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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（fàng）標準》（GB4915－2013）中規定“水泥（ní）窯及（jí）窯尾餘熱利用係（xì）統”排放（fàng）標準為30mg/m³，特別排放限（xiàn）值20mg/m³，窯頭冷卻機的排放標準和窯尾一樣。
新標準（zhǔn）實施後，袋除塵器應用愈來愈多，出現了“電改袋”的現象。一些和袋除（chú）塵行業利益密切的（de）企業，不是從為用戶負責的角度（dù）出發，而（ér）是出於（yú）自（zì）身利益需要，片麵宣傳袋除塵器的優勢（shì），強調電除塵器的（de）缺點，甚至喊出“水泥行業除塵‘電改袋’刻（kè）不容緩”的口號（hào）。
中國環保產業協會電除塵委員會通過調查研究並結合國內（nèi）外案例進行分析，認為電除塵器（qì）並沒有過時，不僅技術成熟、經（jīng）濟型更好，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（tóng）樣有自身的局（jú）限性（xìng），所以在此呼籲，應正確（què）、理性看待水泥行業電除塵技術。
水泥廠回轉窯窯尾和（hé）窯頭冷卻（què）機（jī）排出的廢（fèi）氣，一直是水泥廠粉塵（chén）治理的重中之重。根據現（xiàn）有的技術水（shuǐ）平，隻有采用電除塵器、袋（dài）除塵器及近（jìn）幾年開發成功（gōng）的電袋複（fù）合除塵器（qì），粉塵排放才能達到國家的排放標準。由於電除塵器本身具有（yǒu）的優點，特別是20世紀80～90年代（dài）先後兩次從德國魯奇(Lurgi)公司引進成套電除塵技術後，經過有關單（dān）位多（duō）年的消化（huà）、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（běn）上可以和進口的相媲美（měi）。所以上世紀（jì）很長的一段時期，我國水泥窯除塵（chén）係統（tǒng）采用電（diàn）除（chú）塵器的占絕（jué）大多數（shù）。但是近些年來，由於客觀和主（zhǔ）觀（guān）上的諸多原因，不少水泥廠（chǎng）電除塵器的粉塵排放不能達（dá）標，加以袋除塵技（jì）術的快速發展，特別是新型高溫濾料的不斷湧現，不論是新建水（shuǐ）泥廠（chǎng）還是老廠電除塵器的更新（xīn）和改造，采用袋除（chú）塵器的（de）日益增多，電（diàn）除塵器似乎有被淘汰的趨（qū）勢。這種情況並不正常，而（ér）且也不符合我國水泥工業除塵的（de）實際情況。
世界上（shàng）粉塵排放要求較（jiào）高的歐美發達國家及日本的（de）燃煤電廠，目前仍主要采用電除塵器，而他們的排放濃度（dù）一般都低於20～30mg／Nm³。例如歐盟2001／80／EC規定排放值小於30mg/Nm³，電收塵占85％左右，實（shí）際平均排放濃（nóng）度小於（yú）10mg/Nm³，美國和日本規定小於20mg/Nm³。在美國使用電除塵（chén）器占80％左右，而日本（běn）幾乎（hū）全部采用電除（chú）塵（chén）器。歐洲的一些水泥廠，窯頭窯尾都采用電除塵器，出口濃度均低於20mg/Nm³。可以（yǐ）看出，這些發達國家提早執（zhí）行了比中國（guó）更嚴格的排放標準，而仍廣泛采（cǎi）用電除（chú）塵器。
電（diàn）除塵器（qì）在水泥工業（yè）逐步失寵緣由（yóu）
電（diàn）除塵器失寵的緣由可能很（hěn）多，但是歸納起（qǐ）來不外乎客觀和主觀兩個方麵。
