(中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會袋式除塵委員會,北京 100037)
自20世紀(jì)80年代起,在國家相關(guān)科技政策的推動下,我國袋式除塵工作者在引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,研制和設(shè)計了一大批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的多個規(guī)格型號的袋式除塵器,成功應(yīng)用于各個行業(yè)。改革開放以來,我國電力、水泥、鋼鐵、有色金屬、化工等行業(yè)步入高速發(fā)展階段,產(chǎn)能先后位居世界第一,隨之而來的是大氣污染問題日益突出。我國政府重視從源頭治理大氣污染,多次修訂大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn),排放限值不斷加嚴(yán)。就大氣顆粒物污染治理而言,袋式除塵器以其高效、可靠、運行能耗低、維護簡單等優(yōu)異性能得到各行業(yè)的廣泛認(rèn)同,在電力、水泥、鋼鐵、有色金屬、機械、化工、市政等20多個領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢。經(jīng)過多年的發(fā)展,我國袋式除塵行業(yè)涌現(xiàn)出一大批工程技術(shù)人員和骨干企業(yè),我國袋式除塵整體設(shè)計、工裝設(shè)備、制造技術(shù)、控制技術(shù)、纖維和濾料生產(chǎn)技術(shù)、配件設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)及大多數(shù)產(chǎn)品質(zhì)量和整體技術(shù)水平均已達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。
從最近幾年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,我國袋式除塵行業(yè)總產(chǎn)值增加最快的時期是2005~2008年,總產(chǎn)值從64.98億元/年增加到167.90億元/年,年均增長率達(dá)到37.23%。2009年受全球金融危機的影響,袋式除塵行業(yè)受到?jīng)_擊,總產(chǎn)值下降至119.77億元,行業(yè)內(nèi)為鋼鐵、電力、有色金屬等行業(yè)配套的袋式除塵設(shè)備生產(chǎn)廠家受影響最大。得益于國家拉動內(nèi)需刺激經(jīng)濟較快發(fā)展的政策和嚴(yán)格的環(huán)保要求,當(dāng)年為水泥、垃圾焚燒等行業(yè)配套的袋式除塵設(shè)備生產(chǎn)廠家的產(chǎn)值仍有較大幅度的增長。
這幾年環(huán)境保護已成為廣受社會關(guān)注的熱點問題,在2014年和2015年的全國“兩會”上,李克強總理在政府工作報告中提出:“我們要像對貧困宣戰(zhàn)一樣,堅決向污染宣戰(zhàn)”,向世界表明了中國政府治理污染的決心。但由于袋式除塵行業(yè)自身的原因,以及主要工業(yè)行業(yè)因產(chǎn)能過剩而處于深度調(diào)整中,為這些企業(yè)服務(wù)的袋式除塵行業(yè)并沒有實現(xiàn)快速發(fā)展,近幾年全行業(yè)總產(chǎn)值在150億元/年、利潤在15億元/年左右徘徊。2014年袋式除塵委員會的300多家會員單位中,大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)均面臨著前所未有的困難,除上市公司外,普遍存在資金緊張,貨款回籠不及時,陷入市場熱、售價低、回款難、有單不敢接、全行業(yè)總產(chǎn)值和利潤均有較大幅度下降”的尷尬局面。
修訂后的《環(huán)保法》和《大氣污染防治法》是我國治理大氣污染的法律文件,對袋式除塵行業(yè)的發(fā)展無疑是機遇。大氣污染控制標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)是促使袋式除塵行業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵因素,治污行業(yè)屬于政策推動型行業(yè),國家污染控制標(biāo)準(zhǔn)的制訂、修訂直接促進(jìn)著行業(yè)的發(fā)展。
隨著國家對環(huán)境污染問題重視程度的提高,現(xiàn)行大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)比GB16297-1996要求更加嚴(yán)格,各行業(yè)的大氣顆粒物排放限值普遍為30~50mg/m3,而且對現(xiàn)有企業(yè)和新建企業(yè)均執(zhí)行統(tǒng)一的排放標(biāo)準(zhǔn)。我國電力、鋼鐵、水泥三大顆粒物重污染行業(yè)均相繼出臺了更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)?!痘痣姀S大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13223)》規(guī)定,現(xiàn)有電廠自2014年1月1日起,煙塵允許排放濃度限值為30mg/Nm3;《水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB4915)》規(guī)定,顆粒物排放限值為20mg/Nm3(通風(fēng)設(shè)備)和30mg/Nm3(熱力設(shè)備),對重點污控區(qū)規(guī)定更加嚴(yán)格,還明確“嚴(yán)格控制粉塵排放,推廣使用袋式除塵器”;鋼鐵工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的《鐵礦采礦工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB28661-2012)》《鋼鐵燒結(jié)、球團工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB28662-2012)》《煉鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB28663-2012)》《煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB28664-2012)》《軋鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB28665-2012)》《鐵合金工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB28666-2012)》 《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16171-2012)》中,大氣顆粒物排放限值均為30mg/Nm3和15mg/Nm3。
可以預(yù)見,今后幾年國家的環(huán)保和產(chǎn)業(yè)政策還將推進(jìn)袋式除塵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,袋式除塵技術(shù)以其高效除塵的性能將在未來幾年中得到更加廣泛的應(yīng)用,并成為微細(xì)顆粒物治理設(shè)備的主流。
