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超低排放改造常見(jiàn)現(xiàn)象及其形成因素
隨著2014年《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃》的發(fā)布，開啟了我國(guó)大氣環(huán)保史的變革，近乎嚴(yán)苛的排放標(biāo)準(zhǔn)表明了從中央到地方政府自上而下治理大氣污染的決心。受到政府鼓勵(lì)的各地方燃煤火電企業(yè)超低排放改造工作進(jìn)行的如火如荼，一年多以來(lái)這些技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于京津冀、山西、內(nèi)蒙古、長(zhǎng)三角、珠三角和重慶等地。
其中天津市計(jì)劃2015年力爭(zhēng)完成612.4萬(wàn)千瓦機(jī)組環(huán)保改造，力爭(zhēng)2017年前完成全部30萬(wàn)千瓦及以上公用燃煤發(fā)電機(jī)組的環(huán)保改造工作，共計(jì)877.4萬(wàn)千瓦；山西省力爭(zhēng)2015年實(shí)施改造容量達(dá)1000萬(wàn)千瓦以上(含已完成改造60萬(wàn)千瓦)；山東省預(yù)計(jì)年底已投運(yùn)燃煤超低排放機(jī)組可達(dá)到52臺(tái)，總裝機(jī)容量1449萬(wàn)千瓦；內(nèi)蒙古已完成脫硫設(shè)施增容改造總裝機(jī)容量1565萬(wàn)千瓦，脫硝設(shè)施建設(shè)總裝機(jī)容量3479萬(wàn)千瓦；西南地區(qū)重慶神華萬(wàn)州2×1050MW超低排放機(jī)組已運(yùn)行近4個(gè)月；廣東省博賀電廠1期2×1000MW超低排放機(jī)組即將投運(yùn)、國(guó)華清遠(yuǎn)電廠1期2×1000MW近日已開始新建，華潤(rùn)熱電廠、國(guó)華惠州電廠等已于去年進(jìn)行了超低排放改造。
很多已完成改造的機(jī)組運(yùn)行結(jié)果穩(wěn)定，環(huán)保部對(duì)排放煙氣實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保排放達(dá)標(biāo)。同時(shí)，從事煤電大氣污染物減排的環(huán)保企業(yè)也積極研發(fā)創(chuàng)新技術(shù)，力求為煤電企業(yè)提供更經(jīng)濟(jì)而的治污技術(shù)。
然而創(chuàng)新技術(shù)的推廣并非一帆風(fēng)順，這一年來(lái)很多對(duì)于運(yùn)用新技術(shù)的超低排放效果存在認(rèn)識(shí)誤區(qū)的文章，頻頻在網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了煤電企業(yè)以及環(huán)保企業(yè)的社會(huì)公眾形象和公司商譽(yù)，且對(duì)市場(chǎng)環(huán)境，甚至環(huán)保產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成嚴(yán)重不良影響。在此，記者就常見(jiàn)的超低排放改造過(guò)程中存在的一些常見(jiàn)現(xiàn)象及問(wèn)題進(jìn)行了專業(yè)咨詢，并將咨詢結(jié)果加以整理，以期能為社會(huì)公眾了解超低排放創(chuàng)新技術(shù)提供一些幫助。
1、“藍(lán)煙”問(wèn)題及其可能形成因素
我們知道物體呈現(xiàn)某種顏色就是由于該物體的組成物質(zhì)的電子的激發(fā)能量在某個(gè)范圍內(nèi)，恰好能夠吸收某些波長(zhǎng)的光線，而將其它光線反射，反射光線的顏色就是物體的顏色。“藍(lán)煙”到底是什么？有人從超低排放項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)所排放煙氣含有藍(lán)煙拖尾現(xiàn)象，認(rèn)為煙氣塵含量并未達(dá)到超低排放<5mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)。
