中電聯(lián)黨組成員、專職副理事長(zhǎng) 王志軒
由于我國(guó)能源生產(chǎn)長(zhǎng)期以來(lái)以煤為主，電力也是以煤電為主，所以燃煤電廠的大氣污染物控制歷來(lái)是國(guó)家要求的重點(diǎn)。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)燃煤發(fā)電發(fā)展很快，與1980年相比，2015年火電發(fā)電量增長(zhǎng)16.5倍，電煤消耗量增長(zhǎng)14.7倍，燃煤中約有50%用于發(fā)電。
我國(guó)對(duì)燃煤電廠大氣污染物的控制是分階段進(jìn)行的，這也與發(fā)達(dá)國(guó)家的控制過(guò)程類似。先是以高煙囪擴(kuò)散來(lái)解決環(huán)境污染問(wèn)題，逐步通過(guò)加裝污染控制設(shè)備提高污染物去除效率，以降低煙氣中顆粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放。根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)分析數(shù)據(jù)，電力顆粒物（煙塵）排放量由1980年的約每年400萬(wàn)噸（峰值），降至2015年的40萬(wàn)噸左右，下降了90%；二氧化硫排放量由2006年的約1350萬(wàn)噸排放峰值降至2015年的200萬(wàn)噸左右，下降85%，比1980年的245萬(wàn)噸下降18%；氮氧化物排放量由2011年的約1000萬(wàn)噸峰值降至2015年的180萬(wàn)噸左右，下降82%。從3項(xiàng)污染物的排放之和看，2006年到2010年間的峰值期約2700萬(wàn)噸下降約80%，比1980年排放之和下降約50%。
由于污染物是霾形成的元兇，從上述數(shù)據(jù)來(lái)看，說(shuō)電力是近年來(lái)霧霾形成和加重的原因是站不住腳的。而且由于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組大規(guī)模采用，污染控制技術(shù)大為提高，在替代了大量城市供熱鍋爐、提高煤炭利用效率的同時(shí)，大大減少了污染物排放，對(duì)治霾起到了重要作用。
煙氣濕度增加不會(huì)增加污染物排放量
由于我國(guó)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》為世界最嚴(yán)，而我國(guó)的電煤質(zhì)量又相對(duì)較差，需要更高的污染控制技術(shù)水平來(lái)支撐。幾十年來(lái)我國(guó)火電廠大氣污染物控制主要是在引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)除塵、脫硫、脫硝技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行消化、吸收、再創(chuàng)新發(fā)展起來(lái)的，當(dāng)然也有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的環(huán)保技術(shù)，總體來(lái)看處于世界先進(jìn)水平。
一臺(tái)具體機(jī)組污染物治理設(shè)施的效率，由排放限值和環(huán)境影響評(píng)價(jià)來(lái)決定，具體選擇何種技術(shù)也要經(jīng)過(guò)環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證。但總體來(lái)說(shuō)，在鍋爐燃燒階段采用低氮氧化物措施后再經(jīng)煙氣脫硝總體效率大致為80%~90%，除塵效率一般都在99.9%以上，脫硫效率一般都在95%以上。
污染物排放量大小是考量污染物排放治理的核心和環(huán)境影響的核心，當(dāng)然，通過(guò)煙囪排放的煙氣溫度和濕度也是考慮對(duì)環(huán)境質(zhì)量影響大小和范圍的必然因素。我國(guó)對(duì)燃煤電廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)實(shí)際上始于上世紀(jì)80年代中期，尤其是90年代后電廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)執(zhí)行率幾乎達(dá)到百分之百。對(duì)每一個(gè)電廠的環(huán)境影響評(píng)價(jià)都會(huì)將之對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響作為重中之重。預(yù)測(cè)落地濃度是否滿足環(huán)境質(zhì)量要求，必然要考慮煙氣抬升以及擴(kuò)散后對(duì)空氣質(zhì)量的影響，這是大氣環(huán)評(píng)的基本內(nèi)容，也是環(huán)保部門批復(fù)污染防治措施的基本依據(jù)。煙氣溫度是考量污染物擴(kuò)散的核心參數(shù)，事實(shí)上，大氣環(huán)評(píng)不僅對(duì)煙氣溫度有所考慮，對(duì)燃煤電廠煙囪高度等都提出了明確要求。對(duì)煙氣濕度考慮比較少，主要是因?yàn)闆](méi)有太大必要，在采取嚴(yán)格的污染治理措施后，污染物排放大幅度減少，采用擴(kuò)散方式滿足環(huán)境質(zhì)量要求的做法已位于次要方面。加熱不加熱煙氣只是影響到污染物擴(kuò)散后對(duì)某固定點(diǎn)的濃度變化和濃度等值線范圍的變化，通俗講，煙氣加熱后煙氣抬升高，離煙囪周圍近如2~5千米的地方污染物濃度低些，但影響的范圍大，煙氣不加熱時(shí)情況相反。但對(duì)于PM2.5這種大范圍影響的環(huán)境問(wèn)題來(lái)說(shuō)，煙氣加熱與否產(chǎn)生的影響可以忽略。
