廢氣處理設(shè)備,污水處理工藝

2021年袋式除塵行業(yè)發(fā)展評述和2022年發(fā)展展望

2022/3/17 23:32:02

歲末年初,為了及時(shí)反映環(huán)保產(chǎn)業(yè)過往一年的發(fā)展動態(tài),預(yù)測新一年的發(fā)展趨勢,我會組織各分支機(jī)構(gòu)編寫了《2021年行業(yè)發(fā)展評述和2022年發(fā)展展望》,供環(huán)保企事業(yè)單位、專家和管理者參考。


一、2021年行業(yè)評述


1、主要政策


2021年國家繼續(xù)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)、生態(tài)文明建設(shè)方面加大政策支持力度,同時(shí)持續(xù)出臺優(yōu)撫政策,減輕中小企業(yè)稅收負(fù)擔(dān),袋式除塵企業(yè)也受益其中。2021年新出臺的主要有關(guān)政策如下:


2021年11月,中共中央發(fā)布了《中共中央國務(wù)院關(guān)于深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見?》,明確了堅(jiān)持方向不變、力度不減;堅(jiān)持問題導(dǎo)向、環(huán)保為民;堅(jiān)持精準(zhǔn)、科學(xué)、依法治污;堅(jiān)持系統(tǒng)觀念、協(xié)同增效;堅(jiān)持改革引領(lǐng)、創(chuàng)新驅(qū)動五項(xiàng)工作原則。到2025年,生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善,主要污染物排放總量持續(xù)下降,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2020年下降18%,地級及以上城市細(xì)顆粒物(PM2.5)濃度下降10%,空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)比率達(dá)到87.5%,重污染天氣、城市黑臭水體基本消除,土壤污染風(fēng)險(xiǎn)得到有效管控,固體廢物和新污染物治理能力明顯增強(qiáng),生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性持續(xù)提升,生態(tài)環(huán)境治理體系更加完善,生態(tài)文明建設(shè)實(shí)現(xiàn)新進(jìn)步。到2035年,生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn),美麗中國建設(shè)目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)。這無疑對以細(xì)顆粒物高效凈化為主要對象,多污染物協(xié)同凈化為核心目標(biāo)的袋式除塵行業(yè)起到了強(qiáng)有力的政策支撐作用,行業(yè)市場需求可期。


2021年3月,國家發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于加快推動制造服務(wù)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》(發(fā)改產(chǎn)業(yè)〔2021〕372號),旨在增強(qiáng)制造服務(wù)業(yè)質(zhì)量效益、創(chuàng)新能力、資源配置效率,支撐和引領(lǐng)制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,重點(diǎn)提升制造服務(wù)業(yè)專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、品牌化、數(shù)字化、國際化發(fā)展水平。這些政策有利于廠礦企業(yè)環(huán)保設(shè)施的穩(wěn)定高效運(yùn)行以及環(huán)保企業(yè)生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品、提供高品質(zhì)服務(wù),助力行業(yè)持續(xù)健康良性發(fā)展。


同月,國家稅務(wù)總局、國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《關(guān)于落實(shí)從事污染防治的第三方企業(yè)所得稅政策有關(guān)問題的公告》(公告2021年第11號),旨在進(jìn)一步落實(shí)從事污染防治的第三方企業(yè)所得稅優(yōu)惠政策。為行業(yè)企業(yè)減負(fù),同時(shí)繼續(xù)加大對民營企業(yè)綠色金融和綠色技術(shù)創(chuàng)新的支持力度,特別是對中小微企業(yè)提供了有力的稅收政策保障與支撐,也進(jìn)一步增強(qiáng)了行業(yè)企業(yè)的發(fā)展信心。


以上政策的發(fā)布實(shí)施,環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo),為以中小民營企業(yè)為主的袋式除塵行業(yè)和企業(yè),提振更足的發(fā)展動力和信心。


2、行業(yè)發(fā)展


根據(jù)2021年袋式除塵行業(yè)初步調(diào)查摸底,從事袋式除塵行業(yè)的注冊企業(yè)170余家,分布在全國26個(gè)省(直轄市),其中科研、高校和主機(jī)企業(yè)近50家,纖維和濾料100余家,配件和測試儀器10余家。2021年行業(yè)總產(chǎn)值預(yù)計(jì)約200億元,利潤約19.5億元,利潤率10%左右,在疫情常態(tài)化防控下,行業(yè)產(chǎn)值和利潤均在逐步回升。


