質(zhì)疑源于兩年前一篇爆紅網(wǎng)文《環(huán)保工程師眼里的霧霾真相》。
爭論引起了決策層的重視。2017年7月，一份內(nèi)參上呈國務(wù)院，隨后獲得批示。8月23日，環(huán)保部為此組織專家研討會，焦點正是干濕法脫硫。
追溯到20年前，干濕法的爭議早已有之，論點則有所不同。
“干法有干法的用途，濕法也有濕法的用途，技術(shù)可以多元化，其中收錄的技術(shù)，企業(yè)可以根據(jù)自身減排目標(biāo)與經(jīng)濟性考量，實現(xiàn)超低排放?！?/p>
2017年9月8日北京李師|攝
污染和開學(xué)一起到來，2017年9月1日晚間，北京空氣質(zhì)量達(dá)到重度污染。
環(huán)保部在當(dāng)天舉辦了發(fā)布會，京津冀大氣污染治理方案首次從年度分解到半年，PM2.5不降反升的城市將要問責(zé)市委書記。
發(fā)布會上，大氣污染起因又受到熱議：為治理污染而上馬的火電廠濕法脫硫設(shè)施，會加劇污染嗎？
對濕法的質(zhì)疑源于兩年前一篇爆紅網(wǎng)文《環(huán)保工程師眼里的霧霾真相》，此文引發(fā)了口水戰(zhàn)，而與濕法對應(yīng)的新型干法脫硫工藝，受到資本的熱捧和關(guān)注。
爭論引起了決策層的重視。2017年7月，一份內(nèi)參上呈國務(wù)院，隨后獲得批示。8月23日，環(huán)保部為此組織專家研討會，焦點正是干濕法脫硫。
濕法為自己“帶鹽”？
二氧化硫不僅本身會帶來酸雨，還是PM2.5的前體物。所謂脫硫，其實就是把煤炭等燃燒產(chǎn)生的大量二氧化硫固定下來，減少排放。
干濕法最直接的差異，是脫硫過程中是否需要水。在濕法中，水的作用主要是溶解二氧化硫，為后續(xù)的化學(xué)反應(yīng)提供更高效的環(huán)境。
環(huán)保部組織的座談會上，既有論據(jù)充分的“批濕派”，也有堅定的“挺濕派”。與會者包括浙江大學(xué)能源學(xué)院教授高翔、國電環(huán)境保護(hù)研究院院長朱法華、華電電力科學(xué)研究院研究員李壯、南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授馮銀廠和山東大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院教授朱維群等。
濕法被質(zhì)疑的最主要原因是煙囪里排出的煙氣“為自己帶鹽”——批濕派認(rèn)為脫硫過程中產(chǎn)生了鹽，而大量可溶于水的鹽被水汽帶走了，這些鹽會形成顆粒物，排放到空氣中，成為PM2.5的重要來源。
批濕法有數(shù)據(jù)為證。李壯在2015年發(fā)表了一篇論文，通過跟蹤研究一臺煤粉爐發(fā)現(xiàn)，除霧效果不佳的濕法脫硫裝置可增加PM2.5排放量。
李壯論文摘要
朱維群認(rèn)為，煙氣中的二氧化硫降下來了，但對PM1.0以下的顆粒及水溶性物質(zhì)無效。他測算，我國燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫每年向大氣排放的40億噸水汽中，鹽量達(dá)到5600萬噸，“可能超過三種常規(guī)污染物的總和”。
如此驚人的數(shù)據(jù)，一些業(yè)內(nèi)專家卻并不認(rèn)同，他們反駁的理由是，水蒸氣中帶走的鹽量很有限。馮銀廠對南方周末記者說，水溶性鹽的含量測定應(yīng)有大規(guī)模監(jiān)測和研究，不能只測定某個企業(yè)、某個運行狀況未知的機組。
在朱法華看來，批濕派專家們可能把水和水蒸氣的概念混淆了：“水里帶有可溶性鹽，但是水蒸氣是不能溶解鹽的，煙氣中約99.6%的水是水蒸氣，只有0.4%左右的水是液態(tài)水，即能夠溶解鹽的液滴?！备鶕?jù)他對電廠煙氣中液滴成分的測量，其溶解鹽的濃度與脫硫漿液、脫硫廢水也有很大的不同。
同樣參會的高翔認(rèn)為，濕法脫硫50攝氏度左右的煙氣溫度不足以揮發(fā)。
