龍凈電袋復合除塵技術高效脫除細顆粒物實現低排放
來源：中國環境報 閱讀：4468 更新時間：2013-07-17 22:402013年7月1日，距離新的《火電廠大氣污染物排放標準》要求的關門時間只剩下1年時間，現役機組煙塵排放能否達到一般區域30mg/m3、重點區域20mg/m3的標準要求？公眾關注的PM2.5能不能被有效控制？什么樣的技術能確保滿足低排放要求？
仿佛是一種巧合，在國務院部署大氣污染防治十條措施的第二天，電力規劃設計總院組織召開福建龍凈環保股份有限公司(以下簡稱“龍凈”)100萬千瓦機組電袋復合除塵器技術評審會，中國工程院院士、清華大學教授郝吉明等權威專家在河南鄭州評審這項新技術。
龍凈研制的新密電廠100萬千瓦機組電袋復合除塵器是迄今為止世界上投運的最大型的電袋復合除塵器。評審會對100萬千瓦機組電袋復合除塵技術給予了極高評價，認為這項技術對細顆粒物(PM2.5)有顯著脫除效果，填補了國內外技術空白，總體技術水平達到國際領先水平。
這是龍凈擁有完全自主產權的技術，已獲得35項國家專利，龍凈還承擔了此技術涉及的3項國家標準和7項行業標準的制定工作。
開辟除塵新道路
龍凈環保總經理黃煒接受記者采訪時說:“我很自豪，電袋是我們完全自主開發的新技術，開辟了除塵的新道路。傳統除塵方式要么是電除塵，要么是布袋除塵，電袋復合除塵把兩種方式的優勢和長處結合在一起。目前，除塵領域已經形成電除塵、布袋除塵、電袋復合除塵三足鼎立的局面。”
雖然是全球首臺100萬千瓦機組的電袋復合除塵器，但黃煒說，我們做100萬千瓦機組心中有數，因為步子踩得很扎實，從電力行業5萬千瓦機組到12.5萬千瓦機組，再到30萬千瓦、60萬千瓦，直到100萬千瓦的特大型機組，我們是一個等級一個等級地做過來的。
這項全球領先技術從研發到成熟并迅速占領市場只用了10年時間。2003年，第一臺樣機用于水泥行業。在電力行業，龍凈從最小的5萬千瓦機組起步，一直做到特大型的100萬千瓦機組。評審會專家、北京勞動保護研究所原所長莊德安指出，沒有任何一項環保重大技術能發展這么快，而且這是中國環保企業完全自主產權、原創的技術。
業內專家指出，除塵技術的正確選用，會直接影響火電行業的煙塵排放總量。對電力行業來說，能不能找到符合新標準要求的技術、能不能找到解決PM2.5的技術，是非常急迫的需求。
繼新密電廠后，2012年7月，龍凈環保與中電國際安徽淮南平圩發電有限責任公司正式簽訂三期工程2×100萬千瓦機組項目配套電袋除塵器合同。目前，龍凈環保已擁有世界上僅有的4臺百萬千瓦機組電袋除塵業績，并在國內60萬千瓦以上大型火電機組配套電袋除塵裝機容量占據75％以上市場。
技術發展到底有多快？市場數據最有說服力。記者從龍凈環保了解到，電袋復合除塵技術順應新標準和霧霾治理需求，推出后就受到市場青睞，100萬千瓦機組已應用4臺，60萬千瓦機組已應用了41臺。而傳統布袋除塵技術發展了幾十年，目前100萬千瓦機組沒有布袋除塵的業績，60萬千瓦機組只有9臺的業績。
技術到底難在哪？
龍凈為何要研發電袋復合除塵技術？
電和袋的結合以前在業界一直有不同觀點。龍凈從上世紀90年代就開始構思這個想法，要把兩種氣流分布不同的工藝組合在一起。當時專家說法不一，有的說電除塵把大顆粒收了，細顆粒留給布袋，會把布袋堵死；有的說用了布袋干嘛前面還用電，不是多此一舉嗎？
但龍凈認為電袋復合技術能產生“1＋1＞2”的效果，電和袋能相互取長補短，發揮各自優勢。黃煒解釋說，電袋復合除塵通過電除塵改變了布袋的工作條件，使到達布袋的粉塵是荷電粉塵。在阻力、清灰周期等參數方面，電袋的參數比純布袋的參數優異得多。
純布袋有兩大不足，一是阻力大，二是清灰周期短，而頻繁清灰會對濾袋壽命造成影響。電袋復合后，電除塵干粗活，先收掉80％～90％的粉塵，剩下的粉塵由布袋攔截，讓布袋干細活，濾袋在低煙塵濃度下工作，清灰頻率降低。龍凈的電袋復合除塵器目前已投運超過200臺，除個別項目濾袋受低溫、高硫等化學因素影響產生腐蝕破損，絕大部分項目的濾袋使用狀況良好，大大延長了濾袋使用壽命。
那么，100萬千瓦特大機組做電袋復合除塵，難在哪？黃煒解釋說，百萬千瓦機組的煙氣量很大，約500萬立方米/秒，除塵器橫向寬約100米，6個進口喇叭，濾袋區24個分室，濾袋數量1萬多條。如何實現特大型電袋復合除塵器各分室流量均勻且除塵器壓損最小，是保證特大型電袋復合除塵器性能的一項關鍵技術，也是一道難題。
因此，龍凈通過實體模型試驗和CFD數值模擬技術相結合的研究，在袋區采用階梯式結構，優化了設備大型化后的氣流分布，使氣流分布更趨合理。
