依照浙江省2010年度環(huán)境公報,在浙江的城市,每下100場雨就有87場是酸雨;秋冬季節(jié),衛(wèi)星云圖上連片灰霾時;\罩整個長三角區(qū)域。與此同時,煤炭依然是浙江的第一能源,浙江去年燒的煤,堆在兩個足球場上,能和珠穆朗瑪峰比肩,且消耗量還在不斷攀升。
12月1日,杭州蕭山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)熱電有限公司開始加裝煙氣脫硝設(shè)備,成為整個長三角地區(qū)第一個向煙囪里冒出的氮氧化物開刀的熱電企業(yè)。為了浙江的藍(lán)天,未來5年,全浙江所有需要大量燒煤的企業(yè),都要想法子削減氮氧化物的排放。
大煙囪里
冒著四大威脅
在火電廠、熱電廠、水泥廠、建材廠等擁有鍋爐的工廠里,一個小鍋爐,1小時內(nèi)就要把35噸煤炭變成熱量、電能、爐渣和廢氣,這些鍋爐的上方,總有個或大或小的煙囪,冒著或白、或黃、或黑的煙。
這些煙囪不光扎眼,偶爾還吐出令人不快的刺激性氣體,而它們對空氣的毒害,遠(yuǎn)不止我們眼中所見。
蕭山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)熱電公司的煙氣脫硝設(shè)備是浙江人的原創(chuàng)科技,比肩世界一流水平,被環(huán)保部列入環(huán)?萍纪扑]目錄,這項(xiàng)研究耗時5年,由浙江大學(xué)熱能工程研究所與浙江百能科技有限公司共同完成。
研發(fā)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、浙江大學(xué)熱能工程研究所副所長周俊虎說,煙囪里冒出的煙氣,成分復(fù)雜,都是環(huán)境和健康大敵。
第一是粉塵,漫天飛舞的粉塵能讓方圓三五公里的房屋、樹木換顏色,對呼吸道的危害更不用說。
第二是二氧化硫,二氧化硫是煙囪廢氣里的主角。以前,有的火電廠建在山溝里,要不了三五年,方圓5-10公里內(nèi)的樹木花草都會發(fā)蔫,這就是二氧化硫的威力。二氧化硫飄入空中,碰上雨水就變成硫酸、亞硫酸,這兩種高腐蝕性強(qiáng)酸落下來是酸雨,能破壞植物的生長環(huán)境,且腐蝕生活器物。
第三是二氧化氮、一氧化氮、氧化二氮等氣體,它們統(tǒng)稱氮氧化物,二氧化氮溶解在雨水里變成硝酸,硝酸落地也是酸雨,一氧化氮能危害呼吸道,從嘴巴吸入喉嚨會發(fā)癢,氧化二氮類似二氧化碳,是能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體。二氧化硫、氮氧化物和空氣中的粉塵聯(lián)手,還是產(chǎn)生灰霾的罪魁。
第四是以汞為代表的重金屬,在空中飄動一陣后,這些重金屬化合物會隨雨水進(jìn)入土壤、河流,被稻米、蔬菜、魚類吸收后,很可能進(jìn)入人體。重金屬中毒能損傷神經(jīng)和血液。
住在煙囪旁不用常擦桌子
燒煤鍋爐最直觀的威脅是粉塵,因此,20年前開始,浙江首先對付煙氣里的粉塵。
蕭山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)熱電有限公司總工程師郭志仁說,以前,住在大煙囪旁,家里的飯桌一天擦三四次都是灰蒙蒙,F(xiàn)在,兩三天不擦問題不大,再過幾年,大煙囪附近的粉塵量和其他地方?jīng)]有差別。
在郭志仁的工廠,16年前,粉塵已不再是問題,與工廠近在咫尺的樓房外立面不見明顯灰塵。
鍋爐里裝上了高壓電,在高壓電的打擊下,細(xì)小粉塵或帶上正電荷,或帶上負(fù)電荷,正負(fù)相吸,小顆粒就凝聚在了一起,因體重過大而無法升天。
到明年,熱電廠煙氣里的粉塵含量還要下降一半。工廠打算買來一種特制的大布袋,把它套在煙囪口,能耐200℃高溫,并把顆粒直徑大于20微米(比頭發(fā)絲直徑小得多)的粉塵擋住。
阻截下來的粉塵是塊寶,送到水泥廠稍微加工就成標(biāo)號300的水泥。
過去5年戰(zhàn)二氧化硫
近些年,盡管煤燒得越來越多,浙江酸雨惡化趨勢卻被遏制。
剛過去的“十一五”期間,浙江各大鍋爐陸續(xù)被強(qiáng)制要求加裝除去二氧化硫的設(shè)備。
