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环保上我们做了多少?
实际上,近年来,针对燃煤火电、化工、采暖的洁净燃烧技术已经发展非常快,脱硫、脱硝已经成为必备设备,到2015年,几乎所有的火力发电厂都装备了脱硫和脱硝设备,这些比起十几年前相比是非常大的进步。氮化物也是产生雾霾的原因之一,所以今年夏天的蓝天白云,很大程度上得益于今年全国大部分火电厂都投运了烟气脱硝设备,大大减少了氮化物排放。
燃煤大户电力行业,二氧化硫和氮化物的排放确实大幅度减少,这是我们不能忽略的事实。
目前火电厂几乎100%都装了脱硫设备,大部分装了脱硝设备。近些年来,各火电厂为环保投入的资金数以千亿计,并且根据有关部门提供的排放物指标的检测数据,确实在下降,从这个角度说,环保部门的排放物逐年下降的说法似乎有了证据。但为什么总体来看,雾霾依旧越来越严重?是哪里出了问题?
从本世纪以来,我国火电厂开始在烟气排放末端加装脱硫设备,业内称脱硫岛,并且在近几年又开始进行脱硝改造,即去除烟气中影响大气污染得氮化物。到2015年,火电厂脱硫和脱硝基本普及。
问题在于:环保部门一直在关注排放烟气的多少,而忽视了烟气的温度与湿度才是问题所在!
脱硫设备打了折扣?
雾霾的产生,主要来源于排放的烟气,不论是根据常识,还是专业的试验都可以证明,烟温越高,烟升越高,越容易扩散。同时,烟气温度直接影响烟气的湿度,湿度越大的烟气,越难以扩散,也越容易形成雾霾。所以,烟气的温度对于扩散有非常重要的影响。
上个世纪,由于我国没有安装烟气脱硫设备,火电厂烟气排放温度在130-150℃之间,在这个温度下的烟气属于干烟气,容易扩散,不易形成雾霾。这种情况下,虽然大量含硫含氮化物的烟气排放到大气中,但通常不会导致烟气在低空聚集。
这就是为什么大家记忆中的童年都是白天蓝天白云,晚上星光灿烂。那时虽然没有这么复杂的环保设备,但是烟气排放温度高,不容易形成雾霾。
为了控制酸雨,本世纪以来,提高了环保要求,引进国外的脱硫技术,烟气脱硫开始在火电厂普及。
我国能源消耗主要是燃煤,最大的燃煤用户是电厂锅炉。电厂锅炉全部上了烟气脱硫,并且超过90%是湿法脱硫,湿法脱硫之后的烟气温度在30-50℃左右的,湿度在100~200g/Nm3(克/标方),而我国大气的平均湿度仅为9g/Nm3,锅炉湿法脱硫排烟湿度为大气平均湿度的10倍以上,温度比脱硫前低80-100℃。总量上看,按吨煤燃烧湿法脱硫烟气带出1吨水估算,我国燃煤锅炉烟气湿法脱硫每年向大气排放约40亿吨的水蒸气。按照烟囱设计规范,由于污染雾浓度降低,脱硫后防腐湿烟囱通常只有原来干烟囱高度的一半,烟囱高度降低、湿度增大,使排烟难以扩散。
脱硫不是从国外引进的先进技术吗?为什么引进后不行了呢?问题出在哪儿呢?
根据国外经验,湿法脱硫岛通常需要加装烟气再热器(业内称GGH,Gasgasheater),将烟气温度抬升到80度以上排放。采用80度以上高温烟气排放,这在不少发达国家是排放硬性标准。例如,德国的《大型燃烧设备法》规定,烟囱入口温度不得低于72℃;英国规定排烟温度不得低于80℃,日本规定排烟温度在90-100℃。采用GGH加热烟气的工艺是国外早已成熟的技术,但在我国却大面积出现了新的问题,就是系统堵塞,导致系统无法正常运行。
原因在哪儿呢?主要是两点:1、脱硫公司或者因为没有吃透技术,或者为了节约成本,对脱硫工艺和布置进行了不恰当的简化。例如,国外的流程是,脱硫后的烟气需要除雾,除雾后的烟气从脱硫塔进入烟气再热器的下部进行换热,这样可以保留较长的烟道,以便除雾不尽的含有石膏液滴的烟气充分沉降,不至于堵塞设备。国内几乎所有的脱硫后的烟气都是从GGH(烟气再热器)上部直接进入,这样固然可以简化烟道布置,节约投资成本,但是,由于石膏液滴除雾不完全,或运行时吸收塔液面控制不好,由于重力影响,导致石膏浆液很容易在烟气再热器上部附着,造成设备经常堵塞,设备无法正常运行。2、部分设备的选型或质量存在问题,比较典型的是除雾器选型不当或质量不好,导致除雾余量不够,效果不好。
引进的技术没有吃透,在设计、制造等方面存在问题不少,设备的运行故障频发。之所以造成这种局面,也存在政策上的原因,国家划定了总体完成脱硫脱硝的时间表,但对各企业而言,脱硫是个很大的投入,越晚上脱硫,成本越低。这就造成了全国在要求的时间节点到来之前,短期内大量上脱硫项目,远远超出市场承受力。一窝蜂上脱硫。一时间,国内大大小小脱硫公司纷纷冒出,甚至有不少脱硫公司实际上是几个人,几张桌子的皮包公司。在这种乱象之下,不出问题,也不可能了。
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