燃煤电厂高烟囱排放含硫烟气问题探讨

电力18讯：    电力工业是将一次能源转换为清洁、方便电能的工业，对改善环境起到了积极作用。但我国火电以燃煤为主，燃烧过程不可避免排放出各类大气污染物，加上多燃用高硫、高灰劣质煤，大气污染物排放的绝对量很大。目前，燃煤电厂排放的SO2占全国总排放量的1/3，成为酸雨及大气SO2污染的主要污染源。高烟囱排放燃煤电厂含硫烟气既经济又简便，是20世纪60年代末及70年代初西方发达国家盛行的控制酸雨及大气SO2污染的支柱方法。它的多项优越性与我国当时经济能力低下的国情相符合，在我国燃煤电厂得到了极为广泛的应用。而且，为了保证排放到大气中SO2扩散稀释后的浓度合乎大气环境质量要求，烟囱高度也越来越高，目前，我国烟囱最高已达240 m。燃煤发电厂不同高度烟囱数量与年份关系如表1所示。  　
    表1显示了燃煤电厂广泛采用高烟囱排放含硫烟气，高度和数量在逐年增加，以便更好地稀释扩散排放的大气污染物，延缓燃煤电厂周边地区环境质量日益恶化的趋势。

    我国每年有400多家燃煤电厂利用500多座高烟囱向大气排放5 Mt以上的SO2。由于我国采用高烟囱排放含硫烟气及分散布点的政策，利用了大气环境的自净作用，使得含硫烟气排放总量在逐年增大的情况下，局部地区大气SO2浓度基本上仍得到控制。然而，大量的统计数据表明，我国酸雨及大气SO2污染恶化的趋势日益明显，采取有效措施予以治理已迫在眉睫。

2高烟囱排放含硫烟气获得长期应用的原因分析

    1995年修订版《大气污染防治法》实施以前，我国长期把高烟囱排放含硫烟气作为减轻燃煤发电厂周边地区大气污染较为有效的办法，是由我国当时具体国情及高烟囱排放含硫烟气固有的多项优点决定的。

2.1以煤为主的能源格局长期未变

    我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，占世界煤产量的25%。据1996年统计，我国煤炭产量达138 Gt，煤炭占我国一次能源消费量的75%，而且煤炭总产量的84%用于直接燃烧。这就需要建造大量的高烟囱将燃煤产生的大量烟气排放到大气。

2.2我国环境融资形式单一，环保资金投入不足

   我国作为发展中国家由于受经济发展水平等客观条件或有限的资金投入到像消除贫困等更加优先领域，往往不能提供足够的资金用于环境保护。改革开放以来，经济快速发展带来了一系列污染问题，急需进行治理，但由于环境融资形式单一，环保资金投入明显不足，只能寻求经济、简易的污染治理方法。高烟囱与烟气脱硫设备，特别是与应用最广泛的烟气脱硫设备相比，具有如下多项优点（以广东连州电厂为例）：

    a) 基建投资小。如广东连州电厂机组容量为2×125 MW，总投资为13.92亿元，2000年底投运行的成套烟气脱硫设备基建投资为1.80亿元，约占电厂总投资的12.94%，而一座180 m高烟囱基建投资约为1 167万元，仅占电厂总投资的0.84%，仅为成套烟气脱硫设备投资的6.48%，可见建造高烟囱可以节约大笔基建投资。

    b) 占地面积小。如广东连州电厂烟气脱硫设备占地面积约为3 000m2，而高烟囱占地面积很小。

    c) 不需要运行费用。如广东连州电厂烟气脱硫设备年运行成本（含折旧）约为2 000万元，而高烟囱不需要运行费用。

    d) 技术难度低，施工快。早在20世纪60年代末及70年代里，高烟囱因其经济、简易就在污染严重的西方发达国家广泛应用，在设计及施工上积累了非常成熟的经验，而且技术难度低，能够做到一次设计，一次施工，一次投产成功。而烟气脱硫，特别是烟气脱硫技术是一项系统、复杂的工程，技术难度相当高，需经过精确的设计、复杂的施工、严格的调试及试运行方可投产。

    e) 管理维护简单。烟气脱硫设备管理维护需要配备专门的程控系统及一大批专业技术管理人员，而高烟囱维护简单，只需要定期检查、清灰即可。因此，我国在污染治理资金短缺的情况下，从经济角度考虑，也把高烟囱排放含硫烟气作为治理大气SO2污染较为有效的办法。

2.3能较为有效地改善周边地区的大气环境质量

   烟囱越高越有利于烟气的扩散和稀释，一般烟囱高度超过100 m时效果就已十分明显。SO2进入大气后，若大气干燥清洁，可停留1～2星期。经高烟囱排放后，在1.5 km高空风的影响下，24 h之后会有50%以上超越700 km之外，60 h后，能扩散到1100km之外。科学家曾估计过，我国大部分省份排放的SO2，有一半以干湿沉降方式沉降在本省范围，有20～30%沉降到周围省份，其它则沉降到较远的省份。大城市则更为突出，它们排放的SO2，仅20%左右沉降在本市内，80%则被传输到其它地方去了。高烟囱排放含硫烟气大大减轻了燃煤发电厂周边地区的大气SO2落地浓度，较为有效<