袋式除塵行業(yè)的上游為鋼鐵、化工等原材料產(chǎn)業(yè);下游主要是電力、水泥、鋼鐵、有色金屬、機械、化工、糧食加工、市政等20多個行業(yè)的最終用戶。前者的主要原材料價格波動直接影響袋式除塵設(shè)備的制造成本,其技術(shù)進(jìn)步與技術(shù)革新將促進(jìn)行業(yè)產(chǎn)品性能與服務(wù)水平的提升,從而為下游行業(yè)提供更為完善的產(chǎn)品和服務(wù);而后者的發(fā)展與其環(huán)保意識和社會責(zé)任感的提升,以及國家出臺更加嚴(yán)格的大氣污染減排標(biāo)準(zhǔn),也將進(jìn)一步促進(jìn)袋式除塵行業(yè)的發(fā)展。例如:水泥行業(yè)通過結(jié)構(gòu)調(diào)整,袋式除塵器的使用比例已達(dá)80%以上,2014年以來老工藝生產(chǎn)線靜電除塵器改造為袋式除塵器的數(shù)量加速上升;鋼鐵、有色金屬行業(yè)袋式除塵器的使用比例逐年提高,已達(dá)95%左右;電力行業(yè)袋式除塵器的應(yīng)用比例也在穩(wěn)步上升;城市生活垃圾焚燒、生物質(zhì)發(fā)電、固體廢物、危險廢物和醫(yī)療廢物焚燒行業(yè),在建和已建成投產(chǎn)的煙氣凈化處理系統(tǒng)的袋式除塵器的使用比例達(dá)到100%。隨著國家對污染控制的要求越來越高,作為國際公認(rèn)的處理粉塵、煙塵等最為有效的手段,袋式除塵器以其高效而穩(wěn)定的除塵性能將成為除塵設(shè)備的主流之一,并還具有較大的市場空間。
2014年上游行業(yè)的PPS纖維價格波動,對濾料行業(yè)的利潤造成了較大影響。一些濾料骨干企業(yè)雖然采取了一系列應(yīng)對措施,如加強內(nèi)部管理與成本控制,同時積極開發(fā)新產(chǎn)品、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等,但僅僅起到了減少企業(yè)損失、提高企業(yè)抗風(fēng)險能力的作用。
總體說來,2014年環(huán)保行業(yè)諸多利好政策不斷出臺,但袋式除塵行業(yè)大多數(shù)企業(yè)并未充分得到實質(zhì)利好。
根據(jù)2014年的統(tǒng)計分析,由于多個行業(yè)的嚴(yán)重產(chǎn)能過剩和整體效益下滑,新上項目大幅度減少,導(dǎo)致為這些行業(yè)配套服務(wù)的袋式除塵裝備需求量大幅下降,貨款回籠困難,清欠問題突出。而行業(yè)內(nèi)的產(chǎn)能過剩,尤其是濾料的中低端產(chǎn)品產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,導(dǎo)致市場競爭激烈,也影響了整個行業(yè)的效益,“增產(chǎn)不增收”仍然是袋式除塵行業(yè)2014年的普遍情況。國產(chǎn)芳綸、聚酰亞胺、PPS、PTFE和改性玻纖等纖維的用量增幅較大,基本取代了進(jìn)口,國產(chǎn)濾料的各項性能指標(biāo)達(dá)到或接近國外產(chǎn)品的水平。除PPS纖維外,進(jìn)口和國產(chǎn)纖維的價格已經(jīng)大幅下降,為整個行業(yè)帶來了一定效益。
根據(jù)2014年度的統(tǒng)計,袋式除塵行業(yè)共登記會員單位319家,分布在全國26個省、市,其中科研、高校和主機企業(yè)186家,纖維、濾料企業(yè)(含國外在華貿(mào)易公司)116家,配件、測試儀器企業(yè)(含國外配件代理)17家(見表1)。
2014年行業(yè)總產(chǎn)值為132.67億元,利潤11.87億元,利潤率8.95%(見表2),全行業(yè)經(jīng)營狀況繼續(xù)下降。其中,主機生產(chǎn)和工程總包企業(yè)營銷額大幅度下降,有些已經(jīng)持續(xù)兩年虧損。我國大氣污染嚴(yán)重、排放標(biāo)淮不斷趨嚴(yán)、對高效除塵器需求量增長,為什么袋式除塵器行業(yè)還會走下坡路,主要原因還是產(chǎn)能過剩,競爭過于激烈,企業(yè)缺乏創(chuàng)新驅(qū)動、銳意進(jìn)取精神。出口的下降,是由于國外工程總包和設(shè)備成套減少,而國內(nèi)袋式除塵行業(yè)多數(shù)企業(yè)還缺乏走向國外市場的意識和途徑。纖維、濾料和配件生產(chǎn)企業(yè)總產(chǎn)值有所增長,幾家骨干濾料生產(chǎn)企業(yè)增長幅度較大。除PPS纖維外,國產(chǎn)PTFE、芳綸以及聚酰亞胺纖維的供應(yīng)可充分滿足國內(nèi)的需求,價格下降幅度較大,給濾料生產(chǎn)企業(yè)的利潤帶來一定增長。配件的價格相對穩(wěn)定,利潤較好。
表1 中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會袋式除塵委員會會員單位分布情況
表2 袋式除塵行業(yè)最近四年統(tǒng)計
近年來,我國眾多地區(qū)持續(xù)出現(xiàn)大范圍長時間的霧霾天氣,大氣環(huán)境污染狀況日益嚴(yán)峻,引發(fā)政府和全社會的強烈關(guān)注?!办F霾”形成的原因主要是工業(yè)企業(yè)密度太大、環(huán)保監(jiān)管力度不夠、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)太寬松,以致顆粒物排放量大大超過環(huán)境容量?;痣?、鋼鐵、水泥等產(chǎn)業(yè)一直是最大的大氣污染源,袋式除塵器是解決這些行業(yè)顆粒物排放的最佳技術(shù),國家和各地密集出臺的治污政策仍將是袋式除塵行業(yè)今后幾年的市場增長點。
3.2.1 各級政府應(yīng)成為環(huán)保技術(shù)及環(huán)保服務(wù)的最大“買家”
新修訂的《環(huán)保法》和《大氣污染防治法》,明確了政府應(yīng)加大環(huán)保財政投入、政府要對環(huán)境質(zhì)量負(fù)責(zé)、政府要向人大報告環(huán)保工作等規(guī)定,要求政府投入更多的資金治理大氣污染,改善大氣環(huán)境質(zhì)量。各省、市政府已紛紛開始行動,例如京津冀地區(qū)未來五年預(yù)計將投入近萬億元資金治理大氣污染,其中政府投入將達(dá)到2000億~3000億元。
3.2.2 重點排污企業(yè)應(yīng)成為袋式除塵產(chǎn)業(yè)的主要“消費者”
《環(huán)保法》中對企業(yè)環(huán)保義務(wù)的規(guī)定,將促使排污企業(yè)加大投入,采用有效的節(jié)能環(huán)保技術(shù)、設(shè)備、生產(chǎn)工藝等,防止顆粒物的產(chǎn)生及實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。因此,重點行業(yè)的重點排污企業(yè)將成為袋式除塵技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料、服務(wù)的最主要消費者?!皽p少排放”已成為各行業(yè)和企業(yè)追求的新目標(biāo)。
3.2.3 更嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)為袋式除塵器行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造新需求
