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中国绿发会提案:建议尽快进行雾霾主因确证及其治理方法选择

时间:2019-01-11 11:42

来源:中国绿发会

作者:朱维群

有关学者从大数据数据分析、湿法脱硫工艺原理及相关实验结果等多方面综合得出,湿法脱硫烟气水汽含盐排放是造成我国雾霾大面积发生的一个主要原因。目前许多主管部门也认识到这一问题,正在进行烟气“脱白”,但“脱白”投资大,效果差,应该认真评价烟气“脱白”是控制雾霾的有效方法还是“错上加错”,从投资成本、运行成本及排放指标等多方面详细客观地评价所采取的方法。建议进行燃煤烟气污染物干式高效脱除技术研发,经济可行地减少燃煤烟气水汽及含盐的排放,从而降低雾霾的产生。

一、燃煤烟气湿法脱硫存在的问题:

燃煤烟气湿法脱硫不仅存在脱硫废水处理难题,而且也存在着烟气废汽排放问题。在湿法脱硫的循环液中,各种溶解在水中的盐的粒子大小约为PM(10-6)的万分之一。在脱硫过程中,脱硫循环液与烟气的比例一般在10L/m3,形成的饱和湿烟气中的水含量约为150g/m3,当烟气以3~4米/秒的速度在脱硫塔及烟囱中流动时,盐、水气和烟气形成的是一均匀的气溶胶体系。湿法脱硫之后加装的湿式电除尘或高效除雾器只能除去烟气水汽中的部分较大颗粒,对PM1.0以下的颗粒及水溶性盐无效。一种工况条件下的检测分析结果表明:我国湿法脱硫烟气每年可能排放5600万吨水溶性盐,相当于SO2、NOx和烟尘三种常规污染物的总和,这应该是我国雾霾大面积、高强度发生的一个主要原因。

目前许多主管部门也认识到这一问题,正在进行烟气“脱白”以减少水溶性盐的排放量,但“脱白”投资大,效果差,存在以下缺点:1)冷凝水汽的水质不高,pH=2~3,具有腐蚀性;2)需要价格较高、换热面积较大的耐腐蚀换热器;3)水汽排放量降低有限,最多降低20%,仍然有80%的水汽排放;4)电厂冷源缺乏,或增加大量成本。

二、对策建议

1.对湿法脱硫烟气的全成分采取多种分析方法进行研究性检测,详细评估湿法脱硫烟气水汽含盐量对雾霾的贡献率,提高我国雾霾治理技术的有效性。

2.认真分析评价烟气“脱白”是控制雾霾的有效方法还是“错上加错”,从投资成本、运行成本及排放指标等多方面详细客观地评价所采取的方法。

3.进行燃煤烟气污染物干式高效脱除技术研发,从污控装置投入成本、运行成本及排放指标等多方面详细客观公正地评价一烟气处理技术。

附件:湿法脱硫烟气中霾的分析及解决途径

我国燃煤烟气90%以上采用湿法脱硫技术,分析表明其排放水汽含盐排放很可能是雾霾大面积发生的一个主要原因。讨论了避免烟气水汽及所含无机盐排放的方法,提出了燃煤烟气污染物干式脱除技术,该技术具有固定投资少、运行费用低、能耗水耗少,脱硫脱硝效率高等优势,具有显著的环境效益和经济效益。

1.课题背景

我国大范围雾霾天气的频繁发生,极大地影响了社会经济的发展和人们的身体健康,已成民生之患、民心之痛。

据环保部门重点监测, 2015年与2014年相比,SO2、NOx、PM10、PM2.5年浓度分别下降38.1%、11.8%、12.3%、6.2%。但是雾霾天气却未得到改善。原因何在?

表1-1 大气污染物排放标准

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大气污染物排放标准制定的初衷并非是治理雾霾,而是治理环境空气质量标准中限定的三种常规污染物——烟尘、二氧化硫和氮氧化物,它们是雾霾污染物的主要成分,与雾霾关系密切。从总体来看,燃煤电厂三种常规污染物的排放已不是影响环境质量和雾霾形成的主要原因。通过对湿法脱硫过程的分析,我们认为湿法脱硫烟气中水汽及所含水溶性盐很可能是雾霾发生一个主要原因。

2.湿法脱硫烟气中霾的分析

2.1现有湿法脱硫技术的应用

国内正在实施的超低排放工艺流程图如下:

52.jpg

据统计,目前全球燃煤电厂已有数千台烟气脱硫装置,总装机容量超过240GW。目前国内湿法脱硫工艺主要采用石灰石/石膏法,这种技术工艺成熟,脱硫效率较高,但固定投资大,能耗高,水耗量大。2×300 MW机组石灰石-石膏法脱硫数据如表2-1所示:

表2-1石灰石-石膏法脱硫运行结果数据表

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目前认识到的湿法脱硫问题主要如下:

(1)石灰石石膏法湿法脱硫装置固定投资较大。

(2)湿法脱硫运行费用高, 2×300 MW的机组的年耗电量高达37500 MW/h,相当于燃烧4614 t标准煤。

(3)耗水量大,按年运行6000 h计则年水耗近82.5万吨水,每小时消耗137.5 t水。

(4)每脱除一吨SO2就会排放0.72吨CO2。

(5)脱硫产物难以有效利用 与矿石膏相比,脱硫石膏质地松散,堆砌量越来越大。

(6)湿法脱硫装置设备及烟囱腐蚀严重。

湿法脱硫之后加装的湿式电除尘或高效除雾器虽然能够除去烟气中的部分固体颗粒,但对PM1.0以下的颗粒及水溶性物质无效。湿式电除尘也存在下述问题:(1)增加了湿烟气中的水雾含量,使烟囱冒“白烟”的现象更加严重;(2)设备运行能耗(含阻力能耗)增大约1000-1200kw;(3)相比减排效果,湿电除尘器的运行成本过高(超过1500元/h)。在实际运行过程中,受锅炉灰分、烟气流速等影响,除雾效率会有所下降,有的公司数据是25mg/Nm3。

湿法脱硫烟气中的较大颗粒在燃煤电厂附近降落形成石膏雨;水汽在烟囱附近凝结产生“白烟”或“白羽”;加装GGH只能降低“石膏雨”和“白烟”,不能消除更微小颗粒或水溶性物质。

编辑:李丹

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