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我國電除塵行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及經(jīng)營狀況

作者: 2018年01月29日 來源:全球化工設備網(wǎng) 瀏覽量:
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摘要:綜述了我國電除塵行業(yè)的發(fā)展環(huán)境,簡述了2016年電除塵行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及經(jīng)營狀況,介紹了本年度電除塵技術的應用情況,針對行業(yè)發(fā)展中存在的主要問題提出了對策及建議。

摘要:綜述了我國電除塵行業(yè)的發(fā)展環(huán)境,簡述了2016年電除塵行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及經(jīng)營狀況,介紹了本年度電除塵技術的應用情況,針對行業(yè)發(fā)展中存在的主要問題提出了對策及建議。

  1行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

  1.1行業(yè)發(fā)展環(huán)境

  我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)經(jīng)過30多年發(fā)展,已在污水、大氣、固體廢棄物處理及環(huán)境服務等重點領域,形成了涵蓋環(huán)境咨詢、環(huán)保設備、工程設計、設施運營維護的多元化產(chǎn)業(yè)格局。隨著環(huán)保產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,我國環(huán)境污染狀況在一定程度上得到了控制,但整體形勢仍不樂觀,新的環(huán)境問題日益凸顯。在大氣污染方面,PM2.5、PM10污染最為突出。環(huán)境保護部于2016年5月20日發(fā)布的《2015年中國環(huán)境狀況公報》顯示,2015年我國PM2.5年均濃度50μg/m3(超過國家二級標準0.43倍),全國338個地級以上城市達標比例為22.5%;PM10年均濃度87μg/m3超過國家二級標準0.24倍),全國338個地級以上城市達標比例為34.6%。我國的能源結構是“富煤、缺油、少氣”,在未來相當長時期內(nèi),以煤為主的能源供應格局不會發(fā)生根本性改變。燃煤過程產(chǎn)生的污染是我國環(huán)保行業(yè)要解決的重點問題。

  國家高度重視環(huán)境污染控制工作,近年來先后出臺了《大氣污染防治行動計劃》(國發(fā)〔2013〕37號)、《大氣污染防治行動計劃實施情況考核辦法(試行)》(環(huán)發(fā)〔2014〕107號)、《燃煤節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》(發(fā)改能源〔2014〕2093號)、《全面實施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工方案》(環(huán)發(fā)〔2015〕164號)等相關文件,燃煤電廠超低排放全面實施,同時頒布了嚴格的火電廠、鋼鐵廠、污水處理廠等行業(yè)污染物排放新標準。尤其是2016年陸續(xù)出臺了系列政策和法規(guī),如2016年1月1日,新修訂的《中華人民共和國大氣污染防治法》開始實施,對產(chǎn)生大氣污染的生產(chǎn)和服務活動提出了防治要求;2016年3月17日,全國兩會授權發(fā)布《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》,提出“環(huán)境治理保護重點工程”;2016年7月2日,十二屆全國人大常委會第二十一次通過修改《中華人民共和國節(jié)約能源法》等法律的決定;2016年12月22日,國家發(fā)展改革委、科技部、工業(yè)和信息化部、環(huán)境保護部聯(lián)合印發(fā)《“十三五”節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,目標到2020年,高效節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品市場占有率明顯提高,一批關鍵核心技術取得突破,節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)成為國民經(jīng)濟的一大支柱產(chǎn)業(yè);2016年12月25日,十二屆全國人大常委會第二十五次會議通過《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》,將于2018年1月1日實施,擬針對大氣污染物、水污染物、固體廢物及噪聲全面開征環(huán)境保護稅,并制定了詳細的收費標準。

  1.2電除塵行業(yè)發(fā)展現(xiàn)況

  目前我國電除塵器在電力行業(yè)應用最多,“十二五”期間,電力行業(yè)電除塵器市場的占有率約占80%,近年來比例有所下降。根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù),截至2015年12月,電除塵器總裝機容量約為6億kW,市場占有率約為68.56%。在建材水泥行業(yè),電除塵器市場占有率為16%~18%;在黑色冶金行業(yè)中,除燒結機機頭除塵、轉(zhuǎn)爐煉鋼干法一次除塵、球團回轉(zhuǎn)窯主除塵和鼓干除塵必須采用電除塵器之外,其他應用中電除塵的市場份額不高,有色冶金、化工等行業(yè)電除塵器市場占有率相對高一些。

  自2015年始,燃煤電廠煙氣污染治理全面實施超低排放,電除塵器還是燃煤煙塵治理的主流技術,主要有低低溫電除塵及濕式電除塵技術。有一定規(guī)模的企業(yè)開始通過自主研發(fā)或引進濕式、低低溫電除塵技術進入電力市場。電力行業(yè)電除塵市場以菲達、龍凈等龍頭企業(yè)為首,中、小企業(yè)的加入使得市場出現(xiàn)了低價競爭的局面。

  建材及冶金行業(yè)電除塵器的應用仍然有限,有色冶金、化工行業(yè)電除塵市場占有率較高,但總體份額不大。

  隨著環(huán)保要求的進一步提高,尤其是燃煤電廠煙氣超低排放實施以來,環(huán)境治理力度加大,2016年電力行業(yè)電除塵市場需求出現(xiàn)了高峰。而冶金、建材等行業(yè)經(jīng)濟形勢在經(jīng)過幾年低迷狀態(tài)后開始復蘇,電除塵市場有望回暖。

  1.3行業(yè)經(jīng)營狀況

  對行業(yè)53家企業(yè)的2016年經(jīng)營狀況進行了調(diào)查統(tǒng)計,如表1所示。

  其中,本體企業(yè)30家,合同額達到259.5892億元,總產(chǎn)值225.7367億元,環(huán)保銷售收入205.6104億元,出口額5.1644億元;23家電源及配套件企業(yè)合同額為61.5077億元,總產(chǎn)值44.8271億元,環(huán)保銷售收入52.9024億元,出口額1.0486億元。

