在公众环保意识日益强化的当下，很多人一听到“煤炭”就会联想到大气污染、碳排放高这些负面形象。但是随着科学技术的长足发展和进步，我国的煤电污染防治技术已是全世界最先进的，废水的资源化更是做到了极致。时至今日，我们需要刷新自己的知识图景，去坦然面对高新技术带来的改变。

11月11日，《环境与生活》记者来到北京贵都大酒店，采访了来北京出席会议的国电环境保护研究院院长朱法华，听朱院长介绍了国内燃煤发电污染防治领域的最新技术进展——

国家能源集团江苏泰州电厂

“清洁煤电也是清洁能源”

《环境与生活》：有人认为环保与煤炭是天然对立的，对煤炭、煤电、煤化工、煤制油等都持反对态度，认为用煤就会污染环境。对此，您怎么看？

朱法华：确实，我身边也有这种“逢煤必反”的朋友，但我要明确地说，这种观点已经不合时宜了，说难听点就是刻舟求剑。

中国工程院原副院长谢克昌院士反复倡导“清洁煤电也是清洁能源”。最近几年，我国煤炭清洁化的速度发展太快，外界根本反应不过来，甚至有的“黑科技”，电力行业内部的人一听都觉得不可能。2000年，我去澳大利亚伊拉林燃煤电厂，了解到全厂不用新鲜水，它是以城市污水处理厂的中水作为全厂生产补水。我回来后和许多领导及专家讲，他们都说这怎么可能呢，锅炉补给水肯定是要用好水的，怎么可能用城市中水呢？后来，没过几年，也就是2007年之后，国内电厂也做到了。

2014年，我讲电厂要做到超低排放，当时反对的人很多，包括一些领导。那主要是由于大家不了解我们的技术发展速度有多快。现在的钢铁、水泥行业推动的超低排放都是在走电力行业的创新之路。燃煤发电清洁化后，钢铁企业等跟着也清洁化，技术原理差不多，但在应用方面有不少创新。目前我国燃煤电厂已基本全面完成超低排放改造，且运行稳定可靠，所以，煤电清洁化技术的发展速度快到大家都反应不过来。

《环境与生活》：可否请您介绍一下国电环境保护研究院的背景。

朱法华：国电环境保护研究院成立于1980年，最早是隶属于水利电力部，后来分别历经能源部、电力部、国家电力公司、中国国电集团公司管理，现在隶属于国家能源集团。40年来国电环境保护研究院一直致力于电力环保工作，推动煤炭的清洁化利用，2019年11月，国电环境保护研究院获得第十届“中华环境奖”，并受邀在人民大会堂参加颁奖仪式，组委会的评价：“国电环境

2018年6月29日，朱法华在钓鱼台国宾馆“科学中国人”颁奖现场。

【环境百科】

朱法华

朱法华，环境工程专家，博士、研究员级高工、博士生导师，享受国务院政府特殊津贴专家，国家能源集团科学技术研究院有限公司副总经理、国电环境保护研究院有限公司董事长、国家环境保护大气物理模拟与污染控制重点实验室主任，清洁高效燃烧发电与污染控制国家重点实验室副主任。《电力科技与环保》主编，《中国电力》副主编，《Engineering》、《环境科学研究》等10本期刊编委或客座编委。主持与承担国家863计划、科技支撑计划、环保公益性行业专项、重大仪器专项、自然科学基金等项目，制定国家、行业及地方标准30余项，7次获得省部级科技一等奖，被权威媒体称为超低排放“教父”。2019年领导的团队获得“中华环境奖”，2018年获得“科学中国人”荣誉，2017年获得“中国电力科技年度人物”称号。保护研究院为政府制定政策与标准，他们是政府环保智囊团；为行业研发技术与装备，他们是环境管理的科技支撑者；为社会提供科普与服务，他们是科技环保理念的传播者。他们指导了电力环保行业治理方向，引领火电行业污染防治技术进步，以科技创新为环保事业保驾护航”。

