一個(gè)準(zhǔn)繩 兩條路線:電袋技術(shù)突破超低排放新內(nèi)涵
技術(shù)突破的核心，不是簡單的功能疊加或性能改進(jìn)，而在于創(chuàng)新地對(duì)已知問題作出具有突破性的解決方案。超凈電袋的表現(xiàn)對(duì)此作出了最為貼切的詮釋。
《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014~2020年）》的及時(shí)落地，可以說將在一段時(shí)期內(nèi)平息業(yè)內(nèi)關(guān)于超潔凈排放（超低排放、近零排放）的紛爭，其提出的煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50毫克/立方米的目標(biāo)，也給超潔凈排放賦予了更為理性的定義。
但要實(shí)現(xiàn)從GB13223~2011特別排放限值中20、50、100毫克/立方米降到10、35、50毫克/立方米，絕非玩玩數(shù)字戲法，或者通過再加一層脫硫塔、再加一臺(tái)除塵器這種簡單疊加就能達(dá)到目的。要實(shí)現(xiàn)真正的、具有市場推廣價(jià)值的超潔凈排放，關(guān)鍵在技術(shù)的創(chuàng)新和突破，而且，這種技術(shù)突破不能以犧牲能耗、成本為代價(jià)。
一個(gè)準(zhǔn)繩，兩條路線
對(duì)于上述道理，聰慧如龍凈不可不知。
其在除塵、脫硫、脫硝技術(shù)上的應(yīng)對(duì)之策均以此為準(zhǔn)繩：既要通過技術(shù)突破賦予超潔凈排放創(chuàng)新的內(nèi)涵，又要確保電廠的錢花到刀刃上——盡可能降低電廠的環(huán)保改造成本。在這一點(diǎn)上，超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)的表現(xiàn)尤為突出。
記者了解到，為了積極應(yīng)對(duì)超潔凈排放，龍凈在常規(guī)電袋復(fù)合除塵技術(shù)的基礎(chǔ)上，沿著“超凈電袋+超凈脫硫”和“電袋+濕電”兩條技術(shù)路線積極準(zhǔn)備，均能實(shí)現(xiàn)煙塵排放達(dá)到10毫克/標(biāo)立方以下或者5毫克/標(biāo)立方以下。
根據(jù)龍凈統(tǒng)計(jì)所承接和在投運(yùn)的其中230臺(tái)套電袋復(fù)合除塵器排放情況，其中出口排放小于20毫克/標(biāo)立方的有120臺(tái)套，小于10毫克/標(biāo)立方的有36臺(tái)套，也不乏如廣東珠海電廠2臺(tái)70萬千瓦機(jī)組等實(shí)現(xiàn)排放濃度小于5毫克/標(biāo)立方、在業(yè)內(nèi)享有知名度的工程案例。
“龍凈在掌握我國大部分燃煤電廠煤種復(fù)雜多變的情況下，深入研究了煙氣治理系統(tǒng)各個(gè)重要環(huán)節(jié)，再加上電袋復(fù)合除塵技術(shù)應(yīng)用十余年以來的經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)踐，為電袋從容地應(yīng)對(duì)超潔凈排放提供了可能。”龍凈總經(jīng)理黃煒說。
環(huán)保部環(huán)評(píng)中心專家陳瑾也認(rèn)為，按照以往電袋復(fù)合除塵技術(shù)的達(dá)標(biāo)能力和現(xiàn)階段的創(chuàng)新成果，要達(dá)到10或者5毫克/標(biāo)立方的煙塵排放不成問題。
在采訪中，負(fù)責(zé)遼寧華電鐵嶺發(fā)電廠4號(hào)爐電袋復(fù)合除塵器項(xiàng)目的生技部環(huán)保專工劉峰向記者介紹，該廠按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的煙塵排放濃度在20毫克/標(biāo)立方，但使用電袋復(fù)合除塵器之后，即使在煤種頻繁波動(dòng)的情況下煙塵排放也在10毫克/標(biāo)立方以下。