第二個難點在于濾袋數量多、長度很長。為此，龍凈建立了1∶1噴吹試驗臺，開展長濾袋脈沖清灰性能試驗研究，優化清灰系統和參數，解決了設備大型化后濾袋的有效清灰問題。新密電廠電袋復合除塵器運行一年多來，阻力在1100Pa以下，其清灰周期可工作在兩小時以上。
黃煒說，龍凈對關鍵核心技術做了深入的基礎研究，結合以前的工程經驗，這雖然是世界上首臺投運的最大型電袋復合除塵器，但我們做到了風險可控。沒有金剛鉆，不能去攬瓷器活兒。
技術有哪些現實意義？
霧霾治理，全社會關注，火電更被視為第一污染大戶。當下，電力企業最糾結什么？一是能否達到新標，二是怎么控制PM2.5排放。中電聯的統計數據表明，2012年全國火電廠煙塵排放總量雖比2005年下降50％，但仍高達151萬噸。電袋除塵對當下的霧霾治理、PM2.5治理到底有何現實意義？清華大學教授宋薔指出，電袋除塵技術是解決霧霾強有力的武器，對PM2.5去除效率很高。
新密電廠二期工程1000MW機組的電袋復合除塵器于2012年3月投運。經西安熱工研究院有限公司2013年4月測試，機組負荷1000MW時，設備阻力為1000Pa～1100Pa，除塵效率為99.924％，出口粉塵濃度為26mg/m3。經清華大學工業鍋爐及民用煤清潔燃燒國家工程研究中心測試，其電袋捕集細顆粒物的效率達到99.89％。
而安徽淮南平圩發電有限責任公司兩臺60萬千瓦電袋項目已穩定運行兩年多，不僅讓煙塵排放濃度從240mg/m3降到20mg/m3，還給電廠帶來意想不到的收獲。電廠生技部主管劉政輝接受記者采訪時說，改造前，煙塵排放濃度很高，對后端脫硫設施影響很大，造成脫硫設施非正常停運。脫硫設施一停，每天直接的脫硫電價損失就達20多萬元，每年脫硫設施非正常停運十幾次，光脫硫電價一年就損失500萬元。上了電袋除塵后，煙塵濃度降到20mg/m3，脫硫設施能穩定、清潔地運行。2012年，電廠脫硫的非正常停運記錄為零，一年就減少了500萬元的純脫硫電價損失。
在龍凈眾多已投運的電袋復合除塵項目中，實測排放濃度均可穩定達到小于30mg/m3。清華大學對5家電廠進行了PM2.5脫除效率測試，結果均大于98％以上。電袋除塵方式對PM2.5有顯著的脫除效果。
參觀完新密電廠100萬千瓦機組的電袋除塵系統后，中國環保產業協會副會長韓偉激動地說:“環保企業對PM2.5治理有辦法了。”
市場需求怎么樣？
記者了解到，2010年初以來，電力行業的除塵方式選擇開始出現變化:4年前，百萬千瓦機組還是電除塵器的天下；火電排放新標征求意見稿發布后，百萬千瓦機組的純靜電除塵格局被電袋打破。
有意思的是，電廠對新技術運用一般都很慎重，不愿意冒風險，但這個研發10年的技術卻迅速被市場接受。龍凈環保總經理助理鄧立鋒接受記者采訪時說，因為電袋適應了市場需求，解決了用戶最關注的問題。
市場為何做出這樣的選擇？鄧立鋒解釋說，根源還是市場煤的影響，特別是前幾年，煤炭供應較緊張，很多電廠四處找煤，煤質波動很大，粉塵比電阻等運行參數受影響，影響了常規電除塵器的運行效果。
而在電袋和布袋之間進行選擇，主要看能耗。山西河曲某電廠二期兩臺60萬千瓦機組用的是純布袋除塵，但阻力達2000Pa，能耗很大；一期工程的五電場改成電袋后，電袋阻力在1000Pa以下。所以，兩種除塵方式的能耗相差明顯。
鄧立鋒告訴記者，新標準對現役機組提出了提效要求，所以現役電廠提效改造的項目多，電除塵器要再擴容，場地不允許，而改造為電袋復合除塵器，不用增加場地，還能保留原有的電除塵器外殼，電廠很容易接受這種方案。很多電廠管理層告訴記者，電袋結合機理非常容易理解也容易接受，所以電袋在改造市場擁有很大優勢。在工程應用中，電袋的數量在快速增長。
今年以來，很多集團公司要求電廠環保達標，要對除塵器進行技術改造，希望改造時間越短越好。比如，華能陜西府谷電廠60萬千瓦機組電袋除塵項目改造，要求龍凈在45天內完成。鄧立鋒說，這在以前是不可能完成的任務，60萬千瓦機組的改造一般都需要80天左右。兩年前，安徽淮南平圩發電有限責任公司60萬千瓦機組項目改造中，第一臺機組的工期是70天，第二臺機組的工期就縮短到58天。
龍凈這幾年改造項目做的多，積累了很多經驗，在工程管理、項目執行，包括生產配套、安裝次序、工人熟練程度等方面都有保障。
新的《火電廠大氣污染物排放標準》要求，現役燃煤機組的煙塵排放濃度必須在2014年7月1日前達標，這有力地推動了除塵改造市場的增長。未來，改造市場的潛力和空間很大。
黃煒表態，龍凈很有信心將電袋技術打入國際市場。事實上，這個技術已經來到了歐洲的家門口，記者從哈爾濱電氣國際工程有限責任公司(以下簡稱“哈電”)了解到，哈電中標的土耳其兩臺66萬千瓦機組采用的就是龍凈的電袋復合除塵技術，粉塵排放濃度要求小于10mg/m3。
