(中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會電除塵委員會,北京 100037)
電除塵行業(yè)2015年發(fā)展綜述
(中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會電除塵委員會,北京 100037)
綜述了2015年我國電除塵行業(yè)的發(fā)展環(huán)境;介紹了2015年度行業(yè)新技術(shù)應(yīng)用情況;針對行業(yè)發(fā)展中存在的問題提出了對策及建議,并對行業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了展望。
電除塵;行業(yè)發(fā)展;技術(shù)開發(fā);存在問題;對策建議;市場展望
1.1行業(yè)發(fā)展環(huán)境
我國經(jīng)濟(jì)、社會快速發(fā)展導(dǎo)致了巨大的能源消耗,并使顆粒物污染成為最嚴(yán)重的大氣環(huán)境問題之一,其中細(xì)微顆粒物PM2.5(即空氣動(dòng)力學(xué)直徑≤2.5μm的顆粒物)的污染問題尤為突出,2013年以來全國大范圍的灰霾天氣更引起了全社會的廣泛關(guān)注。
大氣顆粒物不僅包括人類活動(dòng)直接向大氣排放的一次顆粒物,還包括排放的污染氣體在大氣中轉(zhuǎn)化生成的二次顆粒物,其中的人為排放源主要包括熱電廠煙氣、機(jī)動(dòng)車尾氣、工業(yè)爐窯廢氣等。我國化石燃料占能源總量的92%,其中煤68.4%、石油18.6%和天然氣5.0%(國家統(tǒng)計(jì)局,2013),這一國情決定了我國PM2.5主要來源于燃燒排放,城市中因燃煤、汽車尾氣、工業(yè)窯爐造成的一次源、二次源污染在60%以上,建筑揚(yáng)塵最多在20%左右。
面對可吸入顆粒物造成的環(huán)境和健康問題,世界衛(wèi)生組織發(fā)布了《空氣質(zhì)量準(zhǔn)則》(AQG),提出 PM10、PM2.5年均濃度20μg/m3、10μg/m3,日均濃度50μg/m3、25μg/m3的標(biāo)準(zhǔn)值。許多國家現(xiàn)已制定了空氣中PM10、PM2.5防治標(biāo)準(zhǔn),美歐、日本等國家和地區(qū)在原有PM10的基礎(chǔ)上將PM2.5作為最新的控制項(xiàng)目,取消了傳統(tǒng)的總懸浮顆粒物(TSP),而印度、中國等發(fā)展中大國也逐漸從TSP向PM10、PM2.5過渡。鑒于PM2.5重大的環(huán)境和社會影響,國務(wù)院于2012年3月1日發(fā)布了新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095-2012),重點(diǎn)納入了PM2.5的指標(biāo),一級限值要求PM10的24小時(shí)平均值在50μg/m3,PM2.5的24小時(shí)平均值在35μg/m3,分步實(shí)施對PM2.5的監(jiān)測,并于2016年1月1日起在全國范圍實(shí)施。
我國工業(yè)化生產(chǎn)帶來的大氣污染現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重,特別是2012年以來出現(xiàn)的極端霧霾天氣給公眾健康帶來了嚴(yán)重威脅,對PM2.5、PM10等粉塵顆粒物污染源的控制迫在眉睫。作為PM2.5、PM10主要來源的燃煤電廠、鋼廠、造紙廠、水泥廠等大型企業(yè),對粉塵顆粒的排放有非常嚴(yán)格的要求。目前在工業(yè)除塵領(lǐng)域,國內(nèi)和國際能源消耗的逐步增長和顆粒物排放源規(guī)模的逐漸擴(kuò)大,導(dǎo)致顆粒物對環(huán)境的破壞日益嚴(yán)重,更為嚴(yán)格、緊迫的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)使工業(yè)源可吸入顆粒物捕集成為能源和環(huán)境領(lǐng)域廣泛關(guān)注的研究對象之一?,F(xiàn)有的顆粒物控制技術(shù)雖然可以達(dá)到很高的總捕集效率,但對于PM2.5的捕獲率并不高,造成大量PM2.5進(jìn)入環(huán)境大氣中。以燃煤電廠為例,雖然現(xiàn)有除塵裝置的除塵效率可高達(dá)99%以上,但對1μm左右的顆粒的捕獲率較低,導(dǎo)致逃逸粉塵中PM2.5的數(shù)量占總數(shù)的90%以上。面對現(xiàn)行的火電廠大氣污染物煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)將會由30mg/m3進(jìn)一步加嚴(yán)的趨勢,國內(nèi)現(xiàn)有的工業(yè)除塵器亟需突破捕集PM2.5的技術(shù)難點(diǎn)。
