电除尘器的应用前景

对电除尘能否适应新标准的调查跨过这道坎，又是海阔天空日期：2010-10-20作者：班健来源：中国环境报第6版复制链接■电除尘到底能否满足新标准更严格的要求？■在国外发展了百年的电除尘为何没有遭遇这种危机？■中国电除尘行业面临什么样的特殊问题？■电除尘如何面对目前复杂的外部市场环境？■布袋真的能取而代之吗？■能否考虑生命周期算总账？图为华能海门电厂6×1000MW超临界燃煤机组和电除尘器，标志着国内百万机组电除尘器低排放(30mg/Nm3)的时代已经来临核心提示:在西方走过百年历史的电除尘，在中国也已发展30多年，成为成熟的产业。但在一个特殊的节点上，却遭遇了信任危机，这个特殊节点就是国家将提高燃煤锅炉烟尘排放标准。随着环境保护要求的日益提高，国家制定了更加严格的排放标准，新的《火电厂大气污染物排放标准》将要推出，有些管理部门和用户对电除尘器能否达到30毫克/立方米的新排放标准表示了担忧，社会上甚至有观点认为电除尘器已不能满足当前国家或者某些发达地区的环保要求，今后应该由袋式除尘器或电袋复合除尘器取而代之。一句话，有舆论认为，电除尘很难适应新标准要求。记者走访行业内外和相关企业，希望能将相关问题调查清楚。记者了解到，电除尘行业此次举全行业力量，中国环保产业协会电除尘委员会以行业组织名义发布《关于中国电除尘产业发展和节能减排的报告》，意在向相关部门澄清认识——这种看法是非常不科学的。无论是看当今发达国家电除尘器的使用情况，还是看国内电除尘器的大量应用实例，都充分说明:即使粉尘排放标准提高到30毫克/立方米甚至更严格，电除尘器仍将是消烟除尘的主要设备和技术途径。中国环境报记者班健成熟行业遭遇信任危机发展了30年的电除尘行业，目前状况如何？记者从中国环保产业协会电除尘委员会了解到，我国目前从事电除尘行业的生产企业有200多个，还有一批高等院校、科研、设计院所，主要骨干企业可与世界知名厂商相媲美。目前，我国已经作为电除尘大国出现在国际舞台，在这个领域的排名位居前列。产品除了满足国内的需求，还出口到世界上数十个国家和地区。去年调查统计的23家企业，出口量已超过14亿元。在我国环保产业中，电除尘行业是唯一能与国际厂商相抗衡且具有竞争力的一个行业。但电除尘在国内为何被质疑呢？行业权威人士认为，电除尘一直满足的是以前比较低的排放标准，导致大家习惯性地认为其只能满足低标准。实际上，发展了上百年的电除尘在西方却没有被怀疑过达标问题，世界发达国家粉尘排放要求较高的欧、美及日本燃煤电厂主要采用电除尘器，出口排放一般都低于20毫克/立方米～30毫克/立方米，运行情况良好。如欧盟2001/80/EC指令中规定粉尘排放限值为30毫克/立方米，其电除尘器约占85％左右，目前西欧电除尘的平均排放小于10毫克/立方米；美国2005年规定粉尘排放限值为20毫克/立方米，其电除尘器约占80％左右；日本大部分地方政府制定的粉尘排放标准均低于20毫克/立方米，其燃煤电厂几乎全部采用电除尘器。发达国家燃煤条件较好，热值高，灰分低，应用电除尘器比较有利。但是值得注意的是，印度、越南等发展中国家燃煤电站也大都采用电除尘器。印度煤种具有高灰分、高比电阻、低热值、低硫、低氧化钠等特性，电除尘器对粉尘的收集比较困难，但近年新建660兆瓦机组燃煤电厂还是选择了具有多电场和大比集尘面积的电除尘器。有数据显示，印度燃煤电厂90％以上均使用电除尘器。电除尘一直因其具有处理烟气量大、除尘效率高、适应范围广、设备阻力低、使用简单可靠、运行维护费用低且无二次污染等优点，成为工业烟尘治理领域尤其是电力行业众多除尘设备的首选产品。不论是煤好还是煤不好，电除尘器有着许多独特的优点为各国所认识。退一步说，连印度这样煤种很差的国家也采用电除尘器，在中国，为何电除尘器会被怀疑呢？在中国，到底有何特殊情况？行业自身有没有问题？暴露出什么问题？如何把自己的事做好？30年河东，30年河西，走过30年的电除尘恰好面临这样的节点。如何把自身做好？