煤電清潔技術(shù)爭(zhēng)議：“濕法脫硫”還是“干法脫硫”？

2017-11-06 15:05:15 21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

9月，山東省科技發(fā)展戰(zhàn)略研究所副所長(zhǎng)周勇發(fā)表在《科學(xué)與管理》上的一篇論文，再次掀起了業(yè)界對(duì)于濕法脫硫的爭(zhēng)議。其主要結(jié)論認(rèn)為，若干條獨(dú)立證據(jù)鏈證明，濕法脫硫是2013年霧霾形成的主因，并且在之后一直起著主

濕法脫硫——這一當(dāng)前國(guó)際上最為主流的煙氣脫硫工藝，是否為霧霾真正“元兇”的爭(zhēng)議再次回到大眾眼前。

9月中旬，由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)完成的《中國(guó)煤電清潔發(fā)展報(bào)告》于北京發(fā)布，21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者作為提問記者之一全程參與此次會(huì)議。與會(huì)專家除了高度肯定電力行業(yè)在“十一五”、“十二五”期間為降低污染物排放所做的貢獻(xiàn)之外，也充分肯定了濕法脫硫在中國(guó)火電行業(yè)所做的貢獻(xiàn)。

從技術(shù)路線的應(yīng)用來(lái)講，中國(guó)濕法脫硫和干法脫硫的比例與美國(guó)相近，均是以濕法脫硫?yàn)橹鳌⒏煞摿驗(yàn)檩o的應(yīng)用結(jié)構(gòu)。美國(guó)環(huán)保協(xié)會(huì)北京代表處首席代表張建宇表示，美國(guó)的電廠脫硫當(dāng)中，最新2012年數(shù)據(jù)顯示，濕法占80%，干法占19%，“與中國(guó)一致”。

但是，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，無(wú)論是市場(chǎng)還是民眾，對(duì)于中國(guó)煤電的發(fā)展現(xiàn)狀認(rèn)識(shí)并不清晰，甚至存在一些誤解。

“例如，中國(guó)電力發(fā)展總量是已到達(dá)峰值還是仍有發(fā)展空間，發(fā)展水平和世界先進(jìn)水平相比是先進(jìn)還是落后，煤炭應(yīng)該快速退出歷史舞臺(tái)還是需要繼續(xù)發(fā)揮作用等問題，許多人在觀念上較模糊，很大程度上是因?yàn)樾畔⒑褪聦?shí)不對(duì)稱。”中電聯(lián)專職副理事長(zhǎng)王志軒告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者。

而在諸多問題中，煤電對(duì)于環(huán)境改善的貢獻(xiàn)究竟有多大、干法還是濕法脫硫的技術(shù)路線爭(zhēng)議，成為其中最突出的兩個(gè)。

煤電減排

清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)賀克斌向記者介紹，1990年至2015年之間，中國(guó)的二氧化硫排放量從2005年起明顯下降，其中，火電貢獻(xiàn)非常明顯。

“在這期間，為了支持中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電廠逐漸增多，技術(shù)參差不齊。不過，自2005年開始，二氧化硫排放不達(dá)標(biāo)的電廠較之前迅速減少，到2015年超低排放改造開始，二氧化硫的排放顯著下降。”他說(shuō)。

從2006年開始，衛(wèi)星遙感就一直對(duì)硫和氮進(jìn)行追蹤。技術(shù)和數(shù)據(jù)越來(lái)越成熟，可以一致證明硫和氮下降的事實(shí)，這其中主要的貢獻(xiàn)者也是電力，包括一次顆粒物——顆粒物、煙塵和二氧化硫、氮氧化物等明顯下降。

賀克斌說(shuō)：“從全國(guó)的總顆粒物排放來(lái)講，電力一直很低，從上世紀(jì)1990年代開始就不是最高的貢獻(xiàn)者。”同時(shí)他也向記者介紹，目前大氣污染有兩種，一種是簡(jiǎn)單的一次污染，一種是復(fù)雜的復(fù)合污染。截至目前，復(fù)合污染出現(xiàn)過三種，即酸沉降、臭氧和PM2.5。

其中，酸雨問題我國(guó)已經(jīng)基本解決，體現(xiàn)在兩個(gè)非常重要的指標(biāo)，第一是此前30%左右國(guó)土面積的酸雨，2015年變成8.8%，2016年變成7.1%。第二，全國(guó)平均PH值恢復(fù)到了5.6的正常水平。

“最直接的就是火電廠硫、氮降下來(lái)了。”賀克斌分析，“從2013年‘大氣十條’頒布以來(lái)，PM2.5、PM10、二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮這些指標(biāo)都在大幅度降低。”

據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)二氧化硫排放濃度標(biāo)準(zhǔn)曾經(jīng)一度高達(dá)500、1000毫克/立方米，現(xiàn)在只有幾十毫克/立方米，我國(guó)的煤電污染物控制技術(shù)整體水平可以說(shuō)是國(guó)際領(lǐng)先。但從變化因子上看，工業(yè)整體污染物排放是上升的，交通在二氧化硫的貢獻(xiàn)上占比很小，民用排放量也略有上升。

