电除尘行业2016年发展综述

(2)湿式电除尘技术

湿式电除尘器按阳极板的结构特征可分为板式湿式电除尘器和管式湿式电除尘器。板式湿式电除尘器主要指金属板式湿式电除尘器，管式湿式电除尘器主要指导电玻璃钢管式湿式电除尘器。

湿式电除尘器与干式电除尘器除尘原理相同，都经历了电离、荷电、收集和清灰四个阶段。与干式电除尘器不同的是，金属板式湿式电除尘器采用液体冲洗集尘极表面来进行清灰，导电玻璃钢管式湿式电除尘器采用液膜自流并辅以间断喷淋实现阳极和阴极部件清灰，而干式电除尘器采用振打或钢刷清灰。在湿式电除尘器里，水雾使粉尘凝并，荷电后一起被收集，收集到极板上的水滴形成水膜，可以使极板保持洁净。其性能不受煤灰性质影响，没有二次扬尘，没有运动部件，因此运行稳定可靠，除尘效率高。此外，湿式电除尘器对SO3、PM2.5等细微颗粒物有很好的脱除效果，能够消除湿法脱硫带来的“石膏雨”“蓝烟”酸雾等污染问题，还可缓解下游烟道、烟囱的腐蚀，减少防腐成本。

目前已投运的湿式电除尘器项目均保持稳定、高效运行，且减排效果良好。以湿式电除尘技术为核心技术路线已成为我国燃煤电厂实现烟气超低排放的主流技术路线之一。广州恒运电厂9号机(330MW)改造工程湿式电除尘器出口颗粒物排放浓度为1.94mg/m3，为广州首台湿式电除尘器的成功示范工程应用;神华国华舟山电厂二期4号机(350MW)新建工程湿式电除尘器出口颗粒物排放浓度为2.55mg/m3，为国内首台(套)湿式电除尘器的成功应用项目;国华定州电厂3号机(660MW)改造工程湿式电除尘器出口颗粒物排放浓度为2mg/m3;三河电厂#4机组湿式电除尘器出口颗粒物排放浓度为0.41mg/m3，液滴浓度为2.7mg/m3。

目前，国内湿式电除尘器合同订单为国外投运数量总和的4倍，投运湿式电除尘器已远超过其他国家投运数量的总和。根据中电联火电厂环保产业登记数据，截至2015年12月，投运及在建的湿式电除尘器超400台套，总装机容量约19万MW，其中投运的超180台套，总装机容量超9万MW，且有多套单机1000MW机组投入运行。

(3)旋转电极式电除尘技术

国内相关企业“十一五”末建成热态旋转电极式电除尘中试装置、旋转电极式电场等试验装备，在此基础上完成了大量试验验证，全面掌握了核心技术，攻克了设备的可靠性、零部件的使用寿命、选型设计的准确性等多项技术难点，并对阳极板同步传动方式、清灰刷组件结构等进行了创新设计，提高了设备的可靠性。时，针对旋转电极式电除尘的主动轴、链条、链轮、清灰刷、旋转阳极板等关键零部件的设计、材料选取、热处理、加工工艺等做了进一步研究和优化设计，使设备的可靠性和零部件的使用寿命得到了充分的保证。菲达环保承担的国家高技术研究发展计划(“863”计划)“燃煤电站PM2.5捕集增效优化技术与装备研制”课题中，对该技术进行了深入的研究。该技术成果已在数十套大中型机组应用，截至2016年底已签订的300MW及以上机组旋转电极式电除尘器的合同装机总容量超0,000MW。国家资源节约和环境保护项目“大型燃煤电站配套旋转电极式电除尘器产业化项目”也已通过验收。

(4)电除尘供电电源技术

在工业应用中，高频电源可以提高电除尘器的除尘效率，一般烟尘减排可大于30%，在性能不变的前提下，可减少电除尘器供电电能50%~80%甚至更高。经过几年发展，高频电源已经作为电除尘供电电源的主流产品在工程中广泛应用，产品容量32~160kW，电流0.4~2.0A，电压50~80kV，已形成系列化设计，并在大批百万千瓦机组电除尘器中应用。当前，我国高频电源总体水平已接近国外先进水平，且出口欧洲、非洲等地区。脉冲高压电源作为除尘供电电源最重要的方向之一，国内外对其工业应用的研究从未停止过。我国自上世纪90年代初制成工业样机试运行以来，经过多年沉寂后重新开始重视和研发该项技术，2014年终于研制成功基于新型大功率半导体开关器件IGBT的SuPulse型脉冲高压电源，并已在多个电厂的电除尘器配套应用，大幅度提高了除尘效率，粉尘减排效果优于高频电源，对于高比电阻粉尘，改善系数可达1.2以上。同时，电除尘节能优化控制、三相工频高压电源、中频电源等电源技术的快速发展，也推动了电除尘节能减排性能的深度优化。