  預計53家企業(yè)的產(chǎn)值約占全國電除塵總產(chǎn)值的90%,2016年全行業(yè)環(huán)保銷售收入約為287.2364億元,全行業(yè)出口額約為6.9033億元。

  由于電除塵行業(yè)骨干企業(yè)中多數(shù)實行多種經(jīng)營,除塵器產(chǎn)品占環(huán)保銷售收入的55%計,則2016年全國電除塵銷售收入約為157.98億元。

  為了真實反映全國電除塵器的產(chǎn)值,本次調(diào)查中,被調(diào)查企業(yè)在填寫行業(yè)調(diào)查表時,將各種產(chǎn)值分別單列。調(diào)查的53家企業(yè),本體產(chǎn)值累計116.2349億元,電源產(chǎn)值累計18.0142億元,電袋復合除塵器產(chǎn)值累計24.3970億元。

  歷年來電除塵行業(yè)排名前13的骨干企業(yè)經(jīng)營狀況如表2所示。

  從統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出:1)電除塵行業(yè)的龍頭企業(yè)菲達、龍凈較去年占有更大份額,約占全行業(yè)的39.2%;2)2016年本體產(chǎn)值比2015年上漲8.2%,電源產(chǎn)值下降3.47%;3)2016出口值比2015年下降53.33%。

  從2016年的調(diào)查情況來看,電除塵器總的市場與上一年度比較略有提高,出口額大幅下降,分析如下:1)電除塵的主要市場還是在燃煤電廠,而低低溫電除塵技術、濕式電除塵技術、高效電源等的應用依然是市場的熱點;2)近幾年電除塵總的市場基本處于一個穩(wěn)定的狀態(tài)。本年度龍頭企業(yè)菲達、龍凈因電力市場占有率較上年度有一定提高外,其它企業(yè)或持平或略有下降,規(guī)模較小的企業(yè)下降幅度大一些。市場有出現(xiàn)兩級分化的趨勢;3)2016年是燃煤電廠超低排放計劃出臺后的第三年,電力行業(yè)電除塵市場需求出現(xiàn)了高峰。而有色冶金、黑色冶金等行業(yè)隨著經(jīng)濟形勢的復蘇電除塵市場開始出現(xiàn)上升勢頭;4)國際市場的電除塵銷售份額大幅下降。我國電除塵技術還未完全走出國門,電除塵的出口是未來企業(yè)需要重點關注的方向。

  1.4行業(yè)技術發(fā)展及應用情況

  1.4.1電力行業(yè)

  電除塵器運行可靠、維護費用低、設備阻力小、除塵效率高且干式電除塵器無二次污染,但干式電除塵效率和出口煙塵濃度易受煤、飛灰等成分變化的影響?!笆濉逼陂g,通過優(yōu)化工況條件,改變除塵工藝路線,在解決反電暈和二次揚塵等方面開展了大量研究,開發(fā)出了大批高效新型電除塵技術,使電除塵技術適應范圍顯著擴大、除塵效率持續(xù)提高。菲達環(huán)保、龍凈環(huán)保等行業(yè)龍頭企業(yè),以及清華大學、浙江大學等高校,依托“863”計劃、國家科技支撐計劃、國家重點研發(fā)計劃等重大項目(課題),對電除塵新技術進行了深入研究。目前我國燃煤電廠煙氣治理技術實現(xiàn)了較大突破,以超低排放技術為核心,煙氣治理技術呈現(xiàn)多元化發(fā)展的趨勢,主要有低低溫電除塵及濕式電除塵技術。另外,旋轉(zhuǎn)電極式電除塵技術、粉塵凝聚、煙氣調(diào)質(zhì)、隔離振打、分區(qū)斷電振打、高頻電源、脈沖電源、三相電源、超凈電袋復合除塵等電除塵技術也有應用。

  (1)低低溫電除塵技術

  低低溫電除塵技術通過煙氣冷卻器降低煙氣溫度至酸露點以下,降低粉塵比電阻,同時使低低溫電除塵器擊穿電壓升高、煙氣量減小,除塵效率大幅提高,并去除大部分的SO3,且低低溫電除塵器的出口粉塵粒徑將增大,可大幅提高濕法脫硫的協(xié)同除塵效果,并通過優(yōu)化濕法脫硫關鍵部件結構、布置方式等提高其協(xié)同除塵效率達70%以上,協(xié)同控制技術研究于2014年被列入國家科技支撐項目。此外,調(diào)溫循環(huán)節(jié)能系統(tǒng)(LGGH)工藝的研究也在加快推進。目前,我國自主開發(fā)的低低溫電除塵技術已取得十幾項專利,經(jīng)省部級鑒定“綜合性能和技術水平達到當前國際先進水平”,并被科技部認定為“國家重點新產(chǎn)品”。

