除塵工藝又遇一道坎
每次乘坐飛機在廈門機場降落時，福建龍凈環保股份有限公司總經理黃煒都會習慣性地看看位于航道旁邊廈門嵩嶼電廠的煙囪。這座電廠始建于1993年，與鼓浪嶼隔海相望，煙囪高度與日光巖相當。
在這樣一個敏感的位置，電廠選擇采用龍凈的電除塵設備，"用得好影響就很好，用得不好，絕對不行。所以，每次飛機降落，我都要從舷窗往外看看。很欣慰的是，每次煙囪里都看不到一點兒煙。"黃煒話語間透著自豪，這里的電除塵器已經高效穩定運行了15年。
目前，廈門嵩嶼電廠的粉塵排放濃度穩定在30毫克/立方米以內，這樣的例子同樣存在于北京、上海等地。這也說明，電除塵器是可以滿足更嚴格的排放標準的。
為什么新標準是個坎？不是廠家技術達不到要求，而是原來的標準要求松
目前，社會上仍有一種看法，認為電除塵器很難滿足新標準要求。但在排放要求更為嚴格的歐美國家，電除塵器的使用已經有上百年歷史，而且至今仍是主流。
對此，菲達集團有限公司董事局主席、中國環保產業協會電除塵委員會主任委員舒英鋼說:"對于大部分中國煤種，常規電除塵器完全可以滿足30毫克/立方米的排放標準要求。但是，高比電阻粉塵引起的反電暈、振打引起的二次揚塵及微細粉塵荷電不充分等常規電除塵器固有的技術瓶頸，在很大程度上影響了電除塵器的除塵效率。這也是面對新標準，電除塵器必須迎接的挑戰之一，但這種挑戰可通過技術進步使之影響最小化。"
業內人士指出，社會對電除塵有偏見也是可以理解的。原來的排放標準要求不高，加之在電除塵設計上沒有留出太多余度，所以現在要大面積找出能高于新標準排放要求的案例是不現實的。
"不是廠家的技術達不到要求，而是當時的條件限制，電場集塵面積沒有做到足夠大。"黃煒所說的"條件限制"是指當時的排放標準和投資額，"原來的標準比較松，當時的設計就滿足當時的排放要求，但標準提高了，問題就來了。這就像給孩子做衣服，小時候穿著合適，長大了再穿就顯得太小了。"
歐美等國的排放標準比國內還要嚴格，但電除塵的使用率達到80％以上。國際電除塵學會主席、浙江大學教授閆克平告訴記者:"歐洲電除塵項目統計數據表明，他們的設計都比要求的標準要高，留出的余度幾乎達到了1倍。比如，意大利威尼斯的一個電廠即使關掉一兩個電場，仍然可以達標排放，可見他們設計時預留的空間是充足的。而我們的設計常常追求臨界狀態，照著標準緊巴巴地設計，面對實際運行中煤種變化、工況變化等問題時，不穩定是不可避免的。"
為什么國內電廠在電除塵設計上不能留出更多余量呢？環境保護部環境工程評估中心常聘(值班)專家陳瑾長期從事火電廠環境工程設計和環評工作，他告訴記者:"電廠在設計審查的時候就有概算要求，要把千瓦造價控制在一個水平內。所以，設計標準被控制到了最低，只要滿足當前的要求就行了。"他還指出，基礎沒打好也會給將來為適應新標準的改造帶來困難。
"在投標的時候，電除塵器是廠家自己選型，所以大家都不想把余度做大，把能砍掉的都砍掉了。這樣一來，一旦煤質等方面出現波動就會冒煙。"黃煒對此深有感觸。他認為，惡性競爭造成行業內一些電除塵器做得偏小，原來對電除塵的應用范圍、技術條件等認識不足，對一些高比電阻粉塵電除塵器也按常規去做了。"但客觀現實自然會把賬記在整個電除塵器行業頭上，也導致大家對電除塵器產生了信任危機。"