2014年4月1日,國家發(fā)改委、環(huán)保部和工信部聯(lián)合印發(fā)了《鋼鐵行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系》,鋼鐵企業(yè)對不能達(dá)標(biāo)排放、或不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的治理設(shè)施要加大改造的力度,采用更先進(jìn)的工藝、技術(shù)、設(shè)備,以加快鋼鐵企業(yè)全面實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
3.2.4 大氣污染物的協(xié)同治理
我國電力、水泥、鋼鐵等行業(yè)的技術(shù)水平在國際上比較先進(jìn),但我國能源行業(yè)的整體技術(shù)水平仍較落后,所造成的污染還有更大的治理空間。大氣污染物防治應(yīng)考慮整體效果,袋式除塵技術(shù)在防治顆粒物的同時,也要同時考慮有毒有害氣體的去除,如燃煤鍋爐、垃圾焚燒爐、水泥窯、燒結(jié)爐用袋式除塵器。
3.2.5 第三方運營管理服務(wù)是袋式除塵行業(yè)發(fā)展趨勢
目前,我國大氣污染治理投資效率不高,治理效果存在欠佳之處,其中一個重要原因是“誰污染、誰治理”的政策導(dǎo)向,讓排污企業(yè)自行治理。其弊端是:在監(jiān)管不到位的情況下,就會形成“有污染,沒治理”或應(yīng)付治理的現(xiàn)象;排污企業(yè)缺少對污染治理技術(shù)的了解和缺乏專業(yè)技術(shù)管理人才;“誰污染、誰治理”還為一些缺乏社會責(zé)任感的企業(yè)偷排和超排等不法行為提供了便利,也給行政部門嚴(yán)格執(zhí)法帶來了難題,增加了執(zhí)法成本和執(zhí)法難度。要改變這種現(xiàn)況,切實解決我國大氣污染問題,防治工業(yè)污染,必須打破現(xiàn)行的“誰污染、誰治理”的治污模式,采用“污染治理專業(yè)化投資運營管理模式”,由國家制定法律和標(biāo)準(zhǔn),并通過法規(guī)強制排污企業(yè)將污染治理交給專業(yè)化公司實施,由專業(yè)化治理公司負(fù)責(zé)污染物處理達(dá)標(biāo),這應(yīng)該是袋式除塵行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
總之,袋式除塵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,政策及法律是最主要的推動因素??梢灶A(yù)見,環(huán)保法、環(huán)保單項法律以及與環(huán)保法相配套的法規(guī)、政策的出臺和實施,將成為環(huán)保產(chǎn)業(yè)今后持續(xù)發(fā)展的推動力,也必將進(jìn)一步推動我國袋式除塵技術(shù)的發(fā)展。
目前,袋式除塵技術(shù)已從早期的單純顆粒物治理擴展到除塵與尾氣凈化一體化綜合處理(如垃圾焚燒煙氣凈化處理等),進(jìn)而發(fā)展到系統(tǒng)裝備的托管、配件的定制供貨和環(huán)保服務(wù),涉及技術(shù)方案制定、工程設(shè)計、設(shè)備設(shè)計與制造、安裝、調(diào)試、人員培訓(xùn)、廢舊濾袋的回收利用和運營管理的全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)。大型袋式除塵裝備技術(shù)研究(含超低排放關(guān)鍵技術(shù))、產(chǎn)品開發(fā)、服務(wù),專用纖維濾料生產(chǎn)技術(shù)的研究開發(fā),清灰裝置配件和自動控制技術(shù)的研究開發(fā),獲得顯著的進(jìn)步,創(chuàng)新能力不斷增強,技術(shù)水平不斷提高。
作為去除顆粒物的高效技術(shù),袋式除塵可以大幅度降低煙塵和粉塵的排放量,是治理我國煙(粉)塵排放的主要技術(shù)裝備之一。以水泥行業(yè)為例,若國內(nèi)的水泥企業(yè)都采用這種高效除塵技術(shù),每一條新型干法水泥工藝線都達(dá)到國家規(guī)定的排塵限值(噸熟料0.15~0.30千克),則我國水泥行業(yè)顆粒物排放量將低至23萬~46萬噸/年,這在技術(shù)上是完全可以實現(xiàn)的。若全國50%的燃煤鍋爐采用袋式除塵器,則電力行業(yè)每年可減少煙塵排放百萬噸以上。我國袋式除塵技術(shù)完全能夠支持更為嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),排放限值可進(jìn)一步加嚴(yán),對顆粒物減排起到重要作用。國內(nèi)眾多應(yīng)用案例表明,袋式除塵器在滿足更嚴(yán)格的顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)的同時,并不需要提高造價和運行費用,只要嚴(yán)格按照現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計、制造、安裝和運行,都能獲得好的效果。
袋式除塵器的設(shè)計選型理念已由二十多年前的高濾速、高阻力、短壽命轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝?、低阻、長壽命,追求優(yōu)良的節(jié)能減排綜合效應(yīng),在燃煤電廠鍋爐煙氣除塵、水泥窯頭窯尾煙氣除塵、高爐煤氣干法除塵、垃圾焚燒煙氣凈化領(lǐng)域迅猛推廣應(yīng)用,并取得顯著成效。在眾多煙塵治理工程中,排放濃度低于10mg/Nm3、系統(tǒng)阻力低于1000Pa、濾袋平均使用壽命4年以上已很普遍。隨著配件質(zhì)量的提高,脈沖閥膜片的壽命大幅度延長,使用3~5年已是普遍現(xiàn)象。袋式除塵設(shè)備迅速大型化,用于鋼鐵、水泥、電力行業(yè)的袋式除塵設(shè)備,許多單機的處理煙氣量都超過200萬m3/h,過濾面積超過數(shù)萬平方米,其中電力行業(yè)的袋式除塵器單機最大處理煙氣量超過500萬m3/h,過濾面積達(dá)8萬m2。
袋式除塵技術(shù)進(jìn)步最為顯著的標(biāo)志之一是裝備的大型化,但不是簡單的體積加大,同時也注入了許多新的技術(shù),涉及裝備的模塊化設(shè)計、制造與安裝、氣流分布與調(diào)節(jié)、清灰系統(tǒng)可靠性、過濾材質(zhì)及濾袋制造技術(shù)、濾袋使用的長壽命、整機加工制造及裝備、本體結(jié)構(gòu)合理及安全化等。袋式除塵器伴隨著我國主要工業(yè)設(shè)備的發(fā)展而迅速大型化:火電行業(yè)單機容量由200MW、300MW、600MW到1000MW;水泥行業(yè)單條生產(chǎn)線由4000t/d、5000t/d到12,000t/d;鋼鐵行業(yè)單座高爐爐容由1000m3、2000m3到4000~5800m3。
我國科技人員充分發(fā)揮聰明才智,不斷研發(fā)迅速跟進(jìn),使我國袋式除塵器的處理風(fēng)量由原來的十幾萬m3/h提升到100萬m3/h、200萬m3/h,直到500萬m3/h以上;過濾面積由2000m2、10,000m2、20,000m2增加至50,000~80,000m2。在袋式除塵器大型化進(jìn)程中,設(shè)備阻力大幅降低,由以往的1500~1800Pa降低到1200Pa甚至1000Pa以下;顆粒物排放濃度持續(xù)降低,普遍低于20mg/Nm3,重點污控區(qū)的水泥行業(yè)、生活垃圾焚燒行業(yè)和高爐煤氣凈化后煙氣排放濃度普遍低于10mg/Nm3或5mg/Nm3。
袋除塵的大型化建立在我國工業(yè)總體水平提高的基礎(chǔ)之上,同時也促進(jìn)了我國工業(yè)總體水平的提高。水泥行業(yè)包括除塵設(shè)備在內(nèi)的大型生產(chǎn)工藝線和裝備在國外(包括發(fā)達(dá)國家)大量建設(shè)推廣即為一例。
