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我国燃煤电厂烟气污染排放总体处于较低水平

来源:中国环境报   更新时间:2019-05-15 10:13:05    

  “湿法脱硫是造成PM2.5的元凶。”

  “电厂超低排放劳民伤财,作用不大。”

  ……

  一些有关电厂减排的说法一直在坊间传播,让很多不明真相的人感到迷惑。近日,国家大气污染防治攻关联合中心调研统计了“2+26”城市区域内所有的国控源火电厂排放数据,用数据和事实对这些“传言”进行了回应。

  现场测试火电厂排放情况

  一群专家们扛着每箱二三十斤的烟尘测试仪、烟气测试仪等器材包,沿着烟囱的铁梯艰难盘旋而上,他们要到40米高的排气监测口测量电厂排放的烟气成分。这样的测量工作,攻关团队已经做了十几个。

  姚强是国家大气污染防治攻关联合中心专家、973项目“化石燃料燃烧排放PM2.5源头控制技术的基础研究”首席科学家。他所负责的大气重污染成因与治理攻关专题“排放现状评估和强化管控技术专题”,对“2+26”城市区域内大型燃煤电厂的超低排放情况进行了实地检测和评估。

  此次调研由国内最有实力和代表性的单位参与,包括北京国电龙源环保工程有限公司、生态环境部环境工程评估中心、清华大学、国家环境分析测试中心、国电科学技术研究院、江苏方天电力技术有限公司、国网河北省电力有限公司电力科学研究院等。

  “我们调研统计了‘2+26’城市区域内所有的国控源火电厂排放数据,并且对其中14家燃煤发电机组和1台燃气机组进行了现场调研和测试。”姚强说,“这些实测机组在容量、烟气成分分析、燃煤机组烟气净化工艺等在国内具有普遍的代表性。”

  2015年以来,“2+26”城市区域内大型燃煤电厂开始实施超低排放改造。相关数据显示,燃煤电厂超低排放改造对长三角、珠三角、京津冀等重点区域细颗粒物年均浓度下降的贡献分别达24%、23%和10%。

  姚强解释了选择“2+26”城市区域内火电厂进行调研的原因:“2+26”城市区域内火电厂生产企业有407家,约有1114台机组,总装机容量约1.73亿kW,约占全国火电装机10.61亿kW的16.31%。其中燃气机组约224台,装机容量约0.22亿kW,约占区域总装机容量的12.74%;燃煤机组约890台,装机容量约1.51亿kW,约占区域总装机容量的87.26%。

  “有理由相信,全国其他地区的大型燃煤电厂的排放情况与本次调研是一致的。”姚强说。

  多项污染物排放优于国家法规要求

  “通过对京津冀及周边地区‘2+26’部分燃煤电站烟气污染物排放情况的监测分析发现,我国燃煤电厂烟气污染排放整体上已达到国际先进水平。”姚强介绍说。

  这次对电厂的实测工作,除了对常规的颗粒物、SO2、NOx等进行了系统测量之外,还对其他受关注的污染物如SO3、NH3、PM10、PM2.5、FPM(可过滤颗粒物)和CPM(可凝结颗粒物)进行了测量与分析。

  姚强告诉记者:“目前,世界上美国、日本等绝大多数国家的法规对SO3排放无要求。但我们调研发现,14家测试电厂烟气中SO3平均排放浓度7.42 mg/Nm3;71.43%的机组烟气中SO3排放浓度低于平均排放浓度,烟气净化设备对SO3的协调脱除作用能够更大程度地降低SO3排放浓度。”

  测试结果显示,燃煤电厂PM10排放浓度约0.64-2.55mg/Nm3,平均浓度为1.90mg/Nm3;PM2.5排放浓度约0.5-3.9mg/m3,平均浓度为1.43mg/m3;PM1排放浓度约0.26-1.58mg/m3,平均浓度为0.85mg/m3,电厂排放的PM2.5占PM10的比例约为75%,空气动力学直径小于1μm的PM1占PM10的比例约为40%。姚强说,检测出来的数据均低于美国、欧盟和日本的标准。

  在此次调研过程中,课题组还监测了并不在当前燃煤电厂在线监测和监督性监测方法内的监测项目。“FPM是指能被滤膜直接拦截的颗粒物,其在烟气条件下就以颗粒物的形式存在,即本身就为固体颗粒物;CPM是指在烟气条件下以气态形式存在,当温度降低后随烟气中的水蒸气发生冷凝或自身冷凝形成的颗粒物。”姚强解释说。

  调查显示,燃煤电厂FPM平均排放浓度约2.86mg/Nm3,与燃气电厂接近;CPM平均排放浓度约5.62mg/Nm3,CPM浓度总体大于FPM,二者之和为8.48mg/Nm3,这是烟气排放的所有种类颗粒物之和,1台300MW燃煤机组每小时排放量约9.3kg。“可以看到,这些燃煤电厂烟气排放的所有种类颗粒物浓度之和很低。”姚强介绍说。

  “因此,国内燃煤发电厂燃煤烟气排放的主要污染物远远优于国家法规要求,对于大家关注的CPM和NH3及SO3等污染物的排放总体处于比较低的水平,与常规污染物相比,并不存在大规模排放问题,总体上讲,我国燃煤发电厂的排放水平经过几年努力,已经处于国际领先地位,燃煤电厂湿法脱硫后并未排放大量的颗粒物和盐类。”姚强总结说。

  湿法脱硫造成雾霾?这种说法没有依据

  针对社会上“湿法脱硫造成颗粒物增加,原因是湿法脱硫装置向大气中排放了大量的可溶盐类”的说法,姚强强调:“这种说法没有依据。”

  姚强介绍说,湿法脱硫大幅减轻了我国二氧化硫的污染,在我国近二十年的大气污染控制中起到了不可替代的作用,在我国的二氧化硫和酸雨控制方面,这一技术的推广应用功不可没。同时,二氧化硫也是大气颗粒物二次颗粒物的主要来源,这几年大气颗粒物的源解析表明,硫酸盐的比例下降很快,也是这一技术的主要贡献。

  “我注意到关于湿法脱硫装置向大气中排放大量可溶盐的说法,也有些研究提供了一些数据,主要是从湿法脱硫后的凝结水中进行分析获得的一些数据。现在基本上可以判断,这样的测试方法可能将一部分水蒸气冷凝后又吸收一部分酸性气体形成的酸根离子纳入其中,如有些测试的可溶盐中硫酸根的比例高达90%,这可能是现在部分测试结果偏高的原因。我们建议的测试方法是对主要的气态和液态的污染物进行总体物料平衡分析,这样可以有效避免上述误差。我们目前采用的方法进行了更为严格的区分和分析。”姚强说。

  国际和国内脱硫主要采用“石灰石-石膏湿法脱硫技术”,在本次测试区域内湿法脱硫占煤电装机容量的84.01%;脱硝主要以SCR为主要脱硝技术单元的,占煤电装机容量的占88.69%;一次除尘中静电除尘、电袋除尘和布袋除尘分别约占装机容量的60.50%、24.61%和13.27%,二次除尘中安装湿式电除尘器的占区域煤电装机容量的50.78%。

  根据本次研究,燃煤电厂排放的所有颗粒物,含不在日常监测范围内的可凝结颗粒物在内,其总和均不超过10mg/m3。燃煤电厂排放的颗粒物总和远低于社会上传说的数百mg/m3

  “这次现场检测结果表明这几年来电厂超低排放控制的实施、技术路线的选择是合理的,对大气污染减轻的贡献是明显的。”姚强说。(记者文雯)

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