他說:"要樹立一批滿足30毫克/立方米標準的典型需要過程，在這之前用戶心里是會打問號的，電除塵器行業確實要過這個坎兒。為了適應新標準，我們首先要把產品做好，這是一個優勝劣汰的過程。"
黃煒提醒記者，滿足30毫克/立方米的排放標準的電除塵器不是誰都可以做的，"這么高的要求，稍微有一點兒缺陷，粉塵就穿過去了。現在不是有圖紙就可以生產，而是其中的每個環節都要把關到位，做到很精細。這就像做汽車，一般車誰都可以做，但跑車就不是了。"據他介紹，現在洗牌的過程已經開始，工程正在向優勢企業集中。
舒英鋼說:"移動電極電除塵、煙氣調質等新技術的開發彌補了電除塵器對我國部分煤種和工況的技術缺陷，大大提高了電除塵器的除塵效率和適用范圍，30毫克/立方米的粉塵排放標準并非遙不可及。"據他介紹，由浙江菲達環保自主開發的移動電極電除塵器在包頭第一熱電廠成功投運，出口粉塵濃度由改造前的200mg/Nm3減小為38mg/Nm3，遠小于50mg/Nm3的設計要求值。
現在解決問題，還是等到將來？袋式除塵曾在電力行業三進三出
面對新標準，絕大多數現役燃煤電廠都要進行除塵改造。舒英鋼說:“社會上有人認為，只要簡單進行電改袋就能解決問題，實際并不是這么簡單。”
電除塵器的特點是鋼結構，耐高溫；通透式設計，系統阻力小；節能空間大。但劣勢也很明顯，粉塵比電阻越高就越不容易收集，從而影響除塵效率，而比電阻與煤質有很大關系。這就是說，電除塵對煤質比較敏感，但實測數據顯示，國內80％以上的煤種是適宜用電除塵的。
“電除塵器只要用好了，使用壽命可在20年以上；袋式除塵器新投運一段時間內效率肯定是好的，可一旦出現破袋，效率就會急劇下降。”黃煒說。
事實上，袋式除塵器在國內已經發展了很長時間，之前曾在電力行業三進三出，但應用成績并不好，失敗的原因更多集中在嬌貴的濾袋上。濾袋能夠承受的煙氣溫度受到限制，溫度太高會燒壞袋，還需要設置旁路煙道以保護濾袋；鍋爐爆管使水氣進入布袋，就有可能造成糊袋；使用一段時間后，濾袋需要更換，而目前國內很多情況下濾袋使用不會超過3年。使用濾袋時，每隔一段時間就需要清灰，頻繁的清灰會導致破袋，破袋后煙塵直接通過，也會出現濃煙滾滾的情況，而更換濾袋的工作量十分巨大。
陳瑾告訴記者，濾袋的嬌貴對電廠運行管理提出了更高的要求，要確保運行過程中煙氣溫度保持在濾袋能夠承受的范圍，同時還要保證維修等工作。更為重要的是，廢棄的濾袋如果不能有效處置，會造成二次污染。
“因為使用還不是很普遍，廢棄濾袋的二次污染問題還沒有暴露出來，那也是很大的麻煩。”面對現在市場對袋式除塵器非理性的期待，黃煒和他的同行們一直在向社會各界灌輸“全生命周期”的理念，希望用戶在選擇除塵方式的時候不要只看到眼前，還要考慮將來的問題。
黃煒很誠懇地表示，我們不是說袋除塵不好，而是每種除塵方式都有自身的適用條件和特點，電與袋兩者不存在誰取代誰的問題，龍凈既做電除塵也在做袋除塵，如果一種技術能一統天下，我們為什么還堅持電除塵呢？
舒英鋼認為，面對新標準，如何尋找突破點提高除塵效率，增加對煤種的適應性，降低能耗，繼續保持和增強電除塵技術的優勢，進一步擴大其適用范圍成為電除塵行業當前需要解決的問題。
中國華能集團北方聯合電力有限責任公司副總工程師王自寬認為，對用戶而言，采用何種除塵技術不是焦點，企業關心的是在滿足達標排放的前提下，除塵工藝的可靠性、節能效果以及一次性投資和運行成本如何。“通過更經濟的手段可以解決的問題，為什么要選用昂貴的工藝？”
