貝捷環保：超低排放下電除塵的命運與前景分析

本文簡要介紹了近十年來，面對不斷提升的環保標準，電除塵所經歷的沖擊和應對。介紹了電除塵MEC技術，指出：在現行環保標準下，現役電除塵可在不增加除塵空間的前提下實現環保升級。超低排放的實質同樣是減排或降低粉塵逃逸，在進一步挖掘電除塵潛力、滿足超低排放標準方面，MEC技術思想仍具有指導意義。通過對電除塵潛力的分析，推斷出電除塵必定成為超低排放乃至近零排放的首選。通過對電除塵器逃逸粉塵影響因素的分析，推演出環保升級的實質是增收與減排、減排是重點。本文為靜電除塵設備的環保升級、新建電收塵器的選型和使用指明了方向和途徑。

1 綜述

電除塵有濕電（濕式電除塵器，代稱WESP）和干電（干式電除塵器，代稱DESP）之分，在不引起混淆的情況下，以下所稱電除塵均指干電。

2000年以來，我國環保標準完成了三次升級。對工業廢氣中的固體顆粒物而言，第一次升級從原來差異式排放標準（最高標準排塵≤100 mg/Nm³）統一到50mg/Nm³ 排放限值。屆此，舊有電除塵絕大多數不能滿足新標。由于全面執行時間為2010年1月1日，經歷5年多時間的整合，期間的新、改、擴項目按新標建造，大量舊有電除塵在新標執行全面啟動之日，面臨著升級改造的命運。其時，由于全行業對電除塵的認知尚停留在傳統經驗的基礎之上，對電除塵蘊藏的潛力缺乏應有的認識，特別是水泥行業，伴隨著廢氣余熱利用的全面推行，煙氣條件（主要是煙氣溫度及含水率）發生了重大變化，粉塵的可收性朝向不利于電除塵捕集的方向轉變，幾乎所有在役窯尾電除塵（包括部分2005年后的新建項目）都達不到建造之初的排放指標、更無法滿足新標，管理維護不善的窯頭電除塵也都超標排放。剎時間，電除塵“過時論”、“瓶頸論”等論調甚囂塵上，舊有電除塵的升級改造以及部分新建項目的廢氣除塵均選擇了袋式除塵，甚至，一些地區的環保部門強行要求排污單位將電除塵改成袋除塵、即使是剛剛建成！

經過近十年的磨合、適應與市場盤整，期間雖然又經歷了2015年的環保升級，電除塵市場仍然有了新的起色。到目前為止，電退袋進的局面已得到遏制。

電除塵市場的萎縮直接沖擊到高壓直流電源產品。2010年之后，幾乎所有大型電源制造商都加大了研發投入，開發新一代高壓電源。率先推出的是三相工頻電源，之后，各大廠商相繼推出了自行研發的高頻電源，近年來又推出微秒級脈沖電源。由此，我國的高壓直流電源的控制方式和整體性能達到了一個嶄新的高度。

與此同時，電除塵本體制造商也紛紛尋求電除塵本體挖潛增效的解決方案，數年內不斷有新成果推出——預荷電極，移動電極，庫侖電除塵，過濾槽網等。其中，最具代表性的首推低低溫電除塵（改變了火電行業燃煤鍋爐電除塵器的命運），其次是電除塵MEC技術（挽救了水泥行業窯頭電除塵）。

期間，電力行業推行環保工藝路線獲得巨大成功，鍋爐電除塵+濕法脫硫+濕式電除塵（WESP）使煙囪出口粉塵排放降到10mg/Nm3甚至5 mg/Nm3以下，電除塵“過時論”、“瓶頸論”不攻自破。

2013年，國家環保部再次推新， 30 mg/Nm³、 20 mg/Nm³粉塵排放限值頒布， 2015年1月1日起全面執行。剛剛有所穩定的除塵產品市場再次遇到新的沖擊。然而，這一次的沖擊裂度遠不象第一次的沖擊那樣猛烈——業內人士變得理智，是由于技術底蘊得到了增強。在某種程度上，高頻電源大量進入應用領域成為了許多人心理上的支撐。

有一些地區，2015年執行30 mg/Nm3 排放限值，時隔2年，地方政府就推行20 mg/Nm³ 排放限值，并且強制安裝了在線監測。雖然不是全范圍的環保升級，卻對部分地區形成不小的震蕩。

有消息稱：以排放限值10 mg/Nm3為標志的超低排放標準不久即將頒布實施，部分地區正在醞釀提前試行超低排放標準，這不能不說是除塵行業的又一次強烈地震。

盡管近十年來電除塵技術有了些許的進步，但這種進步與環標的升級速度相比似乎還是慢了半拍。可以想見：超低排放標準貫徹之后不久，粉塵排放限值為5 mg/Nm3（部分地區為3 mg/Nm3）的近零排放標準必將提上議事日程。

誠然，如果不計建造投資和運行成本，電、袋除塵滿足超低排放標準在技術上都沒有障礙。但是，技術先進和進步的標志是以更少的資源消耗滿足更高的使用要求。因此，我們應尋求更經濟適用的環保升級模式。

