。而且,如果作者在文章中所阐述的道理是正确的话,那么由于烟气加热比不加热比烟气含水量更高,对环境影响更大。所以,作者的论证是存在问题的。

  其次,对于烟气排放温度提出标准的主要是德国,德国要求排烟温度不低于72℃,但对于通过冷却塔排放烟气的没有温度要求,而冷却塔的排水量比烟囱要大得多。再有美国的湿法脱硫后烟气大部分是不加热的,而不是作者讲的大部分加热,我国之所以不加热排放很大程度上是吸收了美国的经验。

  用加热的方法来消除腐蚀实际上也收效不大,因为三氧化硫的酸露点大致在100℃左右,加热到72℃或者80℃作用有限,只是腐蚀点有所变化。而且,烟气加热主要是用于解决“白烟”的感观问题以及在电厂附近有居民时解决“烟囱”雨的问题,所以加热与否要看周围环境。即使烟气加热到80℃甚至是100℃,在环境温度低于10℃时,还是能看到明显的白色烟羽,与不加热排放差不多

  还有一点需要说明,一般情况下采用GGH加热除了耗能增加、故障增加外,由于回转式GGH漏风,没有脱硫的烟气会形成短路,大约会有每立方米几十毫克到上百毫克的二氧化硫直接排放,影响脱硫效率。

  湿烟囱是干烟囱高度的一半?湿法脱硫脱硝改造对烟囱高度并无影响

  记者:文章提到“由于污染物浓度降低,温度减低,脱硫后防腐湿烟囱通常只有原来干烟囱高度的一半”的说法是正确的吗?

  王志轩:这种说法是错误的。刚才我已经谈到了,在环评批复中,对电厂烟囱高度是有明确规定的。在设计规范中,燃煤电厂烟囱高度是由多方面的条件约束的,如不能低于周围建筑的1.5倍等,我国燃煤电厂烟囱高度普遍在240米、210米,采取脱硫脱硝后烟囱高度有些项目有所降低,但普遍在210米以上,要说烟囱高度降低一半是无稽之谈。

  氨逃逸在烟气中发生化学反应污染环境?影响极小

  记者:文中提到氨逃逸后与烟气中的物质发生化学反应,生成硫酸铵和硫酸氢铵,会对环境质量产生较大影响吗?

  王志轩:作者提出的有关氨逃逸的问题对环境的影响分析,主要是对工艺不熟悉所致。SCR工艺脱硝后,确实有氨逃逸,这也是脱硝工艺、设备选择和设施建造的难点,但不是不能解决的问题。氨逃逸问题主要在于脱硝后氨的过量或者未完全反应,按照工艺要求和设备要求氨逃逸浓度一般控制在3ppm以下,如果控制不好,形成的铵盐会对下游设备尤其是空预器产生影响,这种情况是不可持续的,且由于后续还有除尘脱硫设施对氨有较高效率的协同脱除作用,所以通过烟囱排放的氨极少,不应当成为对环境质量产生影响的重大问题。

  总结:文章危言耸听 用伪科学否定脱硫脱硝的正面作用

  记者:燃煤电厂脱硫脱硝措施整体来看是否存在欠缺?有没有文章中提到的那么严重?

  王志轩:人类从事的一切生产实践活动,主观上都是进行趋利避害,尽量增大正作用,减少负面作用的活动。虽然我们仍然在污染控制的法规、政策、技术、管理方面存在一些问题,但这些问题都不能成为抹杀电力行业在大气污染控制上取得的巨大成就。

  如果一定要让我评价脱硫脱硝对治理雾霾影响的正作用和副作用比例的话,我认为应当是99比1的问题,即99份的成绩是压倒性的,1份的副作用会增加霾,即可能增加一些难以去除的气溶胶排放等,但这种增加微乎其微,对环境质量中PM2.5的影响比例几乎可以忽略。

  而且我所指的副作用也不是文章所讲的那些生拉硬扯甚至是伪科学内容。从文章中的内容不难看出,作者对脱硫脱硝的正作用虚而化之,一言代过,不加论证,而对各种“副作用”无限放大,以“副作用”否决正作用。看过此文的人很容易得到的基本结论就是火电厂脱硫脱硝是雾霾的祸首。

  文章中的部分观点我是认同的,也是我多年前就建议的,比如加大散煤治理力度、持续推动重型柴油车的减排等,但是对“脱硫、脱硝措施导致雾霾加剧”的观点我不能认同。

  焦点三、电力烟气污染治理怎么做

  记者:针对当前的电力烟气污染治理工作,您有什么建议?

  王志轩:对于电力企业和行业,当前要按照国家环境保护要求,严格自律,继续提高环保设施可靠性水平,全面做到达标排放。

  环保主管部门应根据技术发展的情况、电力转型中煤电角色的转变和运行状态的变化以及环保监管改革的需要,进一步完善污染物排放标准。

  环保产业应当按照法律法规要求,坚持科学创新,不断提高污染治理设施的技术水平、可靠性、经济性,尽量减少二次污染的产生。

  也希望专家在发挥更大作用的同时,尽量减少在自己不熟悉的领域发表似而非的意见甚至是错误的误导公众的意见,“名气”越大,错误意见的破坏性越大。

责任编辑:赵雅君  投稿邮箱:网上投稿

 

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