龙净电袋复合除尘技术高效脱除细颗粒物实现低排放
来源：中国环境报 阅读：4198 更新时间：2013-07-17 22:402013年7月1日，距离新的《火电厂大气污染物排放标准》要求的关门时间只剩下1年时间，现役机组烟尘排放能否达到一般区域30mg/m3、重点区域20mg/m3的标准要求？公众关注的PM2.5能不能被有效控制？什么样的技术能确保满足低排放要求？
仿佛是一种巧合，在国务院部署大气污染防治十条措施的第二天，电力规划设计总院组织召开福建龙净环保股份有限公司(以下简称“龙净”)100万千瓦机组电袋复合除尘器技术评审会，中国工程院院士、清华大学教授郝吉明等权威专家在河南郑州评审这项新技术。
龙净研制的新密电厂100万千瓦机组电袋复合除尘器是迄今为止世界上投运的最大型的电袋复合除尘器。评审会对100万千瓦机组电袋复合除尘技术给予了极高评价，认为这项技术对细颗粒物(PM2.5)有显著脱除效果，填补了国内外技术空白，总体技术水平达到国际领先水平。
这是龙净拥有完全自主产权的技术，已获得35项国家专利，龙净还承担了此技术涉及的3项国家标准和7项行业标准的制定工作。
开辟除尘新道路
龙净环保总经理黄炜接受记者采访时说:“我很自豪，电袋是我们完全自主开发的新技术，开辟了除尘的新道路。传统除尘方式要么是电除尘，要么是布袋除尘，电袋复合除尘把两种方式的优势和长处结合在一起。目前，除尘领域已经形成电除尘、布袋除尘、电袋复合除尘三足鼎立的局面。”
虽然是全球首台100万千瓦机组的电袋复合除尘器，但黄炜说，我们做100万千瓦机组心中有数，因为步子踩得很扎实，从电力行业5万千瓦机组到12.5万千瓦机组，再到30万千瓦、60万千瓦，直到100万千瓦的特大型机组，我们是一个等级一个等级地做过来的。
这项全球领先技术从研发到成熟并迅速占领市场只用了10年时间。2003年，第一台样机用于水泥行业。在电力行业，龙净从最小的5万千瓦机组起步，一直做到特大型的100万千瓦机组。评审会专家、北京劳动保护研究所原所长庄德安指出，没有任何一项环保重大技术能发展这么快，而且这是中国环保企业完全自主产权、原创的技术。
业内专家指出，除尘技术的正确选用，会直接影响火电行业的烟尘排放总量。对电力行业来说，能不能找到符合新标准要求的技术、能不能找到解决PM2.5的技术，是非常急迫的需求。
继新密电厂后，2012年7月，龙净环保与中电国际安徽淮南平圩发电有限责任公司正式签订三期工程2×100万千瓦机组项目配套电袋除尘器合同。目前，龙净环保已拥有世界上仅有的4台百万千瓦机组电袋除尘业绩，并在国内60万千瓦以上大型火电机组配套电袋除尘装机容量占据75％以上市场。
技术发展到底有多快？市场数据最有说服力。记者从龙净环保了解到，电袋复合除尘技术顺应新标准和雾霾治理需求，推出后就受到市场青睐，100万千瓦机组已应用4台，60万千瓦机组已应用了41台。而传统布袋除尘技术发展了几十年，目前100万千瓦机组没有布袋除尘的业绩，60万千瓦机组只有9台的业绩。
技术到底难在哪？
龙净为何要研发电袋复合除尘技术？
电和袋的结合以前在业界一直有不同观点。龙净从上世纪90年代就开始构思这个想法，要把两种气流分布不同的工艺组合在一起。当时专家说法不一，有的说电除尘把大颗粒收了，细颗粒留给布袋，会把布袋堵死；有的说用了布袋干嘛前面还用电，不是多此一举吗？
但龙净认为电袋复合技术能产生“1＋1＞2”的效果，电和袋能相互取长补短，发挥各自优势。黄炜解释说，电袋复合除尘通过电除尘改变了布袋的工作条件，使到达布袋的粉尘是荷电粉尘。在阻力、清灰周期等参数方面，电袋的参数比纯布袋的参数优异得多。
纯布袋有两大不足，一是阻力大，二是清灰周期短，而频繁清灰会对滤袋寿命造成影响。电袋复合后，电除尘干粗活，先收掉80％～90％的粉尘，剩下的粉尘由布袋拦截，让布袋干细活，滤袋在低烟尘浓度下工作，清灰频率降低。龙净的电袋复合除尘器目前已投运超过200台，除个别项目滤袋受低温、高硫等化学因素影响产生腐蚀破损，绝大部分项目的滤袋使用状况良好，大大延长了滤袋使用寿命。
那么，100万千瓦特大机组做电袋复合除尘，难在哪？黄炜解释说，百万千瓦机组的烟气量很大，约500万立方米/秒，除尘器横向宽约100米，6个进口喇叭，滤袋区24个分室，滤袋数量1万多条。如何实现特大型电袋复合除尘器各分室流量均匀且除尘器压损最小，是保证特大型电袋复合除尘器性能的一项关键技术，也是一道难题。
因此，龙净通过实体模型试验和CFD数值模拟技术相结合的研究，在袋区采用阶梯式结构，优化了设备大型化后的气流分布，使气流分布更趋合理。