客觀方麵首先緣於國家（jiā）對水泥窯的粉塵排放標準進一步提高。2004年到2013年投運的電除塵器，都是按《水泥工業汙（wū）染（rǎn）物排放標準》(GB4915—2004)設計的，即粉塵排放濃度≤50mg／Nm³；更早期的電除塵器甚至（zhì）是按（àn）粉塵排放濃度≤100mg／Nm3設計，現在都要求執行修訂後的新標準(GB4915—2013)排放濃度≤30mg／Nm³，所以許多電除塵（chén）不（bú）達標（biāo）成為必（bì）然。
其次，窯的產量不斷提高，處理煙氣量增大。由於水泥生產技術在不斷革新，致使窯的產量大幅度提高（gāo），以5000t/d新型幹法生產線為例，現在產量多數已達（dá）5500t/d，甚至更高，因（yīn）此煙氣（qì）量相應大增。現有電除塵器的處理能力，因原設計（jì）選型時沒（méi）有留足夠的富餘量，所以不堪重負，必然影響排放達標（biāo）。這就是當環保部門來檢查（chá）時，有的廠不得（dé）不壓低產量的原因所在。
另外，窯尾除塵係統發生變化。新型幹法水泥生產線一般將窯尾煙氣用於（yú）原料烘（hōng）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的除塵係統（tǒng）。這一係統（tǒng）由於烘幹物料中的水分蒸發進入煙氣，使得煙氣中水（shuǐ）分增大，相應粉（fěn）塵比電阻（zǔ）得以降低，這對於保證電除塵器排放達標十分有利。但是生料粉磨（mó）設備的運轉率一般低於窯係統，因此窯尾廢氣處理係統的電除塵器（qì），會經常工作（zuò）在“直接操作”和“聯合操作”的兩種工作狀態下。這兩種工作狀態的轉換，對電除塵器的操作帶來一定困難。但（dàn）是經過水泥廠多年的探索（suǒ）和生產實踐，對這兩種工（gōng）作狀態已經積（jī）累了豐（fēng）富的經驗，隻（zhī）要增濕塔運行正常（cháng），電除塵器排放（fàng）達標一般（bān）不存在（zài）大的問題。可是（shì）近些年來，由於企業要嚴格執行節能減排的政策，所以水泥行業大（dà）力推行純低溫發電（diàn）技術，因此窯尾（wěi）除塵係統相應有所改變，使（shǐ）得窯尾（wěi）除塵係統變得更為複雜，給電（diàn）除塵器的運行帶來新的不確定因素，這也是部分窯係統電除塵器不達標（biāo）的主要原（yuán）因（yīn）之一。
有的環保工作者對電除塵器達標喪失信心、有些文章過分強調電除塵器的缺點也導致電除塵器的失寵。
主（zhǔ）觀方麵，設計參數選擇過於冒進、除塵係統（tǒng）設計不合理、製（zhì）造和安裝質量欠佳、氣流分布不合乎設計要求、未能充分發揮增濕塔的作用、高壓電源裝置性能差也（yě）導致電除塵逐步被邊緣化（huà）。
電除塵器適應性、經濟性顯著
20世（shì）紀90年（nián）代後，我國水泥行業的電除塵技術水平有很大的提升。國內比較大的水泥設計院和很多大的水泥（ní）企業都普遍認可電除塵器技術，比如海（hǎi）螺水（shuǐ）泥、華（huá）潤水泥、冀東（dōng）水泥、華新水泥、紅獅水泥、亞泰水泥等（děng）都（dōu）在很多新建水（shuǐ）泥生產線上采用電除（chú）塵（chén）器。在新（xīn）標準實施前，有一些是按50mg/m³選（xuǎn）型的，大部分都達（dá）到設計指標。有一些水泥企（qǐ）業集團提前幾年就按30mg/Nm³來配套（tào）窯（yáo）頭窯尾電除塵（chén）器。實踐證明，水（shuǐ）泥廠窯頭窯尾采用電除塵器，隻要（yào）選型合適，安裝（zhuāng）運行管理到位，完全可以（yǐ）達（dá）到30mg/Nm³甚至更低指標。對一些重點地（dì）區，隻要按（àn）20mg/Nm³或10mg/Nm³來設計電除塵器，達到特別排放限值完全（quán）沒問題。