2019年11月2日，朱法华（左二）考察中国钢研安泰科技股份有限公司。

为更好地全方位的服务电力生产，2008年原中国国电集团在国电环境保护研究院的基础上组建了国电科学技术研究院有限公司，今年更名为国家能源集团科学技术研究院有限公司，我目前的职务是国家能源集团科学技术研究院有限公司副总经理，兼任国电环境保护研究院有限公司董事长。30多年来，我一直从事电力环保工作，2005年起担任国电环境保护研究院的副院长、院长。

中国此前有五大发电集团，分别是中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、国家电力投资集团公司。2017年，原中国国电集团和原来的神华集团合并重组成国家能源集团。神华集团是做煤炭的，也做电厂、港口、铁路、煤化工。重组合并后的国家能源集团，目前是全世界最大的能源集团。国家能源集团有四个方面是世界第一，包括煤炭开采量、火电装机容量、煤化工（将煤变成油、天然气等化工产品）、风电机组容量。

发展煤化工主要是为了能源安全

《环境与生活》：我们注意到，此前有人抨击煤化工耗水太大。

2019年11月14日，朱法华（左三）与科研团队主要成员在第十届“中华环境奖”颁奖现场。

朱法华：确实是的，但是我国还是需要煤化工的。为什么？因为我国石油储量很少，根据2019年公开数据，我国已探明的化石能源储量中按热值进行折算，煤炭占比高达99%，石油和天然气合计1%，可以看出我国缺少油和气，必须大量依赖进口，目前我国石油进口依存度超过70%。国际关系复杂，我国基于能源安全的考虑必须发展煤化工。我国将煤转化成油的技术也是世界领先的，规模也是最大的。当然，在国际油价便宜时，将煤转化成油是亏本的，但即使是亏本依然要做，可以少做但不能不做，这主要是从国家能源安全的角度考虑，否则未来如果出现极端情况，我们没有油就会非常被动。需要指出的是，随着技术进步，煤化工耗水太大的问题也正逐步得到解决。

煤电可帮新能源电力调峰、调频、调压

《环境与生活》：我国向国际社会承诺，要在2030年实现二氧化碳排放量达峰，这对燃煤发电来说意味着什么？

朱法华：2030年前碳排放量达到最高峰，这个目标对我国来说还是现实的，通过努力也是能够实现的。实际上，我国最近几年的能源消耗总体增长趋缓，前两年还有所下降。我国东部地区能源消耗量稳定，再大幅增长的可能性不大。我研究过能源与经济间的关系，能源与经济的关系在工业化早期是同步的、正相关的，相关性非常明显。在这一阶段，如果能源消耗量没增长而经济增长，那么数据一定是有问题的。

2019年12月28日，朱法华获得南京大学紫金全兴杰出校友奖，与该奖发起人张全兴院士合影。

内蒙古京能（锡林郭勒）五间房电厂（隶属于北京市京能集团）外观，太阳能板贴在全封闭煤场上。

当工业化发展到一定阶段，能源消耗量与经济增长速度之间的关系就不明显了。工业化发展到第三阶段，经济增长就不再依赖于能源消耗量增长。现在上海的GDP增长已不依赖于能源消耗量增长。基本上，我国东部地区的GDP 增长已不完全依赖于能源消耗量增长。我国中西部地区特别是西部地区，两者还存在一定的正相关，估计中西部地区经过5至10年的发展，就可以达到东部地区现在的发展水平。到那时，东部地区的能耗可能还会较现在下降，高能耗企业会慢慢被淘汰或转移。我认为，我国力争于2030年前让二氧化碳排放量达到峰值是可实现的，并努力争取2060年前实现碳中和（零排放），这些目标的实现主要依赖节能及煤炭消耗的减少。比如发电方面，我国现在的太阳能发电已具备了和煤炭发电同等的竞争力，价格方面也具有优势，我国在成本控制方面比发达国家要好，人工便宜，新能源的材料也便宜。

近些年，我国的太阳能、风能发电都发展特别快，可以说是一场无声无息的技术革命。我国现在在运的风电容量、太阳能发电容量超过整个印度所有装机容量，也超过美国的风电及太阳能发电容量。预计2030年后，我国总的煤电容量不会增长了，我国的煤电机组容量除了看绝对值，还要看比例，比如2000年初，我国的煤炭发电占比达80%，而现在只占69%。因为基数大，这样的降幅是非常了不起的。2030年后，我国的风电、太阳能发电会更进一步发展，替代更多煤电。

