“治霾”利器 航天出品

近年來，霧霾成為百姓關(guān)心的熱點(diǎn)問題。在環(huán)保形勢日益嚴(yán)峻的今天，很多人對(duì)“治霾”給予了較高期待。在各路技術(shù)各顯神通的當(dāng)下，航天科技也不斷給人們送來驚喜。隸屬于中國航天科技集團(tuán)公司十一院的航天環(huán)境工程有限公司將傳統(tǒng)的風(fēng)洞技術(shù)植入環(huán)境治理，這背后有玄妙，更有驚喜。

霧霾從哪兒來

今年2月20日～26日，北京、天津、石家莊、濟(jì)南、鄭州、西安等城市頻頻“告急”，霧霾如同一頂大鍋把黑云扣在人們頭頂。大街上、公園里、地鐵上，人人捂著口鼻，拒絕“吸毒”。霧霾持續(xù)了整整一周，覆蓋面積達(dá)143萬平方公里，其中重霾地區(qū)81萬平方公里。

中科院、環(huán)保局、高等院校等專家紛紛指出：與日俱增的排污量是霧霾的“幕后黑手”，燃煤、機(jī)動(dòng)車、工業(yè)揚(yáng)塵等一次排放物中包含的二氧化硫、氮氧化物、粉塵等，是霧霾的主要成分，而這些成分形成的二次污染物所扮演的角色也越來越不容小覷——在2014年的兩次霧霾瞬間高值中，其“貢獻(xiàn)率”超過了80%。

“要治理霧霾，重在大幅度壓減鋼鐵、水泥、電廠、化工廠等高耗能、重污染企業(yè)，以及對(duì)燃煤煙氣中的二氧化硫和氮氧化物進(jìn)行處理。”中國社科院城市發(fā)展與環(huán)境研究所黃順江斬釘截鐵地說。于是，國家在著手壓縮產(chǎn)能的同時(shí)，更加注重提高煙氣排放的環(huán)保指標(biāo)。

目前，國內(nèi)的環(huán)保公司最常用的煙氣脫硫技術(shù)有石灰石-石膏法、海水脫硫法、噴霧干燥法、噴鈣增濕法和電子束法等幾種，這些從國外引進(jìn)的技術(shù)雖然工程經(jīng)驗(yàn)豐富、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、脫硫效率之高能達(dá)到95%，但因液氣比較高而間接增加了運(yùn)行成本，且不能兼顧除塵或除塵率較低，對(duì)脫硫塔入口煙氣中塵的濃度非常敏感。

氣動(dòng)脫硫手段多

國內(nèi)最流行的是噴淋法脫硫，煙氣從脫硫塔夾縫中通過時(shí)，就如同洗澡一樣，從噴頭中噴出包含石灰石或其他化學(xué)成分的霧滴，這些化學(xué)成分跟二氧化硫接觸后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)脫硫。

氣動(dòng)脫硫在噴淋法的基礎(chǔ)上借助了風(fēng)洞的原理：煙氣從脫硫塔下方進(jìn)來，在旋流器的作用下，形成具有一定速度的向上的旋轉(zhuǎn)氣流；而這時(shí)，吸收液剛好從脫硫塔上端噴淋下來，煙氣氣流托住吸收液反復(fù)旋切，形成一段動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的液粒懸浮層。

在氣動(dòng)脫硫中，煙氣的流速高，剪切力強(qiáng)，氣液兩相的聚散組合瞬時(shí)、隨機(jī)發(fā)生；液體包裹著煙氣，使得比表面積增加，摻混強(qiáng)度增大，傳質(zhì)效率也得到提高，脫硫效率可以達(dá)到99%以上；同樣要達(dá)到95%的脫硫效率，噴淋法的液氣比是15：1～20：1，氣動(dòng)脫硫法的液氣比為5：1～6：1，液體的減少降低了運(yùn)行中的循環(huán)量，在100萬Nm3/h煙氣量脫硫中，一小時(shí)就能節(jié)省幾百度電。

“在脫出有害氣體的同時(shí)，我們還能捕集到粉塵和微細(xì)顆粒呢！”據(jù)承德航天環(huán)境工程技術(shù)有限公司總經(jīng)理齊峰介紹，曾經(jīng)在燕山石化的煙氣脫硫項(xiàng)目中，電除塵器壞了，但鍋爐不能停，煙氣處理工作還必須跟上，為此，那兩個(gè)月的煙氣除塵和脫硫都是利用的氣動(dòng)脫硫塔，并且在后來環(huán)保局的質(zhì)量監(jiān)測中，各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)都符合要求。“這頓時(shí)讓中石化對(duì)氣動(dòng)脫硫技術(shù)刮目相看”，該公司的市場份額也穩(wěn)步上升。

