疫情期間經歷了重污染天氣，一個老話題又引起了業內人士的熱烈討論——電廠的“煙羽”有沒有必要“消白”？對霧霾的形成到底有沒有影響？
說是老話題，是因為在此之前就有不同聲音。而在2019年10月印發的《京津冀及周邊地區2019-2020年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案》中則規定：對穩定達到超低排放要求的電廠，不得強制要求治理“白色煙羽”。
監管部門已有明確要求，但依然有部分人認為“白色煙羽”（這里泛指，后面會解釋可凝結顆粒物）是霧霾的成因之一，需要解決。
為了解其中緣由，記者采訪了相關專家。
電廠為什么會冒白煙？
討論“白色煙羽”之前，首先讓我們了解一下燃煤電廠的工作原理。
簡單來說，燃煤電廠是先將燃料——也就是煤，燃燒產生的化學能轉化為機械能，再通過發電機轉化為電能。
煤被用作燃料燃燒會產生二氧化硫、氮氧化物和煙塵等大量污染物，為防治其污染周邊環境，在排放之前必須按照相關標準進行去除。從工藝流程來說，主要包括脫硫、脫硝和除塵三個步驟。
除了監測數據，從感官上我們也可以對污染物的去除有一個大致判斷。沒有除塵的煙囪，排出的煙氣如下圖所示（示意圖，非電廠煙囪）：
下面的視頻，則通過對比說明了有和沒有脫硫時的煙氣狀態（視頻中兩企業煙囪為燃煤鍋爐煙囪，并非燃煤電廠鍋爐煙囪）：經過脫硫后，煙囪排出的水霧特別大，發白，其污染治理設施為正常運行；而沒有加脫硫劑的相鄰企業，煙囪旁水霧則發暗。
視頻中還涉及到了另一個最主要的“知識點”：那就是脫硫工序和“白色煙羽”。
目前國內火力發電廠煙氣脫硫技術主要以濕法脫硫為主。在脫硫過程中，煙氣溫度可達45℃—52℃，所含水汽處于飽和狀態。這些煙氣排放時與溫度相對較低的外環境空氣接觸而冷凝，所形成的大量霧狀水滴對光線產生了折射或散射。由于天空背景色和天空光照、觀察角度等因素發生了顏色的細微變化，通常呈現出白色、灰白色等。其中，“白色煙羽”較為常見。
“白色”與污染物是否有直接聯系？一個例子可以說明：再干凈的水用水壺燒開，從壺嘴都會冒“白煙”。所以，“白色”并不是衡量污染物多少的標準。
“對于環保治理設施合格的超低排放機組來說，煙羽的成分以水霧為主，污染物濃度很低，對環境質量沒有直接影響，屬于視覺污染。” 中國電力企業聯合會副理事長王志軒說。
為什么不用擔心實現了超低排放的電廠？這要從大氣污染物排放標準說起。
2011年，我國出臺了史上最嚴的火電廠大氣污染物排放標準《火電廠大氣污染物排放標準》（GB 13223-2011）。
2014年，《煤電節能減排升級與改造行動計劃（2014-2020）》與《全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造工作方案》等重磅文件接連印發，要求燃煤電廠實施超低排放。
也就是說，目前燃煤電廠煙氣中的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放限值比全世界最低的標準限值都要低，已經接近了燃氣電廠污染物排放水平。
❖ 燃煤鍋爐改造要求為在基準氧含量6%的條件下達標
制圖：于天昊
說清楚了超低排放的污染物控制水平，消除了疑慮，我們再說回“消白”。
不談具體的工藝，“消白”的物理原理就是通過加熱方式提高煙氣溫度，讓水汽處于高度不飽和狀態，使氣態水進入大氣后不會因為溫度降低而形成小水滴。這個過程，必然有能量的消耗。
所以，如果僅從“消除視覺污染”的角度來看，單純通過加熱消除“白色煙羽”中的霧狀小水滴是勞民傷財，對此業內人士的觀點碰撞得并不激烈。
可凝結顆粒物要控制嗎？
爭議的一個焦點，是有業內人士指出“白色煙羽”中的可凝結顆粒物（CPM）是造成霧霾的“元兇”。消除“白色煙羽”的概念與“消除CPM”并不相同，治霾的主要目的是消除CPM。
美國環境署（EPA）對CPM的定義為：該物質在煙道溫度狀況下在采樣位置為氣態，離開煙道后在環境狀況下降溫數秒內凝結成為液態或固態，該類物質通常以冷凝核的形式存在，空氣動力學直徑小于1μm，屬于微細顆粒物。
簡單說，就是CPM排入大氣后就是PM2.5，而PM2.5是產生霧霾的主要原因。
“從霧霾的成因角度來說，控制CPM無可厚非，比如CPM為50毫克每立方米時，按照80%的去除率，每立方米就可以減少40毫克的CPM。但對于已經穩定達到超低排放的電廠來說，由于排放煙氣中的CPM濃度很低，這個措施就得不償失了。” 國電環境保護研究院院長朱法華表示。
