在全國(guó)人民抗擊新型冠狀病毒肺炎的特殊時(shí)期,有關(guān)春節(jié)期間引起嚴(yán)重霧霾天氣原因的分析文章在新媒體大量傳播。把霧霾成因說(shuō)成是主要由火電廠濕法脫硫后排放的濕煙氣
(簡(jiǎn)稱“白煙”或者“有色煙羽”)所為,進(jìn)而極力鼓吹“消白”,并推薦、宣傳相應(yīng)的技術(shù)或公司。就文章的寫(xiě)法和內(nèi)容不難看出有以下顯著特點(diǎn):一是先把自己打扮成環(huán)保專家,講一
些似是而非的道理,以偏概全、移花接木,把復(fù)雜的霧霾形成問(wèn)題簡(jiǎn)單化、單一化成“白煙”所為。二是污名化中國(guó)火電廠污染控制成就,認(rèn)為花費(fèi)巨大經(jīng)濟(jì)代價(jià)沒(méi)有相應(yīng)效果,指責(zé)
政府管理不力;三是把中國(guó)對(duì)火電廠的污染控制技術(shù)路線與發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)立起來(lái),造成了中國(guó)不如國(guó)外的假象,順便給電力行業(yè)戴上一頂行業(yè)保護(hù)的帽子并貼上只講經(jīng)濟(jì)效益不重視環(huán)
保的標(biāo)簽;四是推薦技術(shù)設(shè)備,并宣稱取得了“輝煌”業(yè)績(jī),造成環(huán)保技術(shù)唯我獨(dú)尊的假象。
截至2018年底,全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量190012萬(wàn)千瓦。其中,火電114408萬(wàn)千瓦(其中煤電100835萬(wàn)千瓦)。火電裝機(jī)占比60.2%、發(fā)電量占比70.4%,與世界主要煤電國(guó)家相
比,在不考慮負(fù)荷因素影響下,我國(guó)煤電效率與日本基本持平,總體上優(yōu)于德國(guó)、美國(guó)。
衡量污染控制水平首先是排放標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比。中國(guó)對(duì)火電廠大氣污染物排放控制的污染因子主要為煙塵(顆粒物)、二氧化硫、氮氧化物3項(xiàng),這與全世界對(duì)燃煤電廠的控制要求
是相同的。法定控制要求主要通過(guò)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)約束。從1974年有國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)以來(lái),國(guó)家火電廠大氣污物排放標(biāo)準(zhǔn)又經(jīng)歷了四次制定和修訂,現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)是2011修訂
的。標(biāo)準(zhǔn)變化的過(guò)程就是不斷嚴(yán)格污染物控制的過(guò)程,標(biāo)準(zhǔn)的修訂頻次在世界上是最高的,標(biāo)準(zhǔn)的要求的限值及考核要求(以小時(shí)濃度均值考核)在世界上也是最嚴(yán)的。在實(shí)際執(zhí)行
過(guò)程中,國(guó)家有關(guān)部門通過(guò)制定超低排放文件,對(duì)大部分電廠提出的要求比國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)要求更嚴(yán)。
火電廠排放的污染物對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響主要有直接影響和間接影響。直接影響是指由生產(chǎn)工藝過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵、SO2、NOx等污染物(一次污染物),經(jīng)過(guò)環(huán)保設(shè)備排放
到環(huán)境后,經(jīng)大氣擴(kuò)散、稀釋對(duì)受影響的地區(qū)在一定時(shí)間段內(nèi),增加了空氣中污染物濃度的現(xiàn)象;間接影響是指排放的一次污染物或者在治理過(guò)程中產(chǎn)生的新污染物(二次污染物)
在大氣中發(fā)生大氣化學(xué)反應(yīng)又生成了新的污染物或者一次、二次污染物通過(guò)物理凝聚形成新的污染現(xiàn)象。顯然,要做到有效控制污染必須從減少一次、二次污染兩方面著手、不論從
大氣污染控制理論還是實(shí)踐看,燃煤電廠核心和首要問(wèn)題是減少一次污染物排放,同時(shí),在選擇污染控制工藝時(shí)必須考慮減少二次污染物的產(chǎn)生。近年來(lái),火電廠大規(guī)模提高除塵、
脫硫、脫硝裝置的效率,使電力行業(yè)一次污染物煙塵、SO2、NOx的排放總量和單位發(fā)電量排放量不斷下降,極大降低了一次污染物的直接影響并減少了形成二次污染的機(jī)會(huì),這一
點(diǎn)從我國(guó)酸雨程度的改善就可以得到證明;同時(shí),通過(guò)污染治理工藝的選擇和技術(shù)措施以及技術(shù)規(guī)范性的限制等,盡量減少新形成的二次污染。據(jù)生態(tài)環(huán)境部公布,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。中國(guó)火電廠大氣污染物控制技術(shù)與管理水平已處于世界先進(jìn)行列,大幅削減了常規(guī)大氣污染物排放,對(duì)改善大氣環(huán)境質(zhì)量發(fā)揮了重