蕭山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)熱電公司的除硫設(shè)備讓郭志仁甚是自豪:98%以上本來直排大氣的二氧化硫就此被阻截。在二氧化硫被肆意排放的年代,有些煙囪排出的每立方米廢氣中就有3克二氧化硫,如今,他的工廠煙氣中二氧化硫含量只有這個數(shù)值的1/30。
他說,如此低濃度的二氧化硫自然界足以對付,土壤中,空氣中含有微量堿性物質(zhì),與二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng),就能把它中和。
除二氧化硫的裝備不算復(fù)雜:將煙氣引入一個罐子里,煙氣從下往上跑,罐子頂上噴灑石灰石漿液,漿液和二氧化硫相遇,發(fā)生化學(xué)
反應(yīng),生成的物質(zhì)叫硫酸鈣,這東西就是石膏的主要成分。石膏同樣被送往水泥廠,是上佳原料。
噴淋的次數(shù)越多,最終剩下的二氧化硫就越少,若噴淋個4次,二氧化硫甚至能除盡。只是經(jīng)過噴淋后,煙氣溫度降到50℃以下,喪失了向天空奔跑的熱動力,需再次把它們加熱到70℃-80℃,再排放。
有一套原創(chuàng)設(shè)備能除去2/3氮氧化物
未來5年,浙江打算削減燃煤鍋爐排放的氮氧化物,而杭州要先行一步,兩年內(nèi)在大鍋爐里加裝除氮氧化物的設(shè)備。
在發(fā)達(dá)國家有鍋爐的工廠里,多數(shù)已裝上除去氮氧化物的設(shè)備,這些設(shè)備用八仙過海的法子把氮氧化物阻截。郭志仁對購買西方技術(shù)有些反感:
接觸過多家國外供貨商,他們不單賣關(guān)鍵設(shè)備,要買就得買成套設(shè)備,而成套設(shè)備價格動輒數(shù)千萬。最令人害怕的是,一旦設(shè)備運(yùn)行出了問題,就得求助洋專家,不僅得支付高昂的往返機(jī)票,專家每小時的工資就要500美元,這還不算,找出了問題,從國外買個零件更換要等上半個月或一個月,其間,工廠停產(chǎn)損失難估量。
浙江大學(xué)熱能工程研究所原創(chuàng)的方法叫“選擇性非還原催化法SNCR技術(shù)”,1280萬的設(shè)備售價,一天可解決的售后服務(wù)讓郭志仁滿意。
這種去除氮氧化物的技術(shù)原理簡單:在1000℃高溫?zé)煔饨?jīng)過的管道里,向煙氣噴射氨水,氨水和一氧化氮、二氧化氮發(fā)生化學(xué)反應(yīng),就變成了氮?dú)夂退,氮(dú)馐强諝饫锏闹鹘,屬溫和的惰性氣體。
這套技術(shù)研發(fā)花費(fèi)一家國家級的科研院所5年的時間,自然不是說起來那么簡單:煙氣經(jīng)過的管道那么長,在哪個區(qū)間它的溫度在1000℃左右,找到這個區(qū)間不易;噴射氨水的噴頭從哪個角度噴射,噴射多大顆粒的氨水,以多快的速度噴射才能讓氨水和氮氧化物充分反應(yīng),則是門更大的學(xué)問,而這正是這項(xiàng)原創(chuàng)技術(shù)的核心機(jī)密。
要鍋爐里所有氮氧化物和氨水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)非常困難,這套浙江人的原創(chuàng)設(shè)備能除去2/3的氮氧化物,已算是國際領(lǐng)先的水平。
拿蕭山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)熱電公司來說,一年少排放2/3的氮氧化物,累加起來有1500噸。
周俊虎說,全中國一年排入天空的氮氧化物約有2200萬噸,若能去除其中的2/3,酸雨、灰霾的減少相當(dāng)可觀。
在造福環(huán)境的同時,周俊虎也面臨著巨大財富誘惑,若是全國的大鍋爐都加裝除氮氧化物設(shè)備,就是個上萬億元的市場。僅今年之內(nèi),周俊虎研發(fā)的新設(shè)備預(yù)計能在國內(nèi)賣出1.5億元。
對付重金屬尚束手無策
在煤炭燃燒的時候,煤里的重金屬汞會變成顆粒微小的化合物,逃入天空。汞的危害世人皆知,它在土壤、河流里的不斷累積讓周俊虎、郭志仁這些業(yè)內(nèi)人士憂心。
目前,西方國家已有人在想法子對付汞,但技術(shù)尚不成熟。周俊虎坦言,國內(nèi)鍋爐對于汞基本束手無策,解決這一難題或許要等到下一個5年。
來源:都市快報
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