另外，也有专家建议，我国的煤电装机容量是不能减少的，但煤电的发电量会大幅减少，其主要意思是指风电和太阳能都是不稳定的，当出现天气或气候变化影响使风电和太阳能发电减少时就需要煤电补充，所以虽然煤电可以少发电，但总的装机容量不能少，折算煤电每年满负荷运行的小时数会大幅减少。煤电可以起到调峰、调频、调压作用，可以简单的理解，电网中接入的风电、太阳能等发电容量越多，电网越不稳定，煤电可以起到电网的“稳定器”作用。

燃煤电厂已比燃气电厂更洁净

《环境与生活》：都说煤电会带来一系列的污染，城市里的燃煤电厂未来是不是得改为燃气发电？

朱法华：煤首先要开采，然后是运输，开采对生态会有破坏，我们现在强调绿色开采，明显减少了对生态的破坏。

在运输过程中，汽车运输和火车运输的覆盖工作只要做得好，也可以保证不排放煤尘。但是，卡车运输排放的污染物要比铁路运输高得多，所以现在国家在推动“公转铁”，即公路运输转为铁路运输，以减少公路运输带来的大气污染。

2020年9月10日，朱法华在第三届煤电超低排放和节能改造技术交流会上做主旨报告：电力行业大气污染控制现状及展望。

内蒙古京能（锡林郭勒）五间房电厂（隶属于北京市京能集团）

朱法华院长（右三）带队在南京国电环保科技有限公司，对负责的江苏省科技成果转化项目进行中期现场检查。

我要明确地说，大城市的燃煤电厂不要盲目去改为燃气电厂，国内某市把燃煤电厂都改成了燃气电站，其他几个大城市也想照搬照抄，在咨询我时，都被我阻止了。为什么？因为这些大城市燃煤电厂的煤炭都是通过铁路专用线进厂的，在煤炭运输环节几乎没排放污染，而煤炭在电厂燃烧后变成粉煤灰，粉煤灰最后拿去做成水泥，在城市里就地消化变成建材了。所以，在整个过程中排放的污染物是很少的。反过来看，电厂全部改烧天然气的某市，现在还得用重型卡车运液化天然气、粉煤灰、水泥等进城。在这个过程中，卡车排放的氮氧化物、VOC（挥发性有机物）对该市大气环境的影响更加严重。基于这种全流程的视角，我们现在燃煤电厂可以做到与燃气电厂一样清洁，大气污染物排放量甚至比燃气电厂还清洁。

《环境与生活》：与燃煤发电比较，一些传统观念认为燃气电厂的污染物是零排放，只排放二氧化碳和水，这是否是一个误区。

朱法华：燃气电厂排放的氮氧化物浓度实际上是比较高的。我国现在规定燃气电厂的氮氧化物排放标准是50毫克/立方米，但是另外有一点很多人都不知道，燃气电厂烟气排放量比燃煤电厂要大很多。如果燃气电厂和燃煤电厂在氮氧化物排放上执行相同的标准，我们计算过，单位发电量燃气电厂排放的氮氧化物是燃煤电厂的1.5倍左右。

我们将燃气电厂排放的大气污染物，包括三氧化硫、汞等污染物都统一纳入进来计算，用污染当量数来进行折算。笼统地说，污染当量数=排放量/污染当量值。《环保税法》第25条规定，污染当量是指根据污染物或污染排放活动对环境的有害程度以及处理的技术经济性，衡量不同污染物对环境污染的综合性指标或者计量单位。也就是说，按照污染物的排放毒性算一个污染物排放当量值，比如二氧化硫污染当量值是0.95千克，汞的污染当量值是0.0001千克，这就说明在同等排放量下，汞的污染当量数远超二氧化硫。