脫硫后濕煙氣不加熱會(huì)加重霧霾的說(shuō)法是錯(cuò)誤的
首先要明確，脫硫塔內(nèi)的脫硫化學(xué)反應(yīng)是吸收──氧化還原反應(yīng)，而不是“吸附和收集”，吸附和收集主要是物理方法的活性炭等干法脫硫工藝。
而且，經(jīng)過(guò)濕法脫硫后的煙氣要經(jīng)過(guò)一個(gè)很重要的去除水滴和霧滴的設(shè)備──除霧器后再進(jìn)入煙囪。通過(guò)除霧器后，煙氣是飽和（對(duì)水而言）煙氣或輕微的過(guò)飽和煙氣，煙氣中的水主要是氣態(tài)水當(dāng)然還有水霧。所謂的煙氣加熱，不論是采用GGH還是其他方式加熱都是對(duì)脫硫后的飽和煙氣進(jìn)行加熱。如果加熱，飽和煙氣進(jìn)入煙囪后排出，其排放煙氣中的水汽──“白煙”減少了，甚至在溫度高時(shí)看不到煙氣了，但煙氣中含水量并沒(méi)有減少，仍然是排到了空氣中。
而沒(méi)有加熱過(guò)的煙氣，由于通過(guò)煙囪時(shí)還要進(jìn)一步降溫，此時(shí)，一部分水汽和水霧則凝結(jié)成水流到煙囪底部回收，排出煙囪中的煙氣──“白煙”仍然明顯，但煙氣帶入空氣中的總水量反而是減少了。因此，不論加熱與否，污染物排放量沒(méi)有增加，不加熱時(shí)由于冷凝水中含有一部分顆粒物，排放到空氣中的顆粒物反而減少了。
其次，對(duì)于煙氣排放溫度提出標(biāo)準(zhǔn)的主要是德國(guó)，上世紀(jì)德國(guó)在大型燃燒裝置法規(guī)中對(duì)排煙溫度有不低于72攝氏度的要求，但對(duì)于通過(guò)冷卻塔排放煙氣的沒(méi)有溫度要求，而冷卻塔的排水量比煙囪要大得多，所以后來(lái)德國(guó)的一些電廠采用了將煙氣通入冷卻塔排放的方式，即煙塔合一技術(shù)。煙塔合一技術(shù)在我國(guó)已有大機(jī)組在應(yīng)用。德國(guó)在后來(lái)執(zhí)行了歐盟的統(tǒng)一排放標(biāo)準(zhǔn)后也就沒(méi)有了煙氣溫度的要求。再有美國(guó)的濕法脫硫后煙氣大部分是不加熱的，我國(guó)之所以不加熱排放很大程度上是吸收了美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)。
用加熱的方法來(lái)消除腐蝕實(shí)際上也收效不大，除非加熱到酸露點(diǎn)以上（大約110攝氏度以上），因?yàn)槿趸虻乃崧饵c(diǎn)大致在100攝氏度左右，加熱到72或80攝氏度作用有限，只是腐蝕點(diǎn)有所變化。而且，煙氣加熱主要是用于解決“白煙”的觀感問(wèn)題以及在電廠附近有居民時(shí)解決“煙囪雨”的問(wèn)題，所以加熱與否要看周圍環(huán)境。即使煙氣加熱到80甚至100攝氏度，在環(huán)境溫度低于10攝氏度時(shí)，還是能看到明顯的白色煙羽，與不加熱排放差不多。
還有一點(diǎn)需要說(shuō)明，一般情況下采用GGH加熱除了耗能增加、故障增加外，由于回轉(zhuǎn)式GGH漏風(fēng)，沒(méi)有脫硫的煙氣會(huì)在冷熱煙氣間形成短路，大約會(huì)有每立方米幾十毫克到上百毫克的二氧化硫直接排放，直接影響脫硫效率。
需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，研究證實(shí)空氣濕度大（含水多）對(duì)霧霾的形成有促進(jìn)作用，所以我也曾經(jīng)上書建議北京市取消灑水治霾的措施得到采納（當(dāng)然更重要的是再生水中含有大量的可溶性鹽類，其干燥后又形成新顆粒物），但決定空氣濕度大小的主要是自然因素，從水氣對(duì)霧霾形成的作用看，電廠排放濕煙氣中的水與空氣中的水比較起來(lái)可以忽略不計(jì)。
電力行業(yè)在治理霧霾方面作出巨大貢獻(xiàn)
在環(huán)評(píng)批復(fù)中，對(duì)電廠煙囪高度是有明確規(guī)定的。在設(shè)計(jì)規(guī)范中，燃煤電廠煙囪高度是由多方面條件約束的，如不能低于周圍建筑的2.5倍等，我國(guó)燃煤電廠煙囪高度普遍在240米、210米，有些項(xiàng)目采取脫硫脫硝后煙囪高度有所降低，但普遍在210米以上。