近幾年純低溫餘熱發電在水泥廠（chǎng）普遍應用，使水泥廠的綜合熱利用大大提高（gāo），是當前節能減排要求（qiú）下（xià）的必（bì）然趨勢和產物。但是有（yǒu）些水泥廠設（shè）置了餘熱發電裝置後，認為溫（wēn）度已經降低了，不重視增濕塔對煙氣的（de）增（zēng）濕調質作用，就（jiù）把增濕塔作為旁（páng）路（lù）或煙道使用，而沒用（yòng）噴水，或者擔心濕底少噴水，從而造成窯尾電除塵器性能下降。這就要求水泥廠應該及時改造噴水係統及其控製，減（jiǎn）小噴霧霧滴直徑，既要（yào）達（dá）到增濕目的，又（yòu）要避免濕底。
在排（pái）放（fàng）標準已提高的今天，電（diàn）除塵器仍有廣泛的適應性。國內少數（shù）水（shuǐ）泥廠電除塵器性能不能滿足要求的主要原因不是電除塵器的適應性有問題，而是當時（shí）環（huán）保要求（qiú）較（jiào）低、選型設計不合理、增濕塔沒有發揮作用等多種原因造成的。
設備（bèi）經濟性也是用戶關注的重點。除塵設備總費用包括一次性設備投資費用（yòng）和年運行費用（電耗費用與維修費用（yòng）之和（hé））。通過計算（suàn）分析、綜合對比之後，我們發現在三種除塵設備中（zhōng），電除塵器能耗比袋式除塵器低很多，運行（háng）費用及設（shè）備總費用低。運行時間越長，電除塵器技術經濟性（xìng）越（yuè）優越（yuè）顯著。
從投資角度看，在水泥行業（yè），電除塵器具有較（jiào）好的技術經濟性，運行管理壓力也（yě）比袋式除塵（chén）器、電袋（dài）複合除塵器小。另外，電除塵器配套采用新技術會進一步擴大其適用範圍。從運行成本（běn）看，電除塵器阻力（lì）低，風機（jī）運行能耗低，不需要更換濾料，實際能耗較低。
先進技術為電除塵器性能帶來提升
由於近幾年水泥產量的過剩（shèng），新建水泥生產（chǎn）線大幅減少，大量正在運行的（de）電除（chú）塵（chén）器由於原設計排放指標是50mg／Nm³，再加上運行維護不到位，無法（fǎ）滿足新標準而麵臨改造。在改造中（zhōng），除了（le）需要增加（jiā）收塵極（jí）板麵積，還要采用電除塵（chén）新技術以好限度提高電除塵器（qì）的除（chú）塵效（xiào）率,滿足日益提高的粉塵排放要求。
首先，先進的電控（kòng）設備如高頻電源、三相工頻高（gāo）壓電源、脈衝高壓電源都為改善除塵效果提供基礎保障。
高（gāo）頻高壓電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（jiān）歇脈衝工作的高頻電源在提高除塵效（xiào）率、節約能耗方麵（miàn），具有非常顯著的效果；而高頻電源工作在純直流方（fāng）式下，可（kě）以大大提高粉塵荷電量，提高除塵效率。目前高頻電源已經應用於冀東水泥、華新水泥、紅獅水泥等水（shuǐ）泥（ní）集團的電除塵器中，效（xiào）果很好。
三相工（gōng）頻高壓電源采用三相380VAC/50Hz交流輸入，各相（xiàng）電壓、電流、磁通的大小相等，相位上依次相差120°，通過三路六隻可控矽反並（bìng）聯調壓，經三相變壓器（qì）升壓整流，對電除塵器供電。同常規（guī）單相高壓電源比較，三相電源輸出電壓的紋波係（xì）數較小，二次平均電（diàn）壓高，輸出電流大，對於中、低比電（diàn）阻粉塵，需要提高運行電流的場（chǎng）合（hé），可以顯著提高除塵效率。
脈衝高壓電源是（shì）電除（chú）塵（chén）配套使用的新型高壓電源，其脈衝供電方式（shì）已在世界上被公認為是改善電除塵器性能和降低能耗好有效的方式之（zhī）一。目前常見的主要為一個直流電源和（hé）一個（gè）脈衝高壓電源疊加（jiā）而成，直（zhí）流高壓（yā）源可采用工頻（pín）電（diàn）源、高頻電源等。
其次，防止氣流短（duǎn）路和改善氣流分布的措施也使電除塵效果更佳。如增（zēng）設或改進氣流阻流板、采用計算（suàn）流體動力學（CFD）方法對除塵（chén）器的氣流進行（háng）分析（xī）、出口增設槽型板等。
