超低排放背景下的大氣治理技術(shù)與施工建議

黃裕章

(福州職業(yè)技術(shù)學(xué)院經(jīng)濟(jì)與管理系，福建 福州 350108)

引 言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，產(chǎn)能過(guò)剩，工業(yè)污染造成的環(huán)境問(wèn)題突出，主要表現(xiàn)在二氧化硫、氮氧化物、懸浮顆粒物、揮發(fā)性有機(jī)化合物、硝、汞、一氧化碳的常見(jiàn)大氣污染物排放造成空氣污染、溫室效應(yīng)等問(wèn)題，這與我國(guó)的生態(tài)文明建設(shè)格格不入。可喜的是經(jīng)過(guò)近幾年大氣治理技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)大氣治理的技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，脫硫、除塵、脫硝等技術(shù)日趨成熟，并廣泛運(yùn)用于化工、鋼鐵等行業(yè)的環(huán)境治理中。但在超低排放的背景下，大氣治理的技術(shù)仍然有提升的空間，施工工藝的進(jìn)一部?jī)?yōu)化仍然有很多可以改善的地方。

1 大氣治理技術(shù)的應(yīng)用情況

大氣治理技術(shù)的應(yīng)用可以說(shuō)經(jīng)歷了技術(shù)的持續(xù)發(fā)展、螺旋上升、迭代發(fā)展的技術(shù)路徑。原有的以濕法脫硫、除塵為代表的大氣治理技術(shù)逐漸被布袋除塵技術(shù)、超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)、半干法脫硫+旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)所取代。所用的環(huán)保設(shè)備和材料也更加環(huán)保、耐用，大氣治理的效果也大幅提升，以陶瓷布袋材料為代表的預(yù)防二次污染的設(shè)施設(shè)備也不斷涌現(xiàn)。

在超低排放的背景下，半干法脫硫+旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)的應(yīng)用廣泛，其效果也得到了用戶的廣大贊譽(yù)。下面主要介紹目前市場(chǎng)上反響較好、技術(shù)性較強(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用。

2 超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)應(yīng)用

2.1 應(yīng)用背景

隨著《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的實(shí)行，《中央生態(tài)環(huán)境保護(hù)督察工作規(guī)定》的出臺(tái)與執(zhí)行，對(duì)大氣環(huán)境污染防控取到了很好的成效。國(guó)家也逐漸完善和細(xì)化了有關(guān)行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)是在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上是可以達(dá)到的、可行的。其中表現(xiàn)最明顯的是我國(guó)的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的排放限值經(jīng)歷3次修訂，逐步降低。這個(gè)過(guò)程就像是一場(chǎng)藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的三級(jí)跳、馬拉松賽跑。以燃煤鍋爐煙塵排放限值為例，早期規(guī)定的300 mg/m3，降到2012年30 mg/m3(重點(diǎn)地區(qū) 20 mg/m3)，再到2020年的5 mg/m3[1]。這也使得煙塵控制的技術(shù)(包括設(shè)備技術(shù)、工藝技術(shù))得到巨大的改進(jìn)，當(dāng)前以電袋復(fù)核除塵技術(shù)為代表的新工藝、新技術(shù)日益得到市場(chǎng)的認(rèn)可，這種技術(shù)不僅對(duì)布袋有極高的要求，而且對(duì)循環(huán)流化槽、空氣循環(huán)系統(tǒng)、振打技術(shù)也有較高的要求。

