对新华网 网传燃煤电厂脱硫脱硝加剧雾霾——中

    我们首先要把“污染物”和 “雾霾”的差别分清楚：“空气污染物” 一般是指二氧化硫、氮氧化物、PM(颗粒物)、VOC(挥发性有机

化合物)等，主要来自燃烧化石燃料的一次排放和扬尘。“雾霾”是雾和空气中的灰尘、硫酸、硝酸还有机碳氢化合物等颗粒物组成的气

溶胶;气溶胶中主要成分PM2.5由一次排放和二次转化生成。二次转化是指由二氧化硫、氨、氮氧化物和挥发性有机物等在大气中通过化学

反应而生成。也就是说，雾霾在一定的环境条件可以通过化学反应生成，而 “污染物”减少， 并不一定表示雾霾就减少。

不可否认，电厂除尘、脱硫脱硝的实施降低了燃煤的 “污染物” ——二氧化硫、氮氧化物、PM(颗粒物)等，然而我们要

讨论的焦点是脱硫脱硝的过程，即由于湿法脱硫和卸掉 “烟气加热器(GGH)”，使燃煤烟气低空，低温和非饱和烟气排放是否导致雾霾加剧的问题。

首先讨论“烟气加热器(GGH)”的问题。根据韩璞、毛新静等关于GGH的利弊分析文章(电力科学与工程，2006， No.2)，安装GGH的主要作用是提高排烟温度和抬升高度。湿法烟气脱硫中，烟气加热器可以将吸收塔出口排烟温度从40 - 50 ℃升高到80 ℃左右，从而提高烟气从烟囱排放时的抬升高度。根据对某电厂实际工程的计算，对于2 × 300 MW机组合用1个烟囱，烟囱高度为210 m，在环境湿度未饱和的条件下，安装和不安装GGH的烟气抬升高度分别为524m和274m，有明显的差异。而GGH的副作用主要是投资和运行费用增加，脱硫系统运行故障增加。

根据常识，烟气温度越高，烟气升得越高，越容易扩散，对地面的污染就会减少。所以烟气的温度对于扩散有非常重要的影响。大部分发达国家，对烟气排放温度都有要求。

日本要求排放烟气温度90 - 100℃，德国要求排放温度不低于72℃，英国要求排放温度不低于80℃，而这些国家几乎所有的火电厂都安装了烟气GGH。美国环保标准对烟囱排烟温度没有要求，美国电厂考虑到烟温过低对周围环境产生不利影响，除了一部分电厂安装GGH，也有部分火电厂采用天然气加热烟气的方式进行排放，还有部分火电厂在脱硫塔上部的烟囱上，增加电除霾装置，将脱硫塔排出的烟汽，用电再加热到120～142℃排放。部分扩散条件特别好的电厂采用了直接排放。

湿法脱硫技术引进中国后，GGH作为一个基本工艺环节安装，由于没有吃透技术和施工粗糙，导致设备的运行故障频发。另外中国未制定锅炉烟气排放温度限制标准，企业不愿增加投资和运转费用。因此在专家的建议和环保部门的默许下，电厂大规模取消GGH，新上的电厂不再要求安装GGH。

这样目前90%用湿法脱硫的电厂直接排放脱硫后的40 -50℃之间的未饱和湿烟气 (1 台 300MW机组约每小时排出75吨，全国约 2700台)。烟气含有脱硫时的水分，湿度在10～18%。未饱和湿烟气经过三个阶段的演变，致使雾霾加剧。

首先，燃煤烟气脱硫的水汽、二氧化碳和微尘都带负电荷。脱硫后的低温烟汽经过烟囱排放时，三者在运动中吸附，经化合反应和置换反应，演变成酸性盐颗粒物。而这一过程致使 PM2.5增加，由基金会的工程师估算为3 - 8%。这就是为什么电厂脱硫后，环保部门测出烟气含尘率大于脱硫前。

低温烟汽排出烟囱后，在低空慢慢扩散，烟囱排放的酸性气体、碱性气体与大气中水汽、酸性和碱性气体化合，这一过程在无风的情况下，在1小时内将增加30～80%的PM2.5颗粒物，这就是脱硫后烟汽“大白龙”为什么变得特别长的原因。

在有风情况下，这些烟汽会很快扩散。在无风遇大气逆温时，烟囱排放的富有湿性的酸性气体和碱性气体，像催化剂一样与大气中H2O和CO2等清洁气体、汽车排放的氮氧化物和其它工业排放SO2等气体，进行酸性气体和碱性离子快速发生酸碱中和的化合和置换反应，这一过程大气中短时间内(8小时)将增加300～800%PM2.5颗粒物，致使重度雾霾爆发。这就是为什么中德联合研究发现在北京及华北地区雾霾期间，空气中硫酸盐数量快速上升的原因 (Yafang Cheng, etc. Science Advances, Vol 2, NO. 12, December 2016)。