  在“超低排放”的背景下,該技術已取得較成功的應用,如華能長興電廠2×660MW機組為國內(nèi)首臺不依靠濕式電除塵器實現(xiàn)煙塵超低排放的新建機組,2014年12月中旬投運,經(jīng)測試,電除塵器出口煙塵濃度約12mg/m3,脫硫后煙塵、SO2、NOx排放濃度分別為3.64mg/m3、2.91mg/m3、13.6mg/m3,濕法脫硫的協(xié)同除塵效率約70%。華能榆社電廠300MW機組,2014年8月上旬投運,經(jīng)測試,電除塵器出口煙塵濃度為18mg/m3,經(jīng)濕法脫硫系統(tǒng)后,煙塵排放濃度為8mg/m3。該技術在中電投新昌700MW機組、國投北疆1000MW機組等一大批大型火力發(fā)電機組上的應用,不但實現(xiàn)了20mg/m3以下的出口煙塵濃度,還通過煙氣余熱回收利用,使供電煤耗降低超過1.5g/kW?h,達到了節(jié)能減排的雙重目的。根據(jù)中電聯(lián)火電廠環(huán)保產(chǎn)業(yè)登記數(shù)據(jù),截至2015年12月,投運及在建的低低溫電除塵器超過150臺套,總裝機容量約95,000MW,其中投運約70臺套,總裝機容量超40,000MW,已有單機1000MW機組的低低溫電除塵器投運。

  (2)濕式電除塵技術

  濕式電除塵器按陽極板的結構特征可分為板式濕式電除塵器和管式濕式電除塵器。板式濕式電除塵器主要指金屬板式濕式電除塵器,管式濕式電除塵器主要指導電玻璃鋼管式濕式電除塵器。

  濕式電除塵器與干式電除塵器除塵原理相同,都經(jīng)歷了電離、荷電、收集和清灰四個階段。與干式電除塵器不同的是,金屬板式濕式電除塵器采用液體沖洗集塵極表面來進行清灰,導電玻璃鋼管式濕式電除塵器采用液膜自流并輔以間斷噴淋實現(xiàn)陽極和陰極部件清灰,而干式電除塵器采用振打或鋼刷清灰。在濕式電除塵器里,水霧使粉塵凝并,荷電后一起被收集,收集到極板上的水滴形成水膜,可以使極板保持潔凈。其性能不受煤灰性質(zhì)影響,沒有二次揚塵,沒有運動部件,因此運行穩(wěn)定可靠,除塵效率高。此外,濕式電除塵器對SO3、PM2.5等細微顆粒物有很好的脫除效果,能夠消除濕法脫硫帶來的“石膏雨”“藍煙”酸霧等污染問題,還可緩解下游煙道、煙囪的腐蝕,減少防腐成本。

  目前已投運的濕式電除塵器項目均保持穩(wěn)定、高效運行,且減排效果良好。以濕式電除塵技術為核心技術路線已成為我國燃煤電廠實現(xiàn)煙氣超低排放的主流技術路線之一。廣州恒運電廠9號機(330MW)改造工程濕式電除塵器出口顆粒物排放濃度為1.94mg/m3,為廣州首臺濕式電除塵器的成功示范工程應用;神華國華舟山電廠二期4號機(350MW)新建工程濕式電除塵器出口顆粒物排放濃度為2.55mg/m3,為國內(nèi)首臺(套)濕式電除塵器的成功應用項目;國華定州電廠3號機(660MW)改造工程濕式電除塵器出口顆粒物排放濃度為2mg/m3;三河電廠#4機組濕式電除塵器出口顆粒物排放濃度為0.41mg/m3,液滴濃度為2.7mg/m3。

  目前,國內(nèi)濕式電除塵器合同訂單為國外投運數(shù)量總和的4倍,投運濕式電除塵器已遠超過其他國家投運數(shù)量的總和。根據(jù)中電聯(lián)火電廠環(huán)保產(chǎn)業(yè)登記數(shù)據(jù),截至2015年12月,投運及在建的濕式電除塵器超400臺套,總裝機容量約19萬MW,其中投運的超180臺套,總裝機容量超9萬MW,且有多套單機1000MW機組投入運行。

  (3)旋轉(zhuǎn)電極式電除塵技術

  國內(nèi)相關企業(yè)“十一五”末建成熱態(tài)旋轉(zhuǎn)電極式電除塵中試裝置、旋轉(zhuǎn)電極式電場等試驗裝備,在此基礎上完成了大量試驗驗證,全面掌握了核心技術,攻克了設備的可靠性、零部件的使用壽命、選型設計的準確性等多項技術難點,并對陽極板同步傳動方式、清灰刷組件結構等進行了創(chuàng)新設計,提高了設備的可靠性。時,針對旋轉(zhuǎn)電極式電除塵的主動軸、鏈條、鏈輪、清灰刷、旋轉(zhuǎn)陽極板等關鍵零部件的設計、材料選取、熱處理、加工工藝等做了進一步研究和優(yōu)化設計,使設備的可靠性和零部件的使用壽命得到了充分的保證。菲達環(huán)保承擔的國家高技術研究發(fā)展計劃(“863”計劃)“燃煤電站PM2.5捕集增效優(yōu)化技術與裝備研制”課題中,對該技術進行了深入的研究。該技術成果已在數(shù)十套大中型機組應用,截至2016年底已簽訂的300MW及以上機組旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器的合同裝機總?cè)萘砍?,000MW。國家資源節(jié)約和環(huán)境保護項目“大型燃煤電站配套旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器產(chǎn)業(yè)化項目”也已通過驗收。 ♂

  (4)電除塵供電電源技術

  在工業(yè)應用中,高頻電源可以提高電除塵器的除塵效率,一般煙塵減排可大于30%,在性能不變的前提下,可減少電除塵器供電電能50%~80%甚至更高。經(jīng)過幾年發(fā)展,高頻電源已經(jīng)作為電除塵供電電源的主流產(chǎn)品在工程中廣泛應用,產(chǎn)品容量32~160kW,電流0.4~2.0A,電壓50~80kV,已形成系列化設計,并在大批百萬千瓦機組電除塵器中應用。當前,我國高頻電源總體水平已接近國外先進水平,且出口歐洲、非洲等地區(qū)。脈沖高壓電源作為除塵供電電源最重要的方向之一,國內(nèi)外對其工業(yè)應用的研究從未停止過。我國自上世紀90年代初制成工業(yè)樣機試運行以來,經(jīng)過多年沉寂后重新開始重視和研發(fā)該項技術,2014年終于研制成功基于新型大功率半導體開關器件IGBT的SuPulse型脈沖高壓電源,并已在多個電廠的電除塵器配套應用,大幅度提高了除塵效率,粉塵減排效果優(yōu)于高頻電源,對于高比電阻粉塵,改善系數(shù)可達1.2以上。同時,電除塵節(jié)能優(yōu)化控制、三相工頻高壓電源、中頻電源等電源技術的快速發(fā)展,也推動了電除塵節(jié)能減排性能的深度優(yōu)化。

