火電超低排放：技術(shù)多元發(fā)展綜合經(jīng)濟(jì)性為核心
2014年起，多個(gè)火電超低排放項(xiàng)目的投運(yùn)，帶動(dòng)燃煤電廠超低排放概念成為流行，也讓濕式電除塵器成為除塵界的明星。要實(shí)現(xiàn)超低煙塵排放就得上濕式電除塵器的說(shuō)法在燃煤電廠大行其道。那么，目前我國(guó)針對(duì)超低煙塵排放究竟有哪些技術(shù)路線？濕式電除塵器是燃煤電廠實(shí)現(xiàn)超低排放唯一的、最佳的技術(shù)選擇嗎？在采訪中，多位環(huán)保專家和電廠人士給出了更為豐富的答案。
信息不對(duì)稱造成錯(cuò)覺(jué)
最早投運(yùn)的超低排放項(xiàng)目大多使用在脫硫塔后加濕式電除塵器技術(shù)路線，讓濕式電除塵器取得了輿論先機(jī)，形成了口碑效應(yīng)。
“現(xiàn)在電廠已經(jīng)接到了要達(dá)到超低排放限值的信號(hào)，我們也正在積極地進(jìn)行技術(shù)討論，在除塵方面，關(guān)注最多的是在脫硫塔后加裝濕式電除塵器這種技術(shù)手段。”在去年10月份的一次采訪中，多家發(fā)電廠負(fù)責(zé)環(huán)保技改工作的人員均對(duì)記者如此表示。但當(dāng)問(wèn)及當(dāng)前市場(chǎng)上有哪些超低排放技術(shù)、濕式電除塵器究竟有哪些技術(shù)優(yōu)勢(shì)時(shí)，得到的回答卻顯得有些簡(jiǎn)單，“因?yàn)橐呀?jīng)投運(yùn)的項(xiàng)目用的是濕式電除塵器”。
濕式電除塵器在應(yīng)對(duì)超低排放中能起到多大的作用？其真的是燃煤電廠實(shí)現(xiàn)超低排放最佳的甚至唯一的選擇嗎？記者隨后帶著這些疑問(wèn)采訪了多位業(yè)內(nèi)專家。
根據(jù)記者了解到的情況，濕式電除塵器作為一種在干式除塵器和濕法脫硫后增設(shè)的二級(jí)除塵設(shè)備，本質(zhì)上是一種終端煙塵處理設(shè)備。根據(jù)當(dāng)前市面上已投運(yùn)的超低排放改造項(xiàng)目，“高效干式除塵器+濕法脫硫+濕式電除塵器”是典型的技術(shù)路線。濕式電除塵器在其中起到的作用，是對(duì)煙塵進(jìn)入煙囪之前進(jìn)行最后一道收塵把關(guān)，可以進(jìn)一步脫除70%以上的顆粒物，并解決濕法脫硫后煙氣中攜帶的石膏液滴問(wèn)題。
“通過(guò)已經(jīng)投運(yùn)的超低排放案例看，濕式電除塵器在解決濕法脫硫后所產(chǎn)生的石膏雨和煙囪腐蝕等問(wèn)題上，確實(shí)具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。”華北電力大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院院長(zhǎng)趙毅在接受記者采訪時(shí)首先肯定了濕式電除塵器所具有的除塵效果。不過(guò)，他同時(shí)表示，現(xiàn)在高效的除塵技術(shù)除濕式電除塵器之外，低低溫電除塵器、電袋復(fù)合除塵器、布袋除塵器經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的升級(jí)，都能夠取得不錯(cuò)的顆粒物去除效果。“尤其是電袋，達(dá)到低于10毫克/立方米以下的煙塵排放效果非常明顯。”那么，為何在電廠之間會(huì)有“實(shí)現(xiàn)超低排放就得上濕電”這種說(shuō)法？一方面，最早投運(yùn)的超低排放項(xiàng)目大多使用在脫硫塔后加濕式電除塵器技術(shù)路線，因此取得了輿論先機(jī)，形成了口碑效應(yīng)。
另一方面，由于超低排放今年才開(kāi)始提出，許多技術(shù)尚在醞釀之中。即使有些超低排放技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施，但由于項(xiàng)目需要一段時(shí)日才能正式投運(yùn)，所以并未在市場(chǎng)上引起大范圍的關(guān)注。這種信息不對(duì)稱，給市場(chǎng)造成了“濕式電除塵器是火電實(shí)現(xiàn)超低排放唯一的技術(shù)手段”的錯(cuò)覺(jué)。
技術(shù)將呈多元化趨勢(shì)
未來(lái)燃煤電廠的超低排放技術(shù)將會(huì)多元化，電袋除塵、濕式電除塵等技術(shù)都將在不斷積累中越做越好。
國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院副總工程師、環(huán)保部評(píng)估中心專家顧明也表達(dá)了類似的觀點(diǎn)。他告訴記者，由于超低排放起步時(shí)間不長(zhǎng)，在概念和技術(shù)選擇上尚未形成較統(tǒng)一的認(rèn)知。其中，前一段時(shí)間還存在名詞概念的混淆。
