電除塵：跨過這道坎，又是海闊天空
電除塵到底能否滿足新標準更嚴格的要求？
在國外發展了百年的電除塵為何沒有遭遇這種危機？
中國電除塵行業面臨什么樣的特殊問題？
電除塵如何面對目前復雜的外部市場環境？
布袋真的能取而代之嗎？
能否考慮生命周期算總賬？
核心提示:在西方走過百年歷史的電除塵，在中國也已發展30多年，成為成熟的產業。但在一個特殊的節點上，卻遭遇了信任危機，這個特殊節點就是國家將提高燃煤鍋爐煙塵排放標準。
隨著環境保護要求的日益提高，國家制定了更加嚴格的排放標準，新的《火電廠大氣污染物排放標準》將要推出，有些管理部門和用戶對電除塵器能否達到30毫克/立方米的新排放標準表示了擔憂，社會上甚至有觀點認為電除塵器已不能滿足當前國家或者某些發達地區的環保要求，今后應該由袋式除塵器或電袋復合除塵器取而代之。一句話，有輿論認為，電除塵很難適應新標準要求。
記者走訪行業內外和相關企業，希望能將相關問題調查清楚。
記者了解到，電除塵行業此次舉全行業力量，中國環保產業協會電除塵委員會以行業組織名義發布《關于中國電除塵產業發展和節能減排的報告》，意在向相關部門澄清認識——這種看法是非常不科學的。無論是看當今發達國家電除塵器的使用情況，還是看國內電除塵器的大量應用實例，都充分說明:即使粉塵排放標準提高到30毫克/立方米甚至更嚴格，電除塵器仍將是消煙除塵的主要設備和技術途徑。
|
圖為華能海門電廠6×1000MW超臨界燃煤機組和電除塵器，標志著國內百萬機組電除塵器低排放(30mg/Nm3)的時代已經來臨 |
成熟行業遭遇信任危機
發展了30年的電除塵行業，目前狀況如何？記者從中國環保產業協會電除塵委員會了解到，我國目前從事電除塵行業的生產企業有200多個，還有一批高等院校、科研、設計院所，主要骨干企業可與世界知名廠商相媲美。目前，我國已經作為電除塵大國出現在國際舞臺，在這個領域的排名位居前列。產品除了滿足國內的需求，還出口到世界上數十個國家和地區。去年調查統計的23家企業，出口量已超過14億元。在我國環保產業中，電除塵行業是唯一能與國際廠商相抗衡且具有競爭力的一個行業。
但電除塵在國內為何被質疑呢？行業權威人士認為，電除塵一直滿足的是以前比較低的排放標準，導致大家習慣性地認為其只能滿足低標準。
實際上，發展了上百年的電除塵在西方卻沒有被懷疑過達標問題，世界發達國家粉塵排放要求較高的歐、美及日本燃煤電廠主要采用電除塵器，出口排放一般都低于20毫克/立方米～30毫克/立方米，運行情況良好。如歐盟2001/80/EC指令中規定粉塵排放限值為30毫克/立方米，其電除塵器約占85％左右，目前西歐電除塵的平均排放小于10毫克/立方米；美國2005年規定粉塵排放限值為20毫克/立方米，其電除塵器約占80％左右；日本大部分地方政府制定的粉塵排放標準均低于20毫克/立方米，其燃煤電廠幾乎全部采用電除塵器。
發達國家燃煤條件較好，熱值高，灰分低，應用電除塵器比較有利。但是值得注意的是，印度、越南等發展中國家燃煤電站也大都采用電除塵器。印度煤種具有高灰分、高比電阻、低熱值、低硫、低氧化鈉等特性，電除塵器對粉塵的收集比較困難，但近年新建660兆瓦機組燃煤電廠還是選擇了具有多電場和大比集塵面積的電除塵器。有數據顯示，印度燃煤電廠90％以上均使用電除塵器。
電除塵一直因其具有處理煙氣量大、除塵效率高、適應范圍廣、設備阻力低、使用簡單可靠、運行維護費用低且無二次污染等優點，成為工業煙塵治理領域尤其是電力行業眾多除塵設備的首選產品。不論是煤好還是煤不好，電除塵器有著許多獨特的優點為各國所認識。