對此，朱維群則回應(yīng)稱，除了液滴可以溶解的那部分鹽，還有被水汽“夾帶”著一起排放出來的鹽，實際上煙氣起到了攪拌作用，讓液滴和水汽充分混合在一起，氣液無法真正區(qū)分。因此，他所提到的“溶解”并不完全是物理意義上的溶解于水，也指“夾帶”的過程。
濕法不利于污染擴散？
除了為自己“帶鹽”，環(huán)保工程師的“真相”網(wǎng)文也提到了濕法脫硫溫度低、濕度大、煙囪低等不利于污染物擴散的因素。
朱法華對南方周末記者表示，不能簡單定性而論，他通過公式計算發(fā)現(xiàn)擴散和煙氣與環(huán)境溫度差值有關(guān)。濕法脫硫的煙溫在45-50攝氏度，溫差越大，煙氣抬升高度越高，所以夏季環(huán)境溫度高，溫差小，不利于煙氣抬升；冬季則相反，有利于抬升煙氣。“因此在大多冬季低于10攝氏度的北方實際是更利于煙氣擴散的?！?/p>
至于濕度，朱法華認(rèn)為，北方電廠裝有冷卻塔，排放的水汽是煙囪排放水汽的4-5倍，冷卻塔已經(jīng)存在100年以上，但是并未對周圍空氣產(chǎn)生影響，而北方的水汽蒸發(fā)量遠(yuǎn)高于南方。
“100年前的工業(yè)與目前的工業(yè)沒有可比性。”朱維群對此回應(yīng)，電廠冷卻塔不能說對環(huán)境沒有影響，只是因為循環(huán)水的鹽濃度較低，在沒有大量煙氣存在的條件下，蒸汽中的鹽濃度更低。
幾輪爭辯未見高下?！皬母鱾€方面證明，濕法脫硫是應(yīng)該改進(jìn)了，但是難度比較大?！迸鷿衽芍鲝??！皾穹ú恍枰倪M(jìn)或挽救，甚至都談不上挽救，這種技術(shù)在國內(nèi)外都很成熟，更是國外主流的脫硫工藝?！蓖衽苫貞?yīng)。
主張火電濕法脫硫致霾的國際中國環(huán)境基金會總裁何平與宣稱電力治霾有功的中國電力企業(yè)聯(lián)合會專職副理事長王志軒還曾一正一反，在網(wǎng)絡(luò)上先后五次隔空喊話。
9月1日的環(huán)保部新聞發(fā)布會上，環(huán)保部大氣環(huán)境管理司司長劉炳江對爭論擺出了數(shù)據(jù)：
濕法脫硫是燃煤電廠脫硫的主要技術(shù)，日本濕法脫硫占98%，美國占92%，德國占90%，世界平均占85%。濕法脫硫和干法脫硫有不同的領(lǐng)域，大型燃煤機組基本都采用濕法脫硫，小型的則采用干法。
也有專家形容這場爭辯“不在一個跑道上”。“你們說的太專業(yè)了我聽不懂?！痹谝淮螛I(yè)內(nèi)討論上，一位“老環(huán)保”也對晦澀的技術(shù)問題直搖頭。
濕法致霾，緣起運行不當(dāng)？
實際上，追溯到20年前，干濕法的爭議早已有之，論點則有所不同。
1990年代初，為應(yīng)對酸雨，國內(nèi)開始大范圍增加脫硫裝置。據(jù)一位熱電廠廠長回憶，當(dāng)時最早是干濕法并行，但他們漸漸發(fā)現(xiàn)干法的不安全因素較大。
最常見的傳統(tǒng)干法是鈣法，即往煙道里噴氧化鈣粉。這名廠長回憶，氣體和固體化學(xué)反應(yīng)慢、效率低，此外大量藥劑物料重力太大，大于煙氣流速的推動力，使得煙氣流速受到一定限制，帶不起太多的藥粉，物料發(fā)生垮塌，淤積通道。
更危險的是這會帶來一定的安全隱患，“太重的煙氣不僅未從煙囪里冒出，反而從爐膛觀察口噴出，工人受傷時有發(fā)生?！?/p>
這種說法也得到另一位業(yè)內(nèi)人士的證實：“對電力行業(yè)來說，安全比利潤效率都重要，用非主流的技術(shù)要擔(dān)風(fēng)險，所以推行濕法后濕法工藝的占有率自然就會傾斜?！?/p>
據(jù)朱法華回憶，從1992年到2002年，中國電廠開始大規(guī)模安裝脫硫設(shè)備，成為了工藝試驗場，“基本上匯集了全世界的脫硫工藝，雙堿法、氧化鎂法、氧化鈉法、海水法、爐內(nèi)噴鈣法、活性炭吸附法等等”，一家日本企業(yè)還將電子束脫硫工藝帶到成都熱電廠。