有關(guān)氨逃逸的問(wèn)題。SCR工藝脫硝后，確實(shí)有氨逃逸，特別是超低排放時(shí)，由于要加大還原劑的氨量，氨逃逸問(wèn)題更為嚴(yán)重，這也是脫硝工藝、設(shè)備選擇和設(shè)施建造的難點(diǎn)，但不是不能解決的問(wèn)題。氨逃逸問(wèn)題主要在于脫硝后氨的過(guò)量或與煙氣中的污染物反應(yīng)形成鹽類粘附在下游設(shè)備中，如形成的銨鹽對(duì)空預(yù)器產(chǎn)生影響。所以按照脫硝工藝要求氨逃逸濃度一般控制在3ppm以下。長(zhǎng)期過(guò)量的氨逃逸對(duì)于污染治理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是不可持續(xù)的，因?yàn)槊撓?、除塵、脫硫等設(shè)備串聯(lián)在煙氣系統(tǒng)中，任何一個(gè)設(shè)備出了大問(wèn)題，則整個(gè)系統(tǒng)就要停運(yùn)。對(duì)于短期和少量進(jìn)入下游設(shè)備中的氨，由于后續(xù)還有除塵脫硫設(shè)施，對(duì)氨有較高效率的協(xié)同脫除作用，所以通過(guò)煙囪排放的氨極少，不應(yīng)當(dāng)成為對(duì)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生影響的重大問(wèn)題。
人類從事的一切生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)，主觀上都是趨利避害的，盡量增大正向作用，減少負(fù)面作用。雖然我們?nèi)匀辉谖廴究刂频姆ㄒ?guī)、政策、技術(shù)、管理方面存在一些問(wèn)題，但這些問(wèn)題都不能抹殺電力行業(yè)在大氣污染控制上取得的巨大成就。
如果一定要評(píng)價(jià)脫硫脫硝對(duì)治理霧霾影響的正作用和副作用比例的話，我認(rèn)為應(yīng)當(dāng)是99比1的問(wèn)題，即99的成績(jī)是壓倒性的，1的副作用會(huì)增加霾，即可能增加一些難以去除的氣溶膠排放等，但這種增加微乎其微，對(duì)環(huán)境質(zhì)量中PM2.5的影響比例幾乎可以忽略。
電力大氣污染控制仍任重道遠(yuǎn)
盡管電力在控制污染排放方面取得了巨大成就，但污染控制仍任重道遠(yuǎn)。一方面當(dāng)前的污染控制技術(shù)、工藝和設(shè)備選擇、建造和運(yùn)行中仍然存在大量問(wèn)題，如貧煤、無(wú)煙煤的氮氧化物控制問(wèn)題、二氧化硫由于脫硝催化劑選擇問(wèn)題而過(guò)多被催化為三氧化硫，進(jìn)而增加下游設(shè)備的故障及排放煙氣中的氣溶膠問(wèn)題、系統(tǒng)能耗過(guò)高問(wèn)題、除霧器的效果不好等問(wèn)題；另一方面，由于燃煤電廠調(diào)峰任務(wù)加重，在額定負(fù)荷下運(yùn)行的時(shí)間減少，低負(fù)荷運(yùn)行和機(jī)組啟停頻率加大，對(duì)煙氣治理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行造成影響，尤其是在煙氣溫度的降低造成脫硝催化劑不能正常發(fā)揮作用，脫硝效率降低等問(wèn)題。還有一些是煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方法、設(shè)備、運(yùn)行、數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題等。這些問(wèn)題有些是超低排放技術(shù)應(yīng)用中新發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，有些是原有技術(shù)本身的特性或者是世界性共性問(wèn)題。這些問(wèn)題對(duì)電力企業(yè)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)以及環(huán)保監(jiān)管都提出了新的挑戰(zhàn)，需要共同協(xié)作才能逐步解決。但總體來(lái)說(shuō)，這些問(wèn)題是在高污染控制水平下的問(wèn)題，是精益求精的問(wèn)題，是環(huán)保要求更高目標(biāo)下的問(wèn)題，也是需要不斷創(chuàng)新和解決的問(wèn)題，但不能將這些問(wèn)題與低污染治理水平甚至沒(méi)有污染治理下的問(wèn)題混為一談。
對(duì)于電力企業(yè)和行業(yè)，當(dāng)前要按照國(guó)家環(huán)境保護(hù)要求，嚴(yán)格自律，繼續(xù)提高環(huán)保設(shè)施可靠性水平，全面做到達(dá)標(biāo)排放。環(huán)保主管部門應(yīng)根據(jù)技術(shù)發(fā)展的情況、電力轉(zhuǎn)型中煤電角色的轉(zhuǎn)變和運(yùn)行狀態(tài)的變化以及環(huán)保監(jiān)管改革的需要，進(jìn)一步完善污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)保產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)按照法律法規(guī)要求，堅(jiān)持科學(xué)創(chuàng)新，不斷提高污染治理設(shè)施的技術(shù)水平、可靠性、經(jīng)濟(jì)性，盡量減少二次污染的產(chǎn)生。