(5)其他电除尘技术

粉尘凝聚、机电多复式双区电除尘技术、烟气调质、隔离振打、关断气流断电振打等一批新型电除尘技术，已在国电谏壁1000MW机组、广东平海1000MW机组、焦作龙源电厂2×660MW、宣城电厂600MW机组等大型燃煤机组烟气除尘工程中应用，较好地实现了细颗粒物的捕集。此外，这些技术在不同烟气工况条件下的组合应用，也成为了我国应用电除尘实现超低排放控制的重要技术手段。

1.4.2建材行业

2016年国内建材行业的电除尘技术主要应用在提效改造市场。海螺水泥集团盈利水平始终高居行业之首，鉴于电除尘器的经济运行特性，长期坚持不采用袋式除尘技术，是电除尘器应用效果最好的企业，2016年已经引起业内其它水泥集团效仿，在改造中首选电除尘器方案，因此电除尘器的市场份额有逐渐扩大之势。

目前国内建材行业的电除尘技术以鲁奇电除尘技术为主，在此基础上西矿环保根据实际情况对其进行了多项改进和创新，比如振打机构改为拨叉振打、极线改为增强型整体线，使得电除尘器运行更加可靠稳定，故障率大幅减少，并得到各使用企业的一致认可。

此外，西矿环保对电除尘技术在水泥工况的应用研究还表现在以下几个方面：1)进行了水泥工况条件下的电除尘器扩容提效研究;2)针对不同电场使用放电性能不同的极线配置，提高除尘效率;3)高效电源特别是三相电源的选用及降压振打技术;4)进行增湿塔喷水精细化分析，改善烟气调质技术;5)冷却机烟气采用蒸汽调质，有效提高除尘效率;6)进行除尘系统(包括非标管道)的气流分布模拟技术。

通过以上技术，西矿在海螺水泥、红狮水泥等电除尘改造项目上，取得了排放达到20mg/m3以下的效果。

1.4.3钢铁行业

冶金行业除尘与其他行业相比更加复杂，主要表现在几个方面：1)大的方面分有色冶金与黑色冶金两大主业，在有色冶金方面又分铝冶炼、铜冶炼、锌冶炼、铅冶炼等，工艺各不相同，使用的除尘方式也各不相同;2)冶金行业烟气温度变化大，从常温、室外温度到高温400℃不等，使得除尘方式与结构都有很大的变化;3)粉尘成分复杂，不同工艺、不同环境粉尘成分差别很大。

黑色冶金中钢铁行业是使用除尘器种类最多的行业，主要表现在：烧结机除尘有机头除尘和机尾除尘、球团竖炉或回转窑除尘、高炉出铁场除尘、转炉一次除尘及二次除尘、矿槽的槽上槽下除尘、溶剂除尘、配料除尘、筛分除尘、整粒除尘、白灰窑除尘等，其他还有一些输送带等一些小的除尘点及无组织排放点。钢铁行业的以下四个位置除尘电除尘器是唯一选择：烧结机机头除尘器、转炉炼钢干法一次除尘器(圆式电除尘器或湿式电除尘器)、球团回转窑主除尘器和骨干除尘器。这几个位置的电除尘器都是属于工艺除尘器，是不可缺少的，且除尘规模比较大。如600m2烧结机机头除尘风量约360万m3/h，相当于600MW机组除尘器风量，电除尘器已做到502以上;还有年产600万吨球团所配电除尘器也在600~780m2之间。因此，钢铁行业这几个位置的除尘器总量占到整个行业的60%以上，是钢铁行业除尘器的主导产品。除这几个位置外，钢铁行业其它位置的除尘有使用电除尘器的，也有使用袋式除尘器的，还有使用多管除尘器的。近几年由于环保标准的提高，多管除尘器逐步被拆除，利用这些场地改造成电除尘器或袋式除尘器。钢铁行业其它位置粉尘性质也非常适用电除尘器，其粉尘比电阻都在109~1011Ω˙cm。

