袋式除尘行业2016年发展综述

14中国环保产业2017年第6期行业综述TradeReports（中国环境保护产业协会袋式除尘委员会，北京 100037）摘 要：综述了2016年中国袋式除尘行业的发展环境，介绍了袋式除尘技术取得的成果及袋式除尘制造业的发展趋势，对行业的发展进行了展望。关键词：袋式除尘；行业发展；对策建议中图分类号：X324 文献标志码：A 文章编号：1006-5377（2017）06-0014-08 1前言袋式除尘作为高效去除颗粒物、可大幅度降低工业烟尘和粉尘排放量的袋式除尘技术，是解决大气污染的重要环保技术与装备之一。目前，我国的袋式除尘技术已完全能够满足更为严格的大气污染排放标准，排放限值可进一步降低，是国内实现超低排放的主流装置，对细颗粒物的减排起到了决定性的作用。从近年来袋式除尘协同治理技术发展看，袋式除尘技术除减少了颗粒物排放外，在工业污染治理系统中也承担了特殊功能，对汞、二英等有毒有害气体的脱除发挥了重要作用，如生活垃圾焚烧尾气净化处理工艺等。从袋式除尘行业用滤料技术的发展进展来看，在完善的工程设计中配以特许工艺生产的滤料，在去除PM2.5以下的颗粒物方面能达到非常理想的使用效果，如水刺超细面层滤料和海岛纤维滤料等。国内众多应用案例表明，袋式除尘器在满足更严格的颗粒物排放标准的同时，并非需要提高工程造价和运行费用，只要严格按照现有标准和规范设计、制造、安装和运行，均能获得很好的效果。2袋式除尘行业的发展环境据调查，2016年袋式除尘行业总产值约140亿元，利润约14亿元，利润率比2015年有所下降。受国内经济调整的影响，袋式除尘行业受到冲击，钢铁、水泥、有色金属等行业去产能、结构调整和行业亏损等因素对袋式除尘设备厂家影响最大，除尘项目明显减少，除龙净、菲达、中钢天澄、科林、3521等大型企业外，许多中小型企业亏损，甚至倒闭。尽管环保行业是国家积极支持的行业，但是大量的外部行业和资金涌入，造成行业竞争更为激烈，恶性竞标、低价中标常态化，拖款欠款经常发生，企业融资难、贷款难，财务费用高等都是造成企业亏损和破产的主要原因。随着国家大气排放标准的日趋严格，烟尘排放浓度限值为10mg/Nm3，许多企业新一轮环保改造正在兴起，特殊排放和超低排放蔚然成风，这些都给袋式除尘行业带来了新的挑战，同时也带来了新的机遇。可以预见，今后几年国家的环保产业政策还将推进袋式除尘技术和产业的发展，袋式除尘技术也将得到更加广泛的应用，袋式除尘器以其高效的除尘性能将成为颗粒物净化的主流设备。3袋式除尘行业经营状况及发展趋势根据历年来袋式除尘行业的调查，从事袋式除尘行业的企业300余家，分布在全国26个省（直辖市），其中科研、高校和主机企业180余家，纤维和滤料100余家，配件和测试仪器共20余家。主机生产企业和工程总包企袋式除尘行业2016年发展综述DevelopmentReportonBag-hosePrecipitationIndustryin2016(Bag-hosePrecipitationCommitteeofCAEPI,Beijing100037,China)15CHINAENVIRONMENTALPROTECTIONINDUSTRY2017.6行业综述TradeReports业全年下降幅度较大，纤维、滤料和配件骨干生产企业产值有所增长，大部分滤料和配件底端生产企业利润下滑，甚至倒闭；PPS纤维、国产PTFE、芳纶以及聚酰亚胺纤维的供应完全能满足国内需求，价格有所回升，给滤料生产企业的利润带来一定增长；配件的价格相对稳定，利润较好。预计，2017年各工业企业的环保改造进程将加快，特殊排放和超低排放更加常态化，各行业对袋式除尘和滤料的需求更为迫切，为袋式除尘产业的提升提供了机遇，预计市场容量可达300亿元。4袋式除尘技术进展我国的袋式除尘设计技术、制造装备和产业发展水平都能达到国际先进水平，目前生产制造的袋式除尘装备及配套的各种纤维、滤料、配件的性能都已达到国外同类产品的技术水平，许多结合具有我国自主知识产权的技术都已步入国际先进行列。