出现问题了怎么办？也是电除尘需要回答的问题。如何把自己的事做好？电除尘在感受到布袋的山雨欲来之势时，最明智的选择就是检视自身问题，并从根本上予以解决。首先，不论争议如何，保持稳定达标将是行业面临的头等大事，比如虽然设计煤种能达到达标要求，但如果煤种变化，如用了电除尘很怕的准格尔煤等怎么办？类似问题应该提前考虑。业内专家介绍说，应按最差煤种来设计；此外，要设计裕量，煤种比中国还差的印度，之所以稳定使用电除尘，就是因为在设计上要求一定的裕量。近年新建660兆瓦机组燃煤电厂选择了具有多电场和大比集尘面积的电除尘器。印度这样的国家怎样用电除尘满足高标准要求呢？恰巧，龙净中标印度最大的除尘项目，他们应该很有发言权。郭俊介绍说，印度的煤种在世界上对电除尘器来说是最差的。那么，煤种差的印度为什么不用布袋呢？记者了解到，印度也有过尝试，但有几个问题比较难解决，一个进口浓度高，一个烟气温度也偏高；另外，整个运行成本比我们算得清楚。郭俊感慨地说，国内没人算总账。郭俊介绍说，印度和我国的差距实际上反映的就是电场数量。龙净收到的印度国家电力招标书，把电场数定死了，集尘面积不能小于多少，也定死了，在这个基础上再来投标。我们希望国内也能这样，恶性竞争实际上损害了业主的长期利益。因为投入不长时间就要改造再升级，其实是很复杂的事情。借危机整肃行业规范也很必要。业内专家指出，设计要按照最差煤种来设计。国外有些好办法值得学习，一个是最小设备容量的限制，印度在投标时有最小容量的限制。但在国内是让厂家投，业主不管规模多大，只要能保证达标就行，不会去管里面究竟有没有问题。国外业主对常用煤种质量心里有数，他们会提出一个最基本的要求，对除尘器、比集尘面积都有要求，国内提要求的很罕见。另外选型应该留一定裕量，烟气量要加10％，烟气温度也要提高10摄氏度。记者了解到，行业已经意识到电除尘普遍存在的问题，拟制定电除尘器选型指导书。相关企业反映，这个行业再也不能用低价竞争，根据煤质和技术要求电除尘器选用几个电场，在行业里要有统一的规范，把方案做小了不行。谈起自律，在这个行业工作了20多年的郭俊非常有感触，他坦言，我们怎么把自身做好，老标准是一个原因，恶性竞争是深层次原因。电除尘行业应该深刻解剖自己，亮出真情实况。这次的报告不是简单推介，而是用数据说话，把所有大型机组的除尘器都调查了一遍:是什么状态，归到哪里去，占的比例是多少……这样外界看得就清楚了。现在确实有些观点说布袋解决问题，所以最重要的是让客户和政府主管部门认识这个行业。行业面临四大问题山雨欲来。发展了30年的产业面对信任危机时，必须自我反思。业内资深人士自揭家丑，告诉记者，电除尘确实对一些煤种很敏感，确实有一些项目有冒烟的问题，这样难免会让人担心，习惯于满足老标准的电除尘经得起新标准的考验吗？到底国内哪些煤种电除尘器适应性差？福建龙净环保股份有限公司副总经理、教授级高工郭俊介绍说，很多厂家都因一些煤种吃过亏，有过经验教训。比如准格尔煤、河南煤等。虽然个别煤种不适应，但大多数煤种还是适应的。为什么还会有怀疑呢？郭俊坦言，由于历史的原因，我国原来制定的火电厂粉尘排放标准比较低，也无规范的电除尘器设计选型标准和要求，各厂家设计制造的电除尘器比集尘面积普遍偏小或裕量不够。此外，低价竞争也始终是困扰电除尘行业的一个顽疾。郭俊的概括代表了行业的共识。此次报告对一些在役运行不佳，排放达不到50毫克/立方米的电除尘进行详细分析，总结出几点原因。一是原设计参照较低的排放标准。我国1997～2003年执行的《火电厂大气污染物排放标准》规定新建电厂烟尘排放浓度限值为200毫克/立方米，依据这个标准设计的电除尘器大多电场数偏少，比集尘面积偏小。二是燃煤电厂实际燃用煤种与设计煤种偏差很大。为了减少投资，电厂通常提供较好的煤种作为设计煤种，或提供较小的烟气量作为设计参数。一旦实际煤种变化或烟气量超过设计值时，烟尘排放就会超标。三是电除尘器选型设计不合理。