袋式除尘行业2016年发展综述

6.3燃煤锅炉烟气协同治理技术

我国煤电烟囱是高架点污染源，中小锅炉是低架面污染源，其烟尘、SO2、NOX、汞等污染物的排放量分别占国内排放总量的30%~45%，造成严重的区域性空气污染。长期以来，我国电站燃煤锅炉电除尘器独领风骚，中小型锅炉大都被湿式电除尘器统治，20世纪才开始使用袋式除尘器，并启动脱硫、脱硝治理。据西安热工院对55台燃煤锅炉的调研，多数烟囱出口处形成“石膏雨”。PM2.5细颗粒物和SO2、NOX等气态前体物造成雾霾频发，严重影响人们的生活质量和“美丽中国”的建设。面对我国日趋严重的大气污染形势，各有关部门及企业组织研讨，推出多种“燃煤电厂超低排放协同治理技术路线”实施示范工程。

以超净电袋复合除尘为核心的超低排放协同治理技术，采用前脱硝(SCR)+降温(FGC)+电袋复合除尘(ESP+BF)+湿法脱硫(WFGD)+升温(FGR)的协同治理组合工艺，是燃煤锅炉烟气超低排放协同治理的创新型配置。

以循环流化床脱硫与袋式除尘为核心的超低排放全干法协同治理技术的原理是：循环流化床(CFB)锅炉燃料在炉内多次循环，同时采取二次配风、欠氧燃烧，以及喷钙脱硫等措施，可燃用无烟煤、贫煤、煤矸石，属于节能环保型锅炉，大都匹配300MW以下发电机组，在中小型电厂及供热中心占相当大份额。我国现有CFB锅炉3000余台，总装机6300MW。CFB锅炉尾部烟气具有颗粒物浓度较高、SO2和NOX含量较低的特点，适宜使用以循环流化床脱硫与袋式除尘为核心的全干法协同治理超低排放技术。

6.4水泥行业以窑尾袋式除尘技术为核心的协同治理技术

从水泥工业污染物的来源和产生机理看，一种污染物的控制措施会对另一种污染物的减排产生一定的协同效应，水泥行业污染减排的协同治理能有效地实现传统污染物和温室气体减排的“双赢”。我国已经开展了对水泥行业的颗粒物、氮氧化物等多污染物协同控制管理和治理技术的研究，开发了适合我国国情、经济可行、具有自主创新的多污染物协同控制技术和综合监管体系建设。核心技术是“低氮燃烧+烟气脱销+余热锅炉+袋式除尘器”的组合式协同处理工艺，利用高效袋式除尘器收集细颗粒物与吸有毒有害物(如脱汞)，最终回窑高处理，实现热能的最大利用和多种污染物的协同治理。

该组合为全干法工艺，节能节水，物料循环利用，用水泥窑的高钙飞灰作为吸附剂，滤袋表面粉尘层参与协同吸附，收下的颗粒物返回工艺系统。协同控制指标：NOX排放浓度小于320mg/Nm3;颗粒物排放浓度小于10mg/Nm3，最低达到5mg/Nm3;PM2.5脱除率大于90%;脱汞效率60%~90%;汞排放浓度小于1μg/Nm3。

6.5袋式除尘技术在烟气多污染物协同控制中发挥重要作用

袋式除尘器在有效去除PM10、PM2.5细微粒子的同时，还可以兼顾去除SO2、汞和二英等其它污染物。有资料表明，干法、半干法脱硫时，袋式除尘器可提高脱硫效率8%。多年来我国袋式除尘器已经较好地应用于城市垃圾焚烧烟气净化处理系统，颗粒物排放浓度可控制在2.3~4.0mg/Nm3，二英排放浓度可控制在0.018~0.040ngTEQ/Nm3，为脱酸需要，设备阻力定位在1300~1800Pa范围内，滤袋寿命可达4年以上。电力行业某300MW锅炉机组将原采用的电除尘器改为袋式除尘器，经检测，煤中汞含量0.51mg/kg，袋式除尘器出口颗粒物浓度12.71mg/m3，汞排放浓度5.96μg/m3，袋式除尘器对总体汞的脱除率可达72.55%，对颗粒汞的去除率为96.38%，对气态汞的去除率为35.22%，事实证明袋式除尘器确实具有多污染物协同去除的功能。

