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煤电清洁技术争议:“湿法脱硫”还是“干法脱硫”?


  《职业经理人周刊》   猎头班长v微博   微信:AirPnP   2017-11-6
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在诸多问题中,煤电对于环境改善的贡献究竟有多大、干法还是湿法脱硫的技术路线争议,成为其中最突出的两个。

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9月,山东省科技发展战略研究所副所长周勇发表在《科学与管理》上的一篇论文,再次掀起了业界对于湿法脱硫的争议。其主要结论认为,若干条独立证据链证明,湿法脱硫是2013年雾霾形成的主因,并且在之后一直起着主导作用。

湿法脱硫——这一当前国际上最为主流的烟气脱硫工艺,是否为雾霾真正“元凶”的争议再次回到大众眼前。

9月中旬,由中国电力企业联合会完成的《中国煤电清洁发展报告》于北京发布,21世纪经济报道记者作为提问记者之一全程参与此次会议。与会专家除了高度肯定电力行业在“十一五”、“十二五”期间为降低污染物排放所做的贡献之外,也充分肯定了湿法脱硫在中国火电行业所做的贡献。

从技术路线的应用来讲,中国湿法脱硫和干法脱硫的比例与美国相近,均是以湿法脱硫为主、干法脱硫为辅的应用结构。美国环保协会北京代表处首席代表张建宇表示,美国的电厂脱硫当中,最新2012年数据显示,湿法占80%,干法占19%,“与中国一致”。

但是,在很长一段时间内,无论是市场还是民众,对于中国煤电的发展现状认识并不清晰,甚至存在一些误解。

“例如,中国电力发展总量是已到达峰值还是仍有发展空间,发展水平和世界先进水平相比是先进还是落后,煤炭应该快速退出历史舞台还是需要继续发挥作用等问题,许多人在观念上较模糊,很大程度上是因为信息和事实不对称。”中电联专职副理事长王志轩告诉21世纪经济报道记者。

而在诸多问题中,煤电对于环境改善的贡献究竟有多大、干法还是湿法脱硫的技术路线争议,成为其中最突出的两个。

煤电减排

清华大学环境学院院长贺克斌向记者介绍,1990年至2015年之间,中国的二氧化硫排放量从2005年起明显下降,其中,火电贡献非常明显。

“在这期间,为了支持中国经济的快速发展,电厂逐渐增多,技术参差不齐。不过,自2005年开始,二氧化硫排放不达标的电厂较之前迅速减少,到2015年超低排放改造开始,二氧化硫的排放显著下降。”他说。

从2006年开始,卫星遥感就一直对硫和氮进行追踪。技术和数据越来越成熟,可以一致证明硫和氮下降的事实,这其中主要的贡献者也是电力,包括一次颗粒物——颗粒物、烟尘和二氧化硫、氮氧化物等明显下降。

贺克斌说:“从全国的总颗粒物排放来讲,电力一直很低,从上世纪1990年代开始就不是最高的贡献者。”同时他也向记者介绍,目前大气污染有两种,一种是简单的一次污染,一种是复杂的复合污染。截至目前,复合污染出现过三种,即酸沉降、臭氧和PM2.5。

其中,酸雨问题我国已经基本解决,体现在两个非常重要的指标,第一是此前30%左右国土面积的酸雨,2015年变成8.8%,2016年变成7.1%。第二,全国平均PH值恢复到了5.6的正常水平。

“最直接的就是火电厂硫、氮降下来了。”贺克斌分析,“从2013年‘大气十条’颁布以来,PM2.5、PM10、二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮这些指标都在大幅度降低。”

据公开数据显示,我国二氧化硫排放浓度标准曾经一度高达500、1000毫克/立方米,现在只有几十毫克/立方米,我国的煤电污染物控制技术整体水平可以说是国际领先。但从变化因子上看,工业整体污染物排放是上升的,交通在二氧化硫的贡献上占比很小,民用排放量也略有上升。

贺克斌在肯定煤电作用的同时,也提出了下一步将要改进的地方。“京津冀的整体工业排放强度为每平方公里4.9吨,约为电力行业的10倍。京津冀的民用排放约为每平方公里1.1吨,几乎是电力行业的2倍。可以看到,随着治理进程的推进,主要矛盾在转化。”他说。

他表示,毋容置疑,煤电减排是中国近十多年来二氧化硫和氮氧化物等几种核心大气污染物总量出现下降拐点的最大功臣,其对环境质量的改善起到了很大作用。“未来改善空气质量的潜力,已经传递到了非电行业和民用。”他说。

技术争议

不过,帮助火电行业成为改善空气质量“功臣”的主要技术之一——湿法脱硫目前面临诸多的争议。

在周勇的文章中,其结论表示若干条独立证据链证明湿法脱硫是2013年雾霾多发的主因,并且在之后一直起着主导作用。

具体来看,在一系列针对电厂的湿法脱硫技术改造后,大量新增的湿法脱硫排放的含有溶解盐类和非溶解物的水汽,脱水后产生大量超细颗粒物,无法扩散,逐渐累积,为雾和霾的形成提供了充足的凝结核和湿度条件,进而引发雾霾。

山东大学化学与化工学院的朱维群教授也支持这一观点,在他看来,湿法脱硫的确是近年来雾霾形成的主因之一。“脱硫过程中,脱硫液生成了很多盐,这些化学盐,溶于水后随着烟气一起排放至大气中。”他说,“现在没有办法具体测算这些逃逸到大气的污染物有多少,但因为整体排放量的巨大,这个结果是海量的。”

与之相对的干法脱硫,朱维群则认为不会产生化学盐这一问题。“干法脱硫过程中没有溶解盐,也就谈不上后续的污染问题。”他说。

对于目前湿法脱硫的改善,朱维群向21世纪经济报道记者坦承,难度非常高;同时,世界范围内也很难有可以被中国引进或是学习的技术。“发达国家正在逐步淘汰煤炭发电,实际上,外国的技术已经不适合中国。”

仅从成本角度来看,湿法脱硫的建造成本相对干法脱硫更大,但是运营成本更低。围绕着湿法脱硫,一直以来都有诸多质疑的声音。湿法脱硫究竟是雾霾的“元凶”还是“功臣”?

针对这一问题,国电环境保护院的朱法华也给予21世纪经济报道记者正面的回应。“首先,在湿法脱硫过程中形成的盐是不会升华或者汽化,只能是以固体形式存在或者是溶解在水里面。”他说,“这些盐的溶解度比食盐低很多,不太容易溶解,可以被过滤的。”

其次,湿法脱硫替代了大量的水汽,依据他的数据,99.6%左右是水蒸气,而水蒸气是无法溶解盐的,只有0.4%左右的水是液态水,就是液滴里面可能溶解盐。“微溶的盐再乘以0.4%的液态水,可想而知这个比例是非常低的。”他说。

“我们进行了多种方法,在多个电厂进行研究性监测,监测的结果都表明石灰石石膏湿法脱硫后,适应性排放替代的可溶盐小于一毫克每立方米,所以这个浓度很低。折算全国石灰石石膏湿法脱硫排放的可溶盐也就是一万吨左右,所以这个对霾的影响是非常小的。”他表示。

面向未来,他也期待新的技术出现,对目前的湿法脱硫进行一部分的迭代。“这就是国家大气专项里提出研究的,资源化技术。”他说,“活性焦脱硫、脱硝、脱汞,把二氧化硫变成硫酸或者是其他硫产品,不过这项技术目前还在研究和示范过程中。”

(来源:21世纪经济报道)


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