早期对国内有些难收尘煤种认识不足，特别是高硅、高铝、低硫、低钠、含湿量低、比电阻高的煤灰，使电除尘的除尘效果变差。实际上许多制造厂在选型设计时电除尘器容量选择过于“临界”，故而埋下隐患。四是市场竞争无序低价。以前由于我国粉尘排放标准要求较低，一般电除尘器都能轻易达到排放标准，导致采用先进技术或按高标准设计的企业成本增高，反而成了市场竞争的弱势。市场准入门槛低，“低价中标”误导市场，用户普遍缺乏电除尘器设计参数和保证值之间关系的认识，错误认为谁的价格低就选谁的。这4点原因其实也是行业普遍面临的问题。电、袋之争起的确，自从新标准发布后，相关行业就有弃用电除尘改用布袋的想法，记者从水泥行业协会了解到，水泥企业目前除尘的确出现“电改布”的倾向，很多水泥厂的相关项目在实施；国内滤料行业上市公司三维丝也判断，随着新标准颁布，布袋行业将引来井喷式需求。而这边，发展30年，已经非常成熟的电除尘，能否经受住考验，难道真的很担心袋式这个初生牛犊的冲击？这是记者反复求证电除尘行业的问题。一位权威人士指出，国内对技术的认识存在着一窝蜂，说布袋好，似乎布袋就能包治百病，全忘了以前的教训了。记者了解到，布袋比较娇贵，酸、油、高温、高湿、高氧都受不了。电除尘材质是钢铁，耐受能力较高，高温300摄氏度的电除尘也能设计。但对袋式来说，锅炉点火烧油要设计走旁路，爆管时的水汽也要走旁路，锅炉出现异常时高温也要走旁路。今年6月环境保护部出台《关于火电企业脱硫设施旁路烟道挡板实施铅封的通知》，严禁脱硫的旁路。显然，布袋的旁路将引起脱硫的严重堵塞。另外国家新标准大幅提高了对氮氧化物排放极限值，烟气脱硝必将普遍应用，脱硝产生的硝酸氢氨对布袋有糊袋的威胁，但这些即将面临的问题眼前却被忽略了。事实上，这份电除尘报告里确实也提到布袋的脆弱。报告中指出，到目前为止，我国1000兆瓦等级燃煤机组全部采用电除尘器。袋式除尘器在我国火电厂的应用及研发经历了多次起落。上个世纪70年代在内江、山东淄博等地的小机组以及90年代巡检司和杨树浦电厂应用的袋式除尘器均因破袋、糊袋等原因被迫拆除。2000年以后年高井电厂、焦作电厂、托克托电厂等燃煤机组都先后采用袋式除尘器，在滤袋没破损时出口排放浓度小于30毫克/立方米，但滤袋寿命没超过3万小时(即不到3年半)就出现破袋和局部“糊袋”而面临改造。布袋的确比较娇贵，不能作主流，却能作补充，尤其是在煤种不好的情况下，近年来，龙净等企业积极发展电袋除尘，可视为积极的开拓新领域、寻找融合点，电袋复合除尘器是我国新开发的除尘设备，2004年开始在我国燃煤电厂应用，目前已经投运的25兆瓦～600兆瓦机组几十台，设备最长运行时间超过5年。中国环保产业协会电除尘委员会专家王励前表示，电除尘、袋式除尘和电袋除尘这3代除尘方式互相补充，各自有各自的适用条件，比如老厂改造时，为了达到更严格的排放标准，如果将电除尘全部改成袋式除尘，会造成巨大浪费，而保留原有电除尘设备的同时增加滤袋，使用电袋除尘方式就更为合理。这些问题致命吗？这些问题致命吗？到底能否满足新标准？事实上，能否满足新标准要求，是电除尘必须回答的问题。我国燃煤电厂电除尘器30多年的应用历史、大量的实际应用情况和经验表明:只要规划和选型设计时能充分考虑方案的合理性，确保足够的比集尘面积，电除尘器完全能够达到50毫克/立方米甚至30毫克/立方米以下低排放要求。最近，中国环境保护产业协会电除尘委员会组织我国18位电除尘知名专家对电除尘器在我国煤种适应性情况进行了认真分析和总结，对燃煤电厂而言，煤、飞灰成分对电除尘器性能影响最大。通常电除尘行业通行使用表观驱进速度(ωk)作为“收尘难易参数”来定性分析评价电除尘器对煤种的除尘难易程度。对国内138个电除尘器投标项目分布进行统计表明:对电除尘器“难”的煤种有3种，占总煤种数量的2.46％；“较难”的煤种有14种，占总煤种数量的11.48％；“一般”的煤种有40种，占总数的32.79％；“较容易”的煤种有49种，占总数的40.16％；“容易”的煤种有16种，占总数的13.11％。