試驗十年后，綜合投資運行成本、安全因素、脫硫效率、運行是否穩(wěn)定等因素，最終得以留存的是一系列濕法工藝和以煙氣循環(huán)流化床為代表的干法脫硫，其中應(yīng)用最多的就是石灰石-石膏濕法脫硫。
網(wǎng)絡(luò)圖
此后，濕法工藝江湖地位逐漸穩(wěn)固，到國家“十一五”期間徹底占據(jù)了霸主地位。根據(jù)國電環(huán)保研究院最新數(shù)據(jù)，2015年，火電行業(yè)脫硫工藝中，各種濕法脫硫占據(jù)的總比例為97.26%，干法僅為1.81%。
對批濕派而言，這組數(shù)據(jù)似乎也是另一個能令人信服的理由：國內(nèi)大批量改造鍋爐以濕法脫硫的時間，恰好與霧霾天氣爆發(fā)的時間吻合——2011年秋，霧霾天氣頻發(fā)成為公眾熱議話題。
關(guān)于時間同步的觀點，挺濕派認(rèn)為“屬于巧合”，PM2.5問題早已有之，只是在2011年因美國大使館監(jiān)測數(shù)據(jù)和微博的傳播，才引發(fā)公眾重視。
馮銀廠認(rèn)為，濕法脫硫存在的一些問題，和早期脫硫裝置的工藝水平、運行狀況、管理水平都有關(guān)系，“如果使用狀況不好，問題就多”。
朱法華則更加直白，“低價中標(biāo)和偷工減料導(dǎo)致工程本身出現(xiàn)問題。”他解釋，從脫硫設(shè)備的大小、材料、厚度上，都有做文章的情況，比如脫硫設(shè)備的直徑減小導(dǎo)致煙氣流速快反應(yīng)不充分，又如除霧器用塑料板代替了穩(wěn)定的鋼板導(dǎo)致日后變形影響使用效果等。
這一問題在行業(yè)內(nèi)早已是不爭事實。朱法華介紹，早期上馬脫硫脫硝設(shè)備時，如果按照2005年國家環(huán)?？偩止嫉摹痘痣姀S煙氣脫硫工程技術(shù)規(guī)范石灰石/石灰-石膏法》中濕法脫硫排放煙氣的霧滴濃度應(yīng)不大于75mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)電廠是超標(biāo)的。這不僅帶來了石膏雨，也意味著排放的其他顆粒物可能更多。
隨著超低排放的實施，濕法脫硫煙氣中的霧滴濃度已越來越低，普遍小于25mg/m3，甚至低于10mg/m3，極大地減少了顆粒物的排放。
新干法工藝興起，或揚長避短？
爭論之下，一些新派干法技術(shù)正在興起。2017年8月15日，在煙臺市南部供熱中心，兩臺采用“AO干法”（大氣協(xié)同超低處理技術(shù)）脫硫脫硝工藝的燃煤鍋爐正在運行。
上海華信國惠環(huán)?？萍加邢薰緹熍_辦事處總經(jīng)理周新棟在這里迎來送往著一批又一批考察團(tuán)，包括需要改造脫硫脫硝設(shè)備的企業(yè)、電力和環(huán)保領(lǐng)域的官員、專家和媒體。
據(jù)周新棟介紹，兩臺100蒸噸的鍋爐已經(jīng)運行了一個采暖季，處理后的煙氣中二氧化硫和氮氧化物都達(dá)到了超低排放的要求。不同于老式的鈣法，AO干法運用了“吸附+氧化”原理，可以快速、高效地將二氧化硫和氮氧化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽與硝酸鹽，并吸附在協(xié)同反應(yīng)劑表面，同時達(dá)到脫除硫、氮的目的。
新式干法不止AO干法一種，朱維群也提出了高效氣相煙氣脫硝技術(shù)。據(jù)朱維群介紹，這種技術(shù)采用了不同的催化劑，但同樣“滿足環(huán)保部超低排放要求”。此外，還可根據(jù)電廠、水泥廠及其他高溫?zé)煔庑枰幚淼膹S家要求，分別使用或部分使用，“特別適合于電廠的脫硫脫硝改造和未預(yù)留脫硫脫硝改造空間的老電廠”。
與濕法致霾的“帶鹽”爭議對應(yīng)，新派干法一大賣點是“煙氣帶出的水汽及所含無機鹽量大為降低”。
另一個賣點是“零費水和無廢水”。華信國惠在提供給參觀者的資料中稱，以河北為例，火電、鋼鐵、水泥三大行業(yè)采用濕法脫硫年耗水量約2.9億噸，相當(dāng)于20個西湖水量。不僅耗水量大，廢水也難處理。