退一步說，連印度這樣煤種很差的國家也采用電除塵器，在中國，為何電除塵器會被懷疑呢？
在中國，到底有何特殊情況？行業自身有沒有問題？暴露出什么問題？
如何把自己的事做好？
30年河東，30年河西，走過30年的電除塵恰好面臨這樣的節點。如何把自身做好？出現問題了怎么辦？也是電除塵需要回答的問題。
如何把自己的事做好？電除塵在感受到布袋的山雨欲來之勢時，最明智的選擇就是檢視自身問題，并從根本上予以解決。
首先，不論爭議如何，保持穩定達標將是行業面臨的頭等大事，比如雖然設計煤種能達到達標要求，但如果煤種變化，如用了電除塵很怕的準格爾煤等怎么辦？類似問題應該提前考慮。
業內專家介紹說，應按最差煤種來設計；此外，要設計裕量，煤種比中國還差的印度，之所以穩定使用電除塵，就是因為在設計上要求一定的裕量。近年新建660兆瓦機組燃煤電廠選擇了具有多電場和大比集塵面積的電除塵器。
印度這樣的國家怎樣用電除塵滿足高標準要求呢？恰巧，龍凈中標印度最大的除塵項目，他們應該很有發言權。
郭俊介紹說，印度的煤種在世界上對電除塵器來說是最差的。那么，煤種差的印度為什么不用布袋呢？記者了解到，印度也有過嘗試，但有幾個問題比較難解決，一個進口濃度高，一個煙氣溫度也偏高；另外，整個運行成本比我們算得清楚。郭俊感慨地說，國內沒人算總賬。
郭俊介紹說，印度和我國的差距實際上反映的就是電場數量。龍凈收到的印度國家電力招標書，把電場數定死了，集塵面積不能小于多少，也定死了，在這個基礎上再來投標。我們希望國內也能這樣，惡性競爭實際上損害了業主的長期利益。因為投入不長時間就要改造再升級，其實是很復雜的事情。
借危機整肅行業規范也很必要。業內專家指出，設計要按照最差煤種來設計。國外有些好辦法值得學習，一個是最小設備容量的限制，印度在投標時有最小容量的限制。但在國內是讓廠家投，業主不管規模多大，只要能保證達標就行，不會去管里面究竟有沒有問題。國外業主對常用煤種質量心里有數，他們會提出一個最基本的要求，對除塵器、比集塵面積都有要求，國內提要求的很罕見。另外選型應該留一定裕量，煙氣量要加10％，煙氣溫度也要提高10攝氏度。
記者了解到，行業已經意識到電除塵普遍存在的問題，擬制定電除塵器選型指導書。相關企業反映，這個行業再也不能用低價競爭，根據煤質和技術要求電除塵器選用幾個電場，在行業里要有統一的規范，把方案做小了不行。
談起自律，在這個行業工作了20多年的郭俊非常有感觸，他坦言，我們怎么把自身做好，老標準是一個原因，惡性競爭是深層次原因。電除塵行業應該深刻解剖自己，亮出真情實況。這次的報告不是簡單推介，而是用數據說話，把所有大型機組的除塵器都調查了一遍:是什么狀態，歸到哪里去，占的比例是多少……這樣外界看得就清楚了。現在確實有些觀點說布袋解決問題，所以最重要的是讓客戶和政府主管部門認識這個行業。
行業面臨四大問題
山雨欲來。發展了30年的產業面對信任危機時，必須自我反思。
業內資深人士自揭家丑，告訴記者，電除塵確實對一些煤種很敏感，確實有一些項目有冒煙的問題，這樣難免會讓人擔心，習慣于滿足老標準的電除塵經得起新標準的考驗嗎？
到底國內哪些煤種電除塵器適應性差？福建龍凈環保股份有限公司副總經理、教授級高工郭俊介紹說，很多廠家都因一些煤種吃過虧，有過經驗教訓。比如準格爾煤、河南煤等。
雖然個別煤種不適應，但大多數煤種還是適應的。為什么還會有懷疑呢？郭俊坦言，由于歷史的原因，我國原來制定的火電廠粉塵排放標準比較低，也無規范的電除塵器設計選型標準和要求，各廠家設計制造的電除塵器比集塵面積普遍偏小或裕量不夠。此外，低價競爭也始終是困擾電除塵行業的一個頑疾。
郭俊的概括代表了行業的共識。