電凝並技術在靜（jìng）電力（lì）作用下，通過增加微細顆粒的（de）荷電能力，從而增（zēng）加顆粒間的凝並效應。在河北（běi）奎山2500t/d窯（yáo）頭改造中，西礦環保成（chéng）功應用了水泥行業首台（tái）電凝並器。通過在除塵器進（jìn）口管道（dào）上加裝電凝並器，經過對電凝並器的開、關對比（bǐ）試驗，在關掉凝並器後排放濃度（dù）下降35%。
移動式電極技術（shù）可有效防止粉塵二次飛揚。所謂移動式電（diàn）極就（jiù）是將極板平行與煙氣流動方向（xiàng）布置，極板借鏈條傳動使之回轉運動。極板清灰不是靠機（jī）械振打，而是靠設置在灰鬥上部的（de）清灰刷。當極板回轉到回鬥下部時，清灰鋼刷在遠（yuǎn）離氣流的位置對板麵上的積灰進行（háng）清理，這樣可有效的防止粉塵二次飛揚。由於清灰徹底，極板表麵（miàn）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（xiàn）象。
讓市場和（hé）用戶選擇除塵（chén）技術
國內很多水泥集團，對如何選用除塵（chén）方式有清（qīng）醒的認識，比如海螺水泥新建生產線一直堅持不錯電除塵器原（yuán）則，認為“標準製定隻要能達到指標就（jiù）可以，不能強製（zhì）使用何種收塵（chén）設備，更不（bú）能指定具（jù）體廠家和產品”。海螺水泥在新標準實施前幾年就按30mg/m³排放要求來配置除塵器，5000t/d水泥熟料生（shēng）產線窯尾一般（bān）是雙室5電場，窯頭是四電場，投運後粉塵排放基本都在30mg/m³以下，甚至20mg/m³以下。除了選型規格比較大外，海螺水泥還普（pǔ）遍采用新型的三相高壓電源，此三相電源具有（yǒu）電控係統領先的（de）電火花響應能力（美國專利），能在檢測到發生火花的同一個半波內迅速停止導通可控矽。這樣可大大減少由於需要在下一個過零點熄滅火花，而產生破壞電暈功率的電弧。每次火花發生後，自（zì）動重新計算慢上升率，以維持在任何工況下能穩定地（dì）運行。投入使用後（hòu），全自動運行，始終檢測並（bìng）調整到不錯工況點，無需人為修改參數。
海（hǎi）螺水泥（ní）和其他一些水泥企業大麵積（jī）使用電除塵器，而且使用效果良好，和他們對除塵器的科學管理和維護分不開，同時相比布袋除塵，電除塵實實在在降低了水泥生產成本。
在對老舊除塵器（qì）改造中，海螺水泥、紅獅水泥、南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窯尾電除塵（chén）改造中,由於設備本體收塵麵積比較大，內部件狀況比較好，所以隻是把全部老的（de）單相電源更換成了三相電源，好終排放穩定在20mg/m3以下。在甘肅臨夏海螺二分廠窯頭改造中（zhōng），增加了一個電場，同時更換了高壓電源，改造後排（pái）放穩（wěn）定在30mg/m³以下。
應正確、理性看（kàn）待水（shuǐ）泥行業電除塵技術。由於（yú）過去選型規格偏小，這些電除塵滿足（zú）新排放標（biāo）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（yào）把道理講清楚，市場會做出理性選擇。很多環評單位和政府對電除塵器不了解，沒有客（kè）觀（guān）比較就直接推薦和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（mǒu）種技（jì）術的簡單排斥是不（bú）應該的，應該將技術路（lù）線選擇權（quán）交給市場和用戶。
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