氣動(dòng)脫硫技術(shù)的適用性覆蓋面非常大，例如燒結(jié)機(jī)的煙氣波動(dòng)大，對(duì)于對(duì)波動(dòng)量變化敏感的噴淋法來講，工藝控制的難度很大，而氣動(dòng)脫硫技術(shù)則顯示出了對(duì)此種情況的高度適應(yīng)性。

鋼鐵是一個(gè)高耗能、高排放的行業(yè)，俗話說“世界鋼鐵看中國，中國鋼鐵看河北”。霧霾頻頻來襲使國家對(duì)河北省的污染治理投以高度關(guān)注，為此，河北省政府牽頭，環(huán)境公司與承德市政府、河北鋼鐵集團(tuán)近期聯(lián)合成立了承德航天環(huán)境工程技術(shù)有限公司，專門服務(wù)于河北的節(jié)能減排市場，并借助二者的行業(yè)背景，拓展鋼鐵脫硫市場。

再難也得往前走

“我們能走到今天真是很不容易。”齊峰感慨道。

20世紀(jì)90年代，在國家剛剛重視煙氣除塵時(shí)，環(huán)保公司“百家齊放”。當(dāng)時(shí)的701所也就是現(xiàn)在的十一院，看準(zhǔn)了環(huán)保領(lǐng)域的市場前景，專門建立實(shí)驗(yàn)室研究如何將氣動(dòng)技術(shù)用在除塵上；進(jìn)入21世紀(jì)，國家又開始重視脫硫，該院又瞄準(zhǔn)電力和石化，轉(zhuǎn)而將氣動(dòng)技術(shù)用到了脫硫上。2003年，該院在燕山石化完成了煙氣脫硫示范工程，實(shí)現(xiàn)了工程化，并且榮獲“中石化科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”，第一次嘗到了甜頭。

“做項(xiàng)目倒還好，關(guān)鍵是拿項(xiàng)目難。”一位資深項(xiàng)目人員回憶說，國內(nèi)環(huán)保公司有上百家，多數(shù)都有電力、化工或鋼鐵的業(yè)務(wù)背景，企業(yè)也多用自己的環(huán)保公司，極少對(duì)外招標(biāo)。而最初缺乏業(yè)績更是讓該公司對(duì)市場望而卻步。在集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)的幫助下，十一院終于在內(nèi)蒙古烏海市的熱電廠拿到了第一個(gè)電力行業(yè)的煙氣脫硫示范工程。

“大家鉚足了勁兒干，因?yàn)橐坏┦。裾J(rèn)的不僅僅是一個(gè)工程，而是整個(gè)氣動(dòng)技術(shù)。好在通過眾志成城，我們成功了。”齊峰說。

目前電力行業(yè)的煙氣脫硫市場近乎飽和，環(huán)境公司又將目光轉(zhuǎn)向鋼鐵行業(yè)，在馬鞍山做了燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫示范工程。鋼鐵行業(yè)相對(duì)比較分散，可選擇的環(huán)保公司也較小較多，但整體競爭力不強(qiáng)，沒有形成一個(gè)龍頭企業(yè)，所以獲取市場的難度也比較大。

“盡管有難度，我們前進(jìn)的腳步并不會(huì)停止，我們將繼續(xù)努力把好的技術(shù)在國內(nèi)推廣，為國家的環(huán)保事業(yè)作出更多貢獻(xiàn)。”齊峰說。

資深環(huán)保專家認(rèn)為，目前國家正壓縮一些產(chǎn)能，鋼鐵行業(yè)出現(xiàn)了運(yùn)轉(zhuǎn)難的問題，很多地方鋼鐵企業(yè)為了求生存，不惜壓低價(jià)格繼續(xù)運(yùn)行，也就更不愿意花大價(jià)錢來做環(huán)保。因此，有關(guān)部門應(yīng)該平衡各行業(yè)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，最好爭取一次性把標(biāo)準(zhǔn)確定到位，減少標(biāo)準(zhǔn)不斷變化造成的資源浪費(fèi)和企業(yè)成本的增加；同時(shí)應(yīng)該提高環(huán)保違規(guī)成本，嚴(yán)厲懲罰企業(yè)或者法人，不斷提高企業(yè)的環(huán)保責(zé)任意識(shí)。

（摘自《中國航天報(bào)》2014年5月21日）