煤的問題怎么辦？我國煤質的變化幅度非常大
不得不說，煤是國內電廠繞不過去的問題，而且煤種對脫硫、脫硝、電除塵都有非常重要的影響。閆克平透露，極端情況下，國內有的電廠一個月最多會換八九十次煤，硫分比例從0.39％~2.6％，變化很大，灰分也差3倍，這給環保設備造成了很大壓力。
1995年后相繼投產的內蒙古自治區達拉特電廠一、二期工程4×330MW機組，采用三電場電除塵器，比集塵面積為70m2/(m3/s)，當時環保設施驗收測定煙塵排放濃度≤50毫克/立方米，遠遠低于當時國家標準要求，其主要原因在于燃煤品質。據王自寬介紹，當時使用的燃煤灰分≤10％，熱值可達20MJ/kg。而此后相繼投產的其他工程，雖然電除塵器比集塵面積有所增加，但由于實際燃煤的劣化(灰分上升、熱值下降)，致使排放難以達標。特別是2005年以后，電煤緊張使得煤質嚴重下降，超出了除塵工藝設計參數，最終導致煙塵排放嚴重超標。
陳瑾認為，我國煤質的變化幅度非常大，電除塵要根據不同煤質進行設計。這就要求電廠在提供設計參數的時候，要充分考慮本地區煤質變化情況。但是，我國南方一些少煤地區的電廠用煤主要靠遠距離運輸，在電煤緊張的時候，情況更加復雜。
其實，袋式除塵器對煤質也有要求。袋式除塵器最敏感的是溫度和腐蝕，煙氣中的三氧化硫在低溫情況下會形成酸，對布袋造成腐蝕。與電除塵器的比集塵面積相對應，袋式除塵器有氣布比的要求，也就是每平方米濾料袋可以過濾多少煙氣量。氣布比越小，除塵效果越好，但投資也會越高。因此，袋式除塵器也面臨設計余度的問題。
王自寬告訴記者，自2005年電煤緊張后，發電行業面對的是煤價大幅上漲、煤質日益變差的局面。2005年前，各廠燃煤熱值多在20MJ/kg，而目前降至15MJ/kg甚至更低。以目前電力和煤炭需求來看，這一現象將會持續相當一段時間，降低火電比例從而減少煤炭需求的計劃短時期難以實現。
對于煤的問題，閆克平建議，可以采取混燒的方法對煤的指標進行調控，使工況穩定，這也是歐洲電廠的經驗。但是，這要求電廠必須加強煤的儲備，目前國內電廠的儲備太少。據他介紹，浙江有電廠正在使用這種混燒系統，但投資比較高。
低價中標自釀苦酒 行業需自律，并規范市場和競爭行為
一直以來，低價中標的魅影糾纏著電除塵行業，給行業發展帶來了很大傷害，深層次原因還是企業希望環境成本外部化。“環保市場很現實的問題是，好的東西不一定有好的結果，企業覺悟還沒到那樣的層次。”黃煒告訴記者，因為環保需求很特殊，需要政策拉動，環保設施一定不是買最好、最貴的，而是在能達標的前提下買最便宜的。
“對于30毫克/立方米或更嚴格的標準，企業要做出合格的設計和產品，用戶要遵從設計約定。在技術路線選擇上要考慮實用性、經濟性，考慮整個生命周期的運行費用。”舒英鋼認為，在標準不斷嚴格的背景下，電除塵行業健康發展還是要靠技術進步，不斷提高除塵效率并降低成本。
黃煒告訴記者，廠家不理性，為了拿標處心積慮越做越小，行業內也沒有具體標準。他說，這就像買房子，無論結構如何、面積大小，房地產商都標注了三室一廳。用戶只說要三電場或者四電場除塵器，沒有點明比集塵面積等細化問題。“現在國內價格一高就不好中標了，大家開始越做越小。電除塵器的原理決定了要足夠大才能有效除塵，做小了除塵效率也就低了。”最終，只能自釀的苦酒自己喝。
