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水蒸气和水溶性离子排放对雾霾暴发的影响分析

北极星环保网来源:武安君 苏跃进2019/5/14 10:32:19我要投稿

北极星环保网讯:水蒸气排放不是污染物排放,但会造成局部气象条件[1]改变。多数情况下,水蒸气的排放量对气象条件的改变很小[2]。关于水蒸气排放对环境影响的研究不多[3,4],容易被忽视。

烟气经湿法脱硫装置后,在排放可过滤颗粒物的同时也排放了水溶性离子颗粒物[5];在湿烟气排放的情况下,在烟羽、烟囱范围内,二氧化硫、可过滤颗粒物可以生成为水溶性离子颗粒物;高湿环境下,大气中污染物二次复合成新的水溶性离子颗粒物;冷却塔风吹损失中的水溶性离子颗粒物排放量往往被忽视。本文就水蒸气和水溶性离子排放对雾霾暴发的影响进行分析,并提出应对措施。

1、水蒸气排放基本情况

1.1部分行业排放的水蒸气量巨大

水蒸气排放最多的领域是能源、冶金、化工等行业,且多为强制排放。

火力发电行业水蒸气排放量巨大。对湿法脱硫并排放饱和湿烟气的煤电机组,每生产1千瓦时电能按排放3.5立方米标态烟气计算,饱和湿烟气温度按50℃计算,该温度下饱和湿烟气的含湿量为 111.8克/立方米[6,7],每生产1千瓦时电能对应排放水蒸气量为0.39公斤。

对闭式水冷循环的火电机组,通过冷却塔排放的水蒸气量按照4.5倍烟气排放水蒸气量估算[2],每生产1千瓦时电能对应排放水蒸气量约1.76公斤,与烟气排放部分合计2.15公斤。

2017年全国火电发电量为4.66万亿千瓦时[8,9],估算水蒸气排放量为100.0亿吨,考虑部分机组采用空冷、直流冷却方式,估算水蒸气排放量约80亿吨[10]。

钢铁行业的水蒸气排放量也非常大。每吨粗钢生产对应约1.5吨的水蒸气排放量[4],2017

年,全国粗钢产量8.3亿吨,对应水蒸气排放量约12.5亿吨。

1.2近年来与水蒸气、大气污染物排放量密切相关的工业活动快速增长

从2000年至2016年,全国能源消费总量、煤炭消费总量、火电发电量、钢铁产量增长迅速。火电发电量增长至4.0倍,见图1。

QQ截图20190514101956.jpg

图 1 2000~2016 年,中国能源消耗趋势图

QQ截图20190514101945.jpg

图2:2000~2017年,中国钢铁产量变化趋势

环保治理力度加大,大气污染物减排量明显,排放浓度下降更明显,见图 3。

QQ截图20190514101937.jpg

图3:2000~2017年,中国烟气主要污染物排放量变化趋势

延伸阅读:

燃煤电厂湿法脱硫是治霾功臣 全面认识湿法脱硫

燃煤电厂湿烟囱条件下SOx排放致霾机理分析及治理措施

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