此次報告對一些在役運行不佳，排放達不到50毫克/立方米的電除塵進行詳細分析，總結出幾點原因。
一是原設計參照較低的排放標準。我國1997～2003年執行的《火電廠大氣污染物排放標準》規定新建電廠煙塵排放濃度限值為200毫克/立方米，依據這個標準設計的電除塵器大多電場數偏少，比集塵面積偏小。
二是燃煤電廠實際燃用煤種與設計煤種偏差很大。為了減少投資，電廠通常提供較好的煤種作為設計煤種，或提供較小的煙氣量作為設計參數。一旦實際煤種變化或煙氣量超過設計值時，煙塵排放就會超標。
三是電除塵器選型設計不合理。早期對國內有些難收塵煤種認識不足，特別是高硅、高鋁、低硫、低鈉、含濕量低、比電阻高的煤灰，使電除塵的除塵效果變差。實際上許多制造廠在選型設計時電除塵器容量選擇過于“臨界”，故而埋下隱患。
四是市場競爭無序低價。以前由于我國粉塵排放標準要求較低，一般電除塵器都能輕易達到排放標準，導致采用先進技術或按高標準設計的企業成本增高，反而成了市場競爭的弱勢。市場準入門檻低，“低價中標”誤導市場，用戶普遍缺乏電除塵器設計參數和保證值之間關系的認識，錯誤認為誰的價格低就選誰的。
這4點原因其實也是行業普遍面臨的問題。
電、袋之爭起
的確，自從新標準發布后，相關行業就有棄用電除塵改用布袋的想法，記者從水泥行業協會了解到，水泥企業目前除塵的確出現“電改布”的傾向，很多水泥廠的相關項目在實施；國內濾料行業上市公司三維絲也判斷，隨著新標準頒布，布袋行業將引來井噴式需求。
而這邊，發展30年，已經非常成熟的電除塵，能否經受住考驗，難道真的很擔心袋式這個初生牛犢的沖擊？這是記者反復求證電除塵行業的問題。
一位權威人士指出，國內對技術的認識存在著一窩蜂，說布袋好，似乎布袋就能包治百病，全忘了以前的教訓了。
記者了解到，布袋比較嬌貴，酸、油、高溫、高濕、高氧都受不了。電除塵材質是鋼鐵，耐受能力較高，高溫300攝氏度的電除塵也能設計。但對袋式來說，鍋爐點火燒油要設計走旁路，爆管時的水汽也要走旁路，鍋爐出現異常時高溫也要走旁路。
今年6月環境保護部出臺《關于火電企業脫硫設施旁路煙道擋板實施鉛封的通知》，嚴禁脫硫的旁路。顯然，布袋的旁路將引起脫硫的嚴重堵塞。另外國家新標準大幅提高了對氮氧化物排放極限值，煙氣脫硝必將普遍應用，脫硝產生的硝酸氫氨對布袋有糊袋的威脅，但這些即將面臨的問題眼前卻被忽略了。
事實上，這份電除塵報告里確實也提到布袋的脆弱。
報告中指出，到目前為止，我國1000兆瓦等級燃煤機組全部采用電除塵器。袋式除塵器在我國火電廠的應用及研發經歷了多次起落。上個世紀70年代在內江、山東淄博等地的小機組以及90年代巡檢司和楊樹浦電廠應用的袋式除塵器均因破袋、糊袋等原因被迫拆除。2000年以后年高井電廠、焦作電廠、托克托電廠等燃煤機組都先后采用袋式除塵器，在濾袋沒破損時出口排放濃度小于30毫克/立方米，但濾袋壽命沒超過3萬小時(即不到3年半)就出現破袋和局部“糊袋”而面臨改造。
布袋的確比較嬌貴，不能作主流，卻能作補充，尤其是在煤種不好的情況下，近年來，龍凈等企業積極發展電袋除塵，可視為積極的開拓新領域、尋找融合點，電袋復合除塵器是我國新開發的除塵設備，2004年開始在我國燃煤電廠應用，目前已經投運的25兆瓦～600兆瓦機組幾十臺，設備最長運行時間超過5年。
中國環保產業協會電除塵委員會專家王勵前表示，電除塵、袋式除塵和電袋除塵這3代除塵方式互相補充，各自有各自的適用條件，比如老廠改造時，為了達到更嚴格的排放標準，如果將電除塵全部改成袋式除塵，會造成巨大浪費，而保留原有電除塵設備的同時增加濾袋，使用電袋除塵方式就更為合理。
這些問題致命嗎？