我国袋式除尘单机最大设计处理风量已由原来的100万m3/h提高到500万m3/h，出口粉尘排放浓度达到5mg/m3以下已经成常态，系统的运行阻力都能达到800~1200Pa，滤袋使用寿命都能达到4年以上，漏风率都能控制在2%，单位处理风量钢耗量下降约15%，计算机CAD技术开发应用使得工程设计周期缩短到20天。目前，袋式除尘器已形成十余个系列产品，其应用已覆盖各工业领域，成为我国大气污染控制，特别是PM2.5细微颗粒物排放控制的主流除尘设备。4.1钢铁窑炉细微颗粒物PM2.5控制技术取得突破工业烟尘排放的细微颗粒物已成为我国城市和区域大气质量的主要污染物。近年来雾霾天气越发频繁和严重，PM2.5问题已给各级政府和企业带来巨大的压力，若不能有效削减细微颗粒物，改善城市空气质量的目标将难以实现。我国缺乏针对钢铁窑炉烟尘细微粒子捕集的技术和装备，在科学技术部“863”课题“钢铁窑炉烟尘PM2.5控制技术与装备”支持下，研发了预荷电袋滤技术，并实现了工业应用。与普通的工业粉尘相比，钢铁窑炉烟尘具有粒径小、温度高、烟气量大、腐蚀性强的特殊性，治理难度较大，在新标准、新常态下，传统的袋式除尘技术、装备和材料难以实现PM2.5超细粒子的高效捕集和达标排放，PM2.5控制技术和装备已构成市场的重大需求。研究内容包括：钢铁窑炉烟尘细微粒子预荷电技术与装置、控制PM2.5的超细面层精细滤料研发、复合式细微粒子预荷电袋滤器、超细粒子测试手段和PM2.5捕集效率测定方法研究、建设示范工程。（1）预荷电装置结构研究通过比选，确定了预荷电极配形式、电场长度、电场高度、电场风速、荷电时间、板型和线型、同极距、清灰方式、电源及供电参数等关键技术，完成了预荷电装置的设计，完成了样机制造，开展了工业试验，运行电压为50~60kV，二次电流为110~120mA。（2）PM2.5的超细面层精细滤料研发为捕集PM2.5细微颗粒物，提高滤料过滤效率的核心在于增加滤料接尘面的致密度，减小单纤维直径，研发了1旦之下的海岛纤维。为获得高效低阻的滤料结构，对滤料的纤维层组成进行了数值模拟，获得了最佳的滤料三维几何结构，设计了梯度滤料结构，滤料由四层构成，首先是致密的表面过滤层，使用超细海岛纤维，应用针刺工艺进行高密度加固；第二层是深部过滤层，由中粗纤维构成；第三层是基布，对滤料起支撑作用，并提供强度；第四层为保护性过滤，使用粗纤维复合层，在保证滤料整体性能的前提下增加透气性。攻克了树脂熔融纯化前处理技术、海岛纤维成纤工艺、溶蚀后处理技术，研制了可用于过滤的海岛纤维，其直径小于0.8旦，在成纤工艺及后处理技术上实现突破，制造了海岛纤维样品，海岛滤料其纤维直径在1μm左右，与常规15μm左右的纤维相比，直径急剧减小，这就使滤料在捕集细微颗粒的精度和效率上显著提高。海岛纤维作为滤料生产的原料纤维，需要经过开松、混料、梳理、铺网、预针刺及主针刺等工序，与常规纤维相比，海岛纤维由于双组份、成束状，因此具有硬度大、挺度强、可纺性差的难点，在实施过程中研发了针对海岛纤维的柔性开松、深度梳理、缓释铺网技术，保证了铺网的均布性。在研制的十多个批次海岛纤维滤料中，选择性能较好的样品，进行了综合性能实验。滤料的基本性能如表1。表1海岛纤维滤料基本性能参数特性检测项目单位实测值形态特征单位面积质量g/m2491单位面积质量偏差%-1.9，+1.9厚度mm2.85厚度偏差%-12.6，+5.3强力特性断裂强度经向N/5×20cm1378纬向1414断裂伸长率经向%28.2纬向37.5透气性透气度m3/m2•min8.30透气度偏差%-14.2，+19.616中国环保产业2017年第6期行业综述TradeReports海岛滤料样品尽管使用了直径1μm的超细海岛纤维，但制成的滤料样品强度并未降低。经向强度为1378N，超过国标900N的53%；纬向强度为1414N，超过国标1200N的18%。