會員登錄
超低排放、煤改氣、煤改電搞了多年，大氣中的SO2、NOx早已回落到90年代的水平，藍(lán)天白云明顯增多大氣污染治理效果顯著。需要指出的是：秋冬季節(jié)只要幾天不刮風(fēng)，霧霾就會卷土重來。為了進(jìn)一步降低PM2.5，最近國家層面又出臺了70多個污染控制城市和地區(qū)的新舉措，回顧去年疫情和春節(jié)期間全國停擺仍然多日發(fā)生大面積重霧霾的往事，新舉措能否確保重霧霾不再重現(xiàn)顯然不樂觀。
面對近兩日國內(nèi)的多天霧霾人們不禁要問：經(jīng)過數(shù)千名科學(xué)家的多年研究、高大上的論文無數(shù)、國家也花了大把的銀兩，超低排放、企業(yè)關(guān)停的治理措施還在不斷加碼，為什么秋冬季節(jié)的重霧霾久治不愈？我想將自己對霧霾的感悟，用普通人能聽明白的通俗語言與大家分享。
一、霧霾的來龍去脈
霧霾就是“霧”與“霾”的結(jié)合物。“霧”就是空氣中漂浮著的大量細(xì)小水滴，此種自然現(xiàn)象在地面上稱之為“霧”，飄在空中則稱為“云”。而“霾”則是顆粒物的統(tǒng)稱，霧霾中粒徑小于2.5微米的主要成分是硫酸鹽和硝酸鹽。這些羽狀微顆粒比表面積非常大，在空中長期漂浮很難沉降。
1、硫酸鹽主要來自于燃煤煙氣的濕法脫硫工藝，去燃煤鍋爐房看一眼都會明白：所謂的“脫硫污水零排放”就是將脫硫液以過飽和濕煙汽的形態(tài)全吹上了天，水霧白煙散盡后的拖尾煙羽就是≤PM2.5的硫酸鹽。
2、硝酸鹽主要來自于氮氧化物在空氣中的二次合成，燃煤及燃?xì)獾臒煔?、汽車尾氣等排放的NOx在堿性霧滴中就會變成硝酸鹽。
概述：霧滴是凝結(jié)水，很純凈；而小于PM2.5的“霾”則屬于污染物，兩者相遇就會形成霧霾。
霧霾的形成與氣象條件密切相關(guān)，今年10月份北京三天兩頭下雨，漂浮在空中的顆粒物隨雨水落到地面，從而洗凈了空氣。即便是無雨和無風(fēng)的天氣，由于地面上的溫度較高，細(xì)顆粒物被垂直上升的熱氣流推上高空，說明很多時候大氣具有很強(qiáng)的自凈能力。此時如果高空有云，云就會吸納這些親水的微顆粒，云中匯聚的微顆粒再多地面上也感受不到。
云可看作是“蓋子”，蓋子越高下面的空間就越大，就可以容納更多的微顆粒。秋冬季節(jié)地面上無風(fēng)且有霧時，“蓋子”就變成了“被子”，被窩里空間太小PM2.5不斷積累并快速融入霧中，由此就形成了霧霾的爆發(fā)式增長，人們很快就會處于霧霾的包裹之中。
二、因癥施策防治霧霾
弄清楚霧霾的來龍去脈，就可有針對性的防治霧霾。既然霧霾的組成是“霧”和“霾”，自然就應(yīng)該從消除可凝結(jié)顆粒物和減少人為排放的水汽下手。
1、消除硫酸鹽
硫酸鹽主要來自濕法脫硫的水霧白煙，只有消除夾帶可凝結(jié)顆粒物的濕煙氣，才能減少霧霾中的硫酸鹽。煙氣脫水除霧實(shí)施起來并不難，通過余熱利用還能獲得經(jīng)濟(jì)收入。另外采用煙氣的干法脫硫技術(shù)，也可以避免濕煙氣的排放。
2、消除硝酸鹽
霧霾中的硝酸鹽主要來自NOx與氨氣等堿性物質(zhì)在空氣中的二次合成。只有通過降低燃煤、燃?xì)?、汽車等的NOx排放，以及降低噴氨脫硝工藝產(chǎn)生的氨逃逸來治理硝酸鹽。
3、消除人為排放的水汽
過去人們忽視了水汽對產(chǎn)生霧霾的重要作用，忽視了0℃的氣溫條件下5g水就能使空氣濕度達(dá)到飽和這一簡單的物理現(xiàn)象。因此各種燃煤鍋爐和窯爐的濕煙氣、冷卻水塔、以及鋼鐵建材等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種濕煙氣，都在隨意向大氣中排放巨量的水，同時這些濕煙氣也是夾帶可凝結(jié)顆粒物的重要載體。收集這些人為排放的濕煙氣，既可以降低靜穩(wěn)天氣條件下空氣的高濕，又可以大大減小可凝結(jié)顆粒物的排放。