但對(duì)于發(fā)電企業(yè)來說，一輪緊接一輪的環(huán)保改造之后，他們對(duì)環(huán)保改造的要求已經(jīng)不單單停留在達(dá)標(biāo)排放這個(gè)指標(biāo)上，還包括在投入成本上的控制。國電環(huán)境保護(hù)研究院副院長朱法華直言：“現(xiàn)在投運(yùn)的超低排放案例不少，但有個(gè)現(xiàn)象值得警惕，許多項(xiàng)目在政府部門去檢查的時(shí)候是超低排放，檢查人員走之后就很難說了。”
隱藏在這種現(xiàn)象背后的原因不難理解。現(xiàn)在的環(huán)保技術(shù)，除了脫硝技術(shù)之外，脫硫、除塵等都要靠砸錢，據(jù)上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司總經(jīng)理馮偉忠的形容，“每降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，這個(gè)造價(jià)就要翻一番。”成本原因是發(fā)電企業(yè)對(duì)超潔凈排放缺乏動(dòng)力的根源。
低成本、低能耗合二為一
于是，對(duì)低成本、低能耗的減排技術(shù)的呼吁越來越響亮。
龍凈聽到了呼吁，并作出了回應(yīng)。
目前，燃煤電廠實(shí)現(xiàn)超潔凈排放的主要技術(shù)路線是SCR脫硝+干式除塵器+石灰石—石膏濕法脫硫+濕式電除塵器。
其中，對(duì)加裝濕式電除塵器的做法爭議頗大。“增加濕式電除塵器不僅增加投資，而且會(huì)增加電廠的運(yùn)行能耗。”廣東電力設(shè)計(jì)院主任工程師霍沛強(qiáng)指出。
在這一點(diǎn)上，龍凈崇尚簡約路線，簡言之，能用一個(gè)設(shè)備完成的任務(wù)就不用兩個(gè)設(shè)備。這個(gè)理念是超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)誕生的起點(diǎn)，也是最大的優(yōu)勢(shì)所在。
記者了解到，超凈電袋主要借助五大技術(shù)突破來實(shí)現(xiàn)小于10或者5毫克/標(biāo)立方的排放目標(biāo)。
首先，抓住“核芯”濾袋技術(shù)，做好濾袋選型。濾袋如汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)，位居電袋復(fù)合除塵器的心臟部位，其過濾精度直接關(guān)系到煙塵排放值。而濾袋的核心關(guān)鍵又是濾料——濾料過濾精度越高，電袋實(shí)現(xiàn)超潔凈排放就越可靠，適應(yīng)工況變化能力也越強(qiáng)，而且中長期運(yùn)行阻力更低更平穩(wěn)。
龍凈對(duì)市場上采用率較高的幾種濾料進(jìn)行了反復(fù)的過濾、清灰試驗(yàn)，深入研究各種濾料的過濾精度，最終將過濾精度最高的PTFE覆膜濾料和超細(xì)纖維梯度濾料作為超凈電袋復(fù)合除塵器濾料的首選，并采用涂膠封堵濾袋縫制針孔新工藝，以提高濾袋加工工藝，確保濾袋的使用壽命達(dá)到5年以上。
其次，量身定制參數(shù)，根據(jù)煤種、粉塵工況條件選型設(shè)計(jì)除塵關(guān)鍵參數(shù)，這樣才能發(fā)揮高精濾袋性能。電區(qū)、濾袋區(qū)選型正確與否直接影響到排放、阻力、濾袋壽命，事關(guān)重大。龍凈通過適應(yīng)煤種、煙氣工況條件、控制濾袋區(qū)入口煙塵濃度、降低過濾風(fēng)速等手段，多管齊下提高電場區(qū)適用的工況條件，發(fā)揮出最大的荷電除塵性能。
第三，強(qiáng)化顆粒荷電與電凝并，實(shí)現(xiàn)粉塵捕集1+1>2。為了解決荷電釋放量這個(gè)難題，龍凈2010年全球排他性引進(jìn)美國EERC（美國能源與環(huán)境研究中心）嵌入式電袋復(fù)合除塵技術(shù)，經(jīng)過吸收、消化、再創(chuàng)新，研發(fā)出對(duì)粉塵荷電釋放具有里程碑意義的新型技術(shù)，并在燕鋼自備電廠成功應(yīng)用。顆粒荷電，通過極化，然后發(fā)生凝并，這個(gè)過程使電袋復(fù)合除塵器對(duì)細(xì)顆粒物的捕集達(dá)到了1+1>2的效應(yīng)。