  (5)其他電除塵技術

  粉塵凝聚、機電多復式雙區(qū)電除塵技術、煙氣調(diào)質(zhì)、隔離振打、關斷氣流斷電振打等一批新型電除塵技術,已在國電諫壁1000MW機組、廣東平海1000MW機組、焦作龍源電廠2×660MW、宣城電廠600MW機組等大型燃煤機組煙氣除塵工程中應用,較好地實現(xiàn)了細顆粒物的捕集。此外,這些技術在不同煙氣工況條件下的組合應用,也成為了我國應用電除塵實現(xiàn)超低排放控制的重要技術手段。

  1.4.2建材行業(yè)

  2016年國內(nèi)建材行業(yè)的電除塵技術主要應用在提效改造市場。海螺水泥集團盈利水平始終高居行業(yè)之首,鑒于電除塵器的經(jīng)濟運行特性,長期堅持不采用袋式除塵技術,是電除塵器應用效果最好的企業(yè),2016年已經(jīng)引起業(yè)內(nèi)其它水泥集團效仿,在改造中首選電除塵器方案,因此電除塵器的市場份額有逐漸擴大之勢。

  目前國內(nèi)建材行業(yè)的電除塵技術以魯奇電除塵技術為主,在此基礎上西礦環(huán)保根據(jù)實際情況對其進行了多項改進和創(chuàng)新,比如振打機構改為撥叉振打、極線改為增強型整體線,使得電除塵器運行更加可靠穩(wěn)定,故障率大幅減少,并得到各使用企業(yè)的一致認可。

  此外,西礦環(huán)保對電除塵技術在水泥工況的應用研究還表現(xiàn)在以下幾個方面:1)進行了水泥工況條件下的電除塵器擴容提效研究;2)針對不同電場使用放電性能不同的極線配置,提高除塵效率;3)高效電源特別是三相電源的選用及降壓振打技術;4)進行增濕塔噴水精細化分析,改善煙氣調(diào)質(zhì)技術;5)冷卻機煙氣采用蒸汽調(diào)質(zhì),有效提高除塵效率;6)進行除塵系統(tǒng)(包括非標管道)的氣流分布模擬技術。

  通過以上技術,西礦在海螺水泥、紅獅水泥等電除塵改造項目上,取得了排放達到20mg/m3以下的效果。

  1.4.3鋼鐵行業(yè)

  冶金行業(yè)除塵與其他行業(yè)相比更加復雜,主要表現(xiàn)在幾個方面:1)大的方面分有色冶金與黑色冶金兩大主業(yè),在有色冶金方面又分鋁冶煉、銅冶煉、鋅冶煉、鉛冶煉等,工藝各不相同,使用的除塵方式也各不相同;2)冶金行業(yè)煙氣溫度變化大,從常溫、室外溫度到高溫400℃不等,使得除塵方式與結構都有很大的變化;3)粉塵成分復雜,不同工藝、不同環(huán)境粉塵成分差別很大。

  黑色冶金中鋼鐵行業(yè)是使用除塵器種類最多的行業(yè),主要表現(xiàn)在:燒結機除塵有機頭除塵和機尾除塵、球團豎爐或回轉(zhuǎn)窯除塵、高爐出鐵場除塵、轉(zhuǎn)爐一次除塵及二次除塵、礦槽的槽上槽下除塵、溶劑除塵、配料除塵、篩分除塵、整粒除塵、白灰窯除塵等,其他還有一些輸送帶等一些小的除塵點及無組織排放點。鋼鐵行業(yè)的以下四個位置除塵電除塵器是唯一選擇:燒結機機頭除塵器、轉(zhuǎn)爐煉鋼干法一次除塵器(圓式電除塵器或濕式電除塵器)、球團回轉(zhuǎn)窯主除塵器和骨干除塵器。這幾個位置的電除塵器都是屬于工藝除塵器,是不可缺少的,且除塵規(guī)模比較大。如600m2燒結機機頭除塵風量約360萬m3/h,相當于600MW機組除塵器風量,電除塵器已做到502以上;還有年產(chǎn)600萬噸球團所配電除塵器也在600~780m2之間。因此,鋼鐵行業(yè)這幾個位置的除塵器總量占到整個行業(yè)的60%以上,是鋼鐵行業(yè)除塵器的主導產(chǎn)品。除這幾個位置外,鋼鐵行業(yè)其它位置的除塵有使用電除塵器的,也有使用袋式除塵器的,還有使用多管除塵器的。近幾年由于環(huán)保標準的提高,多管除塵器逐步被拆除,利用這些場地改造成電除塵器或袋式除塵器。鋼鐵行業(yè)其它位置粉塵性質(zhì)也非常適用電除塵器,其粉塵比電阻都在109~1011Ω˙cm。