目前钢铁行业除尘排放要求没有电力行业高。烧结机机头和球团电除尘器出口烟尘浓度一般要求50mg/m3，在京津冀、长三角、珠三角地区最严要求30mg/m3;转炉煤气排放要求更严一些，一般是10mg/m3，实际排放都在5mg/m3以下，除粉尘性质属于好收的粉尘外，其电除尘器比集尘面积也较大，一般为150m2/(m3˙s-1)左右，这是保证高除尘效率的基础条件。钢铁行业其他环境除尘要求都是在20~30mg/m3，个别电除尘器达不到此要求，主要是由于电除尘器设计容量偏小，比集尘面积都在80m2/(m3˙s-1)以下甚至更低造成的，如果比集尘积设计在100m2/(m3˙s-1)左右，钢铁行业环境除尘使用电除尘器也很容易达到20mg/m3排放要求，且具有较好的经济性。

冶金行业在转炉炼钢整个吹炼过程中，会产生大量含有CO和粉尘的高温烟气，不但对人体有很大的危害，对环境也会产生严重的污染，而且还会造成大量的能源浪费，因此必须对其进行净化和回收。目前我国转炉炼钢除尘采用OG”湿法和“HLG”干法二种，先前普遍采用“OG”湿法，但是随着“HLG”干法在转炉炼钢工艺的应用，其在能耗、占地、煤气回收、除尘效率等方面的优点远多于“OG”湿法，应用优势十分显著;同时钢铁企业在国家“三干一电、节能减排、负能炼钢”政策的大力倡导下，“HLG”干法系统工艺正在得到优先推广应用。

转炉炼钢一次烟气OG湿法除尘系统工艺：转炉炼钢一次烟气在未燃状态下经罩裙下部烟罩、上部烟罩和汽化冷却烟道冷却至约900℃，然后进入除尘装置。除尘装置由饱和塔、文氏管洗涤重力脱水器和90°弯头组成，烟气经净化脱水后，合格煤气用离心风机送入煤气柜，作燃料使用，在吹炼前期和后期一氧化碳浓度较低时，由三通阀切换至放散塔燃烧放散。在回收期，通过炉口微差压装置调节二文喉口开度，以适应烟气量的变化。OG湿法系统工艺水、电资源消耗大，且需要污水及泥浆处理装置，设备容易腐蚀，工作场所扬尘大、环境差。

转炉炼钢一次烟气HLG干法净化回收系统工艺：转炉一次烟气经过汽化冷却烟道，冷却至约900℃，进入蒸发冷却器。蒸发冷却器通过双介质喷枪喷水，将烟气温度降至180℃~250℃，并对烟气进行粗除尘。粗除尘后的烟气进入电除尘器进一步精除尘，精除尘后的烟气粉尘浓度≤15mg/m3。当烟气中的CO含量达到可回收条件时，通过切换站回收杯阀进入煤气冷却器，经煤气冷却器后的烟气粉尘浓度≤10mg/m3，同时将煤气冷却到70℃以下，然后进入煤气柜。当烟气中CO含量不满足回收条件时，则通过切换站放散杯阀进入放散烟囱点火燃烧后放散。蒸发冷却器及静电除尘器下设有输灰系统，将除尘的灰储存在灰仓，也可直接密封输送回炉再利用。HLG干法系统节水节电，现全过程自动化清洁生产。

转炉烟气干法除尘技术与湿法技术相比，除尘效率高，而且稳定，受烟气量波动的影响较小;整个系统的阻力损失小，故风机压力低，日常维护费用低;水的消耗少，运转费用低，避免了繁琐的污水及泥浆处理工作。

HLG转炉一次烟气干法净化回收系统的特点：1)净化后排放气体含尘浓度≤15mg/m3;2)整个系统阻力小，能耗低，总能耗约为湿法系统的60%;3)循环水量约为湿法系统的1/4，新水消耗量约为湿法系统的1/3;4)无斜板沉淀池和粗颗粒机等水处理设施，占地面积较小，比湿法系统占地面积减少20%以上;5)回收的粉尘，经过处理可直接进入转炉进行冶炼;6)回收的煤气量高，同样热值情况下每吨钢较湿法多回收煤气10m3以上。袋式除尘器虽然自身用电量较少，但其阻力比电除尘器要高出1000Pa以上，随着除尘器的运行，阻力还会增大，这样需要风机功率加大，完全抵消了电除尘器的电场用电量。如果电除尘器采用节能电源或节能控制方式，经详细计算，同样烟气量的两种除尘器，电除尘器耗电量可能更低。

