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2022年袋式除尘行业评述和2023年发展展望

2023-01-16 09:08来源:中国环保产业协会作者:宋七棣、姚群等关键词:袋式除尘超低排放大气污染防控收藏点赞

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一、2022年行业评述

1、主要政策标准

2022年国家继续在生态环境保护、大气污染防控和高质量发展等方面加大政策支持力度,袋式除尘行业也获益良多。

2022年新出台的主要有关政策如下:

4月12日,工业和信息化部、国家发展改革委联合印发《关于化纤工业高质量发展的指导意见》(工信部联消费〔2022〕43号),提出到2025年,规模以上化纤企业工业增加值年均增长5%,化纤产量在全球占比基本稳定。创新能力不断增强,行业研发经费投入强度达到2%,高性能纤维研发制造能力满足国家战略需求。数字化转型取得明显成效,企业经营管理数字化普及率达80%,关键工序数控化率达80%。构建高端化、智能化、绿色化现代产业体系,全面建设化纤强国。《意见》的实施必将给主要以纤维织物为过滤材料的袋式除尘行业带来高质量发展的新契机。

10月22日,生态环境部印发《玻璃工业大气污染物排放标准》《石灰、电石工业大气污染物排放标准》《矿物棉工业大气污染物排放标准》和《印刷工业大气污染物排放标准》等四项大气污染物排放的国家标准,提高了颗粒物等指标的排放要求,有利于充分发挥袋式除尘高效净化的优势。

11月10日,生态环境部、国家发展改革委、科技部、工业和信息化部等十五部门联合发布《深入打好重污染天气消除、臭氧污染防治和柴油货车污染治理攻坚战行动方案》(环大气[2022]08号),提出到2025年,全国重度及以上污染天气基本消除;PM2.5和臭氧协同控制取得积极成效,臭氧浓度增长趋势得到有效遏制。这无疑将继续给以PM2.5高效控制为主的袋式除尘行业带来新机遇。

以上政策和新标准的发布实施,进一步明确了大气污染控制的目标,指引了袋式除尘产业的发展方向,为袋式除尘行业和企业提振了强劲的发展动力和信心。

2、行业发展

根据2022年袋式除尘行业初步调查,从事袋式除尘行业的注册企业175家,分布在全国26个省(直辖市),其中主机企业、科研机构和高校近50家,纤维和滤料100余家,配件和测试仪器10余家。2022年行业总产值预计约200亿元,利润约19亿元,利润率9.5%左右,受疫情影响,行业产值和利润均略有下降。

袋式除尘受政策驱动明显,目前我国工业烟气超低排放已呈常态化要求,袋式除尘在颗粒物超低排放中始终发挥着主力军的作用,也是烟气多污染物协同控制不可或缺的主流技术和装备,特别是在以钢铁行业为首的非电行业超低排放改造中作用显著。同时,2022年越来越多的企业践行“减污降碳”的要求,新的技术成果不断涌现,我国袋式除尘技术已逐步进入国际先进行列,部分核心技术达到国际领先水平。

行业的突出问题主要包括:民营中小企业比例很高,规模普遍较小,企业技术创新能力和动力不足;产品附加值低,行业企业利润低;货款回笼困难,资金紧缺,发展受限。此外,行业自律及不规范竞争也是多年痼疾。这些问题均需行业和企业持续改进,也需国家和社会共同关注,合力解决。

3、关键技术

1)大型烧结机头烟气袋式除尘技术中钢天澄的大型机头烟气袋式除尘技术继首台套示范工程连续稳定运行超15个月后,又在莱钢400㎡大型烧结机上建成投运,成功实现大型烧结机头全烟气袋式除尘示范(图1),运行阻力基本保持在700~900Pa之间,节能降耗和减污降碳效果显著。

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图1 莱钢400㎡大型烧结机头全烟气袋式除尘示范工程

2)预荷电滤筒除尘技术

中钢天澄和广州华滤联合完成了全球首台套预荷电滤筒除尘器示范工程,2022年10月已在宝钢二炼钢3×300t转炉二次除尘项目中建成投运(图2),该除尘器处理烟气量300万m³/h,是目前全球最大的预荷电+滤筒除尘设备,运行阻力小于500Pa,较常规除尘技术低近50%,节能降碳效果显著,具有很好的示范作用。

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图2 全球首台套预荷电滤筒除尘技术应用

3)陶瓷滤管除尘脱硝一体化技术

陶瓷纤维滤管具有耐高温、过滤精度高、长寿命以及同时除尘脱硝的显著优势。以前该技术多依靠进口,近几年,安徽紫塑、浙江志远、山东工陶院、杭州琦富、中天威尔、赛莱飞特等企业相继开发了自己的技术和产品,并在玻璃窑烟气、焦炉烟气等高温烟气场合有较多应用(图3),实现了烟气颗粒物和氮氧化物的超低排放。