每燒1M3天然氣就會產(chǎn)生1670g水蒸氣，靜穩(wěn)天氣條件下燒天然氣導(dǎo)致的空氣濕度大增，也是加重濃霧的重要因素。各種人為排放的水汽除濕也不難，通過回收煙氣余熱并加裝除霧器就可收到良好的效果。
三、從燃燒的源頭消除霧霾
大量數(shù)據(jù)證明：霧霾主要來自于末端的煙氣治理工藝，如果采用顛覆性的清潔高效燃燒技術(shù)在燃燒階段實(shí)現(xiàn)脫硫與脫硝（脫硫不用水、脫硝不噴氨），就可從燃燒的源頭消除燃煤煙氣導(dǎo)致的霧霾。
目前依托清潔高效燃燒技術(shù)制造的潔燃鍋爐早已通過了權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)的檢測與認(rèn)證，大力推廣應(yīng)用潔燃鍋爐肯定會收到事半功倍低成本治理霧霾的良好效果。
采用清潔高效燃燒技術(shù)的潔燃鍋爐，其功能燒煤等同于燒氣，運(yùn)行中的煙囪比燒天然氣的鍋爐還要通透無煙，而且運(yùn)行成本比所有超低排放的燃煤鍋爐都低。由于潔燃鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)比≥5:1，可以為風(fēng)光電新能源深度調(diào)峰。清潔高效燃燒技術(shù)還可擴(kuò)展應(yīng)用到垃圾、生物質(zhì)發(fā)電以及建材窯爐領(lǐng)域，因此大力推廣清潔高效燃燒技術(shù)不僅對節(jié)能減排治理霧霾具有很好的現(xiàn)實(shí)意義，而且對完成雙碳目標(biāo)也將具有極其深遠(yuǎn)歷史意義。
四、治理非常規(guī)污染物不能再拖延
綜上所述治理霧霾其實(shí)不難，只要消除夾帶可凝結(jié)顆粒物的各種濕煙氣，減少NOx、氨逃逸和水蒸氣排放，就能從根本上治理霧霾。多年來簡單的問題被復(fù)雜化，一味強(qiáng)調(diào)超低排放治理空氣污染，卻忽略了有針對性的治理霧霾。時至今日，“濕煙氣富含可凝結(jié)顆粒物”、“水蒸氣會加重霧霾”這些均已被證實(shí)，不應(yīng)為顧及個別人及部門的面子繼續(xù)任其隨意排放。再繼續(xù)擴(kuò)大企業(yè)的關(guān)停面，只能危害國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、減少就業(yè)、使百姓的生活水平不升反降。希望國家相關(guān)部門盡快出臺控制非常規(guī)污染物的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、并有針對性的加以治理。否則關(guān)停再多的企業(yè)也無濟(jì)于事，因?yàn)槿济夯痣?、采暖鍋爐不能停；燒天然氣產(chǎn)生的水蒸氣也在巨量排放，不治理這些非常規(guī)污染物怎能確保祖國的藍(lán)天？冬奧會怎能沒有霧霾？
作者：李延新（國際數(shù)控燃燒專利技術(shù)發(fā)明人，現(xiàn)任“中國鍋爐協(xié)會”燃燒專業(yè)委員會委員）
審/阿西葉
歡迎添加客服微信
深圳科普將定期推出
公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的活動和科普好物！
- 參加最新科普活動
- 認(rèn)識科普小朋友
- 成為科學(xué)小記者