2.2 電袋復(fù)合除塵技術(shù)的原理

電袋復(fù)合防塵器是創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的一種全新的防塵技術(shù)，相比于袋式防塵器、繼電防塵器方面是質(zhì)的飛躍。主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：首先它的箱體內(nèi)分為電場(chǎng)區(qū)和濾袋區(qū)，進(jìn)口法蘭的煙塵先經(jīng)過(guò)電場(chǎng)區(qū)，然后再經(jīng)過(guò)濾袋區(qū)，通俗的話來(lái)說(shuō)就是由兩個(gè)不同的除塵場(chǎng)，在這個(gè)場(chǎng)里，電場(chǎng)區(qū)首先把大顆粒粉塵捕捉下來(lái)，濾袋區(qū)則是捕捉顆粒物較小的粉塵。其中煙氣中的80%以上的煙塵在電場(chǎng)區(qū)給過(guò)濾下來(lái)，剩余的20%左右的細(xì)粒子由濾袋區(qū)過(guò)濾捕集。這樣的設(shè)置一方面可以區(qū)分粉塵類型、采用分區(qū)過(guò)濾的方式完成，另一方面也大大降低了電場(chǎng)區(qū)或?yàn)V袋區(qū)負(fù)荷，減少了區(qū)域內(nèi)顆粒物對(duì)設(shè)備的沖撞、摩擦造成的磨損，并提高了設(shè)備的使用壽命，最終實(shí)現(xiàn)了防塵效果的大幅提高、污染物排放的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。因此這種技術(shù)具有節(jié)能、占地較小、防塵效率較高、運(yùn)行成本較低等優(yōu)點(diǎn)。

有人說(shuō)，這種技術(shù)不就是電除塵與袋除塵的拼接組合，沒(méi)有什么特殊之處。這種觀點(diǎn)是片面的。這種技術(shù)核心在于如何融合這兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使得兩個(gè)區(qū)域之間互相影響、互相促進(jìn)，形成穩(wěn)定的互助、互利機(jī)制。這也是這種技術(shù)的亮點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)證明電區(qū)的流場(chǎng)分布影響電區(qū)的防塵效率，因此在這種技術(shù)應(yīng)用中要正確地設(shè)置好電區(qū)的流場(chǎng)分布，這就要求我們做好電除塵區(qū)的結(jié)構(gòu)布置，進(jìn)入布袋區(qū)的顆粒物粒徑和濃度分布是被電除塵區(qū)的結(jié)構(gòu)所決定的，而布袋區(qū)的粉餅層結(jié)構(gòu)會(huì)受到電除塵區(qū)的顆粒荷電影響，這種影響包括電除塵袋區(qū)的清灰特性和過(guò)濾特性。濾料表面形成結(jié)構(gòu)的有序、顆粒層的疏松、濾袋的壓力都與電場(chǎng)作用下的顆粒經(jīng)發(fā)生荷電和極化相關(guān)。

通過(guò)這種技術(shù)的機(jī)理研究表明，極化和凝并在電區(qū)中的作用巨大，對(duì)電區(qū)的收集效果就越佳，這種極化和凝并取決于顆粒荷電量的大小，當(dāng)顆粒荷載電量增大時(shí)，這種極化和凝并的效果越佳，因此在技術(shù)應(yīng)用中要精確地設(shè)置好電區(qū)電流的顆粒荷電，通過(guò)荷電的增加來(lái)增強(qiáng)對(duì)細(xì)顆粒物的鋪集能力。

2.3 電袋復(fù)合除塵技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)

2.3.1 提高電區(qū)的高放電

當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度提高，顆粒的荷電量也會(huì)增加，那么電場(chǎng)強(qiáng)度依靠什么增加，這就需要提高針端放電性能，從而有效提高電場(chǎng)強(qiáng)度，而有效提高針端放電性能需要有放電性能高的芒刺電極。因此這種技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)之一就是要提高電區(qū)的高放電，其中電區(qū)極配設(shè)置至關(guān)重要。

2.3.2 采用分區(qū)供電

在電區(qū)，需要有效劃分獨(dú)立的電力區(qū)，采用獨(dú)立的供電模式。這就需要增加供電設(shè)備、提高供電變壓器的數(shù)量。為了使顆粒物的荷電升高，需要升高各區(qū)的工作電壓。荷電的升高將會(huì)帶來(lái)細(xì)顆粒荷電與電凝的提升。這種設(shè)置的可靠性也會(huì)增強(qiáng)，假如一個(gè)區(qū)的電力出現(xiàn)故障，另一區(qū)仍然運(yùn)轉(zhuǎn)，除塵效率正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3.3 提高濾料材料質(zhì)量