據(jù)專家分析，從科學(xué)的角度來(lái)講這種單純依靠肉眼所見(jiàn)就進(jìn)行判斷顯然是有失嚴(yán)謹(jǐn)，“藍(lán)煙”的形成原因主要因?yàn)闊熡鹬蠸O3氣凝膠、NH3氣凝膠在光照條件下反射引起；同時(shí)尾跡的問(wèn)題還與當(dāng)時(shí)的氣相條件相關(guān)，在陰天和在晴天所看到的“藍(lán)煙”程度是不一樣的，由于天氣條件不同造成了視覺(jué)效果的極大差異，是正常的物理現(xiàn)象，因此不能以煙氣的藍(lán)色作為煙塵濃度超標(biāo)的判斷依據(jù)。
2、煙氣為何會(huì)呈現(xiàn)白色？
正常情況下煙氣中含有一定的水蒸氣，在煙囪尾部和空氣接觸時(shí)由于溫度下降導(dǎo)致飽和水蒸氣析出，就會(huì)呈現(xiàn)輕微的白霧現(xiàn)象，煙氣的“白色”程度與煙囪所處環(huán)境溫度和天氣有很大關(guān)系（圖1），環(huán)境溫度出口煙氣溫差越大，煙囪出口處白色現(xiàn)象就越明顯，所以冬季和夏季，白天和夜晚，晴天和陰天都會(huì)顯示出不同程度的“白色”；另外，有時(shí)火電廠所燃煤質(zhì)水分含量較平常高，燃煤煙氣中水蒸氣含量也就越高，在同樣的處理?xiàng)l件下排向大氣的煙氣中霧滴含量也可能較平時(shí)高一些，白色煙霧現(xiàn)象也會(huì)比平常明顯。
3、天若下“雨”，你并不用擔(dān)心！
網(wǎng)絡(luò)文章認(rèn)為“煙囪雨”是煙氣中夾帶的石膏漿液，所以理所當(dāng)然的認(rèn)為其是“石膏雨”。實(shí)際上“煙囪雨”和石膏雨在理論上是兩個(gè)不同的概念。“煙囪雨”的形成原因很多，不僅與除霧器的設(shè)備性能有關(guān)，還與當(dāng)?shù)貧庀蟓h(huán)境和煙囪結(jié)構(gòu)等有關(guān)。
“煙囪雨”的形成與漿液液滴濃度兩者之間有所，但不能作為“煙囪雨”形成的*判據(jù)，即使是運(yùn)行效果好的除霧器其煙囪出口也在特定的氣象條件下會(huì)出現(xiàn)“煙囪雨”的現(xiàn)象（參考上一條“白煙”形成原理）。由于出口凝結(jié)水滴對(duì)凈煙氣相SO3、HCl等酸性氣體的吸收作用，正常情況下煙囪出口凝結(jié)液是酸性的，pH值小于7。
4、煙氣自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（CEMS）和檢測(cè)方法
CEMS是指對(duì)大氣污染源排放的氣態(tài)污染物和顆粒物進(jìn)行濃度和排放總量連續(xù)監(jiān)測(cè)并將信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)街鞴懿块T的裝置，被稱為“煙氣自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)”，分別由氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、顆粒物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集處理與通訊子系統(tǒng)組成。
隨著國(guó)家相關(guān)排放要求的日趨嚴(yán)格，高標(biāo)準(zhǔn)的超低濃度檢測(cè)往往需要精度更高、檢測(cè)性能更好的設(shè)備。因此超低排放改造的同時(shí)很多檢測(cè)設(shè)備也隨著更新，現(xiàn)在很多改造項(xiàng)目大都采用德國(guó)進(jìn)口設(shè)備，定期接受環(huán)保部門手工測(cè)量比對(duì)，CEMS數(shù)據(jù)修正以手工實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為修正基準(zhǔn)，再一次保障了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)。
除塵器的出口監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是在《固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法（GB/T16157-1996）》標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，環(huán)保部2015年6月19日以環(huán)函辦[2015]60號(hào)文向中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站下達(dá)了《固定污染物排放低濃度顆粒物（煙塵）質(zhì)量濃度的測(cè)定手工重量法（ISO12141:2002）》項(xiàng)目計(jì)劃要求編制的《固定污染源低濃度顆粒物測(cè)定方法——重量法》。