第二个难点在于滤袋数量多、长度很长。为此，龙净建立了1∶1喷吹试验台，开展长滤袋脉冲清灰性能试验研究，优化清灰系统和参数，解决了设备大型化后滤袋的有效清灰问题。新密电厂电袋复合除尘器运行一年多来，阻力在1100Pa以下，其清灰周期可工作在两小时以上。
黄炜说，龙净对关键核心技术做了深入的基础研究，结合以前的工程经验，这虽然是世界上首台投运的最大型电袋复合除尘器，但我们做到了风险可控。没有金刚钻，不能去揽瓷器活儿。
技术有哪些现实意义？
雾霾治理，全社会关注，火电更被视为第一污染大户。当下，电力企业最纠结什么？一是能否达到新标，二是怎么控制PM2.5排放。中电联的统计数据表明，2012年全国火电厂烟尘排放总量虽比2005年下降50％，但仍高达151万吨。电袋除尘对当下的雾霾治理、PM2.5治理到底有何现实意义？清华大学教授宋蔷指出，电袋除尘技术是解决雾霾强有力的武器，对PM2.5去除效率很高。
新密电厂二期工程1000MW机组的电袋复合除尘器于2012年3月投运。经西安热工研究院有限公司2013年4月测试，机组负荷1000MW时，设备阻力为1000Pa～1100Pa，除尘效率为99.924％，出口粉尘浓度为26mg/m3。经清华大学工业锅炉及民用煤清洁燃烧国家工程研究中心测试，其电袋捕集细颗粒物的效率达到99.89％。
而安徽淮南平圩发电有限责任公司两台60万千瓦电袋项目已稳定运行两年多，不仅让烟尘排放浓度从240mg/m3降到20mg/m3，还给电厂带来意想不到的收获。电厂生技部主管刘政辉接受记者采访时说，改造前，烟尘排放浓度很高，对后端脱硫设施影响很大，造成脱硫设施非正常停运。脱硫设施一停，每天直接的脱硫电价损失就达20多万元，每年脱硫设施非正常停运十几次，光脱硫电价一年就损失500万元。上了电袋除尘后，烟尘浓度降到20mg/m3，脱硫设施能稳定、清洁地运行。2012年，电厂脱硫的非正常停运记录为零，一年就减少了500万元的纯脱硫电价损失。
在龙净众多已投运的电袋复合除尘项目中，实测排放浓度均可稳定达到小于30mg/m3。清华大学对5家电厂进行了PM2.5脱除效率测试，结果均大于98％以上。电袋除尘方式对PM2.5有显著的脱除效果。
参观完新密电厂100万千瓦机组的电袋除尘系统后，中国环保产业协会副会长韩伟激动地说:“环保企业对PM2.5治理有办法了。”
市场需求怎么样？
记者了解到，2010年初以来，电力行业的除尘方式选择开始出现变化:4年前，百万千瓦机组还是电除尘器的天下；火电排放新标征求意见稿发布后，百万千瓦机组的纯静电除尘格局被电袋打破。
有意思的是，电厂对新技术运用一般都很慎重，不愿意冒风险，但这个研发10年的技术却迅速被市场接受。龙净环保总经理助理邓立锋接受记者采访时说，因为电袋适应了市场需求，解决了用户最关注的问题。
市场为何做出这样的选择？邓立锋解释说，根源还是市场煤的影响，特别是前几年，煤炭供应较紧张，很多电厂四处找煤，煤质波动很大，粉尘比电阻等运行参数受影响，影响了常规电除尘器的运行效果。
而在电袋和布袋之间进行选择，主要看能耗。山西河曲某电厂二期两台60万千瓦机组用的是纯布袋除尘，但阻力达2000Pa，能耗很大；一期工程的五电场改成电袋后，电袋阻力在1000Pa以下。所以，两种除尘方式的能耗相差明显。
邓立锋告诉记者，新标准对现役机组提出了提效要求，所以现役电厂提效改造的项目多，电除尘器要再扩容，场地不允许，而改造为电袋复合除尘器，不用增加场地，还能保留原有的电除尘器外壳，电厂很容易接受这种方案。很多电厂管理层告诉记者，电袋结合机理非常容易理解也容易接受，所以电袋在改造市场拥有很大优势。在工程应用中，电袋的数量在快速增长。
今年以来，很多集团公司要求电厂环保达标，要对除尘器进行技术改造，希望改造时间越短越好。比如，华能陕西府谷电厂60万千瓦机组电袋除尘项目改造，要求龙净在45天内完成。邓立锋说，这在以前是不可能完成的任务，60万千瓦机组的改造一般都需要80天左右。两年前，安徽淮南平圩发电有限责任公司60万千瓦机组项目改造中，第一台机组的工期是70天，第二台机组的工期就缩短到58天。
龙净这几年改造项目做的多，积累了很多经验，在工程管理、项目执行，包括生产配套、安装次序、工人熟练程度等方面都有保障。
新的《火电厂大气污染物排放标准》要求，现役燃煤机组的烟尘排放浓度必须在2014年7月1日前达标，这有力地推动了除尘改造市场的增长。未来，改造市场的潜力和空间很大。
黄炜表态，龙净很有信心将电袋技术打入国际市场。事实上，这个技术已经来到了欧洲的家门口，记者从哈尔滨电气国际工程有限责任公司(以下简称“哈电”)了解到，哈电中标的土耳其两台66万千瓦机组采用的就是龙净的电袋复合除尘技术，粉尘排放浓度要求小于10mg/m3。