浙江菲達環保科技股份有限公司諸暨電除塵研究所所長酈建國告訴記者，國外的招投標都有技術專家把關，太低的價格是要被調查的。“我始終堅持，環保設備要有最低標的，而國內一方面對低價沒有限制，另一方面其他干預力量也很大，還常常是決定性的。所以，我們希望行業內能形成一些行規，規范市場競爭。”酈建國說。
目前，龍凈環保1/3的電除塵器是用來出口的。黃煒告訴記者:“中國的電除塵最難做，設備小、排放要求高，既要馬吃得少，又要馬跑得好。”據他透露，國內外市場的難度是不一樣的，“國內市場不規范，拿項目不容易，要通過各種渠道，還有行業保護；國外市場很規范，但要吃透標準、技術要求等，更難的是東西要確實好。”
中國環保產業協會電除塵委員會組織并委托浙江菲達環保科技股份有限公司負責編寫了《燃煤電廠電除塵器選型設計指導書》，舒英鋼希望這能促使行業內形成一個科學合理的行規。黃煒說:“要規范市場和競爭行為，總要有一個標準，這個指導書就是一個準則。如果大家都按照這個做，相信電除塵行業會有健康、可持續的發展；否則大家都投機取巧，誰規矩誰吃虧，行業也發展不了。”
選擇原則:電除塵優先 除達標排放外，應兼顧施工難易、周期長短及造價
“在1995年的國際電除塵會議上，就曾有人說袋除塵會取代電除塵，但16年過去了，情況并非如此。”據閆克平介紹，學術界的看法是:如果要達到5毫克/立方米以下的標準，電除塵行業需要一些革命性的創新；而如果在這個水平之上，電除塵是有很大發揮空間的，通過一些系統優化改造，是適用且經濟的。
作為技術使用方，王自寬告訴記者，由于電除塵、袋除塵、電袋除塵技術具有不同的特點，對于一項具體工程究竟采用何種除塵方式，應充分兼顧到系統(機組)的安全、可靠、經濟、環保。王自寬表示，從節能、環保的角度出發，除塵工藝選擇的原則應該是:電除塵器能夠解決的應以電除塵為主；對于電除塵收塵效果不好的特殊煤種(如準格爾煤)應采用電袋除塵器或袋式除塵器。
根據自身實踐經驗，王自寬認為，在對不達標電除塵器進行改造時，滿足達標排放基本要求的同時，應兼顧工程實施難易、周期長短以及造價。選擇改造方式時，應考慮引風機壓頭是否滿足要求，否則應對引風機和電機進行更換，甚至需要重新進行基礎建設。
低標準、低造價的市場環境造成了電除塵器以3～4電場、比集塵面積80m2左右為主的設備狀況，以低標準時的產物滿足高標準的排放要求是不現實的。王自寬認為，要滿足低于30mg/m3的高排放標準，對于適合電除塵的煤種，除了增加電場數和比集塵面積之外，高頻電源(中頻電源)技術、移動電極技術、機電多復式除塵技術、灰凝聚技術、煙氣調質技術等都可以作為電除塵器的擴展和補充手段。
閆克平指出，控制系統落后導致能效低、除塵效率低的問題也必須引起重視。北京一家電廠通過改造電除塵控制系統，實現節能減排一半以上，一年的粉塵排放量比原有水平減少了120噸。“現在的除塵改造動不動就要上布袋，實際上，有時候付出有限的成本進行控制系統改造，就可以取得非常可觀的效果。如果說改造成布袋的花費是100％，那么控制系統的改造費用小于其5％。”
陳瑾提醒記者，現在電廠普遍采用濕法脫硫，這就會產生50％的除塵效率，“雖然不能把脫硫塔當作除塵器使用，但可以考慮其中的除塵效果。”
讓市場和用戶選擇 環評批復直接推薦袋式除塵器讓業界很擔憂