  目前鋼鐵行業(yè)除塵排放要求沒有電力行業(yè)高。燒結機機頭和球團電除塵器出口煙塵濃度一般要求50mg/m3,在京津冀、長三角、珠三角地區(qū)最嚴要求30mg/m3;轉(zhuǎn)爐煤氣排放要求更嚴一些,一般是10mg/m3,實際排放都在5mg/m3以下,除粉塵性質(zhì)屬于好收的粉塵外,其電除塵器比集塵面積也較大,一般為150m2/(m3˙s-1)左右,這是保證高除塵效率的基礎條件。鋼鐵行業(yè)其他環(huán)境除塵要求都是在20~30mg/m3,個別電除塵器達不到此要求,主要是由于電除塵器設計容量偏小,比集塵面積都在80m2/(m3˙s-1)以下甚至更低造成的,如果比集塵積設計在100m2/(m3˙s-1)左右,鋼鐵行業(yè)環(huán)境除塵使用電除塵器也很容易達到20mg/m3排放要求,且具有較好的經(jīng)濟性。

  冶金行業(yè)在轉(zhuǎn)爐煉鋼整個吹煉過程中,會產(chǎn)生大量含有CO和粉塵的高溫煙氣,不但對人體有很大的危害,對環(huán)境也會產(chǎn)生嚴重的污染,而且還會造成大量的能源浪費,因此必須對其進行凈化和回收。目前我國轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵采用OG”濕法和“HLG”干法二種,先前普遍采用“OG”濕法,但是隨著“HLG”干法在轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的應用,其在能耗、占地、煤氣回收、除塵效率等方面的優(yōu)點遠多于“OG”濕法,應用優(yōu)勢十分顯著;同時鋼鐵企業(yè)在國家“三干一電、節(jié)能減排、負能煉鋼”政策的大力倡導下,“HLG”干法系統(tǒng)工藝正在得到優(yōu)先推廣應用。

  轉(zhuǎn)爐煉鋼一次煙氣OG濕法除塵系統(tǒng)工藝:轉(zhuǎn)爐煉鋼一次煙氣在未燃狀態(tài)下經(jīng)罩裙下部煙罩、上部煙罩和汽化冷卻煙道冷卻至約900℃,然后進入除塵裝置。除塵裝置由飽和塔、文氏管洗滌重力脫水器和90°彎頭組成,煙氣經(jīng)凈化脫水后,合格煤氣用離心風機送入煤氣柜,作燃料使用,在吹煉前期和后期一氧化碳濃度較低時,由三通閥切換至放散塔燃燒放散。在回收期,通過爐口微差壓裝置調(diào)節(jié)二文喉口開度,以適應煙氣量的變化。OG濕法系統(tǒng)工藝水、電資源消耗大,且需要污水及泥漿處理裝置,設備容易腐蝕,工作場所揚塵大、環(huán)境差。

  轉(zhuǎn)爐煉鋼一次煙氣HLG干法凈化回收系統(tǒng)工藝:轉(zhuǎn)爐一次煙氣經(jīng)過汽化冷卻煙道,冷卻至約900℃,進入蒸發(fā)冷卻器。蒸發(fā)冷卻器通過雙介質(zhì)噴槍噴水,將煙氣溫度降至180℃~250℃,并對煙氣進行粗除塵。粗除塵后的煙氣進入電除塵器進一步精除塵,精除塵后的煙氣粉塵濃度≤15mg/m3。當煙氣中的CO含量達到可回收條件時,通過切換站回收杯閥進入煤氣冷卻器,經(jīng)煤氣冷卻器后的煙氣粉塵濃度≤10mg/m3,同時將煤氣冷卻到70℃以下,然后進入煤氣柜。當煙氣中CO含量不滿足回收條件時,則通過切換站放散杯閥進入放散煙囪點火燃燒后放散。蒸發(fā)冷卻器及靜電除塵器下設有輸灰系統(tǒng),將除塵的灰儲存在灰倉,也可直接密封輸送回爐再利用。HLG干法系統(tǒng)節(jié)水節(jié)電,現(xiàn)全過程自動化清潔生產(chǎn)。

  轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵技術與濕法技術相比,除塵效率高,而且穩(wěn)定,受煙氣量波動的影響較小;整個系統(tǒng)的阻力損失小,故風機壓力低,日常維護費用低;水的消耗少,運轉(zhuǎn)費用低,避免了繁瑣的污水及泥漿處理工作。

  HLG轉(zhuǎn)爐一次煙氣干法凈化回收系統(tǒng)的特點:1)凈化后排放氣體含塵濃度≤15mg/m3;2)整個系統(tǒng)阻力小,能耗低,總能耗約為濕法系統(tǒng)的60%;3)循環(huán)水量約為濕法系統(tǒng)的1/4,新水消耗量約為濕法系統(tǒng)的1/3;4)無斜板沉淀池和粗顆粒機等水處理設施,占地面積較小,比濕法系統(tǒng)占地面積減少20%以上;5)回收的粉塵,經(jīng)過處理可直接進入轉(zhuǎn)爐進行冶煉;6)回收的煤氣量高,同樣熱值情況下每噸鋼較濕法多回收煤氣10m3以上。袋式除塵器雖然自身用電量較少,但其阻力比電除塵器要高出1000Pa以上,隨著除塵器的運行,阻力還會增大,這樣需要風機功率加大,完全抵消了電除塵器的電場用電量。如果電除塵器采用節(jié)能電源或節(jié)能控制方式,經(jīng)詳細計算,同樣煙氣量的兩種除塵器,電除塵器耗電量可能更低。

  1.4.4有色冶金、化工等行業(yè)