4.3.1 大型袋式除塵器在水泥行業(yè)的應(yīng)用
2014年全國水泥總產(chǎn)量達(dá)到24.76億噸,占世界水泥產(chǎn)量的60%以上,在全國固定資產(chǎn)投資減緩的大背景下,全年仍新增產(chǎn)能0.73億噸。雖然我國新型干法水泥比例已經(jīng)上升到90%以上,噸熟料粉塵排放量也由原來的21.5千克下降到4.1千克左右,但與最新修訂的標(biāo)準(zhǔn)GB4915-2013規(guī)定的排放限值0.15千克(按50mg/Nm3計)還相差甚遠(yuǎn),與我國實現(xiàn)大氣質(zhì)量好轉(zhuǎn)的目標(biāo)也相差甚遠(yuǎn)。即使按世界最嚴(yán)格的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)計,在只占世界有人居住陸地面積7.1%的我國國土面積上排放了60%的水泥顆粒物,每平方公里國土面積的排放量仍是驚人的。面對顆粒物重污染行業(yè)之一的水泥行業(yè),我國的科技人員在幾十年除塵經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,按照發(fā)達(dá)國家嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),研發(fā)出大型低阻長袋脈沖袋式除塵器,處理風(fēng)量100萬~240萬m3/h,運行溫度240℃,可在線或離線清灰,濾袋平均使用壽命達(dá)到6年以上,設(shè)備阻力低于1000Pa,煙塵排放濃度長期穩(wěn)定在10mg/m3以下,在我國5000t/d到12,000t/d生產(chǎn)線上已廣泛應(yīng)用。
2014年,水泥行業(yè)全工藝線采用袋式除塵器和窯頭、窯尾由電除塵改為袋式除塵器,以及將不能達(dá)標(biāo)的袋式除塵器進(jìn)行改造在水泥行業(yè)大量推廣應(yīng)用,為水泥行業(yè)的減排起到了重要作用。
4.3.2 大型袋式除塵器在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用
鋼鐵行業(yè)亦是重污染行業(yè)之一,鋼鐵行業(yè)袋除塵技術(shù)進(jìn)步最為典型的代表是高爐煤氣除塵。高爐在煉鐵過程產(chǎn)生大量煤氣,5000m3以上高爐產(chǎn)生的煤氣量約90萬m3/h,其中含有大量CO和少量氫氣,是寶貴的能源。但是,未除塵的粗煤氣中含有大量粉塵,必須經(jīng)過凈化處理才能應(yīng)用。CO和氫氣具有爆炸性,且CO具有較高毒性,凈化處理過程危險性較高。傳統(tǒng)高爐煤氣采用文氏管濕法除塵,不僅熱損失大,凈化效率低,而且消耗大量水資源并產(chǎn)生嚴(yán)重水污染。我國在世界上率先開展脈沖袋式除塵器凈化高爐煤氣研究并成功應(yīng)用,采用惰性氣體清灰及輸灰等技術(shù),大大提高了煤氣干法凈化的安全性。
該技術(shù)具有穩(wěn)定的高凈化效率,凈煤氣含塵量低于5mg/m3,從根本上杜絕了瓦斯泥以及污水對環(huán)境的嚴(yán)重污染,摒棄了污水處理的龐雜設(shè)施并避免其過高的能耗,滿足高爐煤氣余壓發(fā)電的要求,增加余壓發(fā)電量30%~50%,節(jié)能40%~50%、節(jié)水80%~90%,節(jié)省投資30%~40%,降低運行能耗60%~70%,該項技術(shù)屬于國際領(lǐng)先水平。
4.3.3 袋式除塵技術(shù)在電力行業(yè)逐漸被認(rèn)同并不斷推廣
雖然袋除塵技術(shù)在鋼鐵、水泥等行業(yè)已廣泛應(yīng)用,然而由于電力行業(yè)的特殊性,袋式除塵技術(shù)尚未在電力行業(yè)普遍使用,但袋除塵技術(shù)在電力行業(yè)已逐漸被認(rèn)同并不斷推廣。2014年袋委會組織對10個已使用袋式除塵器的電廠的調(diào)查表明:這些電廠普遍認(rèn)識到袋式除塵器是降低電廠顆粒物排放的有效技術(shù)及設(shè)備。10個電廠的顆粒物排放全部在30mg/m3以下,且80%的裝備排放低于20mg/m3;采用袋除塵后的維修工作量也減少了;由于濕式脫硫入口粉塵濃度降低,極大改善了濕式脫硫的運行條件。上海外高橋電廠4×300MW機組電改袋之后與尚未改造的其他機組相比,煙塵排放量顯著降低。
近幾年,大型袋式除塵器在燃煤電廠中的應(yīng)用發(fā)展最快,從焦作電廠200MW機組的電改袋、張家港沙洲電廠600MW機組袋除塵、寶鋼自備電廠350MW機組電改袋、上海外高橋4×300MW機組電改袋、九江電廠660MW到新密電廠1000MW的特大型燃煤機組上的推廣應(yīng)用,顯示了火電行業(yè)高效控制煙塵排放,實現(xiàn)國家和地方制定的排放低于20mg/m3限值的決心和信心,表明袋式除塵技術(shù)在火電行業(yè)的應(yīng)用具有廣闊前景。
上述項目的設(shè)備阻力都低于1200Pa,有的還低于800Pa,煙塵排放濃度均低于20mg/m3,濾袋使用壽命最長達(dá)5年以上。
纖維和濾料是袋式除塵器的核心。近幾年袋式除塵行業(yè)顯著的技術(shù)進(jìn)步,體現(xiàn)在成功研制出了行業(yè)濾袋生產(chǎn)急需的幾種耐高溫纖維,如芳綸、聚苯硫醚、聚酰亞胺和PTFE等,結(jié)束了長期依賴進(jìn)口的局面,促進(jìn)了袋式除塵行業(yè)的發(fā)展。
4.4.1 芳綸纖維及濾料
芳綸纖維具有很好的耐高溫性能,可在±204℃的條件下長期使用,尺寸穩(wěn)定性好,短時間暴露于300℃的溫度下也不會脆化、軟化或熔融,是水泥行業(yè)窯頭篦冷機余風(fēng)除塵和瀝青混凝土行業(yè)最理想的過濾材料。目前國產(chǎn)濾料用芳綸纖維,各項性能指標(biāo)均達(dá)到國際最高水準(zhǔn),纖維細(xì)度為0.8~13dtex,以其優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性和良好的抗化學(xué)腐蝕性能被廣泛采用,產(chǎn)能完全能滿足國內(nèi)需求并有大量出口。
4.4.2 聚苯硫醚(PPS)纖維及濾料
聚苯硫醚(PPS)分子結(jié)構(gòu)中含有剛性、耐熱性的苯環(huán)及柔性耐熱性的硫醚鍵,且苯環(huán)的剛性結(jié)構(gòu)由柔性的硫醚鍵連接,故PPS纖維比起常規(guī)纖維具有更優(yōu)良的耐熱性和熱穩(wěn)定性。其在高溫下具有優(yōu)良的強度、剛性及耐疲勞性,可在190℃下連續(xù)使用,能抵抗酸、堿、氯烴、烴類、酮、醇、酯等化學(xué)品的侵蝕,同時具有優(yōu)異的阻燃性能,在火焰上能燃燒,但不會滴落,且離火自熄,性價比高,是燃煤電廠袋式除塵器用量最大的耐高溫纖維。
4.4.3 聚酰亞胺纖維及濾料
聚酰亞胺纖維是高性能纖維的主要品種之一,可用于熱煙氣及熱化學(xué)物質(zhì)的過濾、放射性物料的過濾等。國內(nèi)2004年開始在水泥行業(yè)窯尾電改袋工程上應(yīng)用,由于其優(yōu)異的過濾性能、低阻和長壽命而迅速在國內(nèi)得到推廣,用量急增,但纖維一直依賴進(jìn)口。我國的聚酰亞胺纖維研究開始于20世紀(jì)60年代,目前國內(nèi)公司已經(jīng)建成了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的纖維生產(chǎn)線,擺脫了依賴進(jìn)口的局面,產(chǎn)能能夠滿足國產(chǎn)需求。
4.4.4 PTFE纖維及濾料