朱法华院长（左三）2020年8月14日考察中车青岛四方研究所

所以，我们通过对很多燃煤电厂和燃气电厂进行比较，不论是按照标准，还是按照实际运行的情况来看，燃煤电厂单位发电量排放的大气污染物的污染当量数都小于燃气电厂。燃煤电厂小于燃气电厂，说明燃煤电厂比燃气电厂做得更好，现在民用的燃气没有根治排放氮氧化物，因为它没有任何处理设施，而且都是低空排放。了解了这些情况后，城市燃煤电厂还有必要都变成燃气电厂吗？明显是没有必要了。

前面我们说到的某市后来也有所改变，保留了两个燃煤电厂，在2019年冬季天然气源不足时，这两个燃煤电厂就发挥了很重要的作用。所以，做任何事情都要经过全面的、充分的论证。

煤电在整体发电结构中最多降到30%

《环境与生活》：有说法认为，燃煤电厂是不能轻易停产的，如果停产消耗会特别大。

朱法华：我国电网技术，包括特高压技术是世界一流水平，近些年美国、加拿大、巴西、印度都发生过大面积停电事故，但我国基本没有。电网技术是非常复杂的，比如电网安全的保障，我们电力系统的办公设备一般不准使用无线网，因为无线网络容易受到攻击，要防止恐怖袭击、防止黑客入侵等。我国如果出现大面积停电，其影响不比地震小。

燃煤电厂一旦停产后再启动，需要很长时间，热态启动时间较短，冷态启动时间更长。所以，燃煤电厂极少停产，而是降负荷运行，比如夜间风、太阳能不具备时，煤电的100万千瓦机组就满负荷运行，当白天有风、阳光普照时就不需要满负荷运行，可以50%、30%负荷运行，弹性空间较大。我国的燃煤发电、风电、太阳能发电、水电发电技术都处于世界先进水平。我国目前水电单机容量高达100万千瓦，三峡水电站单机容量是70万千瓦。

朱法华院长（右一）带队在南京国电环保科技有限公司，对负责的江苏省科技成果转化项目进行中期现场检查。

我国火电单机容量现在最高可达到135万千瓦，目前正在准备并网发电，相当于一个小时可以发电135万千瓦时，即135万度电，关键是煤耗很低。我们说要实现碳中和，燃煤发电时用更少的煤实现更高的发电量，这也是实现了减碳，这也是非常重要的技术。安徽淮北平山电厂，是我国251工程，251是指电厂投运以后，其供电煤耗为251克/千瓦时，即每对外供一度电消耗的标准煤是251克，而我国在1978年的平均供电煤耗是471克/千瓦时，供电煤耗是逐年下降的。供电煤耗达到251克/千瓦时就与天然气发电等清洁能源发电的碳排放差不多了，天然气的主要成分是甲烷，燃烧后也是有碳排放的。

我国新规划的燃煤电厂，选的一定是最先进的机组，在此过程中就会有落后电厂被淘汰，现在30万千瓦机组都可以替代淘汰，30万千瓦的亚临界纯凝发电机组的供电煤耗约330克/千瓦时或者更高。

《环境与生活》：燃煤电厂除了以新代旧，用先进的机组替换老旧的机组。将来有没有可能被其他的发电技术替代呢？

朱法华：燃煤电厂在今后的发展过程中肯定是可以被替代一部分的，比如说太阳能发电、风能发电、水力发电等都可以替代一部分，但在我国要完全替代，可能性不大，因为完全替代就意味着我国没有煤电，但我国的油、气资源很缺乏，而完全依赖太阳能光伏发电的电网是不稳定的，是靠不住的，即使发展核电也是靠不住的。因为核电目前在技术上难以调峰，核电负荷变动对核安全的影响很大，所以核电运行负荷一般不变动，我们叫基荷运行。风能、太阳能都是不稳定的，这就需要有调控，所以完全脱离煤电的可能性不大，煤电在整体发电结构中的比例是可以逐步下降的，我们希望下降到50%，估计最多下降到30%，越下降难度越大。我国现在煤电占总发电量的比例为69%，如果要下降到30%则难度尤其大，这相当于70%的能源发电的不稳定需要靠30%的煤电去调控，这是非常不容易的。

