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電除塵器在水泥工業逐步失寵的緣由
新修訂的《水泥工業大氣（qì）汙染物排放標準》（GB4915－2013）中規（guī）定“水泥窯及窯（yáo）尾餘熱利用係統”排放標準為30mg/m³，特別（bié）排（pái）放限值20mg/m³，窯頭冷卻機的（de）排（pái）放標準和窯尾一樣。
新標準實施後，袋除（chú）塵器應用愈來愈多，出現了“電改袋（dài）”的（de）現象。一（yī）些和袋除塵行業利益密（mì）切的企業，不是從（cóng）為用（yòng）戶負責的角度出發，而是出於自身（shēn）利益需要，片麵宣傳袋除（chú）塵器的優（yōu）勢，強調電除塵器的缺點，甚至喊出“水泥行業除塵‘電改袋’刻不（bú）容緩”的口號。
中國環保產業協會電除塵委（wěi）員會（huì）通過調查研究並結合國內外案例進行分（fèn）析，認為電除塵器並沒有過時，不僅技術成熟、經濟（jì）型更（gèng）好，而且完全可以在滿足低排放要求同時實現節能減排。當然，電除塵技術同樣有自身的局限性，所以在（zài）此呼籲，應正確、理性看待水泥行業電除塵技術。
水泥廠回轉窯窯（yáo）尾和窯頭冷卻機排出的（de）廢（fèi）氣（qì），一（yī）直（zhí）是水泥廠粉塵治理的重中之重。根據現有的技術水平，隻有采用電除塵器、袋除塵器及近幾年開發（fā）成（chéng）功的電袋（dài）複合（hé）除塵器，粉塵（chén）排放才能達到國（guó）家的排放標準。由於（yú）電（diàn）除塵器本身具有的（de）優點，特別是20世（shì）紀80～90年代（dài）先後（hòu）兩次從德國（guó）魯奇(Lurgi)公（gōng）司引進成套電除（chú）塵技（jì）術後，經（jīng）過有關（guān）單位多年的消化、吸收和創新，我國水泥行（háng）業的電除塵技術水平有很大的提升，生產出的產品基本上（shàng）可以和進口的相媲美。所以上世紀很長的一段時期，我國水泥窯（yáo）除塵係統采用電除塵器的占絕大多數。但是近些年來，由於客（kè）觀和主觀上的諸多原因，不少水泥（ní）廠電除塵器（qì）的粉塵排放不能達標，加以袋除塵技術的快速發展，特別是新型高溫（wēn）濾料的不斷湧（yǒng）現，不論是新建水（shuǐ）泥廠還是老廠電除塵器的更新和改造，采（cǎi）用袋除塵器的日益增多，電除塵器似乎有被淘汰的趨勢。這種情況並不正常（cháng），而且也不符合我國水泥工業除塵的實（shí）際情況。
世（shì）界上粉塵排放要（yào）求較高的歐美發達國家及日本的燃煤電廠，目前仍主要采用電除塵器，而他們的排放濃度一般都（dōu）低於20～30mg／Nm³。例如歐（ōu）盟2001／80／EC規定排放值小於30mg/Nm³，電收塵占85％左右（yòu），實際平均排放濃度小於10mg/Nm³，美國和（hé）日本規定小於20mg/Nm³。在美國（guó）使（shǐ）用電除塵（chén）器占80％左右，而日本幾（jǐ）乎全部采用（yòng）電除塵器。歐洲的一些水泥廠，窯頭窯尾都（dōu）采用（yòng）電除塵器，出口濃度均（jun1）低於20mg/Nm³。可以看出，這些發達國家提早（zǎo）執行了比中國更嚴格的排放（fàng）標（biāo）準，而仍廣泛采用電除塵器（qì）。
電除塵器在水泥工業逐（zhú）步失寵緣由
電除塵器（qì）失寵的緣由可（kě）能很多，但是歸納起來不外乎客觀和主觀兩個（gè）方麵。
客觀方麵首先緣於國家對水泥（ní）窯的粉塵排放（fàng）標準進一（yī）步提高。2004年到（dào）2013年投運的電除塵器，都是按（àn）《水泥工業汙（wū）染物排放標準》(GB4915—2004)設計的，即粉塵排放濃度（dù）≤50mg／Nm³；更早（zǎo）期的（de）電除塵器甚至是按粉塵排放濃（nóng）度≤100mg／Nm3設計，現在都要求執行修訂後的新標（biāo）準(GB4915—2013)排放濃（nóng）度≤30mg／Nm³，所以許多電除塵不達標成為必然。