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图3 国产陶瓷滤管在马钢焦炉烟气超低排放中的应用

4)高温除尘SCR脱硝一体化技术

福建远致环保针对水泥生产工艺提出的金属滤料高温除尘SCR脱硝一体化新技术,将机械除尘、电除尘(可依需选择配置)和袋式除尘多级除尘有机融合为一体,充分利用各种除尘方式的优点,有效解决预除尘、氨逃逸、催化剂流场均匀性、催化剂堵塞及磨损等问题,实现烟气的高效净化。2022年,在水泥、生物质、锂电、铅业等行业有多台套应用案例(图4)。测试表明,颗粒物浓度<10mg/m3,氮氧化物NOx<30mg/m3,氨逃逸浓度低于2.5mg/m3,且性能稳定。

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图4 高温除尘脱硝一体化技术在赣锋锂业回转窑窑头烟气净化中应用

5)节能型高通量覆膜滤料

厦门格锐特环保公司研发的安及赛节能型覆膜滤料获得成功,该产品将聚四氟乙烯树脂特性、双向拉伸微孔膜理论、基材结构设计创新、高温热压覆膜技术原理等多种理论与技术相结合,突破了传统覆膜滤料透气量低于50L/dm2·min的瓶颈,实现了阻力降低40%,清灰周期延长2倍以上。该产品自研发上市以来,已实现了燃煤电厂、钢铁、水泥、垃圾焚烧发电等领域的工程应用(图5)。

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图5 节能型高通量覆膜滤料在山东某自备电厂锅炉烟气净化中的应用

二、2023年发展展望

1、袋式除尘将继续保持除尘行业的主力军作用

随着国家生态环境保护“十四五”规划的全面实施,以及污染防治攻坚战和非电行业超低排放的深入推进,预计2023年袋式除尘仍将担当除尘行业的主力军,并引领颗粒物高效净化领域的科技创新,有更多新技术和新材料将应用到超高温、超高湿和高腐蚀等复杂恶劣工况,保障减污降碳效果。

2、大型烧结机头(球团)烟气袋式除尘扩大应用

大型烧结机头(球团)烟气袋式除尘是我国自主研发并成功应用的科技成果。随着首台套示范工程近一年半的稳定运行,逐渐显示出其节能减排、减污降碳和保产增产等优势,目前,国内共有6台套建成投运或正在实施。最大应用规模为400㎡(实际运行480㎡)烧结机,设计烟气量为288万m³/h,已连续稳定运行近8个月,性能指标优异。其中,颗粒物排放<5mg/m³,运行阻力700~900Pa。

3、节能降碳及功能化新装备将备受市场青睐

随着国家“双碳”战略的实施,袋式除尘如何适应节能降耗和节省钢耗是新的研究方向。其中,顶部垂直进风除尘器是我国原创发明的新型袋式除尘设备,具有结构阻力低和节省钢耗等显著特点,近两年的应用已越来越多。此外,具有“一机多能”的催化过滤除尘器、陶瓷滤管除尘脱硝一体化设备、袋式除尘叠加催化脱硝上下组合式净化装置以及新型竖向叠加的立式袋式除尘器等在工业领域的应用将日渐成熟和广泛。

4、超高温烟气袋式除尘进展加速

随着国产陶瓷纤维、金属纤维等耐高温新材料的成功开发与应用,耐温可达240℃的超高温袋式除尘技术在加热炉、玻璃窑、水泥窑、锂电、铅业、生物质发电等领域已有较多成功的工程应用。

5、工业滤筒和褶皱滤袋的需求量持续攀升

工业滤筒和褶皱滤袋均可大幅增加过滤面积,降低过滤风速和阻力,有利于实现颗粒物超低排放。其改造方法相对简单和快捷、工程量较小、工期短,适合现场空间受限、含尘浓度不高、烟气湿度较低、粘性较小的除尘改造项目。2023年此类产品需求量将持续攀升。

6、除尘协同脱汞技术发展可期

研究和工程实践表明,袋式除尘具有良好的协同脱汞作用,对颗粒汞的脱除率可达96.38%,对气态汞的脱除率达35.22%。采用袋式除尘器结合湿法烟气脱硫,在燃用高汞煤时烟气中汞排放可达到0.03mg/m³的限值要求。随着生态环境部《关于进一步加强重金属污染防控的意见》的实施,除尘协同脱汞将成为未来技术发展和市场关注的热点。

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