燃煤电厂锅炉机组烟气净化典型工艺为：低氮燃烧器-SCR-空气预热器-袋式除尘器(电袋)-湿法脱硫。该工艺中袋式除尘器除承担颗粒物捕集外，还能避免脱硫塔结垢等问题，保障脱硫塔可靠运行，如果脱硫塔烟速控制在3.2~3.5m/s、除雾器排放液滴在45mg/m3以下时，即使不设湿式电除尘器，同样达到超低排放的效果，在经济上也是最为合理的。

6.6袋式除尘在烟气多污染物协同控制上更为经济

不同技术路线采用不同主流技术，可以达到同样的治理效果，但是，深究其综合技术经济性能，体现在“性价比”是不一样的。通过经济分析，袋式除尘(包括电袋复合除尘)是在所述协同控制技术路线中应用最广泛、最有效的主流技术，这归功于袋式除尘器是一种干法除尘设备，具有稳定高效的除尘功能和对多种污染物的协同控制能力，综合技术经济性优良，性价比最高。所以，以袋式除尘为核心的协同控制技术必将成为我国大气污染治理可持续发展的技术路线。

7袋式除尘器大型化和系列化设计

7.1袋式除尘器大型化

为了满足电力、钢铁、水泥等行业生产规模和设备容量的迅速扩大，袋式除尘设备大型化是必然结果，单机处理风量由原来的十几万m3/h提升到100万m3/h、200万m3/h，单项工程100MW锅炉机组的最大处理风量达到560万m3/h。过滤面积为2000m2、1万m2、2万m2、5万m2、8万m2。

设备大型化设计是袋式除尘技术进步最为显著的标志，大型化不是简单的体积增大，涉及到大型袋式除尘器的结构安全、应力计算、气流分布、模块化设计、运输与安装、清灰制度、运行可靠性、滤料制造以及滤袋缝制技术、事故防范措施等关键技术，均已取得突破。

7.2袋式除尘器系列化与多样性

我国袋式除尘器产品已形成多个系列化，以满足各工业行业不同需求。火电行业机组容量由100MW、200MW、600MW到1000MW;水泥行业单条生产线由3000t/d、4000t/d、5000t/d、1万t/d到1.2万t/d;钢铁行业单座高炉炉容由700m3、1000m3、2000m3到4000~5300m3。

国内自主开发的具有国际领先水平的高炉煤气袋式除尘器规格有DN4000mm、DN5200mm、DN6000mm及DN6500mm，单体过滤面积由原来的约600m2，增加到现在的1100~1650m2，以满足2000m3至5500m3大型高炉煤气净化需要。首钢、武钢、太钢、宝钢、莱钢、包钢、通钢、承钢、韶钢等企业通过新建或改造，已实现高炉煤气袋式除尘。

据不完全统计，全国已有超过100余座高炉采用干法袋除尘技术，包括各种容积的大型高炉，其中最大的高炉容积为5800m3，各个行业配套的袋式除尘产品也已走出国门。

袋式除尘器型式设计呈多样化，以满足不同场合炉窑烟气净化需求。包括：长袋低压脉冲袋式除尘器、直通均流式袋式除尘器、回转喷吹脉冲袋式除尘器、电袋复合除尘器、阶梯式袋式除尘器、圆筒体煤气袋式除尘器、外滤分室反吹袋式除尘器、滤筒式袋式除尘器和预荷电袋滤器等。

7.3应用计算机技术开展工程设计

我国袋式除尘设备设计和工程设计能力显著提升，国家制定了相关工程设计规范和产品规范，实现了设备大型化设计，除尘器产品形成了系列化，企业通过不断科技创新，开发了多种型式的低阻高效袋式除尘器结构，在大型电站锅炉除尘、高炉煤气干法净化、烧结烟气协同净化、气流分布和除尘器结构安全设计等方面取得了突破，较好地满足了我国电力、钢铁、水泥、有色、垃圾焚烧等重点行业快速发展的需求，促进了我国袋式除尘技术、装备水平和产业跨越式发展，袋式除尘器设计性能已接近或达到国外同类产品性能。

目前，计算机三维技术已广泛应用于袋式除尘设备设计和工程设计,提高了设计效率，减少了设计差错。零部件标准化设计。袋式除尘器要形成产品系列化，零部件标准化是设计基础，利用三维技术对各零部件进行三维建模，在此基础上对整体结构和各零部件优化设计，建立了各种数据库，如专用材料库、标准件库、紧固件库、人孔门库、节点大样等。

设备方案设计快捷化。三维设计技术具有直观、准确和快速的优势，在除尘器选型计算完成后，首先进行除尘器三维设计，再进行模拟组装布置设计，方案设计过程中会反映各部件之间的关系，还可以模拟安装工程，方案确定后快速生成设备材料表。