在相同條件下，PTFE覆膜濾料高于超細(xì)纖維梯度濾料，超細(xì)纖維梯度濾料高于普通濾料，在這種技術(shù)下優(yōu)先選擇高精度較高的PTFE覆膜濾料。電袋要實(shí)現(xiàn)超清潔排放的可靠性需要選擇濾料過(guò)濾精度高的濾料。另外濾料過(guò)濾精度高的濾料對(duì)于設(shè)備運(yùn)維更加穩(wěn)定，運(yùn)行的阻力也會(huì)更小。

在超低排放背景下，設(shè)計(jì)的排放濃度一般<5 mg/Nm3時(shí)，這就對(duì)濾料精度要求越高，一般不采用3 μm微孔徑的PTFE膜，而是要選擇超微孔級(jí)的膜。

由于超細(xì)纖維層能有效阻擋煙塵的滲透，它的加工工藝比PTFE覆膜簡(jiǎn)單，因此在市場(chǎng)上大批量生產(chǎn)，這種纖維層做成的梯度濾料對(duì)于濾料性能的提升有著巨大的作用。

3 半干法脫硫+旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)應(yīng)用

3.1 技術(shù)特點(diǎn)

技術(shù)特點(diǎn)一：除塵效率極大提升，特別是對(duì)較大顆粒物和超細(xì)粉塵的捕集效率大大提高，甚至可以達(dá)到99.9%以上，確保粉塵排放質(zhì)量溶度達(dá)到超低排放的要求。

技術(shù)特點(diǎn)二：對(duì)煙氣的場(chǎng)景適應(yīng)性更強(qiáng)，苛刻、惡劣的煙氣環(huán)境中運(yùn)用改技術(shù)也沒(méi)有什么問(wèn)題。

脫硫布袋除塵器的每個(gè)灰斗設(shè)有蒸汽加熱，保證灰斗內(nèi)脫硫灰的流動(dòng)性。清灰系統(tǒng)是布袋除塵系統(tǒng)的“心臟”，布袋設(shè)計(jì)、安裝技術(shù)控制點(diǎn)尤為關(guān)鍵。在常規(guī)半干法脫硫系統(tǒng)中，袋籠與袋籠的中心距離為1.3倍～1.4倍袋籠直徑，濾袋最長(zhǎng)達(dá)7.5 m；而在超凈排放中，為了盡量避免清灰時(shí)初次清下來(lái)的粉塵二次吸附在鄰近的濾袋上，袋籠與袋籠的中心距不得低于1.5倍袋籠直徑，濾袋長(zhǎng)度宜控制在6.0 m以內(nèi)[2]。

脈沖布袋除塵系統(tǒng)器采用模塊化結(jié)構(gòu)，室內(nèi)分為多個(gè)小袋室，袋室與袋室之間既相互獨(dú)立，又相互制約。布風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要從兩個(gè)方面進(jìn)行：一方面是布袋除塵系統(tǒng)的中間主煙氣通道，通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，選擇合適的煙氣通道上壓板傾斜角度，從而保證各個(gè)分袋室進(jìn)風(fēng)負(fù)荷的均勻性；另一方面，需要在各個(gè)分箱體內(nèi)加裝氣流分布系統(tǒng)——數(shù)量不等的導(dǎo)流板。

采用不間斷回轉(zhuǎn)的脈沖清灰方式，利用不停旋轉(zhuǎn)的清灰臂輸送反吹脈沖空氣，對(duì)準(zhǔn)整個(gè)室的每一條濾袋口，進(jìn)行周期性的脈沖噴吹，使所有濾袋的壓差基本相等，大大減少了脈沖閥數(shù)量，降低了維護(hù)工作量。

3.2 該技術(shù)的應(yīng)用前景

1) 該技術(shù)將有助于提高燃煤煙氣治理中防塵、脫硫、脫硝的整體運(yùn)行效益、資源的利用率。

2) 系統(tǒng)中的晶閘管整流器采用目前最先進(jìn)的IGBT全控整流，實(shí)現(xiàn)全波整流，大大提高整流效率，提升節(jié)能水平，吻合目前市場(chǎng)客戶對(duì)環(huán)保設(shè)施設(shè)備節(jié)能的要求。