袋式除塵受政策驅(qū)動明顯,目前超低排放已常態(tài)化,特別是以鋼鐵行業(yè)為首的非電行業(yè)的超低排放改造呈加速推進(jìn)態(tài)勢,全國鋼鐵、水泥企業(yè)超低排放改造接近70%,有色、玻璃、陶瓷行業(yè)超低排放改造接近50%,同時(shí),越來越多的行業(yè)企業(yè)開始踐行“減污降碳”的新要求。


3、關(guān)鍵技術(shù)


(1)燒結(jié)機(jī)頭煙氣袋式除塵取得重大突破


燒結(jié)機(jī)頭煙氣具有高負(fù)壓、溫度波動范圍大、高含濕量、高含氧量以及含有SO2、NOx高腐蝕性氣體等復(fù)雜特性,燒結(jié)機(jī)頭煙氣袋式除塵一直是公認(rèn)的世界性難題,也是袋式除塵的“禁區(qū)”。


中鋼天澄2017年開始開展針對性專項(xiàng)研究,開發(fā)燒結(jié)機(jī)頭專用袋式除塵器結(jié)構(gòu)、專用過濾材料和成套保護(hù)性工藝技術(shù),并分別在球團(tuán)和燒結(jié)機(jī)頭煙氣上開展累計(jì)3年的熱態(tài)試驗(yàn),取得了成功和突破。


2021年中鋼天澄與新余鋼鐵共同合作,在新鋼7#360m2燒結(jié)機(jī)上建設(shè)全球“首臺套”大型燒結(jié)機(jī)頭煙氣袋式除塵示范工程(如圖1),并成功投運(yùn),截止目前已穩(wěn)定運(yùn)行逾3000h。主要運(yùn)行數(shù)據(jù)如下:顆粒物排放濃度5.1mg/m3,設(shè)備過濾阻力500Pa~800Pa,與燒結(jié)機(jī)同步作業(yè)率達(dá)到100%,顯著降低了設(shè)備阻力和運(yùn)行能耗,比現(xiàn)役靜電除塵器綜合能耗減少20%以上,節(jié)約鋼耗約30%,節(jié)能減排和減污降碳效果顯著,市場前景可期。


(2)大型燒結(jié)煙氣多污染物協(xié)同凈化技術(shù)擴(kuò)大應(yīng)用


龍凈環(huán)保開發(fā)的大型燒結(jié)機(jī)煙氣單CFB干法脫硫塔+BF袋式除塵+超大型單SCR脫硝協(xié)同技術(shù),首次應(yīng)用于450m2大型燒結(jié)機(jī)煙氣多污染物控制(圖2),超大型單CFB干法脫硫塔無縫集成超大型單SCR脫硝反應(yīng)器的方案中袋式除塵起到關(guān)鍵性作用,自去年在某鋼廠450m2燒結(jié)機(jī)超低排放裝置成功投運(yùn)以來,運(yùn)行良好,出口污染物排放指標(biāo)均優(yōu)于國家超低排放要求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了多污染物高效協(xié)同凈化和廢水近零排放,運(yùn)行成本低,受到用戶的高度肯定。該項(xiàng)技術(shù)在2021年繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用,完成了多套優(yōu)質(zhì)工程項(xiàng)目。


(3)多功能過濾材料開發(fā)取得顯著進(jìn)展


功能濾料可協(xié)同催化脫硝、脫二噁英和脫除VOCS等污染物,是研究熱點(diǎn)之一。近年來,清華大學(xué)、中科院過程所、中天威爾、福建遠(yuǎn)致環(huán)保、龍凈環(huán)保、科林環(huán)保等單位相繼開展了多功能濾料和催化陶瓷濾管產(chǎn)品研發(fā)及工程應(yīng)用研究。


2021年福建遠(yuǎn)致環(huán)保在催化濾料方面取得了突破,并已有小批量應(yīng)用,脫硝效率多在70%~80%之間。其中,在江蘇常熟某玻璃熔窯煙氣多污染物協(xié)同凈化項(xiàng)目中(如圖3),采用“SDS脫硫+觸媒陶瓷濾筒除塵脫硝一體化”技術(shù)路線,主要污染物排放濃度:顆粒物為2.9 mg/m3~5.9mg/m3,SO2為19mg/m3~21mg/m3,NOx為46mg/m3~51mg/m3,實(shí)現(xiàn)了超低排放。