本方法使用濾膜采集固定污染源排氣中的顆粒物，通過(guò)稱重法確定采集的顆粒物質(zhì)量，結(jié)合采樣體積得到所測(cè)顆粒物的濃度。在等速采樣過(guò)程中由采樣儀自動(dòng)控制使采樣點(diǎn)流速和煙氣流速相匹配，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
網(wǎng)格式采樣過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)煙氣流場(chǎng)不均勻，不同采樣點(diǎn)的煙氣流速差異等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象是十分正常的。此外國(guó)家規(guī)定的固定污染源中二氧化硫的測(cè)定方法有：碘量法、定電位電解法和非分散紅外吸收法；氮氧化物的測(cè)定方法為紫外分光光度法和鹽酸萘乙二胺分光光度法；汞及其化合物的測(cè)定采用冷原子吸收分光光度法。
5、細(xì)顆粒物
細(xì)顆粒物是指粒徑小于2.5μm的顆粒物，也叫PM2.5，由于粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。現(xiàn)階段煤炭在我國(guó)城市能源結(jié)果中占有相當(dāng)比重，因此燃煤一直是城市顆粒物的主要貢獻(xiàn)源之一。
2012年國(guó)家出臺(tái)的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定了細(xì)顆粒物污染物控制標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定要求居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)細(xì)顆粒物(PM2.5)年平均小于35μg/m3。環(huán)保部部長(zhǎng)陳吉寧在“十三五”規(guī)劃中指出，“十三五”時(shí)期環(huán)境保護(hù)要以提高環(huán)境質(zhì)量為核心，擴(kuò)大污染物總量控制范圍，將細(xì)顆粒物等環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)列入約束性指標(biāo)。
目前還未有關(guān)于火電廠煙氣細(xì)顆粒物排放的具體標(biāo)準(zhǔn)，但是大氣細(xì)顆粒物來(lái)源和構(gòu)成的復(fù)雜性決定僅控制一次顆粒物排放不能降低PM2.5排放量，需要同時(shí)控制二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物、氨等前體物的排放量，采取多途徑控制，多種污染物協(xié)同治理，才能促進(jìn)大氣環(huán)境質(zhì)量有效改善。
顯然從網(wǎng)絡(luò)yulun中可以看出人們對(duì)于新技術(shù)的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用還存在很多質(zhì)疑和誤區(qū)。專家的明確分析便于我們更清楚直觀的認(rèn)識(shí)超低排放改造帶來(lái)的好結(jié)果。自《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》開始，大多數(shù)省份也出臺(tái)了相應(yīng)政策將減排升級(jí)改造計(jì)劃的截止時(shí)間劃分到2017年以內(nèi)，可見(jiàn)人們對(duì)大氣污染治理的決心。
空氣漸冷，北京的霧霾又如噩夢(mèng)般出現(xiàn)，大氣污染治理迫在眉睫，雖然超低排放改造已經(jīng)開始一年左右，但未來(lái)我們要面對(duì)的任務(wù)依舊很艱巨，在大氣污染治理上任重而路遠(yuǎn)，科學(xué)的態(tài)度是讓數(shù)據(jù)和事實(shí)說(shuō)明問(wèn)題，請(qǐng)用專業(yè)的方法和科學(xué)知識(shí)來(lái)認(rèn)識(shí)新的環(huán)保技術(shù)，請(qǐng)用的數(shù)據(jù)來(lái)監(jiān)測(cè)驗(yàn)證環(huán)保人努力的成果，讓我們共同努力，讓常態(tài)化藍(lán)天呈現(xiàn)于“美麗中國(guó)”的上空！