超低排放技術路線需改進 水汽污染應引起重視
不向煙氣處理系統(tǒng)中加水，使煙氣帶出的水量大為降低，形成霧霾的可能性也大為降低。
我國大面積發(fā)生的大氣霧霾已成民生之患、民心之痛，鐵腕治理成為社會輿情訴求。
“霧霾形成的根本原因是廢氣污染物排放量巨大。因此，加快燃煤鍋爐煙氣脫硫、脫硝及除塵改造，以及進一步大幅度減少污染物排放是實現(xiàn)我國環(huán)境空氣質(zhì)量明顯改善的重點措施。”日前，山東大學化工學院教授朱維群在接受記者采訪時說，目前燃煤電廠幾乎100%都裝了脫硫、脫硝和除塵裝置。近年來，燃煤電廠環(huán)保投入資金數(shù)以千億計，并且根據(jù)有關部門提供的排放物指標檢測數(shù)據(jù)，污染物的量確實在下降，但為什么總體來看，霧霾依舊越來越嚴重?是哪里出了問題?
濕法脫硫裝置固定資產(chǎn)投資大
朱維群認為，大氣污染物排放標準制定的初衷并非是治理霧霾，而是治理環(huán)境空氣質(zhì)量標準中限定的污染物，與霧霾關系密切。標準中要求控制的污染物是煙塵、二氧化硫、氮氧化物三種常規(guī)污染物，2011版標準對煙氣中汞及其化合物的排放也提出了控制要求。
從總體來看，燃煤電廠煙塵、二氧化硫、氮氧化物三種常規(guī)污染物的排放已不是影響環(huán)境質(zhì)量和霧霾形成的主要原因。
那么，我國霧霾易于發(fā)生的原因除了與我國大氣污染物排放量巨大(產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整)有關外，是否與治理方法也有一定關系?
“目前國內(nèi)正在開發(fā)推廣的超低排放技術雖然在一些污染物排放指標上取得了一定的效果，但總體來說，還是常規(guī)技術外延的擴大，并沒有取得重大和突破性創(chuàng)新，而是設備的串聯(lián)或疊加，增加了更多環(huán)保設備，系統(tǒng)阻力增大，能耗水平提高，設施整體技術可靠性降低。”朱維群認為。如脫硫設施需要設計更多層的吸收塔噴淋層甚至需要吸收塔串聯(lián)或并聯(lián)，脫硝設施需加裝三層催化劑甚至在爐內(nèi)再加裝SNCR，除塵方面必須加裝濕式電除塵器等。
這些技術的實施條件也比較苛刻，如要求煤質(zhì)含硫量低、灰分較低、揮發(fā)份高、低位發(fā)熱量高、機組負荷運行相對平穩(wěn)等。而這些條件對于中國目前平均含硫量超過1%、灰分近30%、以及大量低揮發(fā)份的電煤來講，實現(xiàn)特別排放限值都是非常困難的。
“濕法脫硫裝置固定資產(chǎn)投資大。”朱維群認為，石灰石石膏法濕法脫硫運行費用高，2×300MW的機組的年耗電量高達37500MW˙h，相當于燃燒4614噸標準煤。年運行6000小時年水耗近82.5萬噸水，每小時消耗137.5噸水，也就是向大氣中排放大量的廢氣。脫硫產(chǎn)物石膏難以有效利用，作為固體廢物堆埋，浪費大量的硫資源。
資料顯示，燃煤電廠鍋爐超低排放技術中90%以上采用濕法脫硫，脫硫之后的煙氣溫度在30-50℃，濕度在100-200g/Nm3，而我國大氣的平均濕度僅為9g/Nm3，鍋爐濕法脫硫排煙濕度為大氣平均濕度的10倍以上。
“總量上看，按燃燒一噸煤，濕法脫硫煙氣帶出1噸水汽估算，我國燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫每年向大氣排放約40億噸的水汽。”朱維群說。
現(xiàn)有技術中水汽污染應引起重視
在現(xiàn)有超低排放技術中，濕法脫硫煙氣中水汽的排放量是二氧化硫排放量的2000-4000倍，因此，超低排放標準中SO2等排放指標是否能夠代表燃煤煙氣污染物的量值得商榷?