2021年12月11日,中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織召開了福建龍凈環(huán)保申請的“HLT型高溫復(fù)合濾筒塵硝協(xié)同脫除裝備”成果鑒定會,該成果是龍凈環(huán)保針對玻璃窯爐、水玻璃窯、生物質(zhì)鍋爐煙氣溫度高、成分復(fù)雜、污染物濃度高等工況條件,自主研發(fā)的塵硝協(xié)同脫除裝備,該裝備以復(fù)合脫硝催化劑的無機(jī)纖維濾筒(復(fù)合濾筒)為核心處理部件,通過將脫硝催化劑植入濾筒內(nèi)部,實(shí)現(xiàn)顆粒物、氮氧化物等多污染物協(xié)同治理。該成果在低阻、高效無機(jī)纖維濾筒制備及寬溫度窗口(200℃~400℃)催化劑植入濾筒等方面具有創(chuàng)新性,已在玻璃窯、生物質(zhì)鍋爐、石灰窯等工業(yè)窯爐多污染物高效協(xié)同脫除中成功應(yīng)用(圖4),顆粒物、二氧化硫和氮氧化物出口濃度分別低于10mg/m3、35mg/m3和50mg/m3??屏汁h(huán)保技術(shù)有限責(zé)任公司通過2018年度省重點(diǎn)研發(fā)產(chǎn)業(yè)前瞻項(xiàng)目(基于濾袋催化協(xié)同的垃圾焚燒煙氣凈化一體化技術(shù)研究)的實(shí)施,聯(lián)合南京工業(yè)大學(xué)和福建遠(yuǎn)致環(huán)保,開發(fā)了催化濾袋協(xié)同垃圾焚燒煙氣塵、硝、硫、二噁英等多污染物短流程凈化技術(shù),該技術(shù)以多功能袋式除塵器為核心反應(yīng)器,在除塵的同時(shí)將NOx和PCDD/Fs脫除,具有流程短、能耗低、占地省、無需再濕法脫酸及“脫白”,適合垃圾等焚燒煙氣凈化系統(tǒng)提標(biāo)改造項(xiàng)目。2021年10月完成了建于江蘇某垃圾焚燒廠的工業(yè)試驗(yàn)裝置(圖5),第三方性能檢測表明,煙氣溫度在180℃條件下脫硝效率≥70%,隨著溫度提升,效率最高可達(dá)85%以上,可以穩(wěn)定滿足垃圾焚燒煙氣氮氧化物排放濃度低于80mg/m3的要求。同時(shí)還能有效脫除二噁英,綜合脫除效率90%以上。(4)高溫除塵SCR脫硝一體化新技術(shù)


雖然高溫SCR脫硝是成熟技術(shù),但對水泥行業(yè)需有針對性解決措施。福建遠(yuǎn)致環(huán)保通過技術(shù)攻關(guān),提出了高溫除塵SCR脫硝一體化新技術(shù),該技術(shù)將機(jī)械除塵、電除塵和袋式除塵三級除塵有機(jī)融合為一體,充分利用三種除塵方式的優(yōu)點(diǎn),有效解決預(yù)除塵、氨逃逸、催化劑流場均勻性、催化劑堵塞及磨損等問題,實(shí)現(xiàn)煙氣多污染物協(xié)同高效凈化。目前已在水泥和生物質(zhì)鍋爐等行業(yè)成功應(yīng)用(圖6)。測試表明,治理后煙氣顆粒物濃度<10mg/m3,氮氧化物濃度<30mg/m3,氨逃逸低于2.5mg/m3。


科林環(huán)保開發(fā)了金屬纖維袋除塵器,在石化行業(yè)加氫催化劑的生產(chǎn)廢氣除塵脫硝項(xiàng)目得到了推廣應(yīng)用,金屬纖維袋除塵器設(shè)置在SCR脫硝單元前,高溫除塵的同時(shí)有效保護(hù)了蜂窩催化劑,該技術(shù)工藝得到了客戶的高度認(rèn)可。


(5)密閉鐵合金爐煤氣干法凈化技術(shù)取得重大突破和進(jìn)展


鐵合金行業(yè)屬于高污染行業(yè),密閉鐵合金爐冶煉過程產(chǎn)生的煙氣中煤氣含量高,回收利用價(jià)值大。但國內(nèi)外密閉鐵合金爐煤氣凈化大多采用濕法凈化工藝,存在系統(tǒng)設(shè)備極易結(jié)垢堵塞、能耗高、水資源消耗大等缺陷。雖然國外以挪威??瞎緸榇淼墓疽延懈煞▋艋夹g(shù),但其工藝仍存在流程長、設(shè)備繁多、故障率高、能耗高等缺點(diǎn)。