“去年以來(lái)，趨零排放、近零排放、達(dá)到燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)、超低排放等說(shuō)法比較混亂，也容易引起誤解。國(guó)家三部委2014~2093號(hào)文《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014~2020）》出臺(tái)后，超低排放的概念也基本得以統(tǒng)一。對(duì)煙塵來(lái)說(shuō)，排放濃度控制在10毫克/立方米以內(nèi)的，可以稱為超低排放，低于5毫克/立方米的才能叫達(dá)到燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)。”其次，許多電廠在超低技術(shù)路線選擇上，從理性角度看，每項(xiàng)技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，也各有其適用條件。如電除塵技術(shù)，在國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)了二十幾年的發(fā)展，技術(shù)最為成熟，但其在應(yīng)對(duì)煤種變化的適應(yīng)性上相對(duì)較弱；布袋除塵器依靠物理阻斷原理，有較高的除塵效率，但運(yùn)行阻力高，使用壽命短，缺乏大機(jī)組運(yùn)行業(yè)績(jī)；電袋除塵器經(jīng)濟(jì)性高、達(dá)標(biāo)排放能力高、復(fù)合除塵效果佳，但由于起步較晚在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)上又失去了先機(jī)。
“對(duì)于5毫克/立方米以內(nèi)的煙塵排放濃度控制值，從當(dāng)前燃煤電廠已經(jīng)投運(yùn)的設(shè)備和技術(shù)來(lái)看，大家認(rèn)知最多的是需要加裝濕式電除塵器。但對(duì)于滿足10毫克/立方米以內(nèi)的煙塵超低排放控制政策，燃煤電廠可選擇的技術(shù)空間就比較大，比如電袋復(fù)合技術(shù)，即電除塵加袋式除塵的技術(shù)組合，也屬于我國(guó)所鼓勵(lì)的控制細(xì)顆粒物的有效手段之列。具體采用何種技術(shù)，應(yīng)根據(jù)自身實(shí)際條件進(jìn)行論證。對(duì)于煙氣治理改造項(xiàng)目，原有的電除塵器提效空間有限，且脫硫改造受限，石膏液滴含量較高，采用靜電+濕電可取得一定效果；但對(duì)于原有除塵與脫硫條件較優(yōu)，采取超凈電袋等技術(shù)，不加濕式電除塵器同樣可實(shí)現(xiàn)煙粉塵超低排放。在新建項(xiàng)目中，尤其是燃料來(lái)源不夠穩(wěn)定和煤質(zhì)變化較大的項(xiàng)目，或者熱值偏低、灰分高、比電阻很高的項(xiàng)目，采用電袋復(fù)合技術(shù)也有利于煙塵的長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。對(duì)于業(yè)主過(guò)去擔(dān)心的濾袋壽命問(wèn)題，目前濾料新材料新技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)成熟，可有效保證4萬(wàn)小時(shí)或5年以上，新型濾袋材料的科研、開(kāi)發(fā)已列入國(guó)家科研計(jì)劃，應(yīng)用前景看好。”顧明表示。
即使目前最受關(guān)注的濕式電除塵器，也在造價(jià)高（約為靜電除塵器的四分之三）、耗水量大、耐腐蝕性等方面?zhèn)涫苜|(zhì)疑。其實(shí)，近來(lái)已經(jīng)有專家和企業(yè)提出，在實(shí)現(xiàn)超低排放時(shí)，能否取消濕式電除塵器的使用。廣東電力設(shè)計(jì)院主任工程師霍沛強(qiáng)就曾指出，增加濕式電除塵器投資額較大，且會(huì)增加運(yùn)行電耗，應(yīng)充分利用現(xiàn)有設(shè)備的潛力，降低甚至取消濕式靜電除塵器投資。而且這種做法并非沒(méi)有可能，“國(guó)外有些電廠沒(méi)有設(shè)濕式除塵器，但脫硫塔洗塵效率高，煙囪設(shè)計(jì)粉塵排放值10毫克/立方米，實(shí)測(cè)為粉塵排放6毫克/立方米。”“并非濕法脫硫之后就一定會(huì)產(chǎn)生石膏雨。