火電廠濕式通風冷卻塔向大氣排放氯離子問題研究

蘇躍進，董寶林

（國家電投集團河南電力有限公司，河南鄭州450016）

火電廠普遍采用的濕式通風冷卻系統是大氣中氯離子（Cl-）的排放源，目前，鮮有對該系統Cl-排放量的研究。 循環水中Cl-濃度較高，冷卻塔風吹損失液滴排放至大氣后液態水蒸發，液滴所攜帶的Cl-會在大氣中形成氯鹽細顆粒物。 一般認為冷卻塔風吹損失對應的液態水很少，對冷卻塔排放的包括Cl-在內的水溶性離子量可忽略不計。

大氣中的氯鹽對霧霾、臭氧生成有明顯影響。刀谞等〔1〕在研究2013 年京津冀大氣顆粒物所含的水溶性離子后發現，73.9%~94.8%的水溶性離子分布在PM2.5 中，冬季PM2.5 所含水溶性離子中，Cl-的占比為6.9%。 氯鹽具有較高的吸濕增長因子，在高濕氣象條件下，氯鹽潮解后的體積比原體積顯著增加〔2〕。蘇躍進〔3〕分析了火電廠濕式通風冷卻塔排放水溶性離子的問題，分析表明，在風吹損失率取0.05%經驗值的情況下，2017 年全國火電廠冷卻塔排放水溶性離子量約為1.32×105t。Cl-對近地面的臭氧污染生成具有促進作用。 對流層內Cl-與五氧化二氮（N2O5）在夜間發生非均相反應生成硝酰氯（ClNO2），ClNO2在光照條件下會發生熱解并釋放出氯自由基。 氯自由基具有高反應活性， 可以與揮發性有機化合物（VOCs）發生反應，從而對臭氧生成產生影響。 煤炭燃燒后，濕法脫硫等環保設施對煙氣中的HCl 有一定的脫除作用，其中，濕法脫硫的脫除率達到95.5%，估算2014 年全國氯化氫（HCl）的排放量為4.58×105t〔4〕。Yiming Liu 等〔5〕認為燃煤是主要的氯排放源，2012 年中國燃煤產生的HCl 和氯氣（Cl2）排放量分別為2.3×105t 和9.4×103t。……