燃气锅炉不会加重雾霾 煤改气对大气污染防控显著
慧聪水工业网 国庆假期，京津冀遭遇重度雾霾袭扰，不少人出行和生活节奏被打乱。尽管随着气象条件的好转，雾霾逐渐消散，但本次雾霾天气似是今年秋冬空气污染的“前奏”。受厄尔尼诺气候影响，我国北方今年秋冬会出现非常不利于污染扩散的天气，易造成污染集聚。
伴随着每年秋冬季节重污染天气的发生，公众对于雾霾成因的讨论也一直没有停止。这其中，冬季供暖期间燃煤锅炉污染物的排放对于大气环境的影响是不可忽视的因素之一。基于此，“煤改气”成为改善大气环境质量的重要措施。但是，也有专家在其撰写的《采暖期燃气锅炉排烟释放的水气对北京地区雾霾天气影响的分析与对策》一文中表示，采暖期燃气锅炉释放的水气加剧了北京地区的雾霾污染。
这种观点是否经得起推敲？雾霾的成因到底有哪些？煤改气的效果又怎样呢？记者就这些问题采访了相关专家。
天然气燃烧产生的水气对空气湿度有影响吗？
“天然气燃烧产生的水气增加空气湿度，进而加剧了雾霾污染”，是上述文章的主要观点。
为此，作者列出了以下数据作为支撑：北京市2012年采暖季消耗60亿立方米天然气，平均每天消耗5000万立方米。严寒的1月份，每天消耗6000万～7000万立方米。仅仅是采暖锅炉释放的水气就相当于在这个区域（1000平方公里）内每天有0.1毫米以上的降雨量，足以把空气湿度增加20个～40个百分点。
从雾霾的成因来看，湿度增加等不利气象确实是其形成的外部条件。但这种计算方法是否科学？能否经得起推敲呢？中国气象科学研究院研究员张小曳给出了否定的答案。
“通俗说，降雨量和相对湿度并不是直接的对等关系，其中还需要考虑云雾的凝结核以及空气运动等多种复杂因素，空气中的液态水不可能全部转化为降水。”张小曳表示。
张小曳解释说，即便按照文章所述方法进行计算，不考虑水气的传输，北京采暖期每天最多消耗的1.5亿立方米天然气全部转化为15万立方米液态水，释放到1000平方公里范围内，降雨量的厚度也仅为0.15毫米/日，仅占北京采暖季空气中可降水量（平均大约25毫米）的6‰。
另一个支撑这篇文章观点的论述，是北京市主城区比郊区的湿度大，间接证明了煤改气对城市空气湿度的影响。
对此，张小曳以北京城区和延庆的空气湿度为例做了解释，从气象实测的历史数据来看，1月份延庆的相对湿度总体要低于北京城区。2013年1月上旬，北京城区和延庆的相对湿度分别为41%和38%，在天然气没有大规模应用的2008年同期，这个数据则分别为53%和44%。这组数据，也同样证明了天然气的使用并没有增加北京市的空气湿度。
而从全国范围内来看，天然气产生的水气对空气湿度的影响也是微乎其微的。
清华大学张强教授与张小曳一起，算了另一笔账：按照我国2015年天然气消耗量为1931亿立方米计算，天然气燃烧每年产生的气态水为3.09亿吨。假设全部转化成3.09亿立方米液态水（实际上不是所有的气态水都可以转化为液态水，转化能力取决于大气中吸湿性气溶胶粒子的数量、气溶胶的化学组成以及气象条件等），并假设这些液态水平摊在全国人口比较集中的东部地区（估算面积360万平方公里），则液态水厚度约为0.09毫米/年，仅占大气中可降水量的二十七万分之一。
除了气象专家的解释，从燃煤与燃气排放水气的量方面比较，这种说法也并不成立。
国电环保研究院副院长朱法华表示，按照天然气1吉焦燃烧排放烟气量为270标立方米计算，其中水气占20%，即54标立方米水蒸气。而1吉焦煤炭燃烧排放量为350标立方米，超低排放改造后（湿法脱硫）水气占比为13%~15%左右，约为52标立方米水蒸气。“实际上，燃煤电厂超低排放改造前水气含量更大，如果考虑天然气燃烧效率高于燃煤，那么煤炭燃烧产生的水气量更大，煤改气后不存在排放的水气显著增加的情况，反而是有所降低。”朱法华说。
天然气代煤环境效果如何？
煤改气是“大气十条”提出的加快调整能源结构、改善大气环境质量的重要措施之一。那么天然气代替燃煤，对于环境到底有什么样的影响呢？
这首先要从雾霾的成因说起。雾霾是一次排放的污染物及其在大气环境中经过复杂化学反应后形成的大量细颗粒物吸收和散射可见光后造成大气能见度下降的污染显现。这其中，一次细颗粒物及二次细颗粒物前体物（二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、氨等）的大量排放是影响其形成的主要因素。
在这个表述中，二次细颗粒前体物中的二氧化硫、氮氧化物等影响雾霾形成的因素正是燃气锅炉与燃煤锅炉的区别。
清华大学贺克斌院士和中国环境科学研究院研究员柴发合均表示，由于天然气燃烧效率高，且燃料中灰分、硫分极低，实施煤改气后，颗粒物、二氧化硫等污染物排放量将大幅减少，对降低采暖期大气污染排放负荷、减少重污染天气、降低PM2.5平均浓度具有重要作用。监测数据也表明，煤改气后的二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放量可以分别减少90%、20%和90%以上。
事实上，除了理论研究和监测数据，地方取得的成功经验更能说明煤改气对于大气污染防治工作的重要性。以兰州市为例，2012年开始，兰州市将燃煤锅炉治理改造作为治理大气污染的首要战役，2012年~2013年对主城区716家、1286台8270蒸吨燃煤锅炉实施了热电联产并网拆除和煤改气，通过原煤燃煤供热锅炉治理改造，两年内主城区共减少生活用煤260万吨，年减少大气污染物排放量超过4万吨。
从国际经验来看，大规模利用天然气替代煤炭也是发达国家解决大气污染问题采取的主要措施之一。数据显示，1965年英国一次能源消耗结构中煤炭占60%，通过大力发展天然气，在7年后将煤炭的消耗比重降到35%以下；1972年，德国也通过发展天然气和核电等代替煤炭，从1964年64%的煤炭消耗比重降低到48%，两国的空气质量得到了快速改善。
据统计，当前，莫斯科、首尔、纽约等国际大都市单位面积天然气使用强度是北京的1.5倍~3倍，而冬季相对湿度也较高，但空气质量均好于北京。
“我们将继续坚定不移地推进煤改气工作，按照要求指导各地进一步提高认识、加强统筹，把重点地区煤改气工作作为大气污染治理的重点工程，作为改善环境质量的硬任务。”环境保护部大气环境管理司相关工作人员表示。
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