3) 燃煤企業(yè)設(shè)備運(yùn)行的節(jié)能要求迫切、對(duì)供應(yīng)商提供的產(chǎn)品節(jié)能要求也越來(lái)越高，此項(xiàng)目技術(shù)可以大大提升客戶在節(jié)能環(huán)保設(shè)施設(shè)備的滿意度。

4) 目前該技術(shù)在煙氣治理技術(shù)中具有領(lǐng)先性，這將有助于推進(jìn)環(huán)保企業(yè)業(yè)務(wù)量大幅提高，吻合目前大氣監(jiān)管日益嚴(yán)格的要求。

4 對(duì)上述技術(shù)應(yīng)用中的施工建議

4.1 保證進(jìn)度的措施

1) 做好圖紙催交工作：跟蹤設(shè)備訂貨、制造進(jìn)展，緊抓設(shè)備催交，尤其是進(jìn)口設(shè)備需要更多的提前量；

2) 參與設(shè)備監(jiān)造檢驗(yàn)工作，保證設(shè)備無(wú)大的缺陷出廠，設(shè)備到現(xiàn)場(chǎng)后安裝前及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)聯(lián)系處理；

3) 對(duì)自行采購(gòu)的材料及早提出材料購(gòu)領(lǐng)清冊(cè)，催促物資部門(mén)及時(shí)采購(gòu)；

4) 確保施工所必須的設(shè)備堆場(chǎng)和所必要的設(shè)備運(yùn)輸通道，要保證暢通無(wú)阻；

5) 確保施工機(jī)具和勞動(dòng)力及時(shí)到位；

6) 施工班組編制更為詳細(xì)的四級(jí)計(jì)劃和施工周計(jì)劃，合理安排工序和配備勞動(dòng)力。

4.2 質(zhì)量保證措施

1) 嚴(yán)格執(zhí)行公司質(zhì)量管理制度，建立以施工經(jīng)理為首的質(zhì)量保證組織機(jī)構(gòu)；以技術(shù)專工為首的技術(shù)保證體系對(duì)保證項(xiàng)目質(zhì)量提供全面的技術(shù)支撐；現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員負(fù)責(zé)工程質(zhì)量監(jiān)督、檢查、驗(yàn)收、考核。

2) 設(shè)置專人負(fù)責(zé)班組、工地的質(zhì)量管控。專職人員要求：責(zé)任心強(qiáng)、紀(jì)律嚴(yán)明、熟悉工業(yè)技術(shù)，具有一定的現(xiàn)場(chǎng)施工管理經(jīng)驗(yàn)。能堅(jiān)持原則、做事負(fù)責(zé)，嚴(yán)于律己，對(duì)事不對(duì)人。

3) 三結(jié)合原則。自檢、專檢結(jié)合，質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)結(jié)合，質(zhì)量與獎(jiǎng)懲結(jié)合的“三結(jié)合”制度。認(rèn)真執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)工程質(zhì)量獎(jiǎng)懲考核制度。專職質(zhì)量檢查人員應(yīng)熟知現(xiàn)場(chǎng)的每個(gè)環(huán)節(jié)、構(gòu)件、人員的情況，立足現(xiàn)場(chǎng)，糾正違規(guī)作業(yè)，嚴(yán)格按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行質(zhì)量檢查監(jiān)督、檢查與驗(yàn)收。

4) 嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量驗(yàn)收制度：施工班組要有工程質(zhì)量過(guò)程管控和自檢的意思和要求，對(duì)于施工質(zhì)量精益求精，自檢不合格不提交施工專員復(fù)檢，施工專業(yè)復(fù)檢要立足本職，逐條逐項(xiàng)檢驗(yàn)，重視與巡查與復(fù)檢相結(jié)合。施工班組一方面要抓好工程進(jìn)度，另一方面要對(duì)施工的質(zhì)量要進(jìn)行過(guò)程管控。同時(shí)要和項(xiàng)目部的專檢、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行充分溝通，做好施工交底、施工圖紙識(shí)讀和理會(huì)工程的質(zhì)量管控點(diǎn)。

