超低排放电厂需要治理“白色烟羽”吗

新冠肺炎疫情期间，我国北方多地经历了重污染天气，一个老话题又引起了业内人士的热烈讨论——“烟羽”有没有必要“消白”，对雾霾的形成到底有没有影响？

说是老话题，是因为在此之前就有不同声音，而在2019年10月印发的《京津冀及周边地区2019-2020年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》中则明确规定：对稳定达到超低排放要求的电厂，不得强制要求治理“白色烟羽”。

监管部门虽已有明确要求，但还有部分从业人员认为“白色烟羽”是形成雾霾的成因之一，需要解决。

针对上述问题，记者采访了相关专家。

什么是“白色烟羽”？

据了解，目前国内火力发电厂烟气脱硫技术主要以湿法脱硫为主。

在脱硫过程中，烟气温度可达45℃—52℃，所含水汽处于饱和状态。这些烟气排放时与温度相对较低的外环境空气接触而冷凝，所形成的大量雾状水滴对光线产生了折射或散射。由于天空背景色和天空光照、观察角度等因素影响，使得看到的烟气发生了颜色的细微变化，通常呈现出白色、灰白色等。其中，“白色烟羽”较为常见。

所谓“白色烟羽”，就是指从烟囱中持续排放出来的烟气团，因其外形有时呈羽毛状而得名，业界也称之为湿烟羽。

“对于环保治理设施合格的超低排放机组来说，烟羽的成分以水雾为主，污染物浓度很低，对环境质量没有直接影响，属于视觉污染。” 中国电力企业联合会副理事长王志轩说。

那么“白色”与污染物是否有直接联系？王志轩说，一个例子可以说明：再干净的水用水壶烧开，从壶嘴都会冒“白烟”。所以，“白色”并不是衡量污染物多少的标准。

不说具体的工艺，“消白”的物理原理就是通过加热方式提高烟气温度，让水汽处于高度不饱和状态，使气态水进入大气后不会因为温度降低而形成小水滴。这个过程，必然有能量的消耗。

所以，如果仅从“消除视觉污染”的角度来看，单纯通过加热消除“白色烟羽”中的雾状小水滴是劳民伤财。

可凝结颗粒物要控制吗？

争议的一个焦点，是有人指出“白色烟羽”中的可凝结颗粒物（CPM）是造成雾霾的“元凶”。消除“白色烟羽”的概念与“消除CPM”并不相同，治霾的主要目的是消除CPM。

美国环境署（EPA）对CPM的定义为：该物质在烟道温度状况下在采样位置为气态，离开烟道后在环境状况下降温数秒内凝结成为液态或固态，该类物质通常以冷凝核的形式存在，空气动力学直径小于1μm，属于微细颗粒物。

简单说，CPM排入大气后就是PM2.5，而PM2.5是产生雾霾的主要原因。

“从雾霾的成因角度来说，控制CPM无可厚非，比如CPM浓度为50毫克/立方米，按照80%的去除率，每立方米就可以减少40毫克的CPM。但对于已经稳定达到超低排放的电厂来说，由于排放烟气中的CPM浓度很低，这个措施就是得不偿失了。” 国电环境保护研究院院长朱法华表示。

清华大学、国电科学技术研究院有限公司等单位对京津冀地区的14座燃煤电厂烟气中的CPM按照美国EPA规定的标准方法进行了检测，结果表明14座燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫入口的CPM平均值为13.38毫克/立方米，脱硫出口的CPM平均值为6.68毫克/立方米，对外排放的CPM平均值为5.62毫克/立方米。

除此之外，朱法华还分享了另一组数据：通过整理上海市环境监测中心和中国环境科学研究院等单位对上海、陕西、山西、新疆、浙江等地13台超低排放燃煤机组CPM的监测结果，平均值为10.20毫克/立方米，最大值为19.86毫克/立方米。清华大学环境学院邓建国等人对国内5座超低排放电厂CPM排放浓度的测试，结果表明均小于2毫克/立方米。

“按照全国燃煤电厂烟气中CPM的平均排放水平按10毫克/立方米考虑，每年排放的CPM总量大约只有12万吨，占全国PM2.5的总量不及1%，影响微乎其微。”朱法华介绍说，通过烟气冷凝再加热实现CPM的部分去除，全国燃煤电厂将需要投资700亿元，每年的运行费用大约在200亿元左右，另外每年还会增加标煤消耗400万吨-1200万吨。

除了朱法华，也有业内人士对钢铁以及其他行业的可凝结颗粒物进行了研究和测试，其结果确实远高于实现了超低排放的燃煤电厂。

“每个行业的生产工艺和烟气治理技术装备水平不同，用其他行业的研究成果类比燃煤电厂的CPM，是没有科学依据的。”朱法华说。

电力行业常规污染物大幅下降

“据生态环境部公布的数据，截至2019年底，全国实现超低排放的煤电机组约8.9亿千瓦。随着技术的提升和标准的提高，我国电力行业的常规污染物已经大幅下降。”朱法华表示。

截至2018年年底，全国发电装机容量190012万千瓦，其中火电装机容量114408万千瓦，火电发电量49249亿千瓦时，比未实施超低排放的2013年增长16%，但2018年全国火电烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放量比2013年分别下降了86%、87%、88%，为常规大气污染物的总量减排做出了重要贡献。

朱法华表示，根据华东地区3个火电大省99台各种容量等级的超低排放煤电机组烟气排放连续监测数据的统计，烟尘介于1毫克-5毫克／立方米，平均2毫克／立方米；二氧化硫介于8毫克-24毫克／立方米，平均16毫克／立方米；氮氧化物介于22毫克-44毫克／立方米，平均33毫克／立方米，单位发电量的污染物当量数小于燃气电厂。

另一组数据显示，我国煤电发电量约占火电发电量的91%，美国煤电发电量约占火电发电量的50%（其余为燃气发电），在这种情况下，2015年以后，我国单位火电发电量的烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放量，即排放绩效全面低于美国。

“这进一步说明我国燃煤电厂的低排放技术与管理水平已处于世界先进行列，对改善大气环境质量发挥了重要作用。”朱法华说。