2 電除塵升級改造案例：實踐MEC技術，實現20 mg/Nm3排放限值

電除塵MEC技術是上海激光電源設備有限責任公司于2009年首次推行的電除塵升級改造技術，是集本體機械（Mechanical）、電源電氣（Energization）、煙氣條件（Conditioning ）于一體的電除塵系統改造技術，率先應用于窯尾電除塵改造，后推廣應用于多項窯頭電除塵器的升級改造，在鋼鐵燒結機頭煙塵治理方面也有成功案例。

2015年1月1日起，湖北省開始執行30 mg/Nm3 粉塵排放限值。某水泥集團有多條5000t/d水泥熟料生產線，窯頭廢氣治理均使用電除塵，建造時多按≤50 mg/Nm3 設計，新標生效之前，由于本體運行缺陷和廢氣余熱利用，部分設備已不能滿足設計排放標準，新標執行之機，擬改造成袋式除塵并已立項。

該集團內有一條生產線的窯頭電除塵由于某種原因曾于2012年初實施機電一體化改造、旨在滿足設計期望，3年來的運行，不但保持了設計粉塵排放指標，已然能夠滿足新標要求，已調往另一工廠、正面臨窯頭電除塵升級改造課題的設備副總悉知此情，為尋求穩健可靠而資源消耗更低的解決方案，向集團建議通過考察論證后再做決定，集團最終廢棄了原立項，轉而采用MEC技術對電除塵實施改造。兩個工廠在2015年春節前后先后施工，重新投運之后所達到的效果優于之前的期望，升級改造獲得了成功。自此，集團明文規定：所有窯頭電除塵一律采用電改電的方法實現環保升級。

時隔２年，湖北省部分地區將固體顆粒物排放標準提高到≤２０mg/Nm3 。令人欣慰的是：實施MEC技術改造的窯頭電除塵無須采取新的重大舉措、僅通過加大檢修力度即輕松實現穩固提效。

電除塵MEC技術是一種升級改造的方法思路，更是一種理念，并且隨著環境標準的升級不斷豐富其內涵。在超低排放新標即將貫徹之際，MEC技術又迎來新的發展契機。

電除塵MEC技術沒有超脫經典電除塵理論范疇，但在應用領域有了豐富和完善。 MEC技術把過于繁復電除塵理論進行了濃縮，在新的環保形勢和廢氣余熱利用的新情況之下，更具有實際指導意義，特別適用于現役電除塵器的升級改造。

MEC技術的最大特點是通過現有除塵空間的挖潛使之增收與減排，其最大優勢是只要原電除塵器在建造之初的規格選型合乎規定，升級改造一般不需要增加電場（需要增加保險系數的除外）。對已嚴格滿足20 mg/Nm3粉塵排放限值的電除塵，按MEC技術思路實施升級改造，仍可不增加除塵空間而通過進一步挖潛以實現超低排放目標。

3超低排放的實質

電除塵升級改造，看上去是除塵效率的提高，而實際上，環保升級引起除塵效率的變化是很小的，增收的粉塵按時間秒計量的話堪稱微不足道。假設將排塵20mg/Nm3的煙氣降到10mg/Nm3，小時百萬標方氣量每秒增收粉塵2.8克（參見表1），是人吹一口氣就能吹走的粉塵量。理解了這一點之后，就能理解到如果采取措施，消減從異常渠道逃逸的粉塵量（如果有），就有可能無需增加電場空間就能實現環保升級。從另一個角度去理解，末級電場的粉塵細且輕，吸附于極板之時，由于有電荷的附著、不容易被氣流帶動，一旦電荷釋放且脫離了極板，極容易被氣體帶動而混入煙氣。也就是說，即使增加電場空間多收一些粉塵，如果忽略了粉塵逃逸的途徑，則無法保證最終逃逸粉塵的消減。

可見，電除塵升級改造，雖然有增收，但重點在減排。增收與減排是兩個不同的概念——雖有交織，其內涵大不同。

增收只發生在電場空間，而減排不僅僅與電場工作效率有關，更取決于電場周邊及粉塵進入清灰降落和排灰輸送過程之中。其間任何環節失控，都會使增收前功盡棄。所以，超低排放的實質是減排，即使電場內沒有增收，把減排工作做好了，有可能就實現了環保升級。

4 電除塵的潛力

消除本體缺陷，使舊有電除塵器實現設計期望的排放目標，是升級改造的前提。此處所述電除塵潛力空間，是超出設計期望的功能效果。

◆依據經典電除塵理論和既往實踐經驗進行挖潛——電除塵挖潛的基本方法

在設計期望恢復滿足的前提之下，挖掘本體潛力可從以下幾個方面入手：

?采用先進供電方式——常規意義上的電源升級

?增設輔助收塵 ——攔截逃逸粉塵

?消除設計缺陷 ——糾正行業習慣性偏離

?堵塞異常逃逸 ——消減電場外區域的粉塵逃逸

?采取煙氣調質措施——必要場合或工況異常的保駕

?強化可靠性投入 ——經常性、多發性故障的根本消除、保證持續達標

作為一家專注于環保設備的企業，蘇州貝捷環保設備有限公司一直致力于為全球客戶提供粉塵、廢氣、廢水等處理解決方案。蘇州貝捷環保設備有限公司專注于廢氣粉塵處理設備30年，以客戶的需求為根本，提供最專業的方案，造出最專業的設備及工程。

來源：水泥技術