第四，高均勻性流場分布技術(shù)獨(dú)具特色。龍凈與清華大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的“特大型電袋氣流分布設(shè)計(jì)技術(shù)”具有國際領(lǐng)先水平，對(duì)癥除塵器氣流分布不均勻的難題，可以保證低排放、低阻力、濾袋長壽命。
看似復(fù)雜的技術(shù)原理和措施，得到的效果卻一目了然：煙塵排放可長期穩(wěn)定在5毫克/標(biāo)立方以下、設(shè)備運(yùn)行阻力實(shí)現(xiàn)小于1100帕、濾袋使用壽命高于5年，與其它超凈工藝相比，二臺(tái)百萬機(jī)組可節(jié)約一次投資近億元，減少占地達(dá)1000平米以上。“如希望取消濕式電除塵器，干式除塵器采用電袋是最合理的選擇。”霍沛強(qiáng)如此肯定電袋復(fù)合除塵技術(shù)在一次投資和能耗上所具有的優(yōu)勢(shì)。
此外，超凈電袋工藝中也要求超凈脫硫的協(xié)作。“這相當(dāng)于一個(gè)治理島的概念，通過協(xié)同控制來實(shí)現(xiàn)煙囪的終端超凈排放。”陳瑾分析。據(jù)了解，包括龍凈脫硫在內(nèi)已有四家脫硫公司承諾粉塵在脫硫系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)“10進(jìn)10出或5進(jìn)5出”。
據(jù)介紹，目前龍凈在廣東粵電沙角C電廠2號(hào)爐60萬千瓦機(jī)組進(jìn)行的超凈電袋改造工程正順利進(jìn)行，預(yù)計(jì)明年初投運(yùn)；陜西某電廠一期2臺(tái)35萬千瓦熱電機(jī)組超凈電袋工程預(yù)計(jì)明年底投運(yùn)；在土耳其澤塔斯2臺(tái)60萬千瓦機(jī)組的超凈電袋工程目前已進(jìn)入安裝階段。“借助這些項(xiàng)目，我們可以為電袋復(fù)合除塵技術(shù)實(shí)現(xiàn)超潔凈排放做出實(shí)踐，也能在超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)上積累更多的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。”黃煒表示。
此“濕電”非彼“濕電”
技術(shù)突破的核心，不是簡單的功能疊加和性能改進(jìn)，而在于創(chuàng)新地對(duì)已知問題作出具有突破性的解決方案。針對(duì)一些電站濕法脫硫仍存在增排固體顆粒物現(xiàn)狀，龍凈推出的“電袋+濕電”超凈技術(shù)路線就具有此特征。
中電聯(lián)秘書長王志軒曾表示，目前做超潔凈排放的企業(yè)有一個(gè)共性是用好煤。
“但如果電廠都去用好煤，那劣質(zhì)煤都到哪兒去？”目前，超潔凈排放存在一個(gè)共性難題，就是其對(duì)煤質(zhì)要求之高，與國內(nèi)燃煤電廠“市場煤”問題嚴(yán)重之間存在矛盾。而電袋復(fù)合除塵器之所以能在短短十多年間就獲得市場的認(rèn)可，并打破國內(nèi)除塵市場長期以來的以電除塵器為主的格局，躋身主流除塵器行列，最大的亮點(diǎn)就在于電袋能在國內(nèi)煤種差異大且波動(dòng)頻繁的工況條件下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)排放。
電袋復(fù)合除塵器所具有的“不看煤種”的基因，不僅解決了我國燃煤電站煤種變化大所帶來的除塵效率波動(dòng)問題，還能簡化工藝、減少占地、節(jié)省投資、降低運(yùn)行費(fèi)用等。更為重要的是，其加大了我國燃煤電廠對(duì)劣質(zhì)煤的高效率使用，這種重在源頭控制的工藝技術(shù)是實(shí)現(xiàn)超潔凈排放的根本。
技術(shù)突破的另一表現(xiàn)在濕電的運(yùn)用上——此“濕電”非彼“濕電”。
