有環保專家確認，在我國，硫酸鹽顆粒物已經成為當前大氣中PM2.5的第一大組成部分。非采暖季，硫酸鹽顆粒物占大氣PM2.5的比例為2/3左右；采暖季的平均占比在1/3左右。

　　有觀點認為，這些硫酸鹽顆粒物主要是大氣中的二氧化硫與氨氣合成的。但近年來，我國大氣中二氧化硫濃度大幅下降，氨氣的主要來源農業尿素的用量也在下降，大氣中由二氧化硫和氨氣合成的硫酸鹽顆粒物應該同步下降才對。那么，濃度不降反升的硫酸鹽顆粒物該如何解釋？

　　答案只有一個：濕法脫硫工藝。

　　二次顆粒很要命

　　在濕法脫硫的脫硫塔內，脫硫乳液中的石灰石或熟石灰，以及其他少量的堿性元素，如鎂、鋁、鐵、氨等，與二氧化硫反應生成石膏及其他硫酸鹽。由于石膏在水中的溶解率很低，因此收集落到塔底的乳液，將其中的石膏分離出來，剩下的就是含有大量可溶性硫酸鹽的污水，這些硫酸鹽包括硫酸鎂、硫酸鐵、硫酸鋁等。

　　問題就出在這些硫酸鹽身上。脫硫過程中，并非所有乳液都落到了塔底，因為進入脫硫塔的煙氣溫度很高，將大量乳液液滴蒸發，由于蒸發速度很快，一些微小液滴中的可溶性硫酸鹽來不及結晶，于是析出了大量極細的硫酸鹽固體顆粒，平均粒徑很小，很大一部分顆粒物直徑在1微米以下。這些含有硫酸鈣顆粒和可溶鹽的乳液蒸發量非常巨大，對應一臺100萬千瓦的燃煤發電機組，脫硫塔乳液蒸發量每小時高達100噸左右，因此析出的極細顆粒物數量也很大。這些顆粒物隨著煙氣向脫硫塔上部流動，大部分被從上部滴落的液滴吸附，但仍有可觀的殘留顆粒物隨著煙氣從塔頂排出。

　　近年來，隨著深度脫硝工作的推進，又產生了一種不可忽視的顆粒物，即硫酸銨。在燃煤鍋爐煙氣污染物減排流程中，第一道工藝是脫硝，第二道是除塵，第三道才是脫硫，脫硝工藝中以氨水或尿素水作為還原劑，有可能發生氨逃逸。氨逃逸量與氨噴射和控制技術有關，同時與氮氧化物的排放上限成反比，在技術相同的情況下，要求排放的氮氧化物越少，氨的使用量就越多，逃逸量也就越多。如果在脫硝環節逃逸了10毫克/立方米的氨，在濕法脫硫環節90%的氨與二氧化硫合成硫酸銨，則可以產生約36毫克/立方米的硫酸銨。全國每年煤炭消耗近20億噸的燃煤電廠采用脫硝加濕法脫硫工藝，硫酸銨生成量將高達72萬噸/年。

　　濕法脫硫后的煙氣經過煙囪排放到大氣中，脫硫過程中產生的大量二次顆粒物也隨之排放到了大氣中。其中石膏顆粒物粒徑較大，于是跌落在距煙囪不遠的周圍，被稱為石膏雨；而那些粒徑較小的可溶鹽則隨風飄向遠方，并逐漸沉降，提高了廣大地區大氣中顆粒物的濃度。

　　經測算，脫硫后煙氣中的硫酸鹽顆粒物常常會達到幾百毫克/立方米，比起脫硫前煙氣中的顆粒物濃度，增加了好幾倍甚至幾十倍，它們全都變成了PM2.5。這就是經過最近幾年大規模燃煤煙氣處理后，大氣中的PM2.5濃度并沒有大幅度下降的原因所在。

　　老設備老辦法，新設備新辦法

　　去除濕法脫硫環節產生的二次顆粒物，關乎我國大氣污染治理的成敗，不得不重視。根據德國等發達國家的經驗，一般是老設備采用老辦法，新設備采用新辦法，即對于已經投入運行、設計使用年限還未到的濕法脫硫設備，主要用打補丁的方式減少顆粒物排放；而對于新上馬的燃煤鍋爐，則直接改用（半）干法脫硫工藝。

　　給濕法脫硫打補丁的具體措施主要包括，第一，加裝濕式靜電除塵器，用靜電吸附顆粒物和液滴。第二，利用煙氣冷凝去除顆粒物，如果在煙氣從脫硫塔出來后對其冷凝，會均勻地冷凝出大量水滴，及時地與鄰近的顆粒物結合，以冷凝水形式從冷凝器排出，從而將顆粒物大量清除；也可以在煙氣進入濕法脫硫環節之前就將其冷卻，這樣煙氣中能夠容納的飽和蒸汽量會大大降低，脫硫塔中沒有大量液滴蒸發，也就不會析出大量的硫酸鹽顆粒物了。第三，煙氣再加熱，經過濕法脫硫的煙氣溫度較低，排放到大氣中之后上升高度較低，大量顆粒物散落在煙囪周圍，嚴重影響煙囪周圍的大氣環境，如果將煙氣加溫，煙氣上升高度增加，顆粒物的散落范圍將擴大，但是這種操作并沒有減少大氣中顆粒物總量。第四，通過煙氣再加熱裝置將煙氣加熱到消除水霧的溫度后，再通過袋式除塵器除塵。

　　前些年，我國的燃煤電廠很少采用上述任何一種工藝，近幾年可能是因為發現了極細顆粒物排放問題，才陸陸續續加裝第一項濕式靜電除塵器。然而，問題在于，如果僅采用第一項工藝，對硫酸鹽顆粒物的去除效果有限。因為顆粒物越小，其表面積與質量之比越大，顆粒物在空氣里運動時的摩擦阻力就越大，運動到靜電除塵器極板上的速度很慢，很大比例的極細顆粒物沒有被這道工藝去除。實際上，顆粒物越小，在空氣中漂浮時間就越長，對大氣污染的影響也就越大。而如果再安裝第二項或者第四項工藝，可以大大減少二次顆粒物的排放量，但隨之帶來的是設備投資的大量增加，對小一點兒的燃煤鍋爐，煙氣處理裝置甚至超過了對鍋爐系統的投資，且運行費用很高，企業根本承受不起。

　　所以在新建鍋爐上，建議干脆摒棄濕法脫硫工藝，采用（半）干法煙氣綜合處理技術。德國目前比較成功的是APS（ActivatedPowderSpray，活性粉末噴灑）煙氣處理工藝，可以綜合脫硫、硝、重金屬和二惡英，在脫硫過程中不產生新增的極細顆粒物，而且它沒有污水需要處理，從而節約運行成本。實踐經驗表明，采用這種系統，顆粒物排放濃度可以達到1毫克/立方米左右，二氧化硫排放可以達到5毫克/立方米左右，大大低于當前我國的超低排放標準。由于（半）干法脫硫的優勢很明顯，所以目前德國新建的鍋爐，尤其是在垃圾焚燒廠，基本上都是采用這種工藝。（資料來源：能源評論）

　　《中國能源發展報告（2017）》及《中國能源形勢分析與預測報告》征訂通道皆已經開啟，訂閱請關注中能智庫并回復“訂閱”。