我国煤电污染物排放标准全球最严

《环境与生活》：您怎么理解我国燃煤发电的超低排放标准？制定这么严苛的标准并且最终实现，是怎么做到的？

朱法华：2014年，我发表了一篇文章《煤电超低排放技术经济和环境效益分析》，这篇文章被引用了一百多次，下载量有两三千次，在这篇文章里，我首次定义了超低排放，只能叫超低排放，不能叫零排放或近零排放。

朱法华院长带队在南京国电环保科技有限公司，对负责的江苏省科技成果转化项目进行中期现场检查。

在颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物上，我国比全世界其他国家的最低排放标准值还要低，所以是超低排放。截至目前，其他国家的颗粒物排放标准最严的是美国的12.3毫克/立方米，我国是10毫克/立方米，其他国家是20毫克/立方米、30毫克/立方米甚至更高，我国是全世界最低。二氧化硫、氮氧化物的排放标准比他们低得更多了，所以叫超低，而不是零排放或者近零排放。

零排放即没有排放，没有排放就没必要有烟囱，而实际上现在所有燃煤电厂都是有烟囱的，还是有排放的，即便将二氧化硫、氮氧化物全都脱掉，还有二氧化碳是需要排放的，所以不是零排放。

烟气中有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气等很多成份，其中二氧化碳占比达12%至15%，一氧化碳占比非常低但也是存在的，一氧化碳能降到100毫克/立方米就很不错了。

那么，为什么不能叫洁净排放或者超洁净排放？因为不能说清楚洁净排放、超洁净排放的含义，概念不严谨。这篇文章当时还有反对的声音，反对的人认为超低排放在当时没有技术支撑，花钱很多。当然，我们最后证明技术上是可以做到，并且花费也不高。

我们制定的标准名称是《火电厂大气污染物排放标准》GB-2011，这对减排来说意义很大，关键是我们在技术上有突破，能够支撑超低排放。

《环境与生活》：近几年，随着超低排放技术的推广，我国燃煤发电排放的颗粒物，在全部来源中的比例是否下降？您近年重点关注的是颗粒物的防治，可否介绍一下这方面的情况。

朱法华：燃煤发电排放的颗粒物（烟尘）在污染源排放总量中的比例，已经从原来的50%下降到10%以下，对环境空气中PM2.5下降也起到决定性作用，我们一直在推进的超低排放、严格标准是完全正确的，电力系统和生态环境部都非常认可。现在，想在此基础上再做提升，难度就非常大了。其实，在技术上是没难度的，主要是环境效益上得不偿失。因为投资运营费用很高，另外还会增加能耗，增加能耗就会增加污染物排放，此消彼长，所以得不偿失。

朱法华院长带队在南京国电环保科技有限公司，对负责的江苏省科技成果转化项目进行中期现场检查。

我们在烟气除尘、脱硫、脱硝方面都有研究，脱硫、脱硝开展得比较早，实际也是《火电厂大气污染物排放标准》GB-2003将二氧化硫排放浓度定在400毫克/立方米，全面推动了烟气脱硫，《火电厂大气污染物排放标准》GB-2011全面推动了烟气脱硝。脱硝主要采用SCR（选择性催化还原)技术，容量占比超过95%。我国燃煤电厂实现的烟气除尘、脱硫、脱硝效率均比国外要高，大幅减少二氧化硫、氮氧化物排放对环境空气中PM2.5下降也非常重要。

“有色烟羽”该如何治理

《环境与生活》：我们以前收到一些读者来信，反映家乡的电厂烟囱冒不同颜色的烟，问我们这是不是非法排污。您能帮忙科普一下吗？

朱法华：2013年后，燃煤电厂普遍采用湿法脱硫，烟囱会冒白烟。上海环保局2016年发过一个文件，提到“有色烟羽”这个概念，说的是白烟在天空中会由于不同原因呈现不同的颜色，所以称为有色烟羽。

现在你看到的白烟，冒的全是水汽，白烟后面一点尾巴都没有，那么我们理解是白色烟羽；原来污染很严重时，烟囱排放的烟是黑色的，我们可以叫“黑色烟羽”；如果白色烟羽后面有拖尾的，可以看到灰色的，那就是污染物了，是灰色烟羽；如果这个尾巴是蓝色的，就是蓝色烟羽。