1.4.4有色冶金、化工等行业

有色冶金和化工制酸适用的电除尘器，属高温电除尘器，处理气体的温度高达350℃~380℃，且含有浓度很高的SO2、SO3等腐蚀性气体，露点温度高。采用富氧冶炼工艺后，SO2、SO3含量比空气冶炼时高得多，SO2可达30%~40%，除尘后的气体都要送后系统生产硫酸。为使电除尘器在高于燃点温度以上运行，对设备气密性和外体温要求特别严格，选用材料上也有特殊要求。此外，由于烟气中硫酸盐浓度较高，黏性大，需要有较大的振动力才能把黏附在极板和极线上的烟尘振落。通常都采用侧向机械振打装置，而不用顶部振打。吊挂绝缘子也必须选用高温下绝缘性和机械性都很优越的材料制作。

在有色冶金和化工制酸行业中，电除尘器是不可用其他设备来代替的。电除尘器应用受行业发展的影响，前两年因有色金属和硫酸的产能过剩，新上项目不多，新建的电除尘器数量有所下滑。由于我国的电除尘技术已达国际先进水平，价格又较便宜，因此高温电除尘器出口数量增加。近年来国内经济形势向好，有色冶金和制酸电除尘器市场趋稳并有所拓展，但不会出现迅速发展的态势。

2行业发展存在的主要问题及对策建议

近年来，钢材价格大幅上涨，导致电除尘行业利润下滑，部分项目已出现亏损。同时由于一些中小企业进入电力行业困难，往往通过降低投标价格为自己在电力行业寻找市场。而一些业主为了控制投资成本，大多会采用低价中标的原则，致使超低价中标现象时有发生。招标过程往往会在低价竞争过程反复数次，而最终会是有业绩、有实力的企业以较低价格中标，给项目的实施带来一定的困难。

2.1水泥行业电除尘应用存在的问题

(1)电除尘器存量减少

水泥窑尾在增设了余热锅炉后，很多水泥厂的增湿塔不再喷水，造成粉尘比电阻较高，对电除尘的使用很不利。

(2)水泥行业电除尘器的技术进步缓慢与火电厂电除尘技术飞速发展相比，水泥行业由于粉尘性质和工艺特点，技术没有大的突破，主要技术进步集中在设备的精细化设计(极板、极线优化，气流分布优化等)和高压电源应用上。

另外，2004年到2013年投运的电除尘器，都是按《水泥工业污染物排放标准》(GB4915—2004)设计的，即粉尘排放浓度≤50mg/m3;更早期的电除尘器甚至是按粉尘排放浓度≤100mg/m3设计的，现在都要求执行修订后的新标准《水泥工业污染物排放标准》(GB4915—2013)，排放浓度≤30mg/m3，许多电除尘不达标成为必然。

2.2冶金行业电除尘器存在的问题

(1)一次投资较高使电除尘器应用受到限制随着冶金行业新的排放标准的出台，电除尘器在冶金行业的应用受达标问题的影响正逐步萎缩。钢铁企业各个工序，因标准提高，要满足达标排放需增加电场，造成一次成本增加，现主要用于烧结机头、回转窑球团、竖炉、转炉煤气一次除尘煤气柜后等。

(2)准入门槛较低，低价甚至较低价竞争较为普遍冶金行业是国内最早应用电除尘器的行业，近几年由于冶金行业经济形势不好，企业往往通过低价中标甚至超低价中标的方法处理达标排放问题，加上冶金行业准入门槛较低，电除尘器生产厂家参差不齐，市场很不规范，恶性竞争严重。

(3)改造项目场地受限限制了电除尘器应用钢铁行业烧结机头由于烟气性质决定了只能用电除尘器，随着排放标准的趋严，原有电除尘器大多只有三个电场，不能达标排放，现场又不具备增加电场的场地，需要有新的有效的电除尘技术和工艺解决达标排放问题。

2.3解决对策及建议

(1)积极组织企业联谊会及技术交流会，请电力行业业主参加，加强企业与业主之间的相互沟通，消除市场恶性低价竞争;

(2)在黑色冶金、建材、有色冶金及化工等行业加大电除尘技术的宣传力度，为电除尘在这些行业的应用呐喊;

(3)尽快开发出适用于黑色冶金、建材、有色冶金及化工等行业的电除尘新技术、新工艺，满足市场需求;

(4)建议国家有关部门结合“一带一路”战略，制定相关支持政策，引导电除尘企业走出去，通过标准、规范及创新等渠道大力开发国际市场;

(5)建议国家有关部门对中小企业给予资金、税收等方面的支持，促进企业的健康发展;

(6)建议国家加大创新支持力度，为大气污染治理龙头企业、相关国家工程研究中心、国家重点工程实验室投入创新资金，用科技创新带动行业发展;组织行业内有创新能力的企业，积极开发新技术、新产品;组织行业专家组建行业咨询团队，形成智库，引领行业技术进步，为企业服务。