朱維群向記者舉例說，在家庭房間中使用添加自來水的加濕器，3歲兒童咳嗽不僅沒有改善，反而愈加嚴重，當咳嗽持續(xù)了半個月，到醫(yī)院檢查，被醫(yī)生診斷為“加濕器肺炎”。
“電廠煙氣濕法脫硫過程與使用加濕器相似，顯然脫硫液中的成分更復雜，煙氣中的水汽成分也比自來水更復雜。因此，濕法脫硫煙氣中水汽帶來的空氣污染(PM2.5、PM10)應該引起人們的高度重視。”
朱維群告訴記者，針對現(xiàn)有脫硫脫硝方法及超低排放技術存在的缺點，山東大學開發(fā)了一種固定資產(chǎn)投資少、運行維護成本低、能耗水耗少、產(chǎn)物可資源利用的高效氣相煙氣脫硫脫硝超低排放技術，以克服現(xiàn)有技術固定資產(chǎn)投資高、運行維護費用高、廢氣排放量大、操作復雜等問題。
“高效氣相煙氣脫硫技術已在電廠進行了現(xiàn)場試驗，鍋爐類型為170t/h煤粉爐，煙氣量為3×104Nm3/h。”朱維群介紹說。
從試驗結果得出，高效氣相脫硫劑將煙氣中的SO2從4000mg/Nm3脫除至35mg/Nm3以下，脫除率高達99.1%以上，能夠滿足環(huán)保部對SO2控制在50mg/Nm3以下的超低排放要求。
據(jù)了解，超低排放新技術脫硫脫硝除塵設備投資大幅度降低。與國內(nèi)正在開發(fā)的脫硫脫硝超低排放裝置相比，固定資產(chǎn)投入可降低80%以上。其次是運行能耗大為降低，該技術不需要大量脫硫漿液的循環(huán)，使煙氣沿程阻力大為降低，從而使煙氣處理系統(tǒng)的能耗大為降低。
朱維群對記者表示：“況且，運行水耗幾乎為零，不向煙氣處理系統(tǒng)中加水，使煙氣帶出的水量大為降低，形成霧霾的可能性也大為降低。脫硫脫硝除塵效率高，脫硫脫硝效率高，SO2排放濃度小于35mg/Nm3、NOx小于50mg/m3。，該技術使用的脫硫劑和脫硝劑都是固體粉末，避免使用氨水、液氨帶來的安全隱患。”
“新型氣相煙氣脫硫脫硝超低排放技術具有創(chuàng)新的理論基礎，是脫硫脫硝煙氣處理技術的一次革命。”朱維群介紹，該技術可根據(jù)電廠、水泥廠及其他高溫煙氣需要處理的廠家要求，分別使用或部分使用，特別適合于電廠的脫硫脫硝改造和未預留脫硫脫硝改造空間的老電廠，是我國目前降低霧霾最行之有效的方法。
最后，朱維群建議，在目前國家對霧霾的治理中，應在由國家環(huán)保部在全國或全球范圍內(nèi)征集霧霾治理思路和技術路線，然后組織專家進行評定、中試和生產(chǎn)實驗，并進行技術推廣。優(yōu)先考慮產(chǎn)業(yè)環(huán)；，認真梳理現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)及消費體系的各種污染物排放，征集各種治理技術路線，能否形成一個行業(yè)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)化路線根據(jù)具體情況而定。發(fā)展低碳經(jīng)濟，開發(fā)出低能耗、低排放的工業(yè)材料路線是解決我國CO2、SO2、NOx及大氣霧霾的根本方法。
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