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不重视SO3脱除和排烟温度的“超低排放”对解决雾霾收效低甚至
发布时间:2022-07-03 07:54:19 来源:易倍emc体育 作者:易倍体育emc网址
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  全国两会3日拉开大幕,来自全国各地的数千名代表委员将汇聚北京,商讨未来一年国家的政经大策,而他们带来的议案、提案也将成为这一年度“政治季”中的重要话题。环保议题在近年来两会内容中所占的比例越来越大已是不争的事实。谈到大气环保,相信没有比超低排放更火的词了,超低排放被认为是缓解雾霾天气的一大力措,但有人提出,不重视SO

  摘要:随着火力发电领域“超低排放”的提出,电力SO2的减排量进一步被提高,而SO3的减排和排烟温度却被忽视。与SO2的远程污染相比,SO3贡献的二次硫酸盐细颗粒物量约为SO2的5.9倍,甚至更高,极大地加剧了雾霾的发生。而低温排烟造成环保监测数据失真,监管失效,一些白烟严重拖尾、藏污纳垢、烟囱雨严重的环保装置却可以轻松被验收为超低排放项目。不重视SO3脱除和排烟温度的“超低排放”也导致了众多“毒瘤”——“脱硫尾迹”及伪劣技术的产生。

  2013年,我国平均雾霾天数创52年之最;2014年,区域性乃至全国性的雾霾依旧频频造访。中国大面积雾霾的主要原因是巨大的能源消耗(如:煤炭消耗)和长期积累的集中爆发。减少煤炭燃烧产生的大气污染物显然是治理雾霾的关键,然而,由于我国资源禀赋的特点和能源成本的制约,以煤为主的能源结构在相当长时间内不会改变。因此,清洁高效利用煤炭资源就成为中国经济可持续发展的战略选择和落脚点。再者说,对于电力企业而言,为火力发电争取空间也是为自己的发展争取空间,因而煤炭企业神华集团率先提出了燃煤“超低排放”的概念。

  所谓的“超低排放”,也被表述为“超洁净排放”、“近零排放”、“趋零排放”……一般要求燃煤电厂排放的污染物浓度达到现行《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中燃气轮机组排放限值,即在基准氧含量为6%的前提下,烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不高于5(10)mg/m3、35mg/m3、50mg/m3。

  “超低排放”的提出有着其特殊的社会环境背景,能在一定程度上缓解企业和政府实施“煤改气”的高额费用压力。在一些地方政府的积极推动下,火电领域“超低排放”改造已在浙江、广东、江苏、山东等多个省市形成文件并实施。火力发电领域已掀起了一股“超低排放”的浪潮,并向全国蔓延。

  自《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)实施以来,我国燃煤烟气中的烟尘、SO2及NOx已得到了有效的控制。然而,我国污染地区天蓝云白的效果并不明显。有不少官员曾戏谑地感叹道:“埋头苦干一个冬,不如老天一阵风”。

  据中电联专职副理事长王志轩估算[1],与现行的特别排放限值相比,燃煤电厂即使实现“超低排放”,其烟尘、SO2及NOx合计仅可多脱除0.47个百分点,进一步减排的比例还不到1%。由此不难看出,治理雾霾单纯靠提高烟尘、SO2及NOx的脱除效率以达“超低排放”的减排效果并不理想,甚至意义不大。

  事实上,我国的煤烟气污染是复合型的,真正意义上的“超低排放”除我国所要求的烟尘、SO2、NOx超低排放外,还应对SO3、细颗粒物、酸性气体及汞等重金属污染物的排放进行限制。长期以来,公众的注意力主要集中在SO2和NOx上,鲜有关于其它污染物的报道,尤其是SO3的报道。研究表明[2],SO3比SO2的毒性高十多倍,且具有强腐蚀性。不同于SO2,SO3气体暴露在空气当中,会迅速吸收空气中的水分,而产生白色的硫酸(H2SO4)烟雾,继而与大气中的碱性物质反应,生成大量的二次硫酸盐细颗粒(直径一般低于1μm)。这些硫酸盐细颗粒物在大气中具有很强的消光效应,是造成能见度降低和雾霾加剧的重要组成部分。因此,目前我国的“超低排放”只追求SO2的减排,却忽视了SO3的污染问题,这或许是我国在治霾路线上走偏的一个重要表现形式。

  SO3作为近地污染物主要来源于化石燃料的燃烧,在炉膛的燃烧过程中,气态SO2会进一步被氧化成气态SO3,若装有SCR脱硝装置,部分SO2在催化作用下也被氧化生成气态SO3[3],研究表明[4],SO3转化率大约从原先的1%提高到2%。假设我国燃煤平均含硫量1%,则一台30万千瓦燃煤机组排放的SO3的量至少为:5.78×107mg/h[6]。

  至2014年底,全国火电总装机容量9.2亿千瓦,脱硫机组占煤电机组总容量的89%,其中95%以上安装的是湿法脱硫装置(氨法、石灰石-石膏法、镁法、双碱法等),湿法脱硫工艺对SO3的脱除效率仅约20%[5]。若按20%计算,则全国火电机组安装湿法脱硫装置后SO3排放量:71.94万吨/年(按照年运行6000小时计算)[6]。

  2014年,全国电力SO2排放量为98万吨,略高于SO3的年排放量(71.94万吨),但由于排放到大气中的SO2需经过4-7天的时间,且仅有约10%会被被氧化为SO3(12.25万吨)[7],因此,与SO2的远程污染相比,SO3贡献的二次硫酸盐细颗粒物量约为SO2的5.9倍(71.94/12.25)。进一步提高SO2的脱除率后,SO3/SO2的比值也将提高,如此,大大抵消了高SO2脱除率对减少二次硫酸盐细颗粒物排放的贡献,所以,SO3造成的近地污染较SO2更为严重,治理也为更重要。

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