其（qí）次，窯的產量不斷提高，處（chù）理煙氣量增大。由於水泥生產技術在不斷革新，致使窯的產量大（dà）幅度提（tí）高，以5000t/d新型幹法生產線為例，現在產量多數已達5500t/d，甚至更高，因此煙氣量相（xiàng）應大增。現有電除塵器的處理（lǐ）能力，因（yīn）原設計選型時沒有留足夠的富餘（yú）量（liàng），所以不堪重負（fù），必然影響排放達標。這就是當環保部門來（lái）檢查時（shí），有的廠不得不壓低產量的原因所在。
另外，窯尾除塵係統發生變化。新型幹法水泥生（shēng）產線一般（bān）將窯尾煙氣用於原料烘幹，所謂的窯尾廢氣處理係統實際上是包括原料粉磨兼烘幹設備（bèi）的除塵係統。這一係統（tǒng）由於（yú）烘幹物料中的水分蒸發進入（rù）煙氣，使得煙氣中（zhōng）水分增大，相應粉塵比電阻得以降低，這對於（yú）保證電（diàn）除塵（chén）器排放（fàng）達標十分有（yǒu）利。但是生料粉磨設備的運轉率一般低於窯係（xì）統（tǒng），因此窯尾廢氣處理係統的電除塵器，會（huì）經常（cháng）工作在（zài）“直接操作”和（hé）“聯合操作”的兩種工作狀態下。這兩（liǎng）種工作狀態的轉換，對電除塵器的操作帶來（lái）一定困難。但是經過水泥廠多（duō）年的探索和生產實踐，對這兩種工（gōng）作狀態已經積累了（le）豐富的經驗，隻要增濕塔運行正常，電除（chú）塵器排放達標一般不存在大的（de）問題。可是近些年來，由於企（qǐ）業要嚴格執行節能減排（pái）的政策，所以水泥行業（yè）大力推行純低溫發電技術，因此窯尾除塵係（xì）統相應有所改變，使得窯尾除塵係統變得更為複雜，給電除塵器的運行帶來新的不確定因素，這（zhè）也是部分窯係統電除塵器不達標的主（zhǔ）要原因之一（yī）。
有的環保工作（zuò）者對電除塵器達標喪失信心、有些文章過分強調（diào）電除塵（chén）器的缺點也（yě）導致電除塵器的失寵。
主觀方麵（miàn），設計參數選擇過於冒進、除塵係統設計（jì）不合理、製造和安裝質量（liàng）欠佳、氣流分布不合（hé）乎設（shè）計要求、未能充分發揮增濕塔（tǎ）的作（zuò）用、高壓電源（yuán）裝置性能差也導致電除塵逐步被邊緣化。
電除塵器適應性、經（jīng）濟性顯著
20世紀90年代後，我國（guó）水泥行業的電除塵技術水（shuǐ）平有很大的提（tí）升。國內比較大的（de）水泥設（shè）計院（yuàn）和很多大的水泥企業都普遍認可（kě）電除塵器技術，比如海螺水泥、華（huá）潤水泥、冀東水泥、華新水泥、紅獅水泥（ní）、亞泰水泥等都在很多新（xīn）建水泥生產線上采用電除塵器（qì）。在新標準實施前，有一些是按50mg/m³選型（xíng）的，大部分都達到設計指標。有一些（xiē）水泥企業集團提前幾年就按30mg/Nm³來配套窯頭窯尾（wěi）電（diàn）除塵器。實踐證明，水泥廠窯頭窯尾采用電除塵器，隻要選型合適（shì），安裝運行管理到位（wèi），完全可以達到30mg/Nm³甚至更低指標。對一些重點地區，隻要按20mg/Nm³或10mg/Nm³來設計電除塵器，達到（dào）特別排放限值完全沒問題（tí）。
近幾年純低溫餘熱發電在水泥廠（chǎng）普遍應用，使水泥廠的（de）綜合（hé）熱利用（yòng）大大（dà）提高，是當前節能減排要求下的必然趨勢（shì）和產物。但是有些水（shuǐ）泥廠設置了餘熱發電裝置後，認（rèn）為溫度已經降低了，不重視增濕塔對煙氣的增濕調質作用，就把增濕（shī）塔作為旁路或煙道使用，而沒用噴水，或者擔心濕底少噴水，從而造成（chéng）窯尾電除塵（chén）器性能下降。這就要求（qiú）水泥廠應該及時改造噴（pēn）水係統及其（qí）控製，減小噴霧（wù）霧滴直徑，既要達到增濕目的，又要避免濕底。