不過，新型干法尚待更多實踐論證。到2017年底，華信國惠的AO干法將會覆蓋煙臺市區(qū)1/3的供暖鍋爐，目前在全國有七十多臺中小型燃煤鍋爐。盡管如此，AO干法目前仍局限于中小型鍋爐，想要從既有的濕法市場中分得一杯羹并不容易。
研發(fā)者坦言，包括AO干法、高效氣相煙氣脫硝技術(shù)、活性焦法等新型干法工藝都存在一些弊端。以活性焦法為例，其投資較大、廢料處理起來相對復(fù)雜。這也是來考察企業(yè)的擔(dān)憂，考察團(tuán)來來去去幾撥，對這種新技術(shù)持保守態(tài)度的不少，山東華泰集團(tuán)熱電廠總經(jīng)理李永生就是其中一個。
李永生的熱電廠使用干式的爐內(nèi)噴鈣法脫硫近十年，因高成本最終在2015年底選擇了濕法脫硫改造，“從我們用的情況看，要想達(dá)到超低排放的標(biāo)準(zhǔn)，干法實在太難太難，需要高價購買含硫量低于0.6%的低硫煤才能實現(xiàn)。”改造濕法后，熱電廠的運行成本也降低到每年兩千多萬元。
爐內(nèi)噴鈣法脫硫。網(wǎng)絡(luò)圖
對新派干法望而卻步的原因，還有李永生不確定AO干法的催化劑成分到底能否提高脫硫效率，“還有廢料如何處理，以前濕法的廢料可以做成石膏板、免燒磚，降低成本?！倍@些，李永生都沒有在考察中找到答案，和他一同考察的其他企業(yè)也還在觀望之中。
周新棟的打算則是，過段時間對這些潛在的客戶逐一拜訪。
成本和排放指標(biāo)是多少？
一邊是猶豫不決的新派干法考察團(tuán)，另一邊卻是蠢蠢欲動的資本。
華信國惠由中國華信能源有限公司、軟銀中國創(chuàng)業(yè)投資有限公司和上海國惠環(huán)?？萍加邢薰竟餐鲑Y組建。軟銀中國被譽為投資界的千里馬，曾成功投資阿里巴巴等企業(yè)，中國華信也是中國民營能源巨頭，連續(xù)四年入圍《財富》世界500強。
盡管沒有突破目前格局，但干法脫硫已經(jīng)“紅”了。在周新棟看來，非電力行業(yè)的脫硫脫硝改造已足夠“吃飽”。被資本看好研發(fā)干法的企業(yè)，還有龍凈環(huán)保、永清環(huán)保、清新環(huán)境等上市公司。
如果說資本重視是為了逐利，決策層的重視則因這場爭論牽扯到大氣污染成因。2017年全國“兩會”上，國務(wù)院總理李克強就提出，重獎能攻克霧霾的形成機理和危害性的科研團(tuán)隊。
2016年12月16日，北京城被霧霾籠罩，可以看見遠(yuǎn)處的煙霧扶搖直上，但卻看不見下面城市的高樓。（東方IC/圖）
對于脫硫脫硝各種工藝，環(huán)保部也并沒有分出高下，而是主張各種工藝在適合自身的使用條件和范圍內(nèi)發(fā)揮。
2017年5月，環(huán)保部發(fā)布了《火電廠污染防治可行技術(shù)指南》，這是火電廠煙氣污染防治技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布，朱法華作為指南的課題負(fù)責(zé)人，把干濕法工藝都考察過了一遍。
“干法有干法的用途，濕法也有濕法的用途，技術(shù)可以多元化，其中收錄的技術(shù)，企業(yè)可以根據(jù)自身減排目標(biāo)與經(jīng)濟性考量，實現(xiàn)超低排放。”朱法華說。
朱法華認(rèn)為，在京津冀大力減煤超億噸后，干濕法的爭議意味著治霾已經(jīng)進(jìn)入了精細(xì)化時代。朱維群也建議，“環(huán)保部應(yīng)該組織公開試驗，評價投入成本、運行成本和排放指標(biāo)，孰優(yōu)孰劣是個簡單的技術(shù)問題，而非復(fù)雜的口水戰(zhàn)?！?/p>
南方周末記者獲悉，2017年9月19日，來自各國的環(huán)保工程師將抵達(dá)中國，一場更大范圍的關(guān)于干濕法脫硫的國際討論將會舉行，“歡迎不同觀點的人前去爭論?！眲⒈f。
來源:千篇一綠 作者:劉佳
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