要作用。
中國(guó)火電廠大氣污染物控制的排放標(biāo)準(zhǔn)要求、控制的技術(shù)措施等,是充分吸收了全世界大氣污染控制經(jīng)驗(yàn)而形成的,其關(guān)鍵技術(shù)、核心設(shè)備也是先從發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)逐步形成自有
知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的,工藝路線具有高度的同源性和可比性。如選擇石灰石濕法脫硫技術(shù)、取消GGH等也是在汲取了美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合中國(guó)的教訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過(guò)充分論證來(lái)推
進(jìn)的。根本不是一些人主觀臆測(cè)電力行業(yè)為了少花錢而取消的。
2017年以來(lái),全國(guó)多地相繼出臺(tái)一些地方標(biāo)準(zhǔn)和行政文件,規(guī)定對(duì)主要工業(yè)源排放濕煙羽顏色、溫度和措施進(jìn)行控制。如,不同地方環(huán)保部門規(guī)定“燃煤發(fā)電鍋爐應(yīng)采取煙溫控
制及其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現(xiàn)象”,再如 “燃煤鍋爐應(yīng)采取相應(yīng)技術(shù)降低煙氣排放溫度,通過(guò)收集煙氣中液滴和飽和水蒸氣中水分的方式,減少溶解性鹽類和可凝結(jié)
顆粒物的排放”,還有“位于環(huán)境空氣敏感區(qū)的燃煤電廠應(yīng)采取煙溫控制或其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現(xiàn)象”等 。系統(tǒng)分析這些要求,結(jié)合一些發(fā)表的言論,對(duì)消除煙羽問(wèn)
題提出幾點(diǎn)上人看法。
一是對(duì)濕煙羽形成和影響認(rèn)識(shí)不清,判據(jù)缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性?;痣姀S的產(chǎn)生濕煙羽是由于普遍采用的濕法脫硫工藝后,煙氣經(jīng)煙囪排放到大氣中,與溫度相對(duì)較低的環(huán)境空氣接觸而冷
凝及凝結(jié),所形成的大量霧狀水汽對(duì)光線產(chǎn)生折射、散射,因天空背景色和天空光照、觀察角度等原因發(fā)生顏色的細(xì)微變化,通常呈現(xiàn)出白色、灰(白)色或藍(lán)色等。其中,“白色
煙羽”較為常見(jiàn),飽和濕煙氣直接經(jīng)煙囪進(jìn)入大氣環(huán)境,遇冷凝結(jié)成微小液滴而產(chǎn)生,對(duì)于治理設(shè)施質(zhì)量合格的超低排放機(jī)組來(lái)說(shuō),其成分以水霧為主,污染物濃度很低,對(duì)環(huán)境質(zhì)
量無(wú)直接影響,屬視覺(jué)污染。“灰(白)色煙羽”是在較暗光線下,光線經(jīng)大量霧狀水汽或反射或折射,視覺(jué)上感覺(jué)“發(fā)暗、發(fā)黑”,當(dāng)然也不排除是由于除塵效果不好所致。“藍(lán)色煙
羽”可能是煙氣中主要含有以三氧化硫/硫酸氣溶膠為代表的可凝結(jié)顆粒物在濃度較高時(shí)形成,此種情況很少,根據(jù)發(fā)電企業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù),燃煤硫分約1.5%的超低排放電廠,煙氣中三
氧化硫濃度已經(jīng)降至5 mg/m3左右,其它溶解鹽含量一般在1 mg/m3左右;而其它燃用更低硫分煤炭的電廠,三氧化硫排放已到1 mg/m3以下。同時(shí),濕煙羽也會(huì)發(fā)生在燃用含水量
較高的褐煤電廠;更會(huì)體出現(xiàn)在機(jī)械式濕式除塵器如在上世紀(jì)八九十年代火電廠普遍采用的文丘里濕式除塵器上。
二是治理措施及效果與環(huán)境質(zhì)量脫節(jié)?,F(xiàn)行火電企業(yè)實(shí)施的濕煙羽治理措施,本質(zhì)上是通過(guò)調(diào)整煙氣溫度、濕度改變煙氣排入環(huán)境后水汽凝結(jié)狀態(tài),主要目的還是消除“白色煙
羽”視覺(jué)影響。其中,煙氣加熱消白的方式并不能削減煙氣中已有污染物排放,相反煙氣加熱需要消耗能量,增加能源消耗,這意味著總體上增加了污染物排放;煙氣冷凝消白的方
式(包括煙氣冷凝再熱方式)通過(guò)回收煙氣中凝結(jié)水對(duì)減少煙氣中污染物排放有一定效果,但在普遍實(shí)現(xiàn)煙氣超低排放情況下這種效果有限,對(duì)改善環(huán)境空氣質(zhì)量收效甚微。有的地
方執(zhí)法部門甚至規(guī)定只要電廠加裝了消白裝置并連續(xù)運(yùn)行則可以免予監(jiān)督,不管是否有消白效果,顯然是為做工程而行政執(zhí)法??梢钥闯?,火電廠濕煙羽治理本質(zhì)上與改善環(huán)境質(zhì)量
無(wú)關(guān),從政策目標(biāo)、監(jiān)管要求和治理措施上看,僅能起到消除視覺(jué)影響的作用。