  有色冶金和化工制酸適用的電除塵器,屬高溫電除塵器,處理氣體的溫度高達350℃~380℃,且含有濃度很高的SO2、SO3等腐蝕性氣體,露點溫度高。采用富氧冶煉工藝后,SO2、SO3含量比空氣冶煉時高得多,SO2可達30%~40%,除塵后的氣體都要送后系統(tǒng)生產(chǎn)硫酸。為使電除塵器在高于燃點溫度以上運行,對設備氣密性和外體溫要求特別嚴格,選用材料上也有特殊要求。此外,由于煙氣中硫酸鹽濃度較高,黏性大,需要有較大的振動力才能把黏附在極板和極線上的煙塵振落。通常都采用側(cè)向機械振打裝置,而不用頂部振打。吊掛絕緣子也必須選用高溫下絕緣性和機械性都很優(yōu)越的材料制作。

  在有色冶金和化工制酸行業(yè)中,電除塵器是不可用其他設備來代替的。電除塵器應用受行業(yè)發(fā)展的影響,前兩年因有色金屬和硫酸的產(chǎn)能過剩,新上項目不多,新建的電除塵器數(shù)量有所下滑。由于我國的電除塵技術已達國際先進水平,價格又較便宜,因此高溫電除塵器出口數(shù)量增加。近年來國內(nèi)經(jīng)濟形勢向好,有色冶金和制酸電除塵器市場趨穩(wěn)并有所拓展,但不會出現(xiàn)迅速發(fā)展的態(tài)勢。

  2行業(yè)發(fā)展存在的主要問題及對策建議

  近年來,鋼材價格大幅上漲,導致電除塵行業(yè)利潤下滑,部分項目已出現(xiàn)虧損。同時由于一些中小企業(yè)進入電力行業(yè)困難,往往通過降低投標價格為自己在電力行業(yè)尋找市場。而一些業(yè)主為了控制投資成本,大多會采用低價中標的原則,致使超低價中標現(xiàn)象時有發(fā)生。招標過程往往會在低價競爭過程反復數(shù)次,而最終會是有業(yè)績、有實力的企業(yè)以較低價格中標,給項目的實施帶來一定的困難。

  2.1水泥行業(yè)電除塵應用存在的問題

  (1)電除塵器存量減少

  水泥窯尾在增設了余熱鍋爐后,很多水泥廠的增濕塔不再噴水,造成粉塵比電阻較高,對電除塵的使用很不利。

  (2)水泥行業(yè)電除塵器的技術進步緩慢與火電廠電除塵技術飛速發(fā)展相比,水泥行業(yè)由于粉塵性質(zhì)和工藝特點,技術沒有大的突破,主要技術進步集中在設備的精細化設計(極板、極線優(yōu)化,氣流分布優(yōu)化等)和高壓電源應用上。

  另外,2004年到2013年投運的電除塵器,都是按《水泥工業(yè)污染物排放標準》(GB4915—2004)設計的,即粉塵排放濃度≤50mg/m3;更早期的電除塵器甚至是按粉塵排放濃度≤100mg/m3設計的,現(xiàn)在都要求執(zhí)行修訂后的新標準《水泥工業(yè)污染物排放標準》(GB4915—2013),排放濃度≤30mg/m3,許多電除塵不達標成為必然。

  2.2冶金行業(yè)電除塵器存在的問題

  (1)一次投資較高使電除塵器應用受到限制隨著冶金行業(yè)新的排放標準的出臺,電除塵器在冶金行業(yè)的應用受達標問題的影響正逐步萎縮。鋼鐵企業(yè)各個工序,因標準提高,要滿足達標排放需增加電場,造成一次成本增加,現(xiàn)主要用于燒結機頭、回轉(zhuǎn)窯球團、豎爐、轉(zhuǎn)爐煤氣一次除塵煤氣柜后等。

  (2)準入門檻較低,低價甚至較低價競爭較為普遍冶金行業(yè)是國內(nèi)最早應用電除塵器的行業(yè),近幾年由于冶金行業(yè)經(jīng)濟形勢不好,企業(yè)往往通過低價中標甚至超低價中標的方法處理達標排放問題,加上冶金行業(yè)準入門檻較低,電除塵器生產(chǎn)廠家參差不齊,市場很不規(guī)范,惡性競爭嚴重。

  (3)改造項目場地受限限制了電除塵器應用鋼鐵行業(yè)燒結機頭由于煙氣性質(zhì)決定了只能用電除塵器,隨著排放標準的趨嚴,原有電除塵器大多只有三個電場,不能達標排放,現(xiàn)場又不具備增加電場的場地,需要有新的有效的電除塵技術和工藝解決達標排放問題。

  2.3解決對策及建議

  (1)積極組織企業(yè)聯(lián)誼會及技術交流會,請電力行業(yè)業(yè)主參加,加強企業(yè)與業(yè)主之間的相互溝通,消除市場惡性低價競爭;

  (2)在黑色冶金、建材、有色冶金及化工等行業(yè)加大電除塵技術的宣傳力度,為電除塵在這些行業(yè)的應用吶喊;

  (3)盡快開發(fā)出適用于黑色冶金、建材、有色冶金及化工等行業(yè)的電除塵新技術、新工藝,滿足市場需求;

  (4)建議國家有關部門結合“一帶一路”戰(zhàn)略,制定相關支持政策,引導電除塵企業(yè)走出去,通過標準、規(guī)范及創(chuàng)新等渠道大力開發(fā)國際市場;

  (5)建議國家有關部門對中小企業(yè)給予資金、稅收等方面的支持,促進企業(yè)的健康發(fā)展;

  (6)建議國家加大創(chuàng)新支持力度,為大氣污染治理龍頭企業(yè)、相關國家工程研究中心、國家重點工程實驗室投入創(chuàng)新資金,用科技創(chuàng)新帶動行業(yè)發(fā)展;組織行業(yè)內(nèi)有創(chuàng)新能力的企業(yè),積極開發(fā)新技術、新產(chǎn)品;組織行業(yè)專家組建行業(yè)咨詢團隊,形成智庫,引領行業(yè)技術進步,為企業(yè)服務。