賀克斌在肯定煤電作用的同時(shí)，也提出了下一步將要改進(jìn)的地方。“京津冀的整體工業(yè)排放強(qiáng)度為每平方公里4.9噸，約為電力行業(yè)的10倍。京津冀的民用排放約為每平方公里1.1噸，幾乎是電力行業(yè)的2倍。可以看到，隨著治理進(jìn)程的推進(jìn)，主要矛盾在轉(zhuǎn)化。”他說(shuō)。

他表示，毋容置疑，煤電減排是中國(guó)近十多年來(lái)二氧化硫和氮氧化物等幾種核心大氣污染物總量出現(xiàn)下降拐點(diǎn)的最大功臣，其對(duì)環(huán)境質(zhì)量的改善起到了很大作用。“未來(lái)改善空氣質(zhì)量的潛力，已經(jīng)傳遞到了非電行業(yè)和民用。”他說(shuō)。

技術(shù)爭(zhēng)議

不過，幫助火電行業(yè)成為改善空氣質(zhì)量“功臣”的主要技術(shù)之一——濕法脫硫目前面臨諸多的爭(zhēng)議。

在周勇的文章中，其結(jié)論表示若干條獨(dú)立證據(jù)鏈證明濕法脫硫是2013年霧霾多發(fā)的主因，并且在之后一直起著主導(dǎo)作用。

具體來(lái)看，在一系列針對(duì)電廠的濕法脫硫技術(shù)改造后，大量新增的濕法脫硫排放的含有溶解鹽類和非溶解物的水汽，脫水后產(chǎn)生大量超細(xì)顆粒物，無(wú)法擴(kuò)散，逐漸累積，為霧和霾的形成提供了充足的凝結(jié)核和濕度條件，進(jìn)而引發(fā)霧霾。

山東大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院的朱維群教授也支持這一觀點(diǎn)，在他看來(lái)，濕法脫硫的確是近年來(lái)霧霾形成的主因之一。“脫硫過程中，脫硫液生成了很多鹽，這些化學(xué)鹽，溶于水后隨著煙氣一起排放至大氣中。”他說(shuō)，“現(xiàn)在沒有辦法具體測(cè)算這些逃逸到大氣的污染物有多少，但因?yàn)檎w排放量的巨大，這個(gè)結(jié)果是海量的。”

與之相對(duì)的干法脫硫，朱維群則認(rèn)為不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)鹽這一問題。“干法脫硫過程中沒有溶解鹽，也就談不上后續(xù)的污染問題。”他說(shuō)。

對(duì)于目前濕法脫硫的改善，朱維群向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者坦承，難度非常高;同時(shí)，世界范圍內(nèi)也很難有可以被中國(guó)引進(jìn)或是學(xué)習(xí)的技術(shù)。“發(fā)達(dá)國(guó)家正在逐步淘汰煤炭發(fā)電，實(shí)際上，外國(guó)的技術(shù)已經(jīng)不適合中國(guó)。”

僅從成本角度來(lái)看，濕法脫硫的建造成本相對(duì)干法脫硫更大，但是運(yùn)營(yíng)成本更低。圍繞著濕法脫硫，一直以來(lái)都有諸多質(zhì)疑的聲音。濕法脫硫究竟是霧霾的“元兇”還是“功臣”?

針對(duì)這一問題，國(guó)電環(huán)境保護(hù)院的朱法華也給予21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者正面的回應(yīng)。“首先，在濕法脫硫過程中形成的鹽是不會(huì)升華或者汽化，只能是以固體形式存在或者是溶解在水里面。”他說(shuō)，“這些鹽的溶解度比食鹽低很多，不太容易溶解，可以被過濾的。”

其次，濕法脫硫替代了大量的水汽，依據(jù)他的數(shù)據(jù)，99.6%左右是水蒸氣，而水蒸氣是無(wú)法溶解鹽的，只有0.4%左右的水是液態(tài)水，就是液滴里面可能溶解鹽。“微溶的鹽再乘以0.4%的液態(tài)水，可想而知這個(gè)比例是非常低的。”他說(shuō)。

“我們進(jìn)行了多種方法，在多個(gè)電廠進(jìn)行研究性監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)的結(jié)果都表明石灰石石膏濕法脫硫后，適應(yīng)性排放替代的可溶鹽小于一毫克每立方米，所以這個(gè)濃度很低。折算全國(guó)石灰石石膏濕法脫硫排放的可溶鹽也就是一萬(wàn)噸左右，所以這個(gè)對(duì)霾的影響是非常小的。”他表示。

面向未來(lái)，他也期待新的技術(shù)出現(xiàn)，對(duì)目前的濕法脫硫進(jìn)行一部分的迭代。“這就是國(guó)家大氣專項(xiàng)里提出研究的，資源化技術(shù)。”他說(shuō)，“活性焦脫硫、脫硝、脫汞，把二氧化硫變成硫酸或者是其他硫產(chǎn)品，不過這項(xiàng)技術(shù)目前還在研究和示范過程中。”

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