清華大學、國電科學技術研究院有限公司等單位對京津冀地區的14座燃煤電廠煙氣中的CPM按照美國EPA規定的標準方法（Method 202）進行了檢測，結果表明14座燃煤電廠石灰石-石膏濕法脫硫入口的CPM平均值為13.38毫克每立方米，脫硫出口為6.68毫克每立方米，對外排放的平均值為5.62毫克每立方米。
除此之外，朱法華還分享了另一組數據：整理上海市環境監測中心和中國環境科學研究院等單位對上海、陜西、山西、新疆、浙江等省（區、市）的13臺超低排放燃煤機組CPM的監測結果，得出其平均值為10.20毫克每立方米，最大值為19.86毫克每立方米。清華大學環境學院鄧建國等人對國內5座超低排放電廠可凝結顆粒物的測試，結果均小于2毫克每立方米。
“按照全國燃煤電廠煙氣中CPM的平均排放水平按10毫克每立方米考慮，每年排放的CPM總量大約只有12萬噸，占全國PM2.5的總量不及1%，影響微乎其微。”朱法華說。
除了朱法華，也有業內人士對鋼鐵以及其他行業的可凝結顆粒物進行了研究和測試，其結果確實遠高于實現了超低排放的燃煤電廠。
“每個行業的生產工藝和煙氣治理技術裝備水平不同，用其他行業的研究成果類比燃煤電廠的CPM，是沒有科學依據的。”朱法華說。
要綜合考慮經濟效益和環境效益
“依法決策是各級政府必須遵守的準繩。”朱法華表示，《中華人民共和國大氣污染防治法》第九條明確規定：“國務院生態環境主管部門或者省、自治區、直轄市人民政府制定大氣污染物排放標準，應當以大氣環境質量標準和國家經濟、技術條件為依據”。
所以是否進行煙氣“消白”，要弄清煙氣“消白”污染物的減排效果、對環境的改善效果、經濟投入與運行費用、技術可行性及運行可靠性與穩定性等相關問題。
朱法華介紹說，煙氣加熱及煙氣“消白”過程中的阻力增加一般會提高供電煤耗1-3克每千瓦時。即使在超低排放條件下，也會使相應排放的總PM2.5濃度提高0.6-1.8毫克每立方米。多個實施煙氣“消白”的燃煤電廠測試結果表明，超低排放后燃煤電廠的煙氣“消白”，邊際成本很高，得不償失。
朱法華還表示，煙氣“消白”單位千瓦的投資一般在70元左右，全國燃煤電廠進行煙氣“消白”約需700億元，每年的運行費用大約在200億元左右，另外每年還會增加標煤消耗400-1200萬噸。
“需要強調的是，個別三氧化硫排放濃度較高、在晴天煙氣呈現藍色的電廠，煙氣是應該深度治理的，如河北某電廠的‘藍色煙羽’治理，要求治理后三氧化硫排放濃度小于5毫克每立方米，其環境效果就較為明顯，但這也不是通過煙氣加熱去除的。”朱法華強調說。
電力行業常規污染物大幅下降
“據生態環境部公布的數據，截至2019年底，全國實現超低排放的煤電機組約8.9億千瓦。隨著技術的提升和標準的提高，我國電力行業的常規污染物已經大幅下降。”朱法華表示。
截至2017年底，全國已完成超低排放改造的燃煤發電機組容量達7億千瓦，占煤電總裝機容量比例約71%。2017年電力行業排放的二氧化硫、氮氧化物和煙塵分別下降至120萬噸、114萬噸和26萬噸，占全國相應排放總量的比例從高峰時的40%左右下降到10%左右，甚至更低。
根據“大氣十條”終期評估報告，燃煤電廠超低排放改造對長三角、珠三角、京津冀等重點區域細顆粒物（PM2.5）年均濃度下降的貢獻分別達到24%、23%和10%。
制圖：于天昊
截至2018年底，全國發電裝機容量190012萬千瓦，其中火電裝機容量114408萬千瓦，火電發電量49249億千瓦時，比未實施超低排放的2013年增長16%，但2018年全國火電煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放量比2013年分別下降了86%、87%、88%，為常規大氣污染物的總量減排做出了重要貢獻。
數據顯示，我國煤電發電量約占火電發電量的91%，美國煤電發電量約占火電發電量的50%（其余為燃氣發電），在這種情況下，2015年以后我國單位火電發電量的煙塵、二氧化硫、氮氧化物的排放量，即排放績效全面低于美國。
“這進一步說明我國燃煤電廠的低排放技術與管理水平已處于世界先進行列，對改善大氣環境質量發揮了重要作用。”朱法華說。
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