  3行業(yè)發(fā)展展望

  3.1國際市場情況

  3.1.1中國“一帶一路”戰(zhàn)略將帶動電除塵國際市場

  “一帶一路”中的電力建設項目是2017年國際市場的亮點,由于國內(nèi)燃煤電站建設產(chǎn)能向“一帶一路”國家戰(zhàn)略的釋放,加上國家資金和亞投行資金的投入,中國電力建設國際化的步伐加大?!耙粠б宦贰睉?zhàn)略仍然是電除塵國際市場的大方向,燃煤電站國際建設項目由中國EPC公司建設的市場容積估計在20,000MW左右。電除塵行業(yè)在東南亞市場,如泰國、印尼、馬來西亞、越南等國家,要做好“一帶一路”戰(zhàn)略配套項目,做好中國EPC公司的電除塵分包;同時,小型燃煤鍋爐有一定的電除塵配套市場需求。

  3.1.2印度電除塵市場新建項目將減少,但改造市場具潛力

  印度于2016年1月發(fā)布的排放新法規(guī)對未來電除塵市場產(chǎn)生了積極影響。在脫硫脫硝方面,由于印度沒有脫硫脫硝制造商(只有比較強的電除塵制造商),印度市場開始邀請大量中國和國際脫硫脫硝公司參與。在除塵方面,印度燃煤電站粉塵、SO2、NOx排放標準由原來的50mg/m3、200mg/m3、300mg/m3改為30mg/m3、100mg/m3、100mg/m3,印度177,700MW的在役運行燃煤機組電除塵器全部需要進行各種形式的改造。我國電除塵制造商在電除塵提效改造方面富有經(jīng)驗,可以在印度電除塵改造市場上發(fā)揮重要作用。

  印度中央電力局(CEA)于2016年12月公布了最新的《國家電力計劃征求意見稿》,提出2027年前,在目前在建的50GW裝機基礎上不再興建燃煤電廠,因此電除塵新建項目將減少。印度作為燃煤電廠大國,脫硫脫硝市場和電除塵提效減排市場會逐步放大,產(chǎn)生較大的市場空間,但市場啟動仍然有賴于印度政府推動法規(guī)執(zhí)行的決心和對私營電力的電價補貼力度,且印度電力整體經(jīng)營狀態(tài)不是太好,執(zhí)行比較困難,市場風險大。

  3.1.3韓國、美國和歐洲電除塵市場準入難,市場規(guī)模小

  (1)韓國市場。韓國電除塵市場以總包分包為主,但由于國際發(fā)達國家的經(jīng)濟低迷和電力需求容量不旺盛,致使韓國總包市場也較低迷。美元升值,本幣貶值和需求不旺盛的狀態(tài),使韓國總包公司暫緩進度,許多項目仍然處于暫?;蜓悠跔顟B(tài),存在一定風險。

  (2)美國和歐洲市場。特朗普的“美國優(yōu)先能源計劃”明確提出,高度重視清潔煤技術,此項技術將用于煤礦開采,促進煤炭行業(yè)復蘇,煤電裝機有望進一步發(fā)展。德國、法國、荷蘭、芬蘭等國將逐步淘汰直至完全關閉所有燃煤電廠,接下來主要以改造提效市場為主。

  由于生產(chǎn)制造質(zhì)量要求較高,市場準入難,市場規(guī)模目前還比較小。逆全球化和民粹主義開始盛行,市場開拓不易,且風險較大。

  受國際經(jīng)濟形勢影響,電除塵國際市場仍不容樂觀。2017年,國際經(jīng)濟形勢仍然難有起色:新科技革命

  仍未啟動,人口老齡化趨勢加劇,QE(量化寬松)和經(jīng)濟刺激政策大規(guī)模使用導致貧富差距進一步擴大,邊際消費傾向下降等,導致全球經(jīng)濟總需求增速放緩。世界經(jīng)濟形勢處于緩慢復蘇和激烈變化中,特別是發(fā)展中國家和新興經(jīng)濟體,由于受外部沖擊壓力加大,發(fā)展的不確定性加大。

  2017年電除塵國際市場情況同全球經(jīng)濟形勢一樣,總體仍然不樂觀,尤其是新建市場,同2016年一樣將面臨挑戰(zhàn)和困難,主要矛盾在于需求弱、項目少。由于國際經(jīng)濟形勢回升仍然缺乏需求的動力,國際電力建設市場不確定性加大,電除塵國際市場開拓需要更加努力。

  3.2電力行業(yè)市場情況

  3.2.1市場現(xiàn)狀分析

  (1)煤電增長趨緩,新建燃煤機組容量大幅減少由于過去幾年煤電擴張迅猛,導致目前產(chǎn)能過剩,未來幾年增長將趨緩,新建燃煤機組容量大幅減少?!峨娏Πl(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確要求,到2020年煤電裝機力爭控制在11億kW以內(nèi)。根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù),截至2016年12月,我國發(fā)電裝機容量中火電約為10.5億kW,其中煤電約為9.4億kW,因此2017~2020年留給煤電的增長空間約為1.6億千瓦。

  面對目前煤電過剩、設備年利用小時數(shù)持續(xù)下降的現(xiàn)狀,2016年國家出臺了一系列政策取消、緩核、緩建一批煤電機組,加快淘汰落后機組,2016年實際投產(chǎn)煤電裝機4300萬kW,2015年投產(chǎn)量5900億kW,2016年比2015年減少了1600萬kW,可見2016年火電新建項目受政策影響出現(xiàn)拐點,呈現(xiàn)下降趨勢明顯。2017年1月14日,國家能源局下達11省有關“十三五”煤電投產(chǎn)規(guī)模的函,各省停建、緩建的煤電機組清單陸續(xù)出爐,共涉及需停建或緩建煤電項目83個,裝機容量達10,010萬kW。