以前國(guó)內(nèi)部分電廠石膏雨現(xiàn)象比較突出，實(shí)際上是前幾年環(huán)保設(shè)備追求低價(jià)中標(biāo)，除霧器選型及脫硫工藝參數(shù)優(yōu)化不夠（如脫硫塔內(nèi)煙氣流速偏高、實(shí)際硫分超過(guò)設(shè)計(jì)硫分較多），以及運(yùn)行管理等因素造成的，但隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保電價(jià)的政策進(jìn)一步提高，環(huán)境監(jiān)管的加強(qiáng)（環(huán)保電價(jià)采用小時(shí)濃度考核），以及目前普遍采用兩級(jí)（甚至三級(jí)）屋脊式除霧器+一級(jí)管式除霧器的控制石膏液滴成熟技術(shù)，加上國(guó)外先進(jìn)的高效除霧技術(shù)應(yīng)用，所謂石膏雨問(wèn)題是能夠得到有效解決的。”顧明也贊成能少用一個(gè)設(shè)備就少用一個(gè)設(shè)備的觀點(diǎn)，“普遍在濕法脫硫后端加裝濕式電除塵器的做法并不科學(xué)也無(wú)必要。但前提條件是，做好前端除塵器的選型論證，在保證前端的除塵器穩(wěn)定達(dá)到環(huán)評(píng)和設(shè)計(jì)指標(biāo)的同時(shí)，濕法脫硫部分的洗塵和除霧指標(biāo)和性能也要達(dá)到，在此基礎(chǔ)上按照超低排放要求，考慮是否需要加裝濕式電除塵器。”事實(shí)上，國(guó)內(nèi)已有不加濕式電除塵器就達(dá)到超低排放目標(biāo)的實(shí)際案例。據(jù)記者得到的消息，華能陽(yáng)邏電廠三期2臺(tái)60萬(wàn)千瓦機(jī)組電除塵器采用龍凈環(huán)保的超凈電袋技術(shù)進(jìn)行改造。2014年11月10日，6號(hào)爐除塵器經(jīng)168試運(yùn)行后正式投運(yùn)，經(jīng)武漢華正環(huán)境檢測(cè)技術(shù)有限公司監(jiān)測(cè)出口煙塵排放濃度僅為8.7毫克/立方米，濕法脫硫出口總顆粒物排放濃度約7.8毫克/立方米。
電袋復(fù)合除塵技術(shù)應(yīng)對(duì)超低排放的潛力早已顯露；痣姯h(huán)評(píng)中心莫華曾評(píng)價(jià)，燃煤電廠滿足超低排放只有一套路線太過(guò)單一，而電袋技術(shù)的表現(xiàn)豐富了超低排放的技術(shù)菜單，給燃煤電廠實(shí)現(xiàn)超低排放又多了一種選擇。
“我國(guó)幅員遼闊，電廠的煤種、爐型、場(chǎng)地條件、環(huán)境條件、地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件、電力市場(chǎng)條件等方面差異很大，如西南的無(wú)煙煤W火焰鍋爐、高硫煤、中西部大型礦區(qū)的特高灰分低熱值煤，若目前也要求實(shí)現(xiàn)超低排放則要付出巨大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。尤其西部大氣環(huán)境容量大而缺水，電廠煙氣超低排放的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益將值得商榷。因此超低排放的實(shí)施區(qū)域及技術(shù)路線應(yīng)根據(jù)燃煤電廠的資源環(huán)境情況和自身實(shí)際情況做出合理選擇。”在采訪中，這種有序管理和技術(shù)應(yīng)百花齊放的觀點(diǎn)成為共識(shí)。正如環(huán)評(píng)專家顧明所言，中國(guó)燃煤電廠的超低排放技術(shù)應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外得到廣泛的關(guān)注，國(guó)外也可能有全新的技術(shù)路線示范工程及運(yùn)行管理模式提供參考，如加拿大的愛(ài)邦多污染物協(xié)同脫除技術(shù)等，未來(lái)燃煤電廠的超低排放技術(shù)將會(huì)多元化，電袋除塵、濕式電除塵等技術(shù)也會(huì)在不斷積累中越做越好。
此外，顧明對(duì)環(huán)保的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題尤為關(guān)注，他表示，超低排放將使每千瓦時(shí)發(fā)電成本再增加約0.02~0.03元，2093號(hào)文件已提出要完善超低排放的環(huán)保電價(jià)支持政策，今年的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議也明確，我國(guó)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面既要有立竿見(jiàn)影的措施，也要有長(zhǎng)期的制度安排。下一步，各地方政府考慮對(duì)超低排放機(jī)組給予更多的補(bǔ)貼政策將成為一大趨勢(shì)。
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