在排放標準已提高的今天，電除塵器仍有廣泛的適應性。國內少數水（shuǐ）泥廠電除塵器性能不能滿足要（yào）求的主要原因不是電除塵器的（de）適應性有問（wèn）題，而是當時環保要求較（jiào）低、選型（xíng）設計不合理（lǐ）、增（zēng）濕（shī）塔沒有發揮作用（yòng）等多種原因造成的。
設備經濟性也是用（yòng）戶關注的重點。除塵設備總費用包（bāo）括一次性設備投資（zī）費用和年運行費用（電耗費（fèi）用與維修（xiū）費用之和（hé））。通過計算分析、綜合對比之後，我們發現（xiàn）在三種除塵設備（bèi）中，電除塵器能耗比袋式（shì）除塵器低很多，運行費用及設備（bèi）總費用低。運行（háng）時間越長，電除塵器技術經濟性越優（yōu）越顯著。
從投資角度看（kàn），在水泥行業，電除塵器具有較好（hǎo）的技術經濟性，運行管理壓力也比（bǐ）袋式除塵器、電袋複合除塵器小。另外，電除塵器配套采用（yòng）新技術會進一步擴大（dà）其適用範圍。從運行成（chéng）本看，電除塵器阻（zǔ）力低，風機運行能耗低，不需要更換（huàn）濾料，實際能耗較低。
先進技術為電除塵器性能帶來（lái）提升
由於近幾年水泥產量的過剩，新建水泥生產線大（dà）幅減少，大量正在運行（háng）的電（diàn）除塵器由（yóu）於原設（shè）計排放（fàng）指標是50mg／Nm³，再加上運行維（wéi）護不到（dào）位，無法滿足新標準而麵臨改造。在改造中，除了需要增加（jiā）收塵極板麵積，還（hái）要采用電（diàn）除塵新技術以好限度提高電除塵器（qì）的除塵效率,滿足日益提高的粉塵排放要求。
首先，先進的電（diàn）控設備如高頻電源、三相工頻（pín）高壓電源、脈（mò）衝高壓電（diàn）源都為改善除塵效果提供基礎（chǔ）保障。
高頻高壓電（diàn）源是新一代的電除塵器供電電源，其工作頻率為幾十kHz。大量的工程實例證明，基於間歇脈衝工作的高頻（pín）電源在提高除塵（chén）效率、節約能耗方麵，具有非常（cháng）顯（xiǎn）著的效果；而高頻電源工（gōng）作在（zài）純（chún）直流方式下（xià），可以大大提高粉（fěn）塵荷電量，提高除（chú）塵效（xiào）率。目（mù）前高頻電源已（yǐ）經應用於冀東水泥、華新水泥（ní）、紅獅水泥等水泥集團（tuán）的（de）電除塵器中（zhōng），效果很好。
三相工頻高壓電源采用三相（xiàng）380VAC/50Hz交（jiāo）流輸入，各相電壓、電（diàn）流、磁通的大小相等，相位上依次相（xiàng）差120°，通過三（sān）路六隻可控矽反並聯調（diào）壓，經（jīng）三相變（biàn）壓器升壓整流，對電除塵（chén）器供電。同常規單相高壓電源（yuán）比（bǐ）較，三相電源（yuán）輸出電壓的紋波係（xì）數較（jiào）小（xiǎo），二次平均電壓高，輸出（chū）電流大，對於（yú）中、低比電阻粉塵，需要提高運行電流的場合，可以顯著提高除塵效率（lǜ）。
脈衝高壓（yā）電源是電除塵配套使用的新型高壓電源，其脈衝供電方式已在（zài）世界上（shàng）被公認為是改善電除塵器（qì）性能和降低能耗好有效的方式之一。目（mù）前常見（jiàn）的主要為一個（gè）直流（liú）電源和一個脈衝高壓電源疊加而成，直流高壓源（yuán）可采用工頻電源、高頻電源等。
其次，防止氣流短路和改善氣流分布的（de）措施也使電除塵（chén）效果更佳。如增設或（huò）改進氣流阻流板、采用計算流體動力學（CFD）方法（fǎ）對（duì）除塵器的（de）氣流進（jìn）行分析、出口增設槽型板等。
