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劉科:治霾先治散燒煤和柴油機
2016-04-27 16:35:59   來源: 環(huán)球時報

對治理霧霾,,全國上下無論民眾、行業(yè)及政府都表現(xiàn)出急迫性,。但急也無用,首先要搞清霧霾形成的主要原因,,再談如何治理,。

  對霧霾貢獻最大的是占到其約50%的“二次顆粒”,,即化石燃料燃燒尾氣中的氣態(tài)污染物和揮發(fā)性有機物進入大氣后,,在一定的水霧狀態(tài)下與空氣中的氨等物質發(fā)生氣溶膠反應形成的顆粒。因此要去除霧霾,就要減低這些污染物的排放,。

  首要問題是治理散燒煤污染,。

  目前我國每年耗約4.7億噸石油,約36億噸煤,。以煤炭為主的能源結構短期無法改變,,因此治理燃煤污染就成為當下的首要問題。大電廠按規(guī)定都需 安裝脫硫,、脫硝和脫粉塵設備,,脫除率達到90%以上。若集中燃煤,,尾氣中的污染物可以控制到和天然氣燃燒相近甚至更低的程度,。世界平均煤炭集中利用度是 60%左右,歐美日等能達到90%以上,,而我國煤炭集中利用度不到50%,。我國有近70萬臺中小鍋爐散燒約18億噸煤,不可能在每一臺后面安裝脫硫脫硝裝置,。散燒一噸煤的污染是大型鍋爐減排(>90%)后的10倍以上,;散燒18億噸煤的排放相當于180億噸以上集中燃燒產生的污染。

  因此,,散燒煤是“霧霾”最重要的成因之一,,如何使近70萬臺中小鍋爐清潔“變身”是解決霧霾的關鍵,就此可有三個不同層面的解決方案:

  第一,,增加集中燃煤,,熱電連產,同時加大環(huán)保執(zhí)法力度,,保證集中燃煤裝置尾氣排放達標,,通過立法和加強環(huán)保執(zhí)法,迫使中小燃煤鍋爐逐步轉型或淘汰,。

  第二,,中國地域廣大,不大可能100%集中燃煤,。對無法集中,,但條件適合的地區(qū)可實行“煤轉氣”。我國天然氣供應無法滿足需求,,即使2018年按照計劃與俄羅斯的天然氣供貨合同能夠順利執(zhí)行,,到時從俄羅斯進口的天然氣也將只占國內用氣量約20%。在煤和水資源比較豐富的地方用“煤制天然氣”技術將煤轉化為天然氣,,同時集中脫除所有污染物,,將清潔的天然氣產品通過管道輸送到千家萬戶,,也是解決散燒煤污染的另一選項�,!懊褐茪狻辈⒉荒苓m用于所有地區(qū),,但比在每臺中小鍋爐后面加裝脫硫脫硝裝置更可行。

  第三,,在無法集中燃煤也不適合煤制天然氣的地方,,在燃燒之前進行“煉煤”,即將煤中的灰分,、無機硫和雜質通過洗煤去除,,然后通過煤的熱解,脫除部分有機硫,。最終得到的液體產品可以進一步加氫制作成清潔柴油,;其氣體產品(焦爐氣)可以進一步轉化成天然氣;固體產品已經過脫硫,,成為潔凈煤,。因其燃燒時火苗與天然氣一樣是藍色的,人們也稱之為“藍炭”,。上述“煉煤”過程能夠將煤炭轉化為清潔的氣體,、液體和固體燃料,之后再去燃燒就大幅降低了污染,。雖然 “煉煤”會增加使用成本,,但仍比在每臺中小鍋爐后面加裝排放控制裝置更經濟有效,并且是在前兩種方案都行不通的情況下不得已而為之的選項,。實際上,,“煉煤”還是要比進口LNG(液化天然氣),或用風能,、太陽能和核能便宜得多,。

  治理散燒煤之外,還要降低柴油機排放,。

  各種車輛排放的污染物大約占霧霾的25%左右(包括一次和二次顆粒),。由于使用高硫柴油,以及沒有安裝柴油發(fā)動機尾氣處理系統(tǒng),,國內柴油發(fā)動機的污染物排放較高,。中國每年消耗約2億噸柴油,因此柴油機減排就是散燒煤之后霧霾產生的第二要素,。

  降低柴油機的排放可從兩個方面著手:

  一是清潔的超低硫柴油。歐洲約50%的新車為柴油車,,并普遍使用了超低硫柴油(<10ppm),,故其污染很低,。而國內柴油中硫含量遠高于 歐美。這樣,,即使車輛裝了顆粒過濾器和尾氣脫硝系統(tǒng),,尾氣中的污染物也難以得到控制。劣質柴油還會對尾氣處理系統(tǒng)造成損壞,,因此油品升級是控制柴油機污染的關鍵,。目前已有技術可以用較低投資,幫助中國煉化企業(yè)生產出滿足國V標準的超低硫柴油產品,,并已取得了良好的經濟及社會效益,。

  除了上面提到的柴油脫硫,柴油機尾氣處理的另一個方面是脫除氮氧化物和顆粒物,。這需要安裝顆粒過濾器和SCR脫硝系統(tǒng),。國際上最新的脫硝催化劑,可以幫助降低燃油消耗,,加之其重量輕,,在減排的同時,可進一步幫助車輛減重提高整車燃油經濟性,。

  總之在發(fā)展風能,、太陽能、水能和核能的同時,,我們相信以上所提供的方案是針對中國特有的資源情況,,在目前更加經濟可行并可持續(xù)的治理辦法。雖然霧霾治理有很多的方案,,但是想在短期內改變現(xiàn)狀并不容易,,這需要政府以強大的改革決心和毅力進行頂層設計,需要每一位公民的積極努力和配合,。抱怨沒用,,只要我們在充分利用以上經濟實用技術的同時,加強我國的環(huán)保執(zhí)法力度,,相信藍天和碧水必會重現(xiàn)中國大地,。

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