透气度为8.30，介于常规滤料的8~12之间，阻力并未增高，这就为海岛滤料性能发挥解除了顾虑。针对研制的海岛滤料样品，进行了细微颗粒物过滤实验，测试结果表明，滤料对3μm粒子的过滤效率98%，对2.5μm粒子的过滤效率在96.9%。将海岛滤料与常规滤料在同样条件下进行了测试，测试表明，海岛滤料比常规滤料性能明显高出。对2.5μm的粒子，常规滤料过滤效率在80%左右，而海岛滤料在96.9%以上，高出了16%。（3）细微粒子预荷电袋滤器研制关键技术是将预荷电装置与袋滤器有机结合，形成复合装置。预荷电装置体积较小，可以设置于除尘器喇叭口内，从而减小了设备占地和体积。该课题完成了复合式预荷电袋滤器的设计，制造了工业试验样机。（4）工业应用工程示范在鞍钢炼钢总厂三工区180t转炉二次烟气治理项目中进行，180t炼转炉二次烟气具有烟气量大、温度高、粉尘粒径小等特点，采用“钢铁窑炉烟尘PM2.5控制技术与装备”的新技术和装备，将成果应用于冶金炉窑的PM2.5控制，处理风量60余万m3/h，允许粉尘排放浓度10mg/m3。工程投运以来，预荷电袋滤器运行正常，净化系统性能稳定，PM2.5测试结果如表2，示范工程见图1。（5）成果的积极效应示范工程运行后，粉尘排放持续稳定达标，经检测机构检测，颗粒物排放浓度10mg/m3，细微颗粒物PM2.5捕集效率99%，成功实现了超低排放；设备阻力700~1000Pa，运行能耗下降40%。鉴定委员会专家一致认为：“该技术和装备具有对钢铁行业窑炉烟气中细微颗粒物捕集效率高、节能显著、运行稳定和维护方便等优点，核心技术在同类技术领域达到国际领先水平。”4.2建材工业PM2.5细微颗粒物污染治理技术取得成果我国的建材工业在发展过程中存在生产布局不合理、集中度低、发展粗放、结构落后、资源和能源消耗高、环境污染严重等问题。水泥工业粉尘、SO2和NOX的排放量分别占全国工业生产总排放量的31.7%、4.8%和4.7%，已成为大气污染的重点排放源。我国建材工业中的水泥、玻璃、陶瓷、非金属矿等生产过程中所排放的粉尘对大气环境质量的影响很大。从原料的开采、运输、储存、破碎、煅烧到产品的包装等生产环节，都不可避免地要产生大量的粉尘，虽然水泥行业粉尘治理技术已经达到成熟的阶段，各种袋式除尘系统的除尘效率已经可以达到99%以上，然而，粒径较小的PM2.5粉尘在总粉尘排放量中所占的比例仍然很高，PM2.5的排放量还很大。与普通的粉尘相比，PM2.5超细颗粒由于粒径小，其运动、捕集、附着、清灰、收集等方面都有特殊性，针对TSP（总悬浮颗粒物）大颗粒粉尘捕集的常规过滤材料和除尘技术难以适应超细粒子，水泥行业研发了PM2.5超细粒子高效捕集过滤材料、关键收集技术与装备，取得了阶段性成果。（1）建立了建材行业污染物评价指标体系及评估流程建立建材行业（尤其水泥行业）环境服务评价指标体系旨在指导和推动建材企业依法实施环境保护、清洁生产、提高资源利用效率，减少和避免污染物的产生，保护和改善环境，使我国建材行业的环境保护和清洁生产工作更加规范，生产过程更加清洁，促进建材行业环境保护工作向更高目标迈进。建材行业多污染物控制技术与管理服务方案评估的主要工作包括评价指标体系的确立、评价指标的量化和指标权重的确定。建立评价指标时主要考虑经济、环境和服务管理三方面。经济主要包括建材行业污染物控制设备的购买成本、运行成本、维护成本等方面；环境则主要考虑控制设备对污染物排放的控制水平，是否达到目前我国污染物排放最高标表2示范工程测试数据风量（万m3/h）排放浓度（mg/m3）PM2.5捕集效率（%）设备阻力（Pa）预荷电二次电压（kV）预荷电二次电流（mA）608.799.76700～90040～5080～100图1预荷电袋滤技术应用示范17CHINAENVIRONMENTALPROTECTIONINDUSTRY2017.6行业综述TradeReports准；服务管理主要包括污染物控制设备的运行、维