2015年12月12日 星期六

科普環保工程 - 霧霾的元凶

  十二月一向是買賣兩閒的月份,基金大佬們和職業投資者都提早收爐過聖誕,散戶自然沒有好價錢買或賣。我三星期前說過俄股雖然反彈,但最好不要沾手,結果昨晚盧布回到幾個月來的低位,俄股也全線倒水跌兩三成。近來中美香港市場表現都不好,找不到太多機會賣貨,唯有耐心等待,同時繼續努力儲蓄。

  這兩個星期,京津冀地區的霧霾,比資本市場改革更鬧得熱哄哄。雖然我大學是讀水處理出身的,但讀環保工程,不論水、空氣、泥土或垃圾的處理和政府規例都有涉獵。畢竟,環境比股市重要,搞環保比搞金融來得實在,也更惠及民眾。眾多報告和數據已經證明,造成霧霾的空氣污染物九成排放量來自發電廠工廠,而非汽車。當我們站在堵塞的馬路旁,聞著成千上萬車輛的廢氣,的確有衝動想將元凶推給汽車,但事實並非如此。我們可能還記得內地知名傳媒人柴靜的穹頂之下紀錄片,但傳媒發佈的內容始終渲染成份居多,以引起迴響為目的,而非求真,更不講究因果和邏輯。因為真相在大眾眼中並不有趣,就如下的工程知識,從來沒有人提過,連工程師也沒有提過,但即使行外人都能明白。

盲目附加的脫硫設備
  霧霾的產生,主要來源於排放的煙氣,不論是根據常識,還是專業的試驗都可以證明,煙溫越高,煙升越高,越容易擴散。同時,煙氣溫度直接影響煙氣的濕度,濕度越大的煙氣,越難以擴散,也越容易形成霧霾。所以,煙氣的溫度對於擴散有非常重要的影響。上個世紀,由於中國沒有安裝煙氣脫硫設備,火電廠煙氣排放溫度在130-150℃之間,在這個溫度下的煙氣屬於乾煙氣,容易擴散,不易形成霧霾。這種情況下,雖然大量含硫含氮化物的煙氣排放到大氣中,但通常不會導致煙氣在低空聚集。

  這就是為什麼大家記憶中的童年都是白天藍天白雲,晚上星光燦爛。那時雖然沒有這麼複雜的環保設備,但是煙氣排放溫度高,不容易形成霧霾。當然,以前的污染物只是到了更高的大氣層積蓄,短期內對人沒有影響而已。為了控制酸雨,本世紀以來,中國提高了環保要求,引進國外的脫硫技術,煙氣脫硫開始在火電廠普及。

  中國能源消耗主要是燃煤,最大的燃煤用戶是電廠鍋爐。電廠鍋爐全部裝了煙氣脫硫,並且超過90%是濕法脫硫濕法脫硫之後的煙氣溫度在30-50左右,濕度在100-200g/Nm3,而我國大氣的平均濕度僅為9g/Nm3,鍋爐濕法脫硫排煙濕度為大氣平均濕度的10倍以上,溫度比脫硫前低80-100℃。總量上看,按噸煤燃燒濕法脫硫煙氣帶出1噸水估算,我國燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫每年向大氣排放約40億噸的水蒸氣。按照煙囪設計準則,由於污染霧濃度降低,脫硫后防腐濕煙囪通常只有原來幹煙囪高度的一半,煙囪高度降低、濕度增大,使排煙難以擴散。

問題出在哪裡?
  根據國外經驗,濕法脫硫島通常需要加裝煙氣再熱器(業內稱GGHGas-gas heater),將煙氣溫度抬升到80度以上排放。採用80度以上高溫煙氣排放,這在不少發達國家是排放硬性標準。例如,德國的《大型燃燒設備法》規定,煙囪入口溫度不得低於72℃;英國規定排煙溫度不得低於80℃;日本規定排煙溫度在90-100℃。採用GGH加熱煙氣的技術是國外早已成熟的技術,但在我國卻大面積出現了新的問題,就是系統堵塞,導致系統無法正常運行。

  原因主要是,脫硫裝備製造公司或沒有完全了解國外技術,或者為了節約成本,對脫硫技術和流程進行了不恰當的簡化。例如,國外的流程是,脫硫後的煙氣需要除霧,除霧後的煙氣從脫硫塔進入煙氣再熱器的下部進行換熱,這樣可以保留較長的煙道,以便除霧不盡的含有石膏液滴的煙氣充分沉降,不至於堵塞設備。國內幾乎所有的脫硫後的煙氣都是從GGH(煙氣再熱器)上部直接進入,這樣固然可以簡化煙道佈置,節約投資成本,但是,由於石膏液滴除霧不完全,或運行時吸收塔液面控制不好,由於重力影響,導致石膏漿液很容易在煙氣再熱器上部附著,造成設備經常堵塞,設備無法正常運行。 更進一步的原因是,部分設備的質量存在問題。(中國的會...)

  環保政策也要負上責任。國家劃定了總體完成脫硫脫硝的時間表,但對各企業而言,脫硫是個很大的投入,越遲搞脫硫,成本越低。這就造成了全國在死線到來之前,短期內大量上脫硫項目,遠遠超出市場承受力,一窩蜂脫硫。一時間,國內大大小小脫硫公司紛紛冒出,甚至有不少脫硫公司實際上是幾個人,幾張桌子的皮包骨公司。這種商界亂象在中國各行各業不斷重覆上演,大家都只想賺快錢,沒有幾個真心搞實業的,質素可想而知。

發達國家是怎樣做的?
  發達國家的煙氣排放溫度一直是硬性指標在日本,要求排放溫度是90-100℃,幾乎所有的火電廠都安裝了煙氣再熱器。在美國,除了一部分電廠安裝煙氣再熱器,也有部分火電廠採用天然氣加熱煙氣的方式​​進行排放,均採用高溫排放。在德國,要求排放溫度不低於72℃,除了安裝煙氣再熱器,同時推廣其他煙氣加熱技術,煙氣通過冷卻塔餘熱加熱的方式。在英國,要求排放溫度不低於80℃,主要採用煙氣再熱器加熱方式。

  這些國家,都是強制要求煙氣高溫排放。而我國,越來越多的火電廠都採用低溫排放煙氣。經過濕法脫硫後的煙氣,如果不經過再加熱,排放溫度只有40-50℃。至此為止,連年霧霾而且越發嚴重的原因,相信大家一清二楚。

後發優勢 vs 劣根性
  前世界銀行首席經濟學家林毅夫是中國的推銷者。他極力唱好中國,看好中國,核心理念是後發優勢,這個論述被廣泛認同,而且深受政府上下推崇。發展中國家可藉外國經驗,不用自己摸索,在各行各業的技術、管理、流程極速進步,達到高速的經濟增長,大大改善生活質素。林毅夫這類中國經濟學家的文章我看了不少,可惜他們對人性都不甚了解,只顧為經濟數據尋找似是而非而且艱深難明的學術見解。你如何說服我,懶惰的學生得到補習天皇筆記,就會在公開試考到狀元?後發優勢?因果邏輯何在?

  不知從什麼時候開始,中國人做什麼也一塌糊塗,連抄都抄不好。靠人口擠上了世界第二大經濟體,但人均GDP排到全球80名,僅僅高於後面幾名的非洲落後國家,憑所謂幾十年的高速增長,只有這種辦事效率,只能當笑話一則。如果下個大危機來到,我會全力幹美股,跟中國公司或業務說再見。