DQZHAN訊：“制霾”高爐轉(zhuǎn)崗“治霾”
現(xiàn)在我們連霧霾這個“敵人”從哪裡來，即它們的形成機制都不清楚，治理起來顯得很盲目。華北地區(qū)嚴重的霧霾污染已經(jīng)引起了世界的震驚，在歷次發(fā)布的國內(nèi)空氣質(zhì)量*差的十大城市中，華北佔了十之**，實在是觸目驚心，這種慢性“毒藥”正在吞噬著人類的健康。
實際上，霧霾鎖城頻繁上演和華北地區(qū)整個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。近日，《中國科學報》記者採訪了中科院過程工程研究所研究員許志宏。他在冶金界和化工界工作了六十余年，**提出了“將過剩產(chǎn)能高爐改為造氣爐生產(chǎn)清潔氣體能源”的方案，有望促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，從源頭上診治霧霾，永續(xù)“APEC藍”不再是夢。
當務(wù)之急是揪出“元兇”
近年來，鋼鐵、火電、煤炭、交通、建筑、不清潔汽油等導(dǎo)致華北成為國內(nèi)霧霾污染*為嚴重的地區(qū)。
在鋼鐵和化學工業(yè)中，少量的固體顆粒或液滴中的碳氫化合物加入到高溫爐膛或火焰中，當溫度瞬間從常溫驟然達到1100°C～1600°C高溫或更高時，所有的化學鍵都將被打開，從而形成很多極小的碳顆?；驘o機的懸浮物，這些固體顆粒物與水蒸汽或其他氣體形成氣溶膠，就形成了霧霾。在許志宏看來，這應(yīng)該就是鋼鐵和化學工業(yè)中的霧霾形成機制。
“我們對于霧霾的性質(zhì)是近些年才認識的，過去，一般化工廠、發(fā)電廠并沒有對于PM2.5的檢測，更多的是測煤的轉(zhuǎn)化率，很多工廠根本就不知道自己是產(chǎn)生PM2.5的‘元兇’?！痹S志宏告訴記者。
“就像埃博拉病毒一出現(xiàn)，國際醫(yī)學界馬上就開始進行大量的基礎(chǔ)研究，分析其病塬體。”中科院過程工程所副研究員公旭中也指出，“但對于中國非常嚴重的PM2.5環(huán)境問題，卻沒有深入剖析其產(chǎn)生的來龍去脈和前世今生?！?
目前，中科院過程工程所與中科院大氣所合作，正在準備對即將“被拆除”的河北一家鋼鐵企業(yè)的高爐進行檢測，進而計劃將過剩煉鐵高爐改成移動床造氣爐，進行生產(chǎn)清潔氣體能源的擴大試驗。
據(jù)許志宏介紹，以前的高爐過程本身并不產(chǎn)生PM2.5，而是由于市場經(jīng)濟的驅(qū)動，為了節(jié)約焦炭、節(jié)約成本，越來越多的高爐開始噴煤粉，因為焦炭比煤粉貴六七倍之多。
許志宏認為，要想消滅霧霾，首先要找出霧霾的成因和條件，然后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)去解決。一些即將關(guān)閉的現(xiàn)代化高爐，有可能在採用新技術(shù)后，改成特大型的造氣爐，這些清潔的煤氣通過化工網(wǎng)絡(luò)可為多種工業(yè)提供燃料或塬料。
治理霧霾的一條出路
2013年我國粗鋼產(chǎn)量7.79億噸，隨著海外鐵礦價格不斷攀升，生產(chǎn)成本也隨之增加，由于華北地區(qū)鋼鐵產(chǎn)能嚴重過剩，環(huán)境污染嚴重，促使國家實行關(guān)停一批高爐的政策，許多企業(yè)面臨破產(chǎn)和并購的風險。
“提出調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的新技術(shù)、新思路，盤活過剩產(chǎn)能高爐，改成大型造氣爐，利用型煤氣化產(chǎn)生煤氣，通過凈化，獲得大量H2、CO+H2的清潔氣體能源，支持化工合成工業(yè)和IGCC發(fā)電工業(yè)的發(fā)展，為治理霧霾作貢獻，為面臨倒閉的鋼鐵企業(yè)尋找生路，是我們正在做的事情。”許志宏說。
他建議，如果將一座產(chǎn)能過剩的煉鐵高爐轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)清潔氣體的煤造氣爐的試點，進而將H2、CO+H2作為清潔氣體管網(wǎng)的一個節(jié)點使用，這樣就可以通過轉(zhuǎn)產(chǎn)盤活一些將要“被關(guān)閉”的現(xiàn)代化高爐，也可以成為我們現(xiàn)在**霧霾根源的一個試點廠。
據(jù)了解，煤炭佔中國一次能源的65%～70%，而每年我國煤產(chǎn)量的80%用于直接燃燒，我國直接燃煤發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)化率約為30%～33%。而工業(yè)化國家用天然氣聯(lián)合循環(huán)熱電轉(zhuǎn)化率約為50%～52%。一方面，我國天然氣儲量少﹔另一方面，我國進口的煤氣化爐主要有叁種：魯奇爐、德士古爐和Shell公司改進的K-T爐，煤氣產(chǎn)量規(guī)模化仍然有限，煤氣主要用于化學工業(yè)，因此我國的煤氣發(fā)電(IGCC)發(fā)展速率仍然較慢。燃煤和煤氣化都會產(chǎn)生PM2.5，而煤氣凈化技術(shù)成熟，高爐改造氣爐后，可以大量生產(chǎn)清潔燃氣。
“現(xiàn)在我們已經(jīng)在理論上改造設(shè)計中，通過設(shè)計使高爐成為隻產(chǎn)生煤氣，不產(chǎn)生PM2.5的大造氣爐。設(shè)計的基本觀點是創(chuàng)造逐步升溫的條件，既可回收焦油，又可以防止煤造氣時PM2.5的產(chǎn)生?！痹S志宏說。
許志宏表示，如果能夠真正實現(xiàn)結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型，那么，那些面臨“被關(guān)閉”的企業(yè)就有救了，霧霾也有救了。那時中國將會建立起自己**的清潔氣體(H2、CO+H2、CH4)能源網(wǎng)絡(luò)，它將支持IGCC發(fā)電技術(shù)大發(fā)展，支持化工合成園區(qū)的大發(fā)展。
他還強調(diào)，若將落后的產(chǎn)能不經(jīng)改造直接輸出，后果是有問題的，希望政府要慎重。
抗霾亟須國家支持
“現(xiàn)在我們連霧霾這個‘敵人’從哪裡來，即它們的形成機制都不清楚，治理起來顯得很盲目?！惫裰姓f，因此，國家首先應(yīng)該做的是建立一個機制，去“追根朔源”，從源頭上找到霧霾的出處。
同時，他還建議，應(yīng)該通過基礎(chǔ)研究，再結(jié)合工業(yè)領(lǐng)域的排查。在不同行業(yè)，長期檢測數(shù)據(jù)并及時反饋，確定產(chǎn)生霧霾的行業(yè)?！坝靡皇謹?shù)據(jù)說話，隻有國家層面重視了，才能共同抗‘敵’，才能夠解決霧霾這個難題?！?
此外，中科院過程所的科研人員認為，國家應(yīng)該把消滅霧霾作為過程工程學科的一個突破口，要擺在一個非常重要的位置，設(shè)立具體項目，把科研人員團結(jié)起來，發(fā)揮他們應(yīng)有的作用，用科學方法治理霧霾，用國家的力量建立起清潔氣體能源網(wǎng)絡(luò)。