新標準的推出讓缺少具體案例的電除塵面臨困境，更讓電除塵企業擔憂的是，現在很多項目的環評批復中直接推薦使用袋式除塵器。
采訪中，環評專家陳瑾向記者解釋了其中的緣由。很多環評單位不是搞電力的，對各種除塵方式的特點、存在問題、投資運行費用等沒有清晰的概念。但是，與電除塵相比，袋式除塵器適用范圍更廣，更保險。在這種情況下，很多環評單位將問題簡單化了，選擇了更保險的袋式除塵器，但這不一定是最科學的。
閆克平認為，廣東省在環評中明確要求使用袋式除塵器應該是具體問題具體分析，因為當地主要使用進口的越南煤，這一煤種對電除塵器的挑戰較大，超標現象會比較嚴重，所以當地提出使用袋式除塵器是可以理解的。
陳瑾說，衡量除塵器的好壞有幾個條件，一是要達標排放，二是性能要穩定可靠，三是運行費用要低，維護要方便。電除塵器和袋式除塵器本身有不同的特點，只要設計得當，都可以做到達標排放。
王自寬從使用者的角度進行了分析。據他介紹，電除塵器設計壓降為200～300Pa，袋式除塵器設計壓降為1300~1400Pa，電袋除塵器設計壓降為1100~1200Pa。以一臺35萬千瓦的機組為例，在煙氣量相同的情況下，900Pa壓降要增加引風機電機功率約450～500千瓦，按每年運行5500小時計算，每年約增加能耗250萬千瓦時，折合標準煤約780噸/年。
此外，根據運行經驗，一般濾袋使用壽命為3年左右，一臺30萬千瓦機組一次性更換PPS濾袋的費用近500萬元(如使用進口玻纖復膜濾袋，價格更高)。更為嚴重的是，更換下來的近萬條廢棄濾袋又難以處置。
“因為過去選型規格偏小的原因，電除塵器滿足30毫克/立方米標準的例子不普遍，所以業主不相信電除塵器可以做到。但是，我認為只要把道理講清楚，市場會做出理性的選擇，龍凈就有許多低于30毫克/立方米的工程案例。現在需要一個過程，更需要電除塵廠商的努力。”黃煒向記者亮出了自己的觀點:“我認為，環評應該只管出口，只要排放達標就行，不應該具體指定方式，將技術路線的選擇權交給業主。”
舒英鋼說:“很多環評單位對電除塵器不夠了解，沒有客觀比較就直接推薦使用袋式除塵器。無論哪種除塵方式都是有適用條件的，但對某種技術的簡單排斥是不應該的。我認為，我們應該將工藝選擇權交給市場和用戶。”他告訴記者，對以往機組的改造、新上項目和既有項目維護都將成為菲達環保未來電除塵業務的重要內容。“我們對自己的技術和項目是有自信的，也有勇氣讓任何人、任何機構來檢驗。”
舒英鋼向記者提供了菲達環保110套機組電除塵器的測試結果，實測出口粉塵濃度大部分都低于50毫克/立方米，其中廣西防城港電廠600MW機組1號爐電除塵器的出口粉塵濃度僅為6.68毫克/立方米。閆克平告訴記者，從2006年開始，他每個月都要做一個除塵改造項目。這從側面說明了國內電除塵項目還是存在較多問題的，但排放不達標并非產品技術之過。他認為，如果要滿足30毫克/立方米甚至更高的排放標準，90％以上的項目需要進行不同程度的改造提升。
“一個理想的情況是，一個電廠除了發電部分，脫硫、脫硝、除塵都由一個服務提供商承包，這樣就可以從整個系統考慮進行優化設計，效率高，穩定性好，而且電除塵企業的利潤空間和業務范圍都會擴大。”閆克平說。
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