“十三五”期間,中鋼天澄承擔(dān)的國家重點(diǎn)專項(xiàng)“密閉鐵合金爐煤氣干法凈化技術(shù)及示范”課題研究取得重大突破和進(jìn)展,形成了具有國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)和成果,具有顯著的節(jié)能降碳效益。目前,正在2×75000KVA密閉鐵合金爐上開展“首臺套”工程示范建設(shè)。


二、行業(yè)主要問題與困難


1、存在的主要問題


(1)2021年盡管市場需求量持續(xù)走高,企業(yè)訂單穩(wěn)中有升,但受到鋼材和濾料等原材料漲價(jià)影響,行業(yè)利潤空間有限,市場競爭激烈,企業(yè)一方面須進(jìn)行生產(chǎn)工藝優(yōu)化、進(jìn)一步降低成本,另一方面也必須進(jìn)行有選擇的訂單篩選,最大限度避免呆賬、壞賬的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),企業(yè)資金普遍緊張,貨款難以回籠依然是突出問題。


(2)不規(guī)范競爭略有收斂,但依然存在,行業(yè)自律仍待強(qiáng)化。


(3)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新及研發(fā)能力和動力仍然有限。中小企業(yè)相對更側(cè)重于市場的訂單,技術(shù)創(chuàng)新能力不足,產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值較低,核心競爭力不足。


2、對策與建議


(1)針對貨款回籠困難及行業(yè)自律問題,建議國家和相關(guān)機(jī)構(gòu)繼續(xù)健全和強(qiáng)化企業(yè)信用評價(jià)體系建設(shè),對整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈所有相關(guān)企業(yè)(包括環(huán)保企業(yè)和各廠礦企業(yè)用戶單位)進(jìn)行信用等級評價(jià),加強(qiáng)對失信企業(yè)的懲戒力度,特別是對故意拖欠貨款的企業(yè)提高懲戒力度和成本,必要時(shí)對該類企業(yè)實(shí)行限產(chǎn)、減產(chǎn)或停產(chǎn)等嚴(yán)厲懲處。


(2)技術(shù)創(chuàng)新方面,袋委會提出的“創(chuàng)建企業(yè)研發(fā)中心”的倡議得到了廣大企業(yè)的認(rèn)同和實(shí)施。袋委會將繼續(xù)通過多種形式的活動提高企業(yè)的創(chuàng)新意識和動力能力,大力鼓勵行業(yè)企業(yè)進(jìn)一步解放思想、開動腦筋,充分挖掘自身優(yōu)點(diǎn)和特色,積極打造和申報(bào)各地 “小巨人”、“專精特新”企業(yè)。同時(shí),袋委會將一如既往繼續(xù)組織業(yè)內(nèi)專家進(jìn)行“點(diǎn)對點(diǎn)”的精準(zhǔn)幫扶,指導(dǎo)企業(yè)開展技術(shù)創(chuàng)新的實(shí)踐。通過牽線搭橋,實(shí)現(xiàn)校企合作,不斷進(jìn)行技術(shù)革新和新產(chǎn)品開發(fā),提升企業(yè)核心競爭力。


(3)針對勞動力成本高、企業(yè)利潤率低的問題,鼓勵有條件的企業(yè)進(jìn)行自動化及智能化裝備升級,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,降低勞動力成本,達(dá)到提質(zhì)增效的效果,袋委會將不定期邀請和組織管理優(yōu)秀的企業(yè)家與會員單位交流互鑒,組織會員單位到優(yōu)秀企業(yè)參觀學(xué)習(xí),提升企業(yè)精細(xì)化管理水平。


三、2022年發(fā)展展望


1、袋式除塵在PM2.5控制中的主導(dǎo)作用將持續(xù)保持


近幾年,袋式除塵陸續(xù)在軋鋼加熱爐、燒結(jié)機(jī)頭、密閉鐵合金爐煤氣干法凈化等行業(yè)成功應(yīng)用,體現(xiàn)出袋式除塵技術(shù)持續(xù)的進(jìn)步和袋式除塵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,隨著深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的政策指引和鋼鐵行業(yè)超低排放的深入推進(jìn),以及水泥、玻璃、有色等行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)和超低排放意見的陸續(xù)出臺,預(yù)計(jì)2022年袋式除塵將繼續(xù)保持引領(lǐng)顆粒物高效凈化的格局,有更多新技術(shù)和新產(chǎn)品應(yīng)用到新領(lǐng)域和新場合,在深入打好大氣污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)中繼續(xù)起到重要作用。