设备设计和工程设计高效准确。三维设计其三维造型、曲面设计、参数化驱动功能大幅度提高了产品设计速度和设计质量，同时，三维设计软件包含装配模拟、检验、计算机辅助设计和计算机辅助制造功能，可在装配状况下修改零配件设计、可在设计过程实现模拟制造、装配、安装、检查设计缺陷等，高效准确完成工程设计和产品研发。

8袋式除尘制造与运营进展

8.1袋式除尘制造业

无论从规模还是生产装备及制造水平看，我国的袋式除尘制造业还是处于发展阶段，民营企业占90%以上，小型企业居多，集中度不高，装备和管理水平普遍不高，低价竞争、企业效益差影响了新技术、新产品的研发和产品质量的提高，与我国的经济发展和产业规模不相适应。当今在以德国、美国为主导的先进国家正向工业4.0迈进的时代，智能制造和智能工厂已展示在我们面前，我国袋除尘行业将面临新的挑战与机遇。现有袋除尘制造行业，仅少数企业处于工业2.0或接近于工业3.0，大多数企业尚处于工业1.0阶段，巨大的差距需要从国家及行业层面推进行业的整合与发展。

8.2大型袋式除尘系统的远程智能化的开发

大型袋式除尘器的自动控制系统仍是以PLC或工控机为核心，需完善智能化、网络化的远程控制和管理。随着自动化技术和网络技术的飞速发展，应用什么系统不是最重要的，最重要的是需要软件编程人员和除尘工艺专家共同努力，开发出适应各种工况条件如：垃圾焚烧尾气净化处理系统(包括焚烧量、排放指标、药剂的添加)、电炉、高炉煤气、铝电解槽、电站锅炉、水泥回转窑等除尘工艺的专项应用软件，真正使袋式除尘器的控制系统成为用户、监管部门和设备供应商都能随时确认的远程智能控制和管理的专家系统。

8.3袋式除尘运营与增值服务

我国大气污染治理的投资效率不高，治理效果欠佳，其中一个重要原因是过去“谁污染、谁治理”的政策导向，让排污企业自行治理，其弊端是在监管不到位的情况下就形成“有污染，没治理或应付治理”的现象;通常排污企业缺乏对污染治理技术的了解和专业技术管理人才，“谁污染、谁治理”还为一些缺乏社会责任感的企业偷排和超排等不法行为提供了便利，也给行政部门严格执法带来难题，增加了执法成本和执法难度。

现实问题是袋式除尘器的运行管理需要非常专业化的技术和人才，即使企业配套有很好的袋式除尘器，因缺乏专业的管理和运行维护，除尘不能达到应有的效果。要改变这种现况，必须打破现行的“谁污染、谁治理”的治污模式，采用“污染治理专业化运营管理模式”，由国家制定法律和标准，通过法规强制排污企业将污染治理交给专业化公司实施，由专业化治理公司负责污染物处理达标，这应该是我国治污和袋式除尘行业发展的必然趋势。

9袋式除尘行业展望

大气污染治理是一个长期的过程，我国袋式除尘行业的许多新技术推广使用还面临许多困难和问题，必须得到国家各部门的重视与支持。环保产业的发展，政策及法律的逐步完善是最主要的推动因素，袋式除尘产业的发展也如此。可以预见，随着我国环保执法和监管力度的加大，以及与环保法相配套的法规、政策的实施，必将成为环保产业今后持续发展的推动力，进一步推动我国袋式除尘技术的发展。不容置疑，特殊排放和超低排放的广泛实施，必将给袋式除尘行业带来新的挑战和新的机遇。

“十三五”期间，袋式除尘器仍需要进一步加大技术创新，主要表现在：1)进一步提高细微颗粒物捕集效率，排放浓度小于10mg/Nm3;2)进一步降低运行阻力，可望能耗下降30%;3)强化袋式除尘器与脱硫、脱硝、脱汞、脱二英等协同控制，强化袋式除尘与VOCs控制的联合，一体化技术成为方向;4)各种材料超细纤维及其滤料的研制与应用将加快，成为热点;超高温过滤材料研发进程将加快，需求较大。

针对目前袋式除尘行业企业规模小、装备差、技术水平不高的现状，针对行业竞争无序、乱象丛生的现实，袋式除尘委员会将以行业自律为工作重点，引导企业诚实守信，放弃恶性竞争，重归理性，倡导企业稳健发展。同时，利用资本运作，改变产品结构和盈利模式，提高产业的集中度，提高行业的核心竞争力。