有關霧霾

  進入21世紀，我國的大氣治理力度逐年加大，有關部門公布的空氣污染物指數總體趨勢是不斷下降。前瞻產業研究院發布的《2015-2020年中國大氣污染治理行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》顯示，2012年，全國工業廢氣排放量635519億立方米(標態)，比上年減少5.8%，工業廢氣排放量首次出現了下降；集中式廢氣排放量36832.3億立方米(標態)。2013年，全國工業廢氣排放量61.34萬億立方米，同比下降3.48%。

  工業廢氣排放近幾年是逐年下降的，但總體上，卻是霧霾越來越嚴重，尤其在冬天。

  要找到霧霾的主因，就要從我國的能源結構入手。普通人通常很少接觸能源、石化、煉鋼等行業，所以對環保，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，雖然這些也是環境污染的一部分，但不是主要的。

  中國汽車擁有量雖然增長很快，但跟美國等發達國家比起來還是不多的，發達國家汽車多年前就有很高的擁有量，但也沒有出現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於哪裡，就很容易找到霧霾的真正原因。

  中國的火力發電占總發電量的80%左右，而水力發電僅占百分之十幾，核電、風能、光能等新能源發電僅占百分之幾，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，無一例外地都需要燃煤，即便是我們汽車燃油的生產，也是需要煤提供能源或原料，這些所有行業，也都需要消耗電力，而電力，80%左右來源於煤。

  從數據來分析，一噸煤產生的二氧化碳約2.5噸，我國2013年煤消耗量約35億噸，約產生二氧化碳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，全部燃燒產生的二氧化碳約8億噸，不到燃煤產生二氧化碳的10%，而燃煤廢氣除了二氧化碳之外，還有煙塵等雜質，廢氣比例來看，顯然燃煤占絕大部分。所以，中國超過80%的能源來源於煤，也可以就此推出80%左右的廢氣排放來源於煤。煤是主要污染來源。

  近年來，針對燃煤火電、化工、採暖的潔淨燃燒技術已經發展非常快，脫硫、脫硝已經成為必備設備，到2015年，幾乎所有的火力發電廠都裝備了脫硫和脫硝設備，這些比起十幾年前相比是非常大的進步。燃煤大戶電力行業，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%都裝了脫硫設備，大部分裝了脫硝設備。近些年來，各火電廠為環保投入的資金數以千億計，並且根據有關部門提供的排放物指標的檢測數據，確實在下降，從這個角度說，環保部門的排放物逐年下降的說法似乎有了證據。但為什麼總體來看，霧霾依舊越來越嚴重？

  問題在於：環保部門一直在關注排放煙氣的多少，而忽視了煙氣的溫度與濕度才是問題所在！

  霧霾的產生，主要來源於排放的煙氣，不論是根據常識，還是專業的試驗都可以證明，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，煙氣的溫度對於擴散有非常重要的影響。

  上個世紀，由於我國沒有安裝煙氣脫硫設備，火電廠煙氣排放溫度在130-150℃之間，在這個溫度下的煙氣屬於干煙氣，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，但通常不會導致煙氣在低空聚集。

  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，並且超過90%是濕法脫硫，濕法脫硫之後的煙氣溫度在30-50℃左右的。總量上看，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。按照煙囪設計規範，由於污染霧濃度降低，脫硫後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。

  根據國外經驗，濕法脫硫島通常需要加裝煙氣再熱器，將煙氣溫度抬升到80度以上排放。採用80度以上高溫煙氣排放，這在不少發達國家是排放硬性標準。例如，德國的《大型燃燒設備法》規定，煙囪入口溫度不得低於72℃；英國規定排煙溫度不得低於80℃，日本規定排煙溫度在90-100℃。採用GGH加熱煙氣的工藝是國外早已成熟的技術，但在我國卻大面積出現了新的問題，就是系統堵塞，導致系統無法正常運行。

  原因主要是兩點：1、脫硫公司或者因為沒有吃透技術，或者為了節約成本，對脫硫工藝和布置進行了不恰當的簡化。2、部分設備的選型或質量存在問題，比較典型的是除霧器選型不當或質量不好，導致除霧餘量不夠，效果不好。

  引進的技術沒有吃透，在設計、製造等方面存在問題不少，設備的運行故障頻發。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點到來之前，短期內大量上脫硫項目，遠遠超出市場承受力。

  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，而是想方設法用最少的錢，換取更大的利益，哪怕犧牲環境與健康。他們認為，GGH(煙氣再熱器)不是必要的設備，建議取消。理由是：1、經常堵塞，導致脫硫島無法運行，甚至影響整個機組的運行安全，導致機組停機帶來巨大經濟損失。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，甚至因為沒有泄漏，甚至有利於提高脫硫效率。3、由於排煙溫度高，消耗了熱量，降低了機組效率，不利於節能。其實環保與節能是無法雙贏的，必然要做出誰優先的選擇。

  在某些專家的建議下，有關部門的默許下，國家又開始了大規模取消GGH(煙氣再熱器)的運動。一大批新上的電廠不再要求安裝GGH，已經安裝的電廠開始大規模拆除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行的大氣污染控制指標中還沒有詳細規定。

這樣的結果是直接導致大量煙氣低溫、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。這也可以解釋為什麼夏天霧霾比冬天少。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。對於電廠等企業來說，他們更樂意煙氣低溫排放，因為低溫煙氣排放，不僅省去了GGH(煙氣再熱器)的設備費用，同時意味着鍋爐有更高的效率，更低的發電成本。

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這是為工程師寫的。我認為他說的是事實。由此我得到一個概念，就是中國大陸電廠（包括其它燒煤裝置）發電產生的煤煙現在是經過脫硫處理的；但排放時沒有經過加溫，所以產生霧霾，並沉降與地表附近。如果排放的煤煙脫硫後再經過加溫，煤煙會升得很高並消散在高空。這也就是說，加溫後的煤煙里的有害物質並沒有消失，只是升到高空被“稀釋”。

如此，要想真正做到減少煤煙污染，還是要改變中國大陸火力發電廠的燃料，也就是燒更清潔的能源。