按照《“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》(國辦發(fā)〔2012〕23號),到2015年全國城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒處理設(shè)施能力達(dá)到無害化處理總能力的35%以上,其中東部地區(qū)達(dá)到48%以上。根據(jù)GB 18485標(biāo)準(zhǔn),垃圾焚燒尾氣凈化處理系統(tǒng)必須用袋式除塵器。隨著中國垃圾焚燒廠建設(shè)得越來越多,排放的要求越來越高,改性玻璃纖維和聚四氟乙烯纖維過濾材料生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)設(shè)備也就應(yīng)運而生。聚四氟乙烯濾料可在260℃高溫到-200℃低溫范圍使用,耐強酸強堿和各種有機溶劑,不燃、不溶、不污染,抗老化,極疏水,不含黏合劑,可以制成各種實用形狀,可以再生重復(fù)使用。目前,國內(nèi)幾家生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)能已經(jīng)能夠完全滿足國內(nèi)需求。
4.4.5 防靜電纖維及濾料
由表4可知,中國降塵中普遍存在As、Hg、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等重金屬污染,工業(yè)區(qū)和非工業(yè)區(qū)的含量均高于中國土壤背景值,最低超標(biāo)仍達(dá)到 2倍以上。這與中國長期以煤為主的能源結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。煤炭中常含有多種重金屬元素,在其開采、運輸和利用過程中對環(huán)境污染較大,特別是煤炭燃燒時,排放大量重金屬進(jìn)入大氣,致使降塵中重金屬含量較高(劉海彪等,2016;王文等,2001)。
在易燃、易爆環(huán)境下使用的袋式除塵器需要采用防靜電濾料。國內(nèi)自行研究開發(fā)的防靜電系列針刺濾料,主要有混紡型和條紋型兩種?;旒徯褪窃诨w中直接混入導(dǎo)電纖維而成,條紡型是將導(dǎo)電纖維并入針刺氈基布中獲得防靜電的效果,經(jīng)不同的表面后整理使其具有易清灰、拒水防油的特性。這些防靜電濾料的表面電阻、體積電阻、摩擦電位等指標(biāo)均能滿足使用要求,技術(shù)成熟,已廣泛應(yīng)用于高爐煤氣、煤磨、水泥廠、煤化工、電廠輸煤等行業(yè)的除塵。
4.4.6 改性玻璃纖維及濾料
作為高溫濾料中的重要一員,玻璃纖維以其耐高溫、抗酸堿腐蝕的特性,在袋式除塵行業(yè)被廣泛應(yīng)用。由于玻璃纖維本身不耐折、不耐磨,在大規(guī)模推廣應(yīng)用中受到限制。近幾年國內(nèi)企業(yè)在玻璃纖維的改性方面做了大量的開發(fā)研究工作,取得很好效果,其中最有特色的是PTFE纖維和玻璃纖維并捻織造的濾布。開發(fā)該產(chǎn)品的障礙是PTFE纖維與玻璃纖維張力不一致,給混紡帶來困難。在克服該難點的基礎(chǔ)上,采用PTFE纖維與玻璃纖維膨體紗混紡作緯紗,成功制成混合纖維濾布。這種濾布可直接應(yīng)用,也可覆以PTFE薄膜制成覆膜濾料。該濾料以PTFE纖維彌補了玻璃纖維不耐折、不耐磨的缺陷,又解決了純PTFE纖維尺寸穩(wěn)定性差的問題,從而提高了混紡濾料的耐磨、耐折、高強度的綜合性能,同時解決了在后處理過程中PTFE纖維不能熱清洗的問題,確保了混紡濾料表面處理的可行性?;旒彏V材可滿足袋式除塵器采用反吹風(fēng)和脈沖清灰兩種方式,提高了使用壽命,已廣泛用于垃圾焚燒、水泥窯頭、窯尾、電力等脈沖除塵器,也用于鐵合金、炭黑等行業(yè)反吹風(fēng)袋式除塵器。
玻纖/PTFE高溫?zé)崛鄹材V料是在玻纖基布上復(fù)合PTFE薄膜(膨化聚四氟乙烯薄膜)制成的新型過濾材料,它集中了玻璃纖維的耐高溫、耐腐蝕、強度高、伸長低和PTFE薄膜的表面光滑、憎水透氣、容易清灰、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良特性,是行業(yè)內(nèi)應(yīng)用較多的產(chǎn)品。由于玻纖和PTFE本身的特殊性質(zhì),要使二者能完美地復(fù)合在一起,在加工過程中必須對它們分別進(jìn)行改性處理。
4.4.7 玄武巖纖維及濾料
玄武巖纖維是一種無機高溫纖維材料,可采用單一的玄武巖、輝綠巖、角閃巖、珍巖等廣泛分布的礦石作為原料,經(jīng)1450℃~1500℃高溫熔融后快速拉制而成。玄武巖纖維對瀝青的吸附能力強,耐腐蝕性強,絕熱絕緣而且隔音,抗拉與抗剪切強度高,彈性模量大,化學(xué)穩(wěn)定性好,在惡劣環(huán)境中使用具有較強的適應(yīng)性,使用溫度范圍廣,是袋式除塵行業(yè)這幾年投入研究較多的產(chǎn)品之一。
4.4.8 復(fù)合過濾材料
為了發(fā)揮不同材料的特性,揚長避短,用兩種或兩種以上各具特色的纖維加工成一種濾料,這種濾料被稱為復(fù)合濾料。根據(jù)所用材料復(fù)合方式的不同,可分為材料復(fù)合和結(jié)構(gòu)復(fù)合兩種。
材料復(fù)合是由兩種或兩種以上材料,采用織造或非織造工藝分別生產(chǎn)織造濾料或非織造濾料的復(fù)合方法。由部分耐高溫合成纖維與玻璃纖維混合,采用非織造工藝制成纖網(wǎng),針刺到玻璃纖維基布上制成的玻璃纖維復(fù)合氈,便是材料復(fù)合濾料之一。合成纖維的加入,提高了針刺氈中纖維的纏結(jié)強度及氈層與基布的結(jié)合強度,增加了針刺氈的密實度,提高了針刺氈的過濾性能。按加入的耐高溫合成纖維的不同,復(fù)合針刺氈材料可分為P84玻璃纖維復(fù)合針刺氈、PTFE玻璃纖維復(fù)合針刺氈和Nomex玻璃纖維復(fù)合針刺氈等。
復(fù)合濾料具有中國特色,已廣泛應(yīng)用于建材、冶金、化工和電力等基礎(chǔ)工業(yè)的環(huán)境保護和清潔生產(chǎn)中。
4.4.9 廢舊濾料回收利用技術(shù)
隨著袋式除塵器在各個行業(yè)的大量使用,廢舊濾袋的回收利用引起各方面關(guān)注,并已經(jīng)提上議事日程。目前國內(nèi)對于純芳綸、PPS、聚酰亞胺、PTFE等合成纖維廢舊濾袋回收利用的技術(shù)已日趨成熟,收運和綜合利用系統(tǒng)正在建立,全國已經(jīng)成立了幾家連鎖公司專門從事廢舊濾袋的回收利用,基本能做到“誰生產(chǎn)誰回收利用”。
袋式除塵器的配件除了濾袋、袋籠外,主要有脈沖控制儀和脈沖閥。脈沖閥種類很多,有淹沒式脈沖閥、直角式脈沖閥、外螺紋式脈沖閥、旋噴吹用大口徑超低壓脈沖閥。此外,還有氣動破拱器、文氏管、箱壁連接器等。國內(nèi)經(jīng)過多年努力,現(xiàn)在電磁閥等配件都能滿足技術(shù)要求和國內(nèi)外市場需要。尤其值得一提的是多款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的脈沖閥,例如無膜片脈沖閥,既彌補了膜片使用壽命不夠長的缺陷,又具有噴次量大的優(yōu)點,已越來越多地用于工程中。除此之外,袋式除塵配件專用制造技術(shù)和裝備也有很大發(fā)展,如濾袋自動縫紉機、數(shù)控袋籠生產(chǎn)設(shè)備,除滿足國內(nèi)使用外,還大量出口。
隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的深入推進(jìn),大氣污染防治壓力繼續(xù)加大。國務(wù)院《大氣污染防治行動計劃》將治理可吸入顆粒物(PM10)、細(xì)微顆粒物(PM2.5)為特征污染物提高到保障人民群眾身體健康和社會和諧穩(wěn)定的空前高度。為落實《大氣污染防治行動計劃》,為在全社會消除霧霾的行動,各行各業(yè)將會更多地采用袋式除塵器??梢灶A(yù)計,未來幾年電力、水泥、垃圾焚燒、鋼鐵等領(lǐng)域?qū)Υ匠龎m設(shè)備的需求都會有很大的增長,袋式除塵技術(shù)也會繼續(xù)取得更大的進(jìn)步。