2、袋式除塵在煙氣多污染物協(xié)同控制中的融合度和緊密度不斷加深


袋式除塵在捕集PM2.5等微細(xì)顆粒物的同時(shí),可協(xié)同去除SO2、NOX、二噁英和汞等氣態(tài)污染物,以袋式除塵為核心的多污染物協(xié)同控制工藝已成為主流技術(shù)工藝,且一體化凈化的方式越來越多,未來幾年將繼續(xù)在燒結(jié)、焦化、垃圾/污泥焚燒、水泥、玻璃、陶瓷、石化、礦熱爐、工業(yè)鍋爐等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。融合度和緊密度的加深,也將更加凸顯減污降碳的功效。


3、垂直進(jìn)風(fēng)新型除塵器結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將嶄露頭角


頂部垂直進(jìn)風(fēng)是我國原創(chuàng)性發(fā)明的新型袋式除塵結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)阻力低、節(jié)省鋼耗和占地,減少輸灰設(shè)備,模塊化制作和安裝等突出優(yōu)點(diǎn),已在燒結(jié)機(jī)頭、原料除塵、酵母和礦熱爐煤氣干法凈化等領(lǐng)域獲得眾多成功應(yīng)用。與常規(guī)袋式除塵器相比,其能耗、鋼耗和占地等指標(biāo)均下降15%~20%,性能參數(shù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)異。預(yù)計(jì)2022年起,這種新型結(jié)構(gòu)除塵器的應(yīng)用將逐漸增多。


4、超細(xì)精細(xì)過濾繼續(xù)引領(lǐng)市場主流


隨著非電行業(yè)超低排放的加速推進(jìn),以及超細(xì)纖維的成熟應(yīng)用和納米級濾料的成功開發(fā)與示范,預(yù)計(jì)2022年超細(xì)精細(xì)濾料的需求將持續(xù)旺盛,繼續(xù)引領(lǐng)市場主流方向。


5、以功能濾料為核心的一體化裝備將日漸成熟和廣泛


功能濾料和多功能復(fù)合的一體化裝備可大幅倍增袋式除塵器功效,實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”,可顯著減少占地、降低能耗、節(jié)省投資及運(yùn)行費(fèi)用,是未來技術(shù)發(fā)展的方向。2021年,國內(nèi)在功能復(fù)合型一體化裝置的開發(fā)應(yīng)用方面取得了新突破,成功應(yīng)用的領(lǐng)域越來越多,伴隨陶瓷濾筒及催化濾袋等功能性過濾產(chǎn)品在性能方面的日漸成熟,以及金屬纖維在高溫場合的推廣應(yīng)用,預(yù)計(jì)功能復(fù)合型一體化裝置在行業(yè)中的應(yīng)用將日漸成熟和廣泛。


6、工業(yè)濾筒和褶皺濾袋的需求量繼續(xù)攀升


工業(yè)濾筒和褶皺濾袋均可大幅增加過濾面積,降低過濾風(fēng)速和阻力,利于10mg/m3甚至5mg/m3的顆粒物超低排放的實(shí)現(xiàn)。同時(shí),其改造方法相對簡單和快捷,改造工作量相對較小,工期減短,適合現(xiàn)場空間受限、含塵濃度不高、煙氣濕度較低、粘性較小的除塵改造項(xiàng)目。預(yù)計(jì)2022年此類產(chǎn)品將獲得更多的市場應(yīng)用,需求量將不斷攀升。


7、智能化、信息化產(chǎn)品和裝備不斷進(jìn)步和擴(kuò)充


一方面,智能型脈沖閥和控制系統(tǒng)已在鋼鐵、水泥和石化行業(yè)有較多應(yīng)用,技術(shù)和版本也在逐步更新迭代,功能和性能更加完善和可靠。另一方面,生產(chǎn)企業(yè)加工制造設(shè)備的智能化升級不斷深入,自動焊接、智能化濾料濾袋加工設(shè)備等先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備不斷列裝行業(yè)中的生產(chǎn)型企業(yè)。這些均已在生產(chǎn)效率的倍增、制造成本的降低和產(chǎn)品質(zhì)量的提升等方面展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢。隨著5G技術(shù)的加速應(yīng)用和智能工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn),預(yù)計(jì)未來幾年,智能化、信息化產(chǎn)品和加工裝備將不斷進(jìn)步和擴(kuò)充。



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