  用電需求的上升將刺激電力市場的發(fā)展,但從國家嚴格規(guī)劃煤電建設、鼓勵太陽能等新能源的發(fā)展,以及目前煤電過剩、利潤下降的情況來看,煤電市場漸漸步入低谷,未來發(fā)展趨緩的情況已顯而易見。

  (2)超低排放改造已完成約60%

  根據(jù)國家能源局公布的數(shù)據(jù),截至2016年底全國累計已完成超低排放改造4.5億kW;根據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計數(shù)據(jù),截至2016年底,國內(nèi)6家主要電力集團累計已完成超低排放改造2.94億kW,已完成58.2%。

  3.2.2市場預測

  我國煤電產(chǎn)能過剩、增長趨緩,新建機組容量大幅減少,且超低改造已完成約60%。2016下半年以來,火電新建項目受政策影響出現(xiàn)拐點,下降趨勢明顯,2017~2020年煤電新增機組量約為1.6億kW。根據(jù)官方公布數(shù)據(jù)及推算,截至2016年底,全國超低排放改造已完成約4.5億kW,剩余約3億kW,完成率約為60%。且全國尚未完成超低排放改造機組中,部分機組已簽訂合同,故未來計入超低排放改造合同的機組容量將更少。據(jù)此預計,我國電力除塵市場在2017年將出現(xiàn)拐點,而2018年或?qū)⒊蕯嘌率较陆怠?

  預測未來可能的市場增長點將包括以下4個方面:

  1)未來燃煤電廠可能將實行更嚴格的排放要求,或可成為電力除塵行業(yè)新的市場增長點;2)除塵設備的節(jié)能改造也將成為新的市場增長點;3)煙氣環(huán)保島,協(xié)同治理模式市場有一定空間;4)城市供熱、自備電站等中、小鍋爐煙氣治理市場,值得期待。

  3.3建材行業(yè)市場情況

  2016年,建材行業(yè)按照國辦發(fā)布《促進建材工業(yè)穩(wěn)增長調(diào)結構增效益的指導意見》(國辦發(fā)〔2016〕34號),去產(chǎn)能頗有成效。水泥產(chǎn)業(yè)結構有所優(yōu)化,市場供需關系得以改善,水泥產(chǎn)能縮減約2000萬噸,全年水泥市場有所回升。2016年水泥行業(yè)實現(xiàn)收入8764億元,同比增長1.2%,實現(xiàn)利潤518億元,同比大幅增長55%,但是從行業(yè)利潤率來看,2016年依舊處于較低水平,行業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整、產(chǎn)能過剩問題矛盾依舊突出,熟料產(chǎn)能利用率僅為68.1%。

  2016年國內(nèi)建材行業(yè)的除塵提效改造市場繼續(xù)萎縮,電改袋式和電改電袋、電改電三種技術并存,電改袋式及電袋的比重約占80%。但值得注意的是,與袋式及電袋復合除塵器相比,電除塵器同樣適用于建材行業(yè)除塵,近年來,在海螺水泥集團等企業(yè)的帶動下,電除塵器的市場份額有逐漸擴大之勢。

  在國家“一帶一路”戰(zhàn)略引領下,國內(nèi)各大水泥集團紛紛到印尼、柬埔寨、老撾、尼泊爾等國家建廠,其中大部分設計仍選用高效電除塵技術,這些需求已成為當前國內(nèi)電除塵市場的重要組成部分。預計2017年水泥行業(yè)電除塵器國內(nèi)市場約為2億元,出口市場約為3億~4億元。

  3.4冶金及其他行業(yè)市場情況

  由于產(chǎn)能過剩,黑色冶金、有色冶金及化工等行業(yè)在“十三五”將會出現(xiàn)減產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整。減產(chǎn)會造成市場萎縮,但產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整會給市場帶來新的機會。按以往電除塵行業(yè)的產(chǎn)值推算,“十三五”期間,這些行業(yè)電除塵的總的市場需求約200億元。

  在鋼鐵行業(yè),電除塵最大的應用場合是燒結機頭及轉(zhuǎn)爐煤氣回收工序。

  燒結機頭由于煙氣特點決定電除塵器是目前的最佳凈化設備,2016年主要市場是機頭電除塵改造,其次是新建市場。根據(jù)企業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù),年市場份額約8億~10億元。

  隨著鋼鐵行業(yè)對節(jié)能減排要求的不斷提高,干式電除塵技術以其耗能少、除塵效率高和自動化控制水平高等優(yōu)點,獲得越來越多鋼鐵企業(yè)的認同,被公認為轉(zhuǎn)爐一次煙氣凈化技術的發(fā)展方向,目前我國現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐918座(符合鋼鐵行業(yè)規(guī)范條件企業(yè)三批公示名單),還有約670座轉(zhuǎn)爐有待改造成干法電除塵技術,按平均每座轉(zhuǎn)爐需投資1200萬元的一次煙氣凈化回收費用,共有80.4億元的市場容量,市場前景廣闊。

  總之,“十三五”期間,電除塵的主要市場還是燃煤電廠,其中前三年是高峰。鋼鐵行業(yè)隨著經(jīng)濟形勢的回暖及電除塵技術的提高會出現(xiàn)上升勢頭。其它行業(yè)隨著標準的不斷提高及技術的進步,電除塵的市場份額將進一步提高。國際市場在經(jīng)濟形勢慢慢復蘇及國家“一帶一路”政策的影響下,會大大提高我國電除塵的出口份額。我們相信,電除塵行業(yè)一定會不斷向前,再創(chuàng)輝煌。

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