白色烟羽说明基本没有污染，黑色烟羽说明烟尘污染很严重，灰色烟羽说明颗粒物浓度是没有实现超低排放的，因为我们肉眼能看得到的，颗粒物浓度肯定已经在50毫克/立方米以上。就像以前你看到的，很差的电厂烟囱尾巴拖得很长。如果是纯净水在大气中蒸发，是不会留下任何痕迹。对颗粒物浓度在50毫克/立方米以上的，肉眼一定能看得一清二楚。

2003年，我们为什么将烟尘排放标准限值定在50毫克/立方米，就是希望公众可以根据烟囱冒烟来判断、监督。烟尘（颗粒物）浓度在30毫克/立方米至50毫克/立方米之间时，受光线的影响，有时看得见，有时看不见。如果小于30毫克/立方米，肉眼就完全看不见了。

朱法华院长（右二）带队在南京国电环保科技有限公司，对负责的江苏省科技成果转化项目进行中期现场检查。

蓝色烟羽是烟气中的三氧化硫浓度高了，三氧化硫与水结合形成硫酸，所以在烟气中的三氧化硫都是以硫酸雾的形式存在的，硫酸雾实际也是液态的微细颗粒，它也是符合刚才说的标准，当超过50毫克/立方米时则呈现蓝色。

另外还有一种黄烟，这种情况是很少见的，但如果出现了也很容易处理，我们看这张某个电厂冒黄烟的照片，烟囱出口是可以看到黄烟的，一扩散就看不到了。出现这种现象的主要原因是电厂低负荷运行，满负荷时不会出现这个情况。低负荷运行时，二氧化氮的浓度高了，二氧化氮跟水接触就是硝酸，硝酸雾的颜色就是黄色。

怎么解决这个问题呢，其实很简单，不需要上任何设备，电厂运行人员只要认真负责，即当降负荷用煤量少的时候，风机送风量也要减少，停一台风机，或者有的厂风机是变频的，可以通过调频减少风量，就可以解决这个问题了。传统电厂一些运行人员在减煤的时候是不减风的，因为煤要钱而风不要钱，电厂操作人员不愿意去调整或者担心调整后万一出问题而担责。现在，电厂自动化程度提升后，工作人员通过电脑就可以操作调整了。

一句话就省下了700亿元无效投资

《环境与生活》：针对“有色烟羽”，你们开展的相关研究获得了电力系统的最高奖。请问你们的研究都有哪些创新和突破？

朱法华：我们在这方面的研究课题有四个创新点：

第一个创新点就是方法和技术体系。我们制定了科学检测标准。以前，我国三氧化硫、PM2.5、氨（脱硝存在氨逃逸）都没有科学检测方法、标准，也没有检测技术，我们研发了检测技术，制定了检测标准，相当于形成了有色烟羽的检测体系，并研发出仪器设备。

第二个是综合评估。比如要想消除白烟，就要加热，这就要消耗多少能源、增加多少煤耗、增加多少排放……这些都是可以计算的。我们研究院有一个生态环境部的重点实验室“国家环境保护大气物理模拟与污染控制重点实验室”，其中包括一个国内最大的阵风环境风洞，我们在风洞实验室里面模拟了湿烟气排放的环境影响，通过评估实验得到的数据，得出结论是目前“治理白色烟羽得不偿失”。这一结论在2019年被生态环境部采纳。在生态环境部2019年10月印发的《京津冀及周边地区2019-2020年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》中，专门有一句话“对稳定达到超低排放要求的电厂，不得强制要求治理白色烟羽”。这句话意义重大，因为这对全国而言，相当于省下了700亿元的无效投资。

第三个创新点是治理技术。我们称为靶向治理。只治理蓝色烟羽，我们是有技术的，在江苏省某个电厂就有实施案例。在烟气中，如果三氧化硫高的话，我们可以进行碱性雾化喷淋，没有水出来，喷的就是碳酸钠。碳酸钠与三氧化硫（实际是硫酸），酸碱反应效率很高，不太贵。我们也不需要很纯的原料，用工业级别的，工程效果也非常好。这里边难度在于喷淋物质与烟气混合一定要均匀，雾化得非常好，进去以后要立即反应掉，因为一旦有水滴就会造成堵塞，一旦没完全雾化，比如形成水滴就会被吸附到内壁上，就容易腐蚀、堵塞。