這些問題致命嗎？到底能否滿足新標準？事實上，能否滿足新標準要求，是電除塵必須回答的問題。
我國燃煤電廠電除塵器30多年的應用歷史、大量的實際應用情況和經驗表明:只要規劃和選型設計時能充分考慮方案的合理性，確保足夠的比集塵面積，電除塵器完全能夠達到50毫克/立方米甚至30毫克/立方米以下低排放要求。最近，中國環境保護產業協會電除塵委員會組織我國18位電除塵知名專家對電除塵器在我國煤種適應性情況進行了認真分析和總結，對燃煤電廠而言，煤、飛灰成分對電除塵器性能影響最大。通常電除塵行業通行使用表觀驅進速度(ωk)作為“收塵難易參數”來定性分析評價電除塵器對煤種的除塵難易程度。
對國內138個電除塵器投標項目分布進行統計表明:對電除塵器“難”的煤種有3種，占總煤種數量的2.46％；“較難”的煤種有14種，占總煤種數量的11.48％；“一般”的煤種有40種，占總數的32.79％；“較容易”的煤種有49種，占總數的40.16％；“容易”的煤種有16種，占總數的13.11％。顯然，對于電除塵器而言，國內86％的煤種包含在“容易”到“一般”的范圍，即使放在國際視角上比較，電除塵器對我國煤種的適應性也是比較好的。
再看看福建龍凈、浙江菲達、天潔集團、蘭州電力、上海冶礦等全國5家骨干生產廠的電除塵器應用情況。經統計，2004年至今，上述5家企業已投運并經第三方測試的600兆瓦機組以上(含600兆瓦)配套電除塵器共175臺，全部達到合同規定的技術要求。其中在電除塵器電場數3～4個、比集塵面積80～110平方米/立方米/秒這一低電場數量及較低比表面積前提下，電除塵器實測排放低于50毫克/立方米的有83臺，占測試項目總數的47.4％，排放低于30毫克/立方米的也有22臺。1000兆瓦機組配套電除塵器實測排放值低于30毫克/立方米的情況較普遍。尤其是應用了高頻電源等新技術后低排放和節能效果特別好。
另一方面，對以前一些大型機組項目有沒有改造能力，也關系到電除塵的行業信任度。
好在世博會給了電除塵行業一個證明自己的機會。地處上海浦東的上海外高橋第三發電有限公司，是目前我國電力行業單臺裝機容量最大、單位能耗指標最優的火力發電廠之一，其中8號1000兆瓦超超臨界機組除塵效率99.8％，電除塵器出口煙塵濃度穩定維持在42毫克/立方米，優于國家規定的50毫克/立方米。但是因為廠區距離世博會主展區僅20多公里，必須滿足更苛刻的標準。
在世博會開幕之前，為了進一步節能減排，電廠用電除塵最新技術高頻電源替換了原24臺工頻電源。華東電力試驗研究院對8號發電機組現場跟蹤測試表明，在同等工況下，電除塵器出口煙塵排放濃度由改造前的42毫克/立方米降低到15.7毫克/立方米，同時電除塵器功耗也有較大幅度的降低，一臺百萬機組的電除塵器全部電耗功率僅400千瓦左右，下降幅度超過50％。
實際上，此前華能北京熱電廠已接受考驗。華能北京熱電廠的4臺220兆瓦機組的電除塵器電控改造，實現了粉塵排放20毫克/立方米，并節能60％，為改善北京地區空氣質量和奧運會做出了貢獻。
業界專家指出，只要把新建和改造的電除塵器比集塵面積選擇到合理范圍，同時大力重點推廣電除塵器新技術的應用，電除塵器完全可以滿足30毫克/立方米低排放的要求。從投資和長期運行費用綜合來看，電除塵器具有極其優越的技術經濟性。但電除塵的諸多優點，在新標準面前，卻似乎很難打動用戶。
市場也在悄悄發生變化，作為電除塵市場領先者，龍凈是國內大型機組除塵招標上的常客，近半年來也敏感地發現了一種變化。