電凝並技術在（zài）靜電力作用下，通過（guò）增加微細顆粒的荷電能力，從而增加顆粒間的凝並效應（yīng）。在河（hé）北（běi）奎山（shān）2500t/d窯頭改造中，西礦環保成功應（yīng）用了（le）水泥行業首台電凝並器。通過在除塵器進口管道上（shàng）加裝（zhuāng）電凝並器，經過對電凝並器的開、關對比試驗，在關掉凝並器後排放濃度（dù）下降35%。
移動式電極技術可有效防止粉塵二次飛揚（yáng）。所（suǒ）謂移動式電極就是將極板平（píng）行與煙氣流動方向布置（zhì），極板借鏈條傳動使之回轉運動。極板清（qīng）灰（huī）不是靠機械振打，而是（shì）靠設置（zhì）在灰鬥上部的清灰刷。當極板回轉（zhuǎn）到（dào）回鬥下部時，清灰鋼刷在遠離氣流的位（wèi）置對板麵上的積灰進行清理（lǐ），這樣可有效（xiào）的防止粉塵二次飛揚。由於清灰徹底，極（jí）板表麵潔淨，好後一個電場粉塵濃度低，極板上積灰較薄，所以也不容易發生反電暈現象。
讓市場和用戶選擇除塵技術
國內很多水泥集團（tuán），對如何選用除塵方式有清醒的認識，比如海螺水（shuǐ）泥新建生產線一直堅（jiān）持不錯電除塵器原則，認為“標準製定隻要能達（dá）到指標就可（kě）以（yǐ），不能強製使用何種收塵設備，更（gèng）不（bú）能指（zhǐ）定具體（tǐ）廠家和產品”。海螺水泥在新標準實施前幾年（nián）就按30mg/m³排放要求來配置除塵器，5000t/d水泥熟料生產線窯尾一般是雙室5電場，窯頭是四（sì）電場，投運後粉塵排放基本都在30mg/m³以下，甚至20mg/m³以下。除了選型（xíng）規（guī）格比較（jiào）大外，海螺水泥（ní）還普遍采用新型的（de）三相（xiàng）高壓電源，此三相電源具有電控係統領先（xiān）的電火（huǒ）花響應能力（美國專（zhuān）利（lì）），能在檢測到（dào）發生（shēng）火（huǒ）花的同一個半波內迅速停止（zhǐ）導通（tōng）可控矽。這樣可大大減少由於需要在下一個過零點熄滅火花，而產生破壞電（diàn）暈功率的電弧。每次火花發生後，自動重新計算慢上升率，以維（wéi）持在任何工況下能穩定地運行。投入使用後，全自動運（yùn）行，始終檢測（cè）並調（diào）整到不錯工況點（diǎn），無需人為修改參數。
海（hǎi）螺水泥和其（qí）他一些水泥企業大麵積使用（yòng）電除塵器，而且使用效果良好，和他（tā）們對除（chú）塵器的科（kē）學管（guǎn）理和維護分（fèn）不（bú）開，同時相比布袋除塵（chén），電除塵實實在在降低（dī）了水泥生產成本。
在對老舊除塵器改造中，海螺水泥、紅獅水泥、南（nán）方水泥等一些企業也仍舊優先考慮電改電技術方案。在宣城海螺5000t/d窯尾（wěi）電除塵改（gǎi）造中,由於（yú）設備本體收塵麵積比較大，內部件狀況比較（jiào）好，所以（yǐ）隻是把全部老的單相電源更換成了三相電源，好（hǎo）終排放穩定在（zài）20mg/m3以下。在甘肅臨（lín）夏海螺（luó）二分廠窯頭（tóu）改造中，增加（jiā）了一個電場，同（tóng）時更換（huàn）了高壓（yā）電源，改造後排放穩定在30mg/m³以下。
應正確、理性看待水泥行業（yè）電除塵技術。由（yóu）於過去選型規格偏小，這（zhè）些電除塵滿足新排放標準有困難，所以業主不相信電除塵可（kě）以達到低排放。但（dàn）是，隻要把道理講清楚，市場會做出理性選擇。很多環評單位（wèi）和政府對電除塵器不了解，沒有客（kè）觀比較就直接推薦（jiàn）和（hé）要求使用袋式除塵器。無論哪種除塵方式都是有使用條件的，但對某種技術的簡單排斥是不（bú）應該的，應該將技術路線選擇權交給市場和用戶。
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