超低排放電廠需要治理“白色煙羽”嗎？
新冠肺炎疫情期間，我國北方多地經歷了重污染天氣，一個老話題又引起了業內人士的熱烈討論——“煙羽”有沒有必要“消白”，對霧霾的形成到底有沒有影響?
說是老話題，是因為在此之前就有不同聲音，而在2019年10月印發的《京津冀及周邊地區2019-2020年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案》中則明確規定：對穩定達到超低排放要求的電廠，不得強制要求治理“白色煙羽”。
監管部門雖已有明確要求，但還有部分從業人員認為“白色煙羽”是形成霧霾的成因之一，需要解決。
針對上述問題，記者采訪了相關專家。
什么是“白色煙羽”?
據了解，目前國內火力發電廠煙氣脫硫技術主要以濕法脫硫為主。
在脫硫過程中，煙氣溫度可達45℃—52℃，所含水汽處于飽和狀態。這些煙氣排放時與溫度相對較低的外環境空氣接觸而冷凝，所形成的大量霧狀水滴對光線產生了折射或散射。由于天空背景色和天空光照、觀察角度等因素影響，使得看到的煙氣發生了顏色的細微變化，通常呈現出白色、灰白色等。其中，“白色煙羽”較為常見。
所謂“白色煙羽”，就是指從煙囪中持續排放出來的煙氣團，因其外形有時呈羽毛狀而得名，業界也稱之為濕煙羽。
“對于環保治理設施合格的超低排放機組來說，煙羽的成分以水霧為主，污染物濃度很低，對環境質量沒有直接影響，屬于視覺污染。” 中國電力企業聯合會副理事長王志軒說。
那么“白色”與污染物是否有直接聯系?王志軒說，一個例子可以說明：再干凈的水用水壺燒開，從壺嘴都會冒“白煙”。所以，“白色”并不是衡量污染物多少的標準。
不說具體的工藝，“消白”的物理原理就是通過加熱方式提高煙氣溫度，讓水汽處于高度不飽和狀態，使氣態水進入大氣后不會因為溫度降低而形成小水滴。這個過程，必然有能量的消耗。
所以，如果僅從“消除視覺污染”的角度來看，單純通過加熱消除“白色煙羽”中的霧狀小水滴是勞民傷財。
可凝結顆粒物要控制嗎?
爭議的一個焦點，是有人指出“白色煙羽”中的可凝結顆粒物(CPM)是造成霧霾的“元兇”。消除“白色煙羽”的概念與“消除CPM”并不相同，治霾的主要目的是消除CPM。
美國環境署(EPA)對CPM的定義為：該物質在煙道溫度狀況下在采樣位置為氣態，離開煙道后在環境狀況下降溫數秒內凝結成為液態或固態，該類物質通常以冷凝核的形式存在，空氣動力學直徑小于1μm，屬于微細顆粒物。
簡單說，CPM排入大氣后就是PM2.5，而PM2.5是產生霧霾的主要原因。
“從霧霾的成因角度來說，控制CPM無可厚非，比如CPM濃度為50毫克/立方米，按照80%的去除率，每立方米就可以減少40毫克的CPM。但對于已經穩定達到超低排放的電廠來說，由于排放煙氣中的CPM濃度很低，這個措施就是得不償失了。” 國電環境保護研究院院長朱法華表示。
清華大學、國電科學技術研究院有限公司等單位對京津冀地區的14座燃煤電廠煙氣中的CPM按照美國EPA規定的標準方法進行了檢測，結果表明14座燃煤電廠石灰石-石膏濕法脫硫入口的CPM平均值為13.38毫克/立方米，脫硫出口的CPM平均值為6.68毫克/立方米，對外排放的CPM平均值為5.62毫克/立方米。
除此之外，朱法華還分享了另一組數據：通過整理上海市環境監測中心和中國環境科學研究院等單位對上海、陜西、山西、新疆、浙江等地13臺超低排放燃煤機組CPM的監測結果，平均值為10.20毫克/立方米，最大值為19.86毫克/立方米。清華大學環境學院鄧建國等人對國內5座超低排放電廠CPM排放濃度的測試，結果表明均小于2毫克/立方米。
“按照全國燃煤電廠煙氣中CPM的平均排放水平按10毫克/立方米考慮，每年排放的CPM總量大約只有12萬噸，占全國PM2.5的總量不及1%，影響微乎其微。”朱法華介紹說，通過煙氣冷凝再加熱實現CPM的部分去除，全國燃煤電廠將需要投資700億元，每年的運行費用大約在200億元左右，另外每年還會增加標煤消耗400萬噸-1200萬噸。
除了朱法華，也有業內人士對鋼鐵以及其他行業的可凝結顆粒物進行了研究和測試，其結果確實遠高于實現了超低排放的燃煤電廠。
“每個行業的生產工藝和煙氣治理技術裝備水平不同，用其他行業的研究成果類比燃煤電廠的CPM，是沒有科學依據的。”朱法華說。
電力行業常規污染物大幅下降
“據生態環境部公布的數據，截至2019年底，全國實現超低排放的煤電機組約8.9億千瓦。隨著技術的提升和標準的提高，我國電力行業的常規污染物已經大幅下降。”朱法華表示。
截至2018年年底，全國發電裝機容量190012萬千瓦，其中火電裝機容量114408萬千瓦，火電發電量49249億千瓦時，比未實施超低排放的2013年增長16%，但2018年全國火電煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放量比2013年分別下降了86%、87%、88%，為常規大氣污染物的總量減排做出了重要貢獻。
朱法華表示，根據華東地區3個火電大省99臺各種容量等級的超低排放煤電機組煙氣排放連續監測數據的統計，煙塵介于1毫克-5毫克/立方米，平均2毫克/立方米;二氧化硫介于8毫克-24毫克/立方米，平均16毫克/立方米;氮氧化物介于22毫克-44毫克/立方米，平均33毫克/立方米，單位發電量的污染物當量數小于燃氣電廠。
另一組數據顯示，我國煤電發電量約占火電發電量的91%，美國煤電發電量約占火電發電量的50%(其余為燃氣發電)，在這種情況下，2015年以后，我國單位火電發電量的煙塵、二氧化硫、氮氧化物的排放量，即排放績效全面低于美國。
“這進一步說明我國燃煤電廠的低排放技術與管理水平已處于世界先進行列，對改善大氣環境質量發揮了重要作用。”朱法華說。
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