記者從龍凈了解到，今年新建機組除塵項目，電除塵器比例下降很快。因為龍凈是國內龍頭企業，沒參加投標的項目很少。從龍凈掌握的數據看，今年上半年，投標了兩臺百萬、4臺60萬機組，最終3臺60萬機組用的是布袋或電袋，只有1臺是電除塵器。而目前60萬機組布袋投運的就只有1臺。從現在只有1臺60萬機組在用布袋，到上半年投標就出現了3臺；新投標的項目布袋比例在抬高，電除塵比例下降很快。
這個變化很迅速。而在某一方面，來自環評單位的意見，也傾向于用布袋，用了30年的電除塵，似乎被大家定格在只能滿足舊標準的水平中。
電除塵行業對這種變化非常憂慮。
能否考慮生命周期算總賬？
布袋在推廣過程中，一些問題有意無意被忽視了。郭俊坦言，我們自己做袋式控制系統時發現其可靠性要求其實非常高、難題多，風險比電除塵大很多，管理難度也大很多。有時到現場查看布袋運行，一直交代工作人員定期檢測探頭，如果有異常就要懷疑，“不敢有問題啊”。
龍凈環保技術中心辦公室主任吳華秀講了一個故事，有一次在一個電廠調試，空預器突然出了問題，煙氣溫度一下子上升到200多攝氏度。電廠采取了緊急措施，但溫度不可能一下子降下來。結果整個過程持續了大約1個多小時才恢復正常。1個小時的高溫對布袋來說是破壞性的，但對電除塵器就是膨脹一下就回去了，沒有大問題。電除塵器的優點是全鋼結構，耐高溫耐酸，維護相對簡單。
不同煤種對布袋的除塵效率沒有影響，但是對袋本身有影響。假如是高硫煤，酸的成分對布袋的腐蝕就加強了。如果運行溫度低，就會冷凝。有些項目發現壞袋很多，原因就是酸的問題。
電、袋之爭到底只是兩個行業之間出于自身利益的口水戰，還是有其他原因呢？
如同節能燈在大范圍推廣后才發現，廢棄節能燈的汞污染問題非常嚴重。業內人士接受采訪時指出，新建項目怎么用布袋，國家應該重視，有些問題應該提前想到。
從全生命周期來考慮，選擇袋式也許意味著很多問題的開始。電除塵壽命是30年，而布袋壽命有限，能達到3年就不錯了，且布袋的成本至少是整個除塵系統的1/3。
電收塵器整個生命周期本身產生的廢物少，更換下來的部件大都是鋼鐵質材料，回收利用方便，基本不會對環境再產生污染。在一般情況下，濾袋的使用壽命在3年以上，但如果使用過程中出現異常，濾袋往往半年甚至3個月就需要進行更換。袋收塵器整個生命周期產生的廢物較多，需要更換大量濾袋，更換下來的濾袋回收利用難度大，處理成本高，且容易對環境形成二次污染。
從發達國家的情況來看，歐盟環保署早已將被危險物質污染的濾料列入危險固廢目錄(《歐洲廢物目錄和危險廢物名錄》)，大量廢棄的濾袋除小部分得到再利用外，其他大部分因其含有重金屬等有害物質直接進行焚燒和深埋處理。目前火電廠袋式除塵器所占比例約5％，需使用高溫濾袋337.28萬平方米。若將濾袋平均使用周期按3年計算，則火電行業每年廢棄濾袋量達112.43萬平方米。如果將火電廠袋式除塵器的應用量擴大到30％，則每年廢棄的濾袋量將達到674.5萬平方米。
水泥行業以袋式除塵為主，火電行業正在擴大袋式除塵器的應用，僅從這兩個典型行業的估算數據來看，廢棄的濾袋數量已達到2282.43萬平方米之巨。
據統計，去年我國用于袋式除塵的濾袋量已超過7000萬平方米，其中化纖濾袋和玻纖濾袋分別占75％和25％，年產生的廢棄濾袋量至少在4000萬平方米以上，這些廢棄的濾袋都是自行拋棄，并沒有進行有效的處理，造成嚴重的二次污染。隨著袋式除塵器在電力等行業的進一步推廣，這種情況正在加劇。
對廢棄布袋的處理執行怎樣的標準？現在國家仍沒有相關規定，大部分把布袋當普通垃圾扔掉。環保部門應該盡早制定相關標準，明確廢棄布袋怎么處理。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