5.1.1 濾袋加工制造
濾袋是袋式除塵器的心臟,從設(shè)計、制造到安裝的全過程,都必須圍繞降低粉塵排放濃度、降低阻力和延長使用壽命這三大目標(biāo)來進(jìn)行。大多數(shù)濾袋的固定方式都嚴(yán)格控制花板的袋孔及袋口的加工精度,依靠彈性元件使袋口外側(cè)的凹槽嵌入袋孔內(nèi),二者緊密配合,密封性更好,消除連接處的泄漏。大部分濾袋生產(chǎn)企業(yè)都采用自動三線縫紉設(shè)備和自動熱熔設(shè)備生產(chǎn),這些技術(shù)防止了縫紉針孔可能產(chǎn)生的粉塵泄漏,克服了縫線強度與濾料強度不一致造成濾袋失效的問題,延長了濾袋使用壽命,自動化程度高,濾袋尺寸穩(wěn)定,質(zhì)量更有保證。
5.1.2 袋籠自動焊接
我國的袋籠生產(chǎn)已經(jīng)非常專業(yè)化,大多采用自動多點焊接生產(chǎn)工藝和籠箍自動圓圈機,提高了袋籠生產(chǎn)的質(zhì)量和產(chǎn)能,袋籠的焊點牢固,成形光滑,無需打磨。
5.1.3 數(shù)控沖床和激光切割機制作花板
大部分設(shè)備廠加工花板孔均已采用數(shù)控加工工藝(如圖1),使花板孔的尺寸公差、位置度和平整度有了更嚴(yán)格的保證。
圖1 數(shù)控激光切割機加工花板孔
5.1.4 制作噴吹管的數(shù)控鉆銑加工中心
噴吹管的作用是將脈沖閥釋放的壓縮氣體通過噴嘴(孔)均勻地分配到每條濾袋內(nèi)。噴吹管的每一個噴嘴(孔)與濾袋垂直對中是保證濾袋使用壽命的關(guān)鍵。某環(huán)保企業(yè)的噴吹管制作通過數(shù)控鉆銑加工中心(如圖2)完成,實現(xiàn)了一次裝夾完成全部鉆孔加工,保證了孔與孔的間距誤差小于0.2mm,并保證了孔與基準(zhǔn)面的垂直度。
圖2 數(shù)控鉆銑加工中心
5.1.5 數(shù)控相貫線剖口割孔一體機用于分氣箱制造
袋式除塵器的分氣箱(氣包)屬壓力容器,焊接要求高。加工技術(shù)的一項進(jìn)步是,采用專用的數(shù)控相貫線剖口割孔一體機,一次完成割孔和剖口兩道工序,氣割面光滑,砂磨省時省力,且割孔尺寸和間距精準(zhǔn)。
5.1.6 箱板焊接采用對接拼板自動焊機
袋式除塵器的箱體要承受一定的負(fù)壓或正壓,因此,箱板拼接的焊縫必須不漏氣且有相當(dāng)好的強度。有實力的企業(yè)采用對接拼板自動焊機,利用單面焊雙面成形工藝來焊接箱板,焊縫合格率高,強度高,外形美觀。
5.1.7 焊接機器人的應(yīng)用
機器人焊接以其焊接質(zhì)量好而穩(wěn)、速度快、可連續(xù)24小時工作等諸多優(yōu)點,已在很多行業(yè)得到應(yīng)用。目前,袋式除塵行業(yè)中以科林環(huán)保公司為代表的一些大型袋式除塵器制造企業(yè)都采用了焊接機器人(如圖3)。
圖3 焊接機器人
5.1.8 先進(jìn)的材料預(yù)處理技術(shù)
拋丸和噴砂是對金屬進(jìn)行材料預(yù)處理以防設(shè)備銹蝕的重要手段。部分制造企業(yè)采用了裝備水平較高的拋丸除銹工藝線(如圖4),無論是型鋼素材的拋丸除銹,還是箱式成品的噴砂除銹,都已能滿足國內(nèi)外客戶的不同需求,切實有效地提高了產(chǎn)品的涂裝質(zhì)量。
圖4 材料預(yù)處理工藝線
5.1.9 先進(jìn)的涂裝工藝
靜電噴涂工藝已普遍應(yīng)用于袋籠和中、小型除塵器殼體的涂裝上。圖5為中、小型除塵器殼體烤漆裝置,其提升了部件及設(shè)備的抗腐蝕能力和美觀度。在花板上涂玻璃磷片油漆,提高了設(shè)備的抗腐蝕能力,增強了袋式除塵器在電廠和垃圾焚燒行業(yè)的適應(yīng)性。
圖5 除塵器殼體烤漆裝置
5.1.10 壓力容器制造資質(zhì)
為了安全有效地生產(chǎn)制造分氣箱(氣包)、儲氣罐、壓縮空氣管路和高爐煤氣干法袋式除塵器等產(chǎn)品,包括科林環(huán)保在內(nèi)的一些制造企業(yè)已取得了壓力容器制造許可證,提升了企業(yè)的焊工技能、無損檢測水平、管理體系。許多骨干企業(yè)都能承接出口加工業(yè)務(wù),有些企業(yè)已經(jīng)申領(lǐng)了ASME壓力容器制造許可證、EN1090鋼結(jié)構(gòu)制造許可證,以及歐盟壓力容器準(zhǔn)入許可,打破了歐美發(fā)達(dá)國家的技術(shù)壁壘。
許多袋式除塵器制造企業(yè)獲得了ISO9001、ISO14000、ISO18000三體系的認(rèn)證,通過多年的運行實踐,在管理上已形成了比較規(guī)范的模式,從源頭開始保證產(chǎn)品質(zhì)量。每個項目有專門的質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制計劃(QAP),參與項目的全體人員都十分清楚項目的要求。從材料采購入庫、車間加工制造過程到產(chǎn)品出貨都有對應(yīng)的質(zhì)量管控和記錄,包括照片、錄像等影像資料,保證了向包括發(fā)達(dá)國家和電力行業(yè)在內(nèi)的國內(nèi)外市場拓展業(yè)務(wù)的需要。
對于外形龐大的袋式除塵器,必須十分重視每道環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢測。就密閉的箱體而言,焊縫、法蘭連接面和人孔門的密封性尤為關(guān)鍵。檢測連續(xù)焊縫質(zhì)量的傳統(tǒng)方法,是利用煤油易于滲透的特性,在規(guī)定的時間內(nèi)觀察焊縫另一側(cè)是否有煤油滲透?,F(xiàn)在,不少大型袋式除塵器制造企業(yè)添置了超聲波探傷(UT)和X光拍片(RT)設(shè)備及X光拍片室,還有磁粉探傷(MT)、起泡試驗和抽真空等檢測手段,配備了持證上崗的無損檢測人員。
為了檢驗袋式除塵器的凈化效果,科林環(huán)保等一些企業(yè)已經(jīng)建立了自己的實驗室、檢測站,對于研發(fā)項目的投用可進(jìn)行自我檢測和調(diào)試,及時發(fā)現(xiàn)和解決問題,以利于項目和產(chǎn)品的改進(jìn)和驗收。
強化袋除塵新技術(shù)調(diào)研及推廣、促進(jìn)袋除塵行業(yè)3.0的發(fā)展,適時推進(jìn)4.0是袋式除塵制造業(yè)必須要走的發(fā)展之路。介紹與推進(jìn)袋除塵行業(yè)快速邁向工業(yè)3.0,適時推進(jìn)4.0,將是袋除塵行業(yè)今后的一項重要工作。
在以德國、美國為主導(dǎo)的先進(jìn)國家正向工業(yè)4.0邁進(jìn)的時代,智能制造和智能工廠已展示在我們面前,我國袋除塵行業(yè)將面臨新的挑戰(zhàn)與機遇。已成為鋼鐵、水泥、電力等行業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)一部分的袋式除塵系統(tǒng)必須順應(yīng)工業(yè)4.0的需求,即必須滿足智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程的需求。我國現(xiàn)有袋除塵制造行業(yè),僅少數(shù)企業(yè)處于工業(yè)2.0或接近于工業(yè)3.0,大多數(shù)企業(yè)尚處于工業(yè)1.0階段。巨大的差距需要從國家及行業(yè)層面推進(jìn)行業(yè)的整合與發(fā)展。
