王志軒:消除煙囪“白煙”是捨本求末得不償失

【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】

北極星火力發電網訊:在全國人民抗擊新型冠狀病毒肺炎的特殊時期,有關春節期間引起嚴重霧霾天氣原因的分析文章在新媒體大量傳播。仔細一看,一些具有顯著誤導性文章(論點)卻只是換了個標題老調重談,就像換了個馬甲又重現江湖。這些文章發佈是否合乎時宜,讀者自有評判,但如果不正本清源,必然會對社會產生不良影響。簡要歸納這些文章有一個集中指向,把霧霾成因說成是主要由火電廠溼法脫硫後排放的溼煙氣(簡稱“白煙”或者“有色煙羽”)所為,進而極力鼓吹“消白”,並推薦、宣傳相應的技術或公司。就文章的寫法和內容不難看出有以下顯著特點:一是先把自己打扮成環保專家,講一些似是而非的道理,以偏概全、移花接木,把複雜的霧霾形成問題簡單化、單一化成“白煙”所為。二是汙名化中國火電廠汙染控制成就,認為花費巨大經濟代價沒有相應效果,指責政府管理不力;三是把中國對火電廠的汙染控制技術路線與發達國家對立起來,造成了中國不如國外的假象,順便給電力行業戴上一頂行業保護的帽子並貼上只講經濟效益不重視環保的標籤;四是推薦技術設備,並宣稱取得了“輝煌”業績,造成環保技術唯我獨尊的假象。近日,有五位專家接受媒體採訪集中解答了汙染成因的一些問題,對以上部分問題起到了一定正本清原的作用。但是從發電行業看,以一個長期從事電力環保專業者來看,還有一些問題必須進一步澄清,有些“鍋”電力行業、電力環保人不背!

(來源:中國電力企業聯合會 ID:CEC-beijing 作者:王志軒)

電力結構調整成效顯著

電力結構向清潔低碳發展。截至2018年底,全國發電裝機容量190012萬千瓦。其中,水電35259萬千瓦、火電114408萬千瓦(其中煤電100835萬千瓦),核電4466萬千瓦,併網風電18427萬千瓦,併網太陽能發電17433萬千瓦。2018年,全國全口徑發電量69947億千瓦時。其中,水電12321億千瓦時,火電49249億千瓦時(其中煤電44829億千瓦時),核電2950億千瓦時,併網風電3658億千瓦時,併網太陽能發電1769億千瓦時。2018年,全國非化石能源發電裝機容量佔全國發電總裝機容量的40.8%,非化石能源發電量佔全口徑發電量的30.9%。

火電裝機佔比60.2%、發電量佔比70.4%(煤電裝機佔比53.1%、發電量佔比64.1%;燃氣發電裝機佔比10.5%、發電量佔比4.4%)。中國30萬千瓦及以上火電機組裝機容量佔全國火電裝機容量的比重由1978年的3.8%提升至2018年的80.1%,火電單機100萬千瓦及以上容量等級機組從無到佔比達10%。2018年,全國6000千瓦及以上火電機組供電標準煤耗307.6克/千瓦時,比1978年的471克/千瓦時下降了163.4克/千瓦時;單位發電量耗水量由2000年的4.1千克/千瓦時降至2018年的1.23千克/千瓦時,降幅約70%;與世界主要煤電國家相比,在不考慮負荷因素影響下,我國煤電效率與日本基本持平,總體上優於德國、美國。

電力大氣汙染物排放控制成效巨大

煤電煙塵排放量由1978年約600萬噸,降至2018年的21萬噸左右,下降超過96%;二氧化硫排放量由2006年峰值1350萬噸,降至2018年的99萬噸左右,比峰值下降約93%;氮氧化物排放量由2011年峰值1000萬噸左右,降至2018年的96萬噸左右,比峰值下降約90%。2018年與1978年相比,汙染排放強度即單位發電量煤電煙塵(顆粒物)、二氧化硫、氮氧化物排放量,分別由約26、10、3.6克/千瓦時,下降到0.04、0.20和0.19克/千瓦時,這一水平達到世界領先水平。由1圖可以看出,隨著火電發電量的增長,汙染物排放量呈現先升後降,並在近10多年來加快下降,表明了我國汙染控制技術的不斷進步和力度不斷強化。

王志轩:消除烟囱“白烟”是舍本求末得不偿失

圖1 中國火電廠發電量和大氣汙染物排放量年際變化

汙染控制水平達世界先進,對環境的質量的影響極大改善

衡量汙染控制水平首先是排放標準的對比。中國對火電廠大氣汙染物排放控制的汙染因子主要為煙塵(顆粒物)、二氧化硫、氮氧化物3項,這與全世界對燃煤電廠的控制要求是相同的。法定控制要求主要通過大氣汙染物排放標準來約束。從1974年有國家排放標準以來,國家火電廠大氣汙物排放標準又經歷了四次制定和修訂,現行的標準是2011修訂的。標準變化的過程就是不斷嚴格汙染物控制的過程,標準的修訂頻次在世界上是最高的,標準的要求的限值及考核要求(以小時濃度均值考核)在世界上也是最嚴的。在實際執行過程中,國家有關部門通過制定超低排放文件,對大部分電廠提出的要求比國家排放標準要求更嚴。