朱法华院长带队在南京国电环保科技有限公司，对负责的江苏省科技成果转化项目进行中期现场检查。

第四个创新点我们叫“理化双调”。就是说，有很多是不需要这种靶向治理的，我们通过系统运行进行优化就可以。对现有的治理设施，通过物理和化学的方法进行调整、优化。优化以后，就可以大幅减少三氧化硫排放，就不会形成蓝色烟羽。很多电厂都只是通过调整现有的治理设施就可以了。比如，前面讲到电除尘，温度是在摄氏120度至130度，后来改成低低温电除尘，将烟气温度降下来，烟气体积就变小了，就容易提高去除效率。大家都害怕腐蚀，烟气温度下降到摄氏105度，对三氧化硫的去除效果比较差。我们研究后发现，将烟温降到摄氏95度左右，对三氧化硫去除效果可以达到80%以上。

为什么是这样？这是因为降到摄氏95度（摄氏100度以下）时，水汽就会凝结。原来三氧化硫都是雾，都是粒径小于一微米，然后我们把温度降到摄氏95度左右，硫酸雾的粒径就变大了，因为水会冷凝，冷凝后与硫酸雾一碰撞就变大了，粒径变大后就很容易与灰尘结合，灰是碱性的，硫酸是酸性的，酸碱中和反应生成盐，实际上是化学吸附，也不用担心灰中的三氧化硫会再释放出来。我们后来就制定了低低温电除尘器的运行规程。

为什么叫低低温呢？因为在摄氏120度左右的除尘器是低温电除尘；高温电除尘一般是指摄氏300度以上，所以比低温再低就是低低温。温度控制在摄氏95度，进行运行优化就可以了，不需要再增加投资。

五间房电厂可做到一滴水都不消耗

《环境与生活》：您在电力行业的污水处理方面颇有经验，能否也和我们介绍一下相关的情况？

朱法华：总体来说，电力行业的污水处理相对比较简单，我1990年参加工作，一开始就做电厂的循环水处理，循环水就是循环冷却水。冷却水冷却后就浓缩，水里的盐份占比变高，在铜管（凝汽器）里就会结垢。

燃煤电厂实际上就是以水为介质，将煤炭的化学能转变成电能的过程。锅炉内的水利用煤炭燃烧的化学能，转变为高温高压、亚临界、超临界或超超临界蒸汽，蒸汽推动汽轮机做功转动，带动发电机发电，但做功后的蒸汽是温度很高，压力不高。蒸汽如果排掉了就太可惜了，为什么可惜呢？因为锅炉内的水是很纯的水，治水的代价很高，同时直接排掉浪费的热量也很可惜。我们希望将高温蒸汽冷却下来，冷凝成水。电厂的凝汽器就是由很多铜管构成的，一根一根铜管排得很密，外面包一个很大的管子，铜管里面走常温水，比如河水，然后外面大量的空间走高温蒸汽，高温蒸汽降温就变成了凝结水，然后凝结水再经简单处理后回到锅炉里面去，而铜管中的水同时被加热，一般从冷水进去到出去，铜管中的水温会增加摄氏8度至10度，或8度至12度，就变成热水了。南方水资源丰富地区，水可以直接排到海洋或江河中去，而北方没有那么丰富的水资源，所以这热水就被送到冷却塔里面，冷却塔里面有点像洗澡的喷头一样，热水就往下喷，掉进冷却塔底部的水池就冷下来了。在北方的电厂内，大家都可以看到冷却塔。

