排烟湿度大是雾霾重要原因

       我国近15年来的大气治理，环保部门公布的空气污染物指数总体趋势是不断下降，但事实上却是雾霾越来越严重，笔者认为，排烟湿度大是造成我国大气雾霾锁城的重要原因，而排烟湿度就是在现行的大气污染控制指标中也还没有规定。导致排烟湿度大的原因有三方面：燃煤锅炉排烟采用湿法脱硫，钢铁工业扩张增加排烟，以及煤改气后烟囱过低。

      我国能源消耗70%是燃煤，非常大的燃煤用户是电厂锅炉。十几年前燃煤锅炉排烟没有上脱硫前排烟温度在130℃~150℃、干烟气。为了控制酸雨，在环保部门的正常引导和监督之下，近年来电厂锅炉大多数上了烟气脱硫，并且超过90%是湿法脱硫，排放温度在50℃~60℃的饱和湿烟气，湿度在100~200g/Nm3(克/标方)，而我国大气的平均湿度仅为9g/Nm3，锅炉湿法脱硫排烟湿度为大气平均湿度的10倍以上。总量上看，按吨煤燃烧湿法脱硫烟气带出1吨水估算，我国燃煤锅炉烟气湿法脱硫每年向大气排放约40亿吨的水蒸气，并且所排放的水分集中在大城市附近。按照烟囱设计规范，由于污染雾浓度降低，脱硫后防腐湿烟囱通常只有原来干烟囱高度的一半，烟囱高度降低、湿度增大，使排烟难以扩散。

      我国钢铁工业平均新水消耗为3~4吨新水/吨钢，其中约1.5吨新水/吨钢是以水蒸气形式随排放烟气排入大气，近10年由于钢总产量增加，相应地排烟带出的水蒸气总量剧增，按照2013年全国年产粗钢8亿吨估算，钢铁工业年向大气排放水分12亿吨，主要排放源包括钢铁烧结烟气湿法脱硫、高炉水冲渣、湿熄焦、连铸二冷蒸汽、转炉湿法除尘、循环水冷却塔等。


       天然气所含颗粒物和二氧化硫低，一直是作为大气治理的措施之一，煤改气对于减少颗粒物和二氧化硫排放量有利，却增加了排烟湿度和氮氧化物排放量。计算表明，每立方米天然气燃烧会排放其两倍体积的水蒸气，并且因为燃烧温度高产生的氮氧化物含量比燃煤高，天然气燃烧的烟囱更低，北京有许多小区采暖天然气锅炉排放烟囱就在居民楼顶。按照我国年天然气消耗量1600多亿立方米估算，每年天然气燃烧产生的水蒸气量超过3200亿立方米，相当于向大气排放水分接近3亿吨。