5) 嚴(yán)格執(zhí)行施工規(guī)范、規(guī)程、工藝施工指導(dǎo)書(shū)，這就要求在施工現(xiàn)場(chǎng)要做好施工早晨會(huì)制度、做好安全教育，施工過(guò)程要嚴(yán)格遵守工藝紀(jì)律、施工規(guī)程。確保工程質(zhì)量達(dá)到施工的技術(shù)要求，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員也要進(jìn)行嚴(yán)格管理，項(xiàng)目經(jīng)理、班組長(zhǎng)要履行現(xiàn)場(chǎng)巡查、管理職責(zé)。

6) 執(zhí)行定期質(zhì)量例會(huì)制度，及時(shí)溝通質(zhì)量信息，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題要及時(shí)采取措施解決，項(xiàng)目部要規(guī)定相對(duì)固定的日期作為質(zhì)量例會(huì)日，可以每月25日或10號(hào)組織一次。明確例會(huì)的會(huì)議流程，項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人首先要對(duì)本月工程質(zhì)量和質(zhì)量管理全面總結(jié)、分析，對(duì)近期出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析，對(duì)整改的問(wèn)題情況進(jìn)行通報(bào)，各班組匯報(bào)階段性的質(zhì)量管控情況、質(zhì)量問(wèn)題、整改情況和今后的努力方向。質(zhì)量問(wèn)題除了流程、規(guī)程、施工工藝要求外，還要把質(zhì)量管控傳導(dǎo)到施工人員、質(zhì)量人員，責(zé)任層層壓實(shí)，形成全員參與的質(zhì)量氛圍。

7) 常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題的控制措施，結(jié)合以往工程存在的質(zhì)量通病，結(jié)合工程特點(diǎn)和相關(guān)的施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范、施工質(zhì)量檢驗(yàn)及判定標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，擬定本工程要治理的質(zhì)量通病項(xiàng)目、活動(dòng)計(jì)劃和措施，確實(shí)做好常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題的施工管控。

8) 重視施工過(guò)程中的質(zhì)量控制，施工過(guò)程是質(zhì)量管控的過(guò)程，需要項(xiàng)目部進(jìn)行精心組織，落實(shí)施工技術(shù)措施，組織人、技、物、環(huán)的全面管控，使得施工過(guò)程處于受控狀態(tài)。另外除了人員出勤、工作量的記錄外，還要做好現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量、巡查記錄、技術(shù)交底的記錄，確保施工記錄的完整、施工過(guò)程的質(zhì)量管控。

5 安全與文明施工

脫硫施工場(chǎng)地往往范圍小，有些場(chǎng)地屬于原有技術(shù)改造，范圍就更小了，因開(kāi)工的作業(yè)點(diǎn)多，機(jī)務(wù)、土建、電氣交叉作業(yè)多，施工難度大，防盜保衛(wèi)管理難度大，加上大件吊裝，高空墜落事故發(fā)生可能性大，因此要做好防火、機(jī)械設(shè)備日常巡查、定期檢修，認(rèn)真執(zhí)行施工行為規(guī)范，使得施工有序、安全有保障，危險(xiǎn)廢料受控，施工噪音、廢水排放符合標(biāo)準(zhǔn)。

6 結(jié)語(yǔ)

環(huán)境污染問(wèn)題一方面要積極宣傳，做好環(huán)境污染防治的規(guī)劃設(shè)計(jì)，認(rèn)真履行三同時(shí)制度，同時(shí)要對(duì)現(xiàn)有大氣污染積極開(kāi)展超低排放改造和提升。當(dāng)前超凈電袋復(fù)合防塵技術(shù)、半干法脫硫+旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)的應(yīng)用前景廣泛，這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)一方面依賴于技術(shù)的發(fā)展、設(shè)計(jì)科學(xué)，另一方面還要認(rèn)真地施工，確保工藝的完整性和符合設(shè)計(jì)要求。