袋式除塵行業(yè)以絕對產(chǎn)值而言仍很弱小,與我國的經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)不相適應(yīng)。我國電力、鋼鐵、水泥、有色冶金產(chǎn)量都居世界第一,其他一些行業(yè)的產(chǎn)量也在全球名列前茅,但這些又都是工業(yè)煙塵和粉塵污染嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)。我國煙塵的排放量居世界前列,國內(nèi)各地的灰霾天氣常態(tài)化出現(xiàn)。由此看來,包括袋式除塵在內(nèi)的我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)還有很大的發(fā)展空間,袋式除塵對控制我國大氣污染將起到舉足輕重的作用。我國袋式除塵的民營企業(yè)占行業(yè)企業(yè)總數(shù)的90%以上,小型企業(yè)居多,集中度不高,許多企業(yè)在低水平上徘徊,彼此低價競爭,影響了產(chǎn)品質(zhì)量的提高、技術(shù)的進(jìn)步和行業(yè)的健康發(fā)展。袋式除塵委員會將繼續(xù)鼓勵、引導(dǎo)有實力的企業(yè)走上市融資的道路,以利于這些企業(yè)在行業(yè)內(nèi)整合資源、并購重組,擴大行業(yè)集中度。
袋式除塵行業(yè)會員單位中的骨干企業(yè),如主要服務(wù)鋼鐵行業(yè)的江蘇科林、中鋼天澄、武進(jìn)東方;服務(wù)電力行業(yè)的福建龍凈、浙江菲達(dá)、江蘇新中、浙江潔達(dá)、清華同方;服務(wù)水泥等行業(yè)的合肥水泥院、天津仕名、河南中材、浙江潔華、西礦環(huán)保、安徽盛運等企業(yè),年產(chǎn)值都在億元以上,這些企業(yè)都有精良的生產(chǎn)裝備和健全的質(zhì)量管理體系,業(yè)務(wù)也從傳統(tǒng)的設(shè)備制造有意識地向大氣污染治理工程總包、運營服務(wù)和BOT一條龍服務(wù)轉(zhuǎn)型。
生產(chǎn)纖維、濾料、配件的骨干企業(yè)泰和新材、長春高琦、廈門三維絲、撫順恒益、南京三五二一、上海凌橋、上海博格、中材科技、上海袋配、蘇州協(xié)昌、上海尚泰等也根據(jù)市場需求向品種多樣化和客戶定制方面轉(zhuǎn)變。
我國袋式除塵的骨干企業(yè)都具有向包括發(fā)達(dá)國家在內(nèi)的國際市場提供袋式除塵裝備和環(huán)保工程總承包的資質(zhì),以及提供袋式除塵技術(shù)、裝備和配件的能力。福建龍凈、浙江菲達(dá)、江蘇科林、浙江潔達(dá)、中鋼天澄、河南中材、合肥水泥院、浙江潔華、西礦環(huán)保、安徽盛運等企業(yè),以及濾料生產(chǎn)骨干企業(yè)的配套出口都有增長,但與其它行業(yè)相比,要成為世界袋式除塵器加工基地還有很長的路要走。
7.2.1 需要國家的支持和行業(yè)的創(chuàng)新
20世紀(jì)80年代,國家多個部委將我國袋式除塵和電除塵技術(shù)的研究、引進(jìn)、開發(fā)列入國家攻關(guān)和重大開發(fā)計劃,安排了很多項目,對我國除塵技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起了極大的推動作用。那一時期袋式除塵技術(shù)處于從無到有階段,通過對引進(jìn)技術(shù)、設(shè)備進(jìn)行消化和技術(shù)不斷研發(fā)創(chuàng)新,袋式除塵技術(shù)和裝備才有了今天這樣的局面。當(dāng)前,國家和民眾對大氣污染治理提出了更嚴(yán)格的環(huán)保要求,PM2.5、二噁英、汞和重金屬的控制也均對袋式除塵技術(shù)提出了新的課題,技術(shù)創(chuàng)新和新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍然需要國家在財力、稅收優(yōu)惠等方面的扶持和支持。
在技術(shù)創(chuàng)新方面,有些項目單靠企業(yè)自身的力量難以完成,需要國內(nèi)有技術(shù)實力的科研院所和大專院校協(xié)同努力,更需要國家有關(guān)部門的支持。袋式除塵委員會將根據(jù)國家環(huán)保形勢和國內(nèi)實際情況,聯(lián)合相關(guān)高校、科研機構(gòu)、骨干企業(yè)構(gòu)建團隊,為治理我國常態(tài)化的霧霾天氣,控制PM2.5等超細(xì)顆粒物的污染,向國家有關(guān)部門提出科研立項建議,并促進(jìn)企業(yè)提高自身創(chuàng)新能力。
7.2.2 打造名牌產(chǎn)品,提高競爭力,擴大國內(nèi)外市場份額
袋式除塵行業(yè)內(nèi)的小微企業(yè)居多,集中度不夠,很多企業(yè)的裝備水平和管理水平都較低,企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模不大且產(chǎn)值不高,在高端市場不能形成很強的競爭力,這種現(xiàn)象在我國濾料生產(chǎn)企業(yè)中尤為突出。
袋式除塵委員會將繼續(xù)為企業(yè)提供技術(shù)咨詢和技術(shù)服務(wù),幫助企業(yè)解決生產(chǎn)和工程中的技術(shù)問題,培養(yǎng)骨干企業(yè),加大產(chǎn)業(yè)化和工程化的力度,促進(jìn)骨干企業(yè)做大做強。同時,積極打造國際品牌,繼續(xù)參與國際間的技術(shù)交流和鼓勵有條件的企業(yè)走向國際市場。為適應(yīng)袋式除塵技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大的形勢,袋委會將在垃圾焚燒行業(yè)和火電行業(yè)的應(yīng)用方面繼續(xù)對相關(guān)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn)。
7.2.3 其它
目前,我國的標(biāo)準(zhǔn)體系尚不健全,政出多門,除塵行業(yè)也一樣,標(biāo)準(zhǔn)不完善。袋式除塵行業(yè)還缺失很多產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),例如:覆膜、涂膜濾料標(biāo)準(zhǔn);兩種及兩種以上纖維的復(fù)合濾料標(biāo)準(zhǔn)等。袋式除塵行業(yè)的新技術(shù)和新產(chǎn)品不斷出現(xiàn),規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了行業(yè)發(fā)展的需要,袋式除塵器產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)體系至今沒有歸口管理。
針對這種狀況,中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會袋除塵委員會(簡稱袋委會)鼓勵有條件的企業(yè)參與國家和各部委的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)制訂,并繼續(xù)與其它行業(yè)聯(lián)合,將本行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品推向更廣闊的市場,進(jìn)一步擴大袋式除塵技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。還將更加密切地推進(jìn)國內(nèi)外袋式除塵企業(yè)同其它行業(yè)用戶間的交流與合作,努力搭建最具實效的對話平臺,使袋式除塵企業(yè)與用戶單位更緊密地接觸交流、加深了解,促進(jìn)袋式除塵行業(yè)更好地為各用戶行業(yè)服務(wù)。