三是濕煙羽治理措施對(duì)原有設(shè)備或系統(tǒng)造成影響,增加系統(tǒng)運(yùn)維潛在風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)已完成技改的電廠反映,濕煙羽治理工藝和設(shè)備穩(wěn)定性差,且對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)造成多方面影響。
如,采用漿液冷凝技術(shù)存在影響脫硫系統(tǒng)水平衡問(wèn)題、換熱器易沖刷磨損造成泄漏問(wèn)題、泄漏后消除故障難度大工期長(zhǎng)問(wèn)題,影響脫硫系統(tǒng)設(shè)備正常運(yùn)行進(jìn)而影響脫硫效率問(wèn)題等,
采用管式煙氣換熱器時(shí),存在管束磨損、積灰、腐蝕等問(wèn)題。
四是濕煙羽治理措施投入大、運(yùn)行成本高,技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境效益差。隨著可再生能源發(fā)電比例的不斷提升,火電廠靈活性改造將持續(xù)推進(jìn),煤電利用小時(shí)數(shù)將難以提高,“消
白”的成本將會(huì)進(jìn)一步增大。從全社會(huì)來(lái)看,這些大量的投資最終必然要傳導(dǎo)到全社會(huì)層面成為全社會(huì)成本。在燃煤電廠普遍實(shí)現(xiàn)超低排放基礎(chǔ)上再進(jìn)行消除濕煙羽,總體上是盲目
的、得不償失。
政策建議
一是科學(xué)認(rèn)識(shí)濕煙羽的基本問(wèn)題。濕煙羽對(duì)環(huán)境影響的基本問(wèn)題應(yīng)當(dāng)是可知、已知范圍的事情,現(xiàn)在主要的問(wèn)題是要防止有些人把小問(wèn)題甚至是沒(méi)有的問(wèn)題用極端語(yǔ)言,亂扣帽
子的方式放大成大問(wèn)題;把個(gè)別技術(shù)問(wèn)題放大成社會(huì)問(wèn)題;把不確定性問(wèn)題放大到既成事實(shí)的問(wèn)題。
二是運(yùn)行好現(xiàn)有環(huán)保設(shè)施,減少二次污染物的產(chǎn)生。值得注意的是,為達(dá)到嚴(yán)苛的氮氧化物超低排放要求,一些電廠在脫硝裝置中增加催化劑用量,提高了三氧化硫轉(zhuǎn)化率及排
放;運(yùn)行中增加還原劑氨噴入量,造成過(guò)量氨逃逸;機(jī)組和煙氣治理系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)調(diào)不好,也會(huì)造成一部分氨鹽、三氧化硫以氣溶膠態(tài)排放到空氣中形成藍(lán)色或者黃色煙羽;此外,個(gè)
別電廠的脫硫塔中除霧器存在設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行等問(wèn)題,除霧效率達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,經(jīng)煙囪排入大氣時(shí)白色煙羽加濃,甚至煙囪周圍有“石膏雨”現(xiàn)象。但此類問(wèn)題的產(chǎn)生屬于污染治
理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行或管理不當(dāng)造成的二次污染問(wèn)題,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)這些電廠的監(jiān)管,不斷優(yōu)化工藝系統(tǒng)。但要認(rèn)識(shí)到,這些問(wèn)題非濕煙羽“原生”問(wèn)題,也是極個(gè)別電廠非典型問(wèn)題,不宜
籠統(tǒng)劃歸為濕煙羽問(wèn)題,更不宜盲目變成普遍性、強(qiáng)制性的政策要求。從現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備的基本情況看,只要按技術(shù)要求控制好氨逃逸,運(yùn)行好除霧器,白色或者有色煙羽不會(huì)成
為形成霧霾的原因,更不會(huì)對(duì)環(huán)境造成不可接受的影響。
三是進(jìn)行評(píng)估和執(zhí)法檢查。對(duì)已完成濕煙羽技改的典型電廠開(kāi)展系統(tǒng)性評(píng)估,應(yīng)考慮環(huán)境、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等因素提出綜合性評(píng)估結(jié)論。執(zhí)法檢查不僅檢查企業(yè)執(zhí)行法律情況,也
應(yīng)檢查地方政府出臺(tái)相關(guān)要求是否符合法定要求的情況。
四是建議對(duì)先行試點(diǎn)濕煙羽治理的發(fā)電企業(yè)給予適當(dāng)政策補(bǔ)償。
五是加強(qiáng)宣傳,提高公眾對(duì)火電廠污染物治理情況的知情度。在一些誤導(dǎo)性信息的宣傳下,很多人認(rèn)為只要是電廠煙囪排放出來(lái)的(包括“白煙”)都是污染,分不清煙囪和冷水
塔排放水氣的情況具有普遍性。建議有條件的火電廠實(shí)行“開(kāi)放日”,鼓勵(lì)附近居民走進(jìn)電廠,了解電廠環(huán)保,減少誤解。行業(yè)組織及政府部門也應(yīng)加強(qiáng)火電廠環(huán)保成效的科普宣傳,
提高公眾對(duì)火電廠污染物治理認(rèn)知。