目前，業(yè)內(nèi)對(duì)燃煤電廠加裝濕式電除塵器實(shí)現(xiàn)超潔凈排放的技術(shù)路線已經(jīng)達(dá)成一個(gè)共識(shí)，各種濕電技術(shù)百花齊放，但一些濕電技術(shù)存在耗水量大及污水處理等問題。
“濕式電除塵器給電廠帶來了較大的用水和污水處理負(fù)擔(dān)，這種現(xiàn)象已經(jīng)逐漸引起業(yè)主的注意。為了規(guī)避這一點(diǎn)，我們?cè)诔龎m改造項(xiàng)目中經(jīng)過比較選擇了龍凈WE型濕式電除塵器。”東莞泰昌紙業(yè)自備電廠的余總工向記者介紹。他組織開展了該廠循環(huán)硫化床鍋爐（相當(dāng)于5萬千瓦機(jī)組）的除塵器改造。該工程已于今年8月底投運(yùn)，至今運(yùn)行情況優(yōu)良，煙塵排放均在5毫克/標(biāo)立方以下。
記者了解到，上述東莞泰昌紙業(yè)自備電廠所采用的WE型濕式電除塵器，具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能使煙氣走向?qū)崿F(xiàn)“上（頂）進(jìn)下出”和“下進(jìn)上（頂）出”；在工藝布置上，陽極管采用正六邊形導(dǎo)電玻璃鋼，呈蜂窩狀布置，不僅能使布局更緊湊、節(jié)省空間，還能做到永久性抗腐蝕。與市面上其他的濕式電除塵器相比，該類型濕式電除塵器的除塵除霧效率、經(jīng)濟(jì)性更高，能夠?qū)崿F(xiàn)PM2.5排放濃度小于1.5毫克/標(biāo)立方、顆粒物排放濃度小于5毫克/標(biāo)立方，氣溶膠和三氧化硫去除效率高于80%、重金屬汞去除效率達(dá)67%、霧滴去除率達(dá)85%，滿足了市場對(duì)更高效除霧器的期待，也滿足各種干式除塵工藝技術(shù)的應(yīng)用要求。
尤具突破性的是，WE型濕式電除塵器耗水量極低。該技術(shù)系統(tǒng)簡單、無循環(huán)水系統(tǒng)，且能夠自行成水膜、自流清灰，僅需間隙沖洗，因此耗水量極低。單臺(tái)30萬千瓦機(jī)組耗水量只需5～10噸/天，單臺(tái)60萬千瓦機(jī)組和100萬千瓦機(jī)組每天的最高耗水量不超過15噸和22噸。而且，該技術(shù)可省略污水處理、灰水循環(huán)、酸堿中和系統(tǒng)，污水量少直接可排入濕法脫硫系統(tǒng)供循環(huán)利用，節(jié)能節(jié)水功能可見一斑。
“以往我們與龍凈有過合作，對(duì)他們的技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量非常信任，也給我們?cè)谑袌龃蠓鶓?yīng)用之前就選擇WE型濕式電除塵器增加了底氣。”上述泰昌紙業(yè)的余總工坦言，采用龍凈的技術(shù)和產(chǎn)品，大大減少了電廠在環(huán)保設(shè)備運(yùn)行上的風(fēng)險(xiǎn)。
WE型濕電技術(shù)與電袋復(fù)合除塵技術(shù)組成一種黃金組合的超潔凈排放工藝，憑借其排放穩(wěn)定、超低水耗、二次污染少、經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)等特點(diǎn)，將被更多燃煤電站所看好。至記者截稿之日，龍凈又傳來好消息，其又新增了4臺(tái)30萬千瓦機(jī)組濕電工程項(xiàng)目，均采用WE型濕式電除塵器。
北京國電龍?jiān)喘h(huán)保工程有限公司污染控制與資源化技術(shù)研究所副所長莊燁曾在美國EERC履職，見證了龍凈對(duì)電袋復(fù)合除塵技術(shù)從引進(jìn)到自主開發(fā)創(chuàng)新的歷程，他說，電袋復(fù)合除塵技術(shù)由于有了龍凈的優(yōu)化研發(fā)，獲得了更廣闊的發(fā)展空間，帶動(dòng)了國際大公司對(duì)電袋復(fù)合除塵器的重視和關(guān)注。而通過對(duì)超潔凈排放的應(yīng)對(duì)，也將賦予電袋更多的價(jià)值。
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