節(jié)能降耗是社會發(fā)展的永恒主題。促進(jìn)袋式除塵技術(shù)的不斷進(jìn)步和行業(yè)的健康發(fā)展、滿足民眾對大氣污染治理的要求、發(fā)展高效節(jié)能的袋式除塵產(chǎn)品,是袋委會的重要工作之一。環(huán)境保護、循環(huán)經(jīng)濟、節(jié)能減排理念貫穿于我國當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展的全過程,我國政府高度重視環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,把環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)加以培育。
袋式除塵器雖然能夠有效捕集微細(xì)粒子,但以往并未將超細(xì)顆粒物的捕集作為技術(shù)發(fā)展的重點。面臨微細(xì)粒子,袋式除塵技術(shù)需要進(jìn)一步提高捕集效率、降低阻力和能耗。當(dāng)前應(yīng)針對PM2.5細(xì)微顆粒的捕集,加強研究和開發(fā)主機、超細(xì)纖維和濾料、測試及應(yīng)用技術(shù)。
需要針對水泥、燃煤電廠、鋼鐵、有色冶金等幾大重污染行業(yè)PM2.5細(xì)微粒子的控制,研究以下課題:新一代水刺濾料;利用計算機模擬設(shè)計超大規(guī)模除塵器的氣流均布優(yōu)化技術(shù)、高效節(jié)能清灰技術(shù);PM2.5低能耗高效率捕集技術(shù);濾袋失效防護與壽命延長技術(shù);除塵裝備可靠性保障技術(shù);粉塵輸運與其他配套技術(shù);袋式除塵器協(xié)同脫汞技術(shù);PM2.5監(jiān)測技術(shù);低阻、高效、氣流分布合理、安全和快裝化的大型主機設(shè)備;建立重污染行業(yè)PM2.5細(xì)微粒子高效控制示范工程。
應(yīng)當(dāng)提升垃圾焚燒、危險廢棄物處理處置尾氣凈化技術(shù),特別加強對有毒有害氣體和顆粒物一體化去除技術(shù)和裝備的研究和開發(fā);研究和開發(fā)去除重金屬的技術(shù)和裝備。
鐵礦燒結(jié)機的機頭煙氣采用“ESP + CFB + BF”組合的脫硫除塵一體化處理技術(shù)已有成功應(yīng)用實例,應(yīng)擴大袋式除塵技術(shù)在燒結(jié)機頭煙氣脫硫除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用。
袋式除塵器在降低阻力方面已經(jīng)取得很大的進(jìn)步,考慮到“節(jié)能減排”的大目標(biāo)以及今后袋式除塵器應(yīng)用越來越廣的局面,仍需加強研究,以期進(jìn)一步降低袋式除塵器的阻力和能耗。
我國耐高溫濾料纖維的開發(fā)和生產(chǎn)雖已取得很大進(jìn)展,但質(zhì)量與國外產(chǎn)品尚有不同程度的差距,還需進(jìn)一步加強這些產(chǎn)品的開發(fā)研究。
水刺濾料是利用高密度布置的高壓高速的微細(xì)水流(或稱“水針”)沖擊纖維網(wǎng), 使網(wǎng)中纖維相互纏結(jié), 制成手感柔軟的非織造濾料,再經(jīng)PTFE膨化涂覆等功能性加工形成高效過濾材料。水刺濾料突破了針刺濾料的局限性,其表面具有像膜一樣的超細(xì)纖維濾料的特征,具有過濾精度高、阻力小、易清灰、使用壽命長等特點,生產(chǎn)效率提高10倍,原材料節(jié)省20%,過濾效果滿足PM2.5控制要求,對提升我國環(huán)保過濾產(chǎn)品的技術(shù)水平有重要的意義。就我國煙塵控制標(biāo)準(zhǔn)從目前的總塵控制提高到PM2.5控制而言,水刺濾料是滿足新標(biāo)準(zhǔn)的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
水煤氣行業(yè)正向高壓制氣方向發(fā)展,壓力越高,產(chǎn)氣率越高。國內(nèi)擬建設(shè)工作壓力0.6M~1.0MPa的制氣系統(tǒng),隨后的目標(biāo)是建設(shè)壓力3M~4MPa的制氣系統(tǒng)。能適應(yīng)這種高壓的袋式除塵技術(shù)和裝備,是亟待研究的課題。
脈沖噴吹是我國袋式除塵器目前主要的清灰方式,其主要部件是脈沖閥。長期以來,我國大型和重要的袋式除塵項目,脈沖閥市場還是由國外企業(yè)所控制。
客觀而言,我國脈沖閥的噴吹性能(即清灰性能)不亞于國外產(chǎn)品,某些指標(biāo)甚至優(yōu)于國外產(chǎn)品。但我國大批量生產(chǎn)的脈沖閥還存在性能不穩(wěn)定的問題,需要加強研究,縮小與國外同類產(chǎn)品的差距,建立質(zhì)量信譽管理體系,提高企業(yè)競爭力,擴大國內(nèi)外主要市場的占有份額。
袋式除塵器的控制已經(jīng)普遍采用PLC、DCS控制系統(tǒng)和工控機(IPC),自控系統(tǒng)的功能更為齊全:對清灰進(jìn)行程控;自動監(jiān)測除塵設(shè)備和系統(tǒng)的溫度、壓差、流量參數(shù),超限報警;對脈沖噴吹裝置、閥門切換、卸灰閥等附屬設(shè)備和部件的工況進(jìn)行監(jiān)測,故障報警;對清灰參數(shù)(周期、持續(xù)時間等)進(jìn)行顯示,各控制參數(shù)的調(diào)節(jié)更加方便。
大型袋式除塵器的自動控制系統(tǒng)仍是以PLC或工控機為核心,需完善智能化、網(wǎng)絡(luò)化的遠(yuǎn)程控制和管理。隨著自動化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,應(yīng)用什么系統(tǒng)不是最重要的,最重要的是需要軟件編程人員和除塵工藝專家共同努力,開發(fā)出適應(yīng)各種工況條件如電爐、高爐煤氣、鋁電解槽、電站鍋爐、水泥回轉(zhuǎn)窯、垃圾焚燒等除塵工藝的專項應(yīng)用軟件,真正使袋式除塵器的控制系統(tǒng)成為用戶、監(jiān)管部門和設(shè)備供應(yīng)商都能隨時確認(rèn)的遠(yuǎn)程智能控制和管理的專家系統(tǒng)。
袋式除塵行業(yè)的發(fā)展必須圍繞《環(huán)保法》、《大氣污染防治法》和解決《環(huán)保產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)》開展工作。我國節(jié)能減排的力度將不斷加大,環(huán)保產(chǎn)業(yè)也在國家拉動內(nèi)需加大投資力度的范圍內(nèi),袋式除塵行業(yè)仍然面臨著發(fā)展的大好機遇。
展望2015年,袋式除塵行業(yè)涉及到的第三方運營服務(wù)領(lǐng)域?qū)涫荜P(guān)注,傳統(tǒng)的電力、水泥、鋼鐵行業(yè)的除塵改造和新興的垃圾焚燒行業(yè)仍然是袋式除塵技術(shù)服務(wù)的主要市場。
2015年是袋式除塵行業(yè)充滿期待的一年,袋式除塵行業(yè)將加速技術(shù)升級,努力創(chuàng)新,實施以質(zhì)取勝和多元化市場戰(zhàn)略,開拓國內(nèi)外新興市場,確保產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。行業(yè)發(fā)展道路漫長而曲折,相信在“依法治國”和民眾對大氣污染治理的需求空前高漲的形勢下,能夠高效控制超細(xì)顆粒物的企業(yè)都會有廣闊的發(fā)展空間。