朱法华院长（左一）2020年8月14日考察中车青岛四方研究所

大家看到冷却塔顶上冒白烟，那是没有任何污染的，是水蒸气。水从冷却塔冷却后再循环，大家想想看，水能不能无限制循环呢？是不能无限循环的，因为每循环一次，水就浓缩一次。刚才讲过，冷却塔冒白烟带走的是水蒸气，而留下的水中有盐、有钙，水越来越浓缩就会结垢，由于微生物作用铜管中还会形成像泥巴一样的黏泥，所以我们要在水中加药剂进行处理，以防止结垢、杀死微生物防止产生黏泥。结垢是很难避免的，我们让它不在铜管中结垢，而是在冷却塔中结垢，这样就不影响运行。通过循环水提高浓缩倍率，就可以减少很多水消耗，浓缩倍率从一点几到三点几、四点几、五点几，我们现在做到最好可以做到十，即循环10次。

电厂烧煤后还产生大量煤灰、煤渣，在1995年前，我国的灰水是可以直接排入江河湖海的。1995年，电力部发文禁止灰水直排。原来我国发一度电耗水几公斤，现在我们消耗的水很少，现在可以做到发一度电只需耗水几十克。

位于内蒙古自治区锡林格勒盟的五间房电厂（隶属于北京京能集团）甚至可以做到一点水都不消耗。锅炉要用水，脱硫要用水，那么它怎么做到一点水都不消耗呢？这是因为它的水全部来自烟气，它烧的是含水量比较高的褐煤，当地的褐煤比较多。褐煤燃烧后的烟气含水量高，将烟气进行冷却，冷却冷凝将水收集下来补到锅炉里，再循环出来。冷却不用循环水，是用空气进行冷却的，但是需要在厂里建很大的储水池，因为烟气里面的水有两个来源，一是煤，二是空气；煤燃烧时需要加空气，空气中有水，空气中的水夏天比冬天多，但锅炉运行的时候用的水都是一样的，是没有季节性的，该厂建了很大的地下储水池，以防水蒸发。

布袋除尘技术成败在细节

《环境与生活》：燃煤发电除尘有哪些技术？您如何看待这些相应的技术。

内蒙古京能（锡林郭勒）五间房电厂主厂房内（隶属于北京市京能集团）

朱法华：主流的有电除尘、袋除尘、电袋复合除尘三种方式。电除尘技术还可分为干式电除尘和湿式电除尘。

我国电力行业的第一个成功运行的袋式除尘就应用于内蒙古呼和浩特市丰泰发电有限公司的20万千瓦机组项目。此前，国内有5个电厂搞袋式除尘都失败了。当时，关于火电厂设计规程中明确规定135兆瓦（13.5万千瓦）以上的机组就不得使用袋式除尘，但呼和浩特市丰泰发电有限公司的20万千瓦机组不用不行，因为2000年的时候，电厂的烟尘排放浓度标准是200毫克/立方米，那地方用煤是准格尔煤，准格尔煤燃烧后的比电阻太大，用电除尘器效果很差。他们持续实验也做不到让烟尘排放浓度小于200毫克/立方米。当时，我正在牵头进行标准的变更，即2003版的标准，拟从200毫克/立方米变到50毫克/立方米。

丰泰电厂连200毫克/立方米都做不到，就更做不到50毫克/立方米了。但是，丰泰电厂投资方之一香港中华电力公司要求必须达到国家标准，并且认为用布袋除尘技术也可以。当时，内蒙古电力公司的领导人很有魄力，就决策立项布袋除尘，找我们研究院帮忙做实施，这是当时我们研究院最大的工程项目，近4000万元人民币。

我们反复分析前面的布袋除尘技术为什么不成功，发现布袋有个特点就是很容易烧掉。2000年的时候，现场施工的人都抽烟，不像现在安全施工的观念很强，抽烟烟灰就会掉到布袋上，掉上去时布袋当时没坏，但这地方就产生了一个薄弱的点，气流很容易往这里跑，后面运行起来整个袋子就很容易坏。

我们调研后总结出一个关键的要素，就是要保证施工安全，施工的时候不能抽烟，他们厂也非常配合，最后项目实施效果非常好。当然，这仅是成功的细节之一，总之细节决定成败。

文章来源：锡林郭勒职业学院研究通讯 网址: http://xlglzyxyyjtx.400nongye.com/lunwen/itemid-38359.shtml

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