治霾神技被疑致霾罪魁：脱硫技术应用有问题

　　为了节省成本与防止设备堵塞，国内电厂与燃煤企业广泛采用的湿法脱硫技术后却卸掉了烟气再热器，少了加热一环，使烟气进入大气后经一系列反应，构成PM2.5

　　


　　在北京首次启动空气重污染红色预警之时，12月8日，一则题为《蓝天白云能持续多久？一个环保工程师眼里的雾霾真相》文章，在移动互联网上流传甚广。

　　该文由“中国天气网”微信公众号转载刊发，文章指出，中国在绝大多数电厂与其他燃煤企业安装了脱硫设备之后，雾霾仍然很严重，主要原因在于脱硫技术本身在中国的应用存在问题。

　　该文认为，大部分排放大气污染物的企业安装了湿法脱硫设备，但为了节省成本与防止设备堵塞，大部分企业将烟气再热器(业内称GGH，Gas gas heater)卸掉，导致排放的烟气烟温较低、湿度较大，致使烟气不易扩繁，成为导致雾霾的主要原因，“环保部门一直在关注排放烟气的多少，而忽视了烟气的温度与湿度才是问题所在”。

　　而多位环保领域、热能工程领域的专家在接受《财经》记者采访时表示，该文主要论点的逻辑理论上是正确的，但结论夸大了脱硫后烟气的致污能力。

　　国内从本世纪初就开始用法规来约束企业，必须加装脱硫设备，业内称脱硫岛，并且在近几年又开始进行脱硝改造，即去除烟气中影响大气污染的氮化物。到2015年，火电厂脱硫和脱硝基本普及。湿法脱硫技术脱硫率达95%以上，在该领域占绝对的主导地位，国内90%以上的脱硫设备属于湿法脱硫。

　　其技术原理是，将石灰溶液物化为微细的液滴，与废气中的二氧化硫与少量的三氧化硫反应，生成硫酸钙固体，硫酸钙固体颗粒经过溶液的回收和干燥，被收集。弊端在于，脱硫前温度达到120℃—185℃的烟气，经洗涤处理后温度降为40℃—50℃左右，不利于高烟囱排放扩散稀释，故需要在湿法脱硫设备的末端加装烟气再热器。

　　在上述文章看来，末端这一重要一环的缺失，使得湿法脱硫技术“变脸”成为了雾霾的“无间道卧底”。

　　中国环境科学研究院副院长柴发合分析，将不安装GGH致使的不容易扩散的烟气列为华北地区雾霾的主要原因，是夸张与夸大的看法。

　　从扩散理论上讲，有效烟云高度越高、烟气的浓度越小，越有利于扩散；如果不加烟气再热器，烟气从烟囱出来后，热力抬升的高度下降，确实不利于扩散与稀释。大气污染物的扩散理论认为，烟囱出口处的烟流具有初始动量，使烟流继续垂直上升，再加上烟流温度高于环境温度产生的静浮力，引起烟气浮力运动，即烟云抬升，有利于降低地面附近的污染物浓度。

　　大气污染物PM2.5的来源可分为一次源和二次源。所谓“一次源”是指污染源直接向大气中排放颗粒物；“二次源”则是指污染源排放的气态污染物，如NOx、SO2、NH3、VOC等，在大气中经过了复杂的物理化学反应产生为颗粒物，如硝酸盐、硫酸盐、铵盐、二次有机气溶胶等。

　　国内外研究数据表明，与一次来源相比，二次生成的组分经常在PM2.5中占有更大的比重，超过了一半，并且在灰霾发生时比例更高。不过，除了电厂与燃煤企业的贡献外，还有其他的来源，这个贡献比例一直有争议，没有权威的数据。

　　上海交通大学热能工程研究所副教授缪正清专门研究锅炉改造、锅炉减排，他的观点是，电力行业推行的湿法脱硫技术，在取得脱硫、脱销的环保效果的同时，无意而实际地把原来排向大气的气态污染物二氧化硫与氮氧化物转化为固体硫酸盐与硝酸盐的同时，较大的液滴携带硫酸盐与硝酸盐在除雾塔内被除下，较小直径的雾滴被烟气携带，通过烟囱排向大气。

　　烟囱排出的废气形成了高空中的气溶胶，发生化学反应后，形成的硫酸盐、硝酸盐是PM2.5的主力成分。中国工程院院士、清华大学建筑学院教授江亿在接受《财经》记者采访时分析，“小范围的电厂与燃煤企业直接排放的废气，并不是构成雾霾成分的主力。”

　　现实是，在华北地区，包括北京在内的大气污染物，一半以上是在几百米以上、甚至上千米的高空中二次生成并沉降的气溶胶颗粒物，剩下一半的污染物包括了扬尘、直接排放的硫化物等。 江亿举例说，北京现在除了东郊高碑店的华能北京热电厂外，所有的燃煤电厂都改为天然气，但北京的空气状况仍旧没有较大改善，“华北地区的严重雾霾，跟小范围内排废气的烟囱的高度、废气的温度与湿度没有多大关系” 。 因此，他认为，那篇网文结论太不靠谱了。

　　缪正清同样不赞同上述网文对于湿法脱硫的控诉，“一般电厂的锅炉烟囱高达200到260米，这个高度的废气一般很难直接沉降到地面附近。”

　　缪正清接受《财经》记者采访时表示，目前国内燃煤企业普遍采用的脱硫技术确有弊端，湿法脱硫使用的补充水，几乎全部通过烟囱进入大气，成为石灰和石膏分子与颗粒进入烟气的载体，将所有离开烟囱细颗粒雾化成霾进入大气，“这部分溢出的颗粒可能是PM2.5的主要成分，这就造成二氧化硫与氮氧化物减排越多，大气雾霾反而越来越严重。”

　　中国现在每年用煤量约40亿吨左右，按照缪正清他的算法，湿法脱硫设备将会溢出640多万吨石膏颗粒，是煤灰的两倍。

　　柴发合则认为，“烟气温度过高说”与“颗粒物溢出说”即便是理论上合理，实际上未必真实，雾霾的追因与治理既是科学问题，也是工程问题。

　　现在关于雾霾产生的原因与治理措施都还处于研究阶段，所有的理论与推测都是可以尝试的。区域性的雾霾形成是不是如网文所述的脱硫设备原因，还需要进一步研究与模拟，理论上有逻辑，但是必须要有实测数据来支撑。