火電廠排放的汙染物對大氣環境質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工藝過程中產生的煙塵、SO2、NOx等汙染物(一次汙染物),經過環保設備排放到環境後,經大氣擴散、稀釋對受影響的地區在一定時間段內,增加了空氣中汙染物濃度的現象;間接影響是指排放的一次汙染物或者在治理過程中產生的新汙染物(二次汙染物)在大氣中發生大氣化學反應又生成了新的汙染物或者一次、二次汙染物通過物理凝聚形成新的汙染現象。顯然,要做到有效控制汙染必須從減少一次、二次汙染兩方面著手、不論從大氣汙染控制理論還是實踐看,燃煤電廠核心和首要問題是減少一次汙染物排放,同時,在選擇汙染控制工藝時必須考慮減少二次汙染物的產生。可以說,幾十年來,中國火電廠大氣汙染物控制的歷史和實踐就是一部不斷減少一次汙染排放和限制二次汙染產生和排放的歷史。從主流燃煤發電工藝和煙氣治理工藝特性看,燃煤電廠排放的煙氣中的顆粒物幾乎全為PM10,且其中PM2.5所佔比重較大。如,國電環境保護研究院對長三角地區6個有代表性的燃煤電廠排放的煙塵、PM10和PM2.5進行了實測,結果表明:受檢燃煤電廠的煙氣經過靜電除塵器和石灰石-石膏溼法脫硫後,PM10和PM2.5的佔比分別為87.54%~95.90%,41.22%~50.31%,平均為91.57%和46.14%。近年來,火電廠大規模提高除塵、脫硫、脫硝裝置的效率,使電力行業一次汙染物煙塵、SO2、NOx的排放總量和單位發電量排放量不斷下降,極大降低了一次汙染物的直接影響並減少了形成二次汙染的機會,這一點從我國酸雨程度的改善就可以得到證明;同時,通過汙染治理工藝的選擇和技術措施以及技術規範性的限制等,儘量減少新形成的二次汙染。據生態環境部公佈,截至2019年底,全國實現超低排放的煤電機組約8.9億千瓦。中國火電廠大氣汙染物控制技術與管理水平已處於世界先進行列,大幅削減了常規大氣汙染物排放,對改善大氣環境質量發揮了重要作用。

需要強調是,中國火電廠大氣汙染物控制的排放標準要求、控制的技術措施等,是充分吸收了全世界大氣汙染控制經驗而形成的,其關鍵技術、核心設備也是先從發達國家引進逐步形成自有知識產權技術的,工藝路線具有高度的同源性和可比性。如選擇石灰石溼法脫硫技術、取消GGH等也是在汲取了美國等發達國家的經驗,結合中國的教訓和經驗,經過充分論證來推進的。根本不是一些人主觀臆測電力行業為了少花錢而取消的。

全面開展火電廠溼煙羽控制是盲目措施

2017年以來,全國多地相繼出臺一些地方標準和行政文件,規定對主要工業源排放溼煙羽顏色、溫度和措施進行控制。如,不同地方環保部門規定“燃煤發電鍋爐應採取煙溫控制及其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現象”,再如 “燃煤鍋爐應採取相應技術降低煙氣排放溫度,通過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顆粒物的排放”,還有“位於環境空氣敏感區的燃煤電廠應採取煙溫控制或其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現象”等 。系統分析這些要求,結合一些發表的言論,對消除煙羽問題提出幾點上人看法。

一是對溼煙羽形成和影響認識不清,判據缺乏嚴謹性。火電廠的產生溼煙羽是由於普遍採用的溼法脫硫工藝(脫硫出口煙氣一般為處於飽和或接近飽和狀態,煙氣溫度一般在45~52℃)後,煙氣經煙囪排放到大氣中,與溫度相對較低的環境空氣接觸而冷凝及凝結,所形成的大量霧狀水汽對光線產生折射、散射,因天空背景色和天空光照、觀察角度等原因發生顏色的細微變化,通常呈現出白色、灰(白)色或藍色等。其中,“白色煙羽”較為常見,飽和溼煙氣直接經煙囪進入大氣環境,遇冷凝結成微小液滴而產生,對於治理設施質量合格的超低排放機組來說,其成分以水霧為主,汙染物濃度很低,對環境質量無直接影響,屬視覺汙染。“灰(白)色煙羽”是在較暗光線下,光線經大量霧狀水汽或反射或折射,視覺上感覺“發暗、發黑”,當然也不排除是由於除塵效果不好所致。“藍色煙羽”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顆粒物在濃度較高時形成,此種情況很少,根據發電企業測試數據,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,溼煙羽也會發生在燃用含水量較高的褐煤電廠;更會體出現在機械式溼式除塵器如在上世紀八九十年代火電廠普遍採用的文丘裡溼式除塵器上。

全國能源信息平臺聯繫電話:010-65367702,郵箱:[email protected],地址:北京市朝陽區金臺西路2號人民日報社


分享到:


相關文章: