鞏義泰華機械是一家環(huán)保設(shè)備制造企業(yè)，時時關(guān)注國內(nèi)環(huán)保行情，泰華推薦閱讀本文一個環(huán)保工程師講霧霾成因與燃煤電廠環(huán)保脫硫脫硝設(shè)備市場分析，當前每到秋冬季我國霧霾嚴重引起關(guān)注，實際上進入21世紀，我國的大氣治理力度逐年加大，有關(guān)部門公布的空氣污染物指數(shù)總體趨勢是不斷下降。然而為什么霧霾缺不減反增呢？我們來看基層工程師對脫硫脫硝設(shè)備市場分析。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2015-2020年中國大氣污染治理行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》顯示，2012年，全國工業(yè)廢氣排放量635519億立方米(標態(tài))，比上年減少5.8%，工業(yè)廢氣排放量首次出現(xiàn)了下降，集中式廢氣排放量36832.3億立方米(標態(tài))。2013年，全國工業(yè)廢氣排放量61.34萬億立方米，同比下降3.48%。

霧霾的主要原因我們真的清楚了嗎?

要找到霧霾的主因，就要從我國的能源結(jié)構(gòu)入手。普通人通常很少接觸能源、石化、煉鋼等行業(yè)，所以對環(huán)保，他們通常的感覺就是汽車尾氣、污水排放、甚至亂扔垃圾之類，事實上，雖然這些也是環(huán)境污染的一部分，但不是主要的。

為什么這樣說呢?中國汽車擁有量雖然增長很快，但跟美國等發(fā)達國家比起來還是不多的，發(fā)達國家汽車多年前就有很高的擁有量，但也沒有出現(xiàn)象我國這樣嚴重的霧霾。汽車和餐飲的排放跟燃煤比起來，也只是很小一部分。不論汽車還是餐飲，顯然不足以造成如此嚴重的霧霾。

其實，要找到霧霾主要來源，其實也不難，就是看我們主要的能源來源于哪里，就很容易找到霧霾的真正原因。排放導(dǎo)致霧霾，這點不可否認。

中國的火力發(fā)電占總發(fā)電量的80%左右，而水力發(fā)電僅占百分之十幾，核電、風(fēng)能、光能等新能源發(fā)電僅占百分之幾，由此可見，火電站是我國主要能源提供者，而火電幾乎全部都是以煤為燃料。而鋼鐵、水泥、石油這些重污染行業(yè)，無一例外地都需要燃煤，即便是我們汽車燃油的生產(chǎn)，也是需要煤提供能源或原料，這些所有行業(yè)，也都需要消耗電力，而電力，80%左右來源于煤。

從數(shù)據(jù)來分析，一噸煤產(chǎn)生的二氧化碳約2.5噸，我國2013年煤消耗量約35億噸，約產(chǎn)生二氧化碳87.5億噸。2014年汽油消費量約1億噸，柴油消費量約1.6億噸，全部燃燒產(chǎn)生的二氧化碳約8億噸，不到燃煤產(chǎn)生二氧化碳的10%，而燃煤廢氣除了二氧化碳之外，還有煙塵等雜質(zhì)，廢氣比例來看，顯然燃煤占絕大部分。

所以，中國超過80%的能源來源于煤，也可以就此推出80%左右的廢氣排放來源于煤。煤是主要污染來源。

煤是主要污染來源，這點是毫無疑問的，但作為一個能源消耗大，能源結(jié)構(gòu)以煤為主的“多煤、少氣、缺油”的國家，短期內(nèi)停止用煤，甚至僅僅是減少到一半，都是不可想象的。那直接導(dǎo)致全國大范圍缺電，對經(jīng)濟的打擊不言而喻。

環(huán)保上我們做了多少?

實際上，近年來，針對燃煤火電、化工、采暖的潔凈燃燒技術(shù)已經(jīng)發(fā)展非�？�，脫硫、脫硝已經(jīng)成為必備設(shè)備，到2015年，幾乎所有的火力發(fā)電廠都裝備了脫硫和脫硝設(shè)備，這些比起十幾年前相比是非常大的進步。氮化物也是產(chǎn)生霧霾的原因之一，所以今年夏天的藍天白云，很大程度上得益于今年全國大部分火電廠都投運了煙氣脫硝設(shè)備，大大減少了氮化物排放。

燃煤大戶電力行業(yè)，二氧化硫和氮化物的排放確實大幅度減少，這是我們不能忽略的事實。

目前火電廠幾乎100%都裝了脫硫設(shè)備，大部分裝了脫硝設(shè)備。近些年來，各火電廠為環(huán)保投入的資金數(shù)以千億計，并且根據(jù)有關(guān)部門提供的排放物指標的檢測數(shù)據(jù)，確實在下降，從這個角度說，環(huán)保部門的排放物逐年下降的說法似乎有了證據(jù)。但為什么總體來看，霧霾依舊越來越嚴重?是哪里出了問題?

從本世紀以來，我國火電廠開始在煙氣排放末端加裝脫硫設(shè)備，業(yè)內(nèi)稱脫硫島，并且在近幾年又開始進行脫硝改造，即去除煙氣中影響大氣污染得氮化物。到2015年，火電廠脫硫和脫硝基本普及。

問題在于：環(huán)保部門一直在關(guān)注排放煙氣的多少，而忽視了煙氣的溫度與濕度才是問題所在!

脫硫設(shè)備打了折扣?

霧霾的產(chǎn)生，主要來源于排放的煙氣，不論是根據(jù)常識，還是專業(yè)的試驗都可以證明，煙溫越高，煙升越高，越容易擴散。同時，煙氣溫度直接影響煙氣的濕度，濕度越大的煙氣，越難以擴散，也越容易形成霧霾。所以，煙氣的溫度對于擴散有非常重要的影響。

上個世紀，由于我國沒有安裝煙氣脫硫設(shè)備，火電廠煙氣排放溫度在130-150℃之間，在這個溫度下的煙氣屬于干煙氣，容易擴散，不易形成霧霾。這種情況下，雖然大量含硫含氮化物的煙氣排放到大氣中，但通常不會導(dǎo)致煙氣在低空聚集。

這就是為什么大家記憶中的童年都是白天藍天白云，晚上星光燦爛。那時雖然沒有這么復(fù)雜的環(huán)保設(shè)備，但是煙氣排放溫度高，不容易形成霧霾。

為了控制酸雨，本世紀以來，提高了環(huán)保要求，引進國外的脫硫技術(shù)，煙氣脫硫開始在火電廠普及。

我國能源消耗主要是燃煤，最大的燃煤用戶是電廠鍋爐。電廠鍋爐全部上了煙氣脫硫，并且超過90%是濕法脫硫，濕法脫硫之后的煙氣溫度在30-50℃左右的，濕度在100~200g/Nm3(克/標方)，而我國大氣的平均濕度僅為9g/Nm3，鍋爐濕法脫硫排煙濕度為大氣平均濕度的10倍以上，溫度比脫硫前低80-100℃�？偭可峡�，按噸煤燃燒濕法脫硫煙氣帶出1噸水估算，我國燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫每年向大氣排放約40億噸的水蒸氣。按照煙囪設(shè)計規(guī)范，由于污染霧濃度降低，脫硫后防腐濕煙囪通常只有原來干煙囪高度的一半，煙囪高度降低、濕度增大，使排煙難以擴散。

脫硫不是從國外引進的先進技術(shù)嗎?為什么引進后不行了呢?問題出在哪兒呢?

根據(jù)國外經(jīng)驗，濕法脫硫島通常需要加裝煙氣再熱器(業(yè)內(nèi)稱GGH，Gas gas heater)，將煙氣溫度抬升到80度以上排放。采用80度以上高溫?zé)煔馀欧�，這在不少發(fā)達國家是排放硬性標準。例如，德國的《大型燃燒設(shè)備法》規(guī)定，煙囪入口溫度不得低于72℃;英國規(guī)定排煙溫度不得低于80℃，日本規(guī)定排煙溫度在90-100℃。采用GGH加熱煙氣的工藝是國外早已成熟的技術(shù)，但在我國卻大面積出現(xiàn)了新的問題，就是系統(tǒng)堵塞，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運行。

原因在哪兒呢?主要是兩點：1、脫硫公司或者因為沒有吃透技術(shù)，或者為了節(jié)約成本，對脫硫工藝和布置進行了不恰當?shù)暮喕�。例如，國外的流程是，脫硫后的煙氣需要除霧，除霧后的煙氣從脫硫塔進入煙氣再熱器的下部進行換熱，這樣可以保留較長的煙道，以便除霧不盡的含有石膏液滴的煙氣充分沉降，不至于堵塞設(shè)備。國內(nèi)幾乎所有的脫硫后的煙氣都是從GGH(煙氣再熱器)上部直接進入，這樣固然可以簡化煙道布置，節(jié)約投資成本，但是，由于石膏液滴除霧不完全，或運行時吸收塔液面控制不好，由于重力影響，導(dǎo)致石膏漿液很容易在煙氣再熱器上部附著，造成設(shè)備經(jīng)常堵塞，設(shè)備無法正常運行。2、部分設(shè)備的選型或質(zhì)量存在問題，比較典型的是除霧器選型不當或質(zhì)量不好，導(dǎo)致除霧余量不夠，效果不好。

引進的技術(shù)沒有吃透，在設(shè)計、制造等方面存在問題不少，設(shè)備的運行故障頻發(fā)。之所以造成這種局面，也存在政策上的原因，國家劃定了總體完成脫硫脫硝的時間表，但對各企業(yè)而言，脫硫是個很大的投入，越晚上脫硫，成本越低。這就造成了全國在要求的時間節(jié)點到來之前，短期內(nèi)大量上脫硫項目，遠遠超出市場承受力。一窩蜂上脫硫。一時間，國內(nèi)大大小小脫硫公司紛紛冒出，甚至有不少脫硫公司實際上是幾個人，幾張桌子的皮包公司。在這種亂象之下，不出問題，也不可能了。

“磚家”的建議靠譜嗎?

這個時候，我們的專家出現(xiàn)了，某些所謂的專家，不是積極研究如何改進工藝，提高排放標準，而是想方設(shè)法用最少的錢，換取更大的利益，哪怕犧牲環(huán)境與健康。他們認為，GGH(煙氣再熱器)不是必要的設(shè)備，建議取消。理由是：1、經(jīng)常堵塞，導(dǎo)致脫硫島無法運行，甚至影響整個機組的運行安全，導(dǎo)致機組停機帶來巨大經(jīng)濟損失。2、取消GGH(煙氣再熱器)對脫硫效率幾乎沒有影響，不影響排放指標的實現(xiàn)，甚至因為沒有泄漏，甚至有利于提高脫硫效率。3、由于排煙溫度高，消耗了熱量，降低了機組效率，不利于節(jié)能。

這些理由說的符合實際嗎?符合，每一條都是實際情況。但取消煙氣再熱器依然不是正確的選擇，這是典型的因噎廢食!環(huán)保與節(jié)能，某些時候，是無法雙贏的，必然要做出誰優(yōu)先的選擇。某一種小范圍內(nèi)的能源是有限的，但自然界總體看來，能量必然是守恒的，既不會增加，也不會減少，只會從一種形式轉(zhuǎn)為另一種形式，這是中學(xué)教材中的常識。而環(huán)保，本來是一個很專業(yè)的科學(xué)領(lǐng)域，幾乎所有的環(huán)保設(shè)備都會存在能源消耗。但是，不知出于何種原因，某些人卻硬要將節(jié)能與環(huán)�；鞛橐粓F，似乎環(huán)保就是少用電，少開車那么簡單。

于是，在某些專家的建議下，有關(guān)部門的默許下，國家又開始了大規(guī)模取消GGH(煙氣再熱器)的運動。一大批新上的電廠不再要求安裝GGH，已經(jīng)安裝的電廠開始大規(guī)模拆除GGH，排煙溫度的要求也沒人提了，某些電廠的排煙溫度幾乎接近大氣溫度。溫度越低，煙氣濕度越大。而我國排煙溫度和濕度在現(xiàn)行的大氣污染控制指標中還沒有詳細規(guī)定。

這樣的結(jié)果是直接導(dǎo)致大量煙氣低溫、高濕度排放。低溫、高濕度的煙氣難以擴散，霧霾也就越來越嚴重。這也可以解釋為什么夏天霧霾比冬天少。夏天雖然一樣是用電高峰，但溫度較高，煙氣濕度較低，擴散較快。對于電廠等企業(yè)來說，他們更樂意煙氣低溫排放，因為低溫?zé)煔馀欧�，不僅省去了GGH(煙氣再熱器)的設(shè)備費用，同時意味著鍋爐有更高的效率，更低的發(fā)電成本。

排放高溫?zé)煔獾臒焽杩趲缀醪豢梢姛熿F，而低溫排放煙氣煙囪口存在明顯的煙霧。如果住在電廠周圍，你會有更明顯地感受，每一片樹葉上都是厚厚一層石膏灰，這是脫硫后煙氣攜帶的小的石膏液滴和煤灰的混合物。筆者到過近百家電廠，不用進電廠，只需將車停在附近半天，就知道該廠的煙氣勢低溫排放還是高溫排放，如果車上積了厚厚一層灰，一定是低溫排放。而焦點在于：這些極大污染周邊環(huán)境的、含有大量石膏灰低溫排放的煙氣，是符合環(huán)保要求的!

發(fā)達國家是怎么做的呢?

事實上，一些發(fā)達國家，煙氣排放溫度一直是環(huán)保要求的剛性指標，通常要求在80度以上。

日本，由于日本是個島國，為了避免對本國的污染，要求排放大氣溫度90-100℃，幾乎所有的火電廠都安裝了煙氣再熱器。

在美國，除了一部分電廠安裝煙氣再熱器，也有部分火電廠采用天然氣加熱煙氣的方式進行排放，均采用高溫排放。

在德國，要求排放溫度不低于72℃，除了安裝煙氣再熱器，同時推廣其他煙氣加熱技術(shù)，煙氣通過冷卻塔余熱加熱的方式。

英國，要求煙氣排放溫度不低于80℃，主要采用煙氣再熱器加熱方式。

這些國家，都是強制要求煙氣高溫排放。而我國，越來越多的火電廠都采用低溫排放煙氣。經(jīng)過濕法脫硫后的煙氣，如果不經(jīng)過再加熱，排放溫度只有40-50℃。

那么問題來了：發(fā)達國家裝設(shè)煙氣再熱器的不會發(fā)生設(shè)備堵塞嗎?不能說完全沒有，這與運行狀況有關(guān)，但絕沒有國內(nèi)這般普遍，基本都能滿足正常運行。所以，毫無疑問，取消煙氣再熱器無疑個因噎廢食的錯誤決策!

煤改氣能避免霧霾嗎?燃煤是污染主因，減少煤的使用量就可以避免大氣污染嗎?答案是否定的。

天然氣燃燒增加了排煙濕度和氮氧化物總量。天然氣所含顆粒物和二氧化硫低，一直是作為大氣治理的措施之一，煤改氣對于減少顆粒物和二氧化硫排放量有利，卻增加了排煙濕度和氮氧化物排放量。

計算表明，每立方米天然氣燃燒會排放其兩倍體積的水蒸氣，并且因為燃燒溫度高產(chǎn)生的氮氧化物含量比燃煤高，由于設(shè)計標準問題，天然氣燃燒的煙囪更低，北京有許多小區(qū)采暖天然氣鍋爐排放煙囪就在居民樓頂。按照我國年天然氣消耗量1600多億立方米估算，每年天然氣燃燒產(chǎn)生的水蒸氣量超過3200億立方米，相當于向大氣排放水分接近3億噸。

此外，鋼鐵、熱力鍋爐、有色金屬、氧化鋁、化工、餐飲等行業(yè)也都在向大氣大量排水分，這些水分與排放的煙氣一起，更容易形成霧霾。

我們該怎么做?

1、完善空氣污染控制標準，在大氣污染控制標準中增加排煙溫度、濕度控制的內(nèi)容，比如將排煙控制規(guī)定在高于大氣溫度約60℃(或?qū)嶋H溫度不低于80℃)、濕度低于90%，在解決大氣霧霾污染的同時，同步實現(xiàn)節(jié)能和節(jié)水。

2、對各電廠的脫硫島進行改造，除了擴容之外，盡快增設(shè)煙氣再熱器，將各電廠已取消的GGH設(shè)備恢復(fù)或采用其他方式加熱煙氣再進行排放，尤其是離市區(qū)較近，人口密集區(qū)域的電廠排放煙氣必須經(jīng)過加熱才能排放。

3、煙溫較低、濕度較大的煙氣的煙囪設(shè)計標準需要更改，對于低溫的濕煙氣，不論污染物是否達標，都需要更高的煙囪高度才能滿足要求。

4、逐步推廣近零排放技術(shù)，進一步加快環(huán)保改造。

5、在環(huán)保政策上，不要再提“環(huán)保與節(jié)能并舉”，對于民用而言，環(huán)保與節(jié)能或許具有一致性，這個提法似乎沒有大問題，但對大多數(shù)工業(yè)而言，要想環(huán)保，就無法節(jié)能。以電廠為例，增加脫硝、脫硫、以及未來可能要求的脫碳等環(huán)保措施，勢必增加能源的消耗量。對電廠而言，環(huán)保花錢，讓他們投入環(huán)保設(shè)備的驅(qū)動力無非是怕罰款，而節(jié)能，是有利于企業(yè)自身利益的，這本身就是驅(qū)動力。也正因為如此，不少電廠以節(jié)能為理由，停開或少開部分環(huán)保設(shè)備，導(dǎo)致污染排放增加。

本文來自中國大氣網(wǎng)，泰華機械生產(chǎn)制造氣力輸送設(shè)備，干法脫硫設(shè)備，脫硫噴射泵，爐內(nèi)噴鈣脫硫設(shè)備，歡迎咨詢。