2014年9月,國家發(fā)改委等三部委聯(lián)合印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014~2020年)》,明確規(guī)定了東部地區(qū)新建燃煤發(fā)電機(jī)組大氣污染物排放濃度基本達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組標(biāo)準(zhǔn)限值,即基準(zhǔn)氧含量6%條件下,煙塵、SO2、NOx排放濃度分別不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3。中部地區(qū)新建機(jī)組原則上接近或達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組標(biāo)準(zhǔn)限值,鼓勵(lì)西部地區(qū)新建機(jī)組接近或達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組標(biāo)準(zhǔn)限值。穩(wěn)步推進(jìn)東部地區(qū)現(xiàn)役燃煤發(fā)電機(jī)組實(shí)施大氣污染物排放濃度基本達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組標(biāo)準(zhǔn)限值的環(huán)保改造,鼓勵(lì)其他地區(qū)現(xiàn)役燃煤發(fā)電機(jī)組達(dá)到或接近燃?xì)廨啓C(jī)組標(biāo)準(zhǔn)限值的環(huán)保改造。超低排放已成為2015年燃煤機(jī)組污染治理的主旋律。
在建材行業(yè),排放標(biāo)準(zhǔn)仍然沿用《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4915-2013),規(guī)定水泥廠窯頭、窯尾顆粒物排放限值為30mg/m3,重點(diǎn)地區(qū)為20mg/m3。隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的加嚴(yán),電除塵技術(shù)主要用于建材行業(yè)的窯頭煙氣。
在冶金行業(yè),2012年發(fā)布的新的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)排放限值大多在30mg/m3以下,電除塵器主要應(yīng)用于燒結(jié)機(jī)頭。
在有色、化工行業(yè),因高溫、腐蝕等問題,電除塵器的應(yīng)用占有一定份額。
未來電除塵技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)除了滿足排放標(biāo)準(zhǔn)外,還要重點(diǎn)解決PM2.5等細(xì)微粉塵的捕集凈化問題。
1.2行業(yè)發(fā)展現(xiàn)況
我國的電除塵器發(fā)展是從20世紀(jì)70年代初開始的,起步較晚,但隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,工業(yè)設(shè)備的大型化和以煤為主要原料的能源結(jié)構(gòu),為電除塵器的發(fā)展提供了廣闊的應(yīng)用前景。20世紀(jì)80年代我國開始在火電廠燃煤機(jī)組上大量應(yīng)用電除塵器。按原水電部的要求,1986年以后新建300MW及以上的燃煤機(jī)組均采用電除塵器。近年來,我國在電力行業(yè)應(yīng)用電除塵器的比例為72%~75%,建材水泥行業(yè)為16%~18%,其他為冶金、有色、化工等行業(yè)。對全國電除塵器骨干生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)值統(tǒng)計(jì),“九五”期間,每年全國新增電除塵器產(chǎn)值在20億元人民幣以上,其中75%以上用于火力發(fā)電鍋爐。到1999年,電力行業(yè)火電廠采用電除塵器的鍋爐容量已占總?cè)萘康?9.98%。
2015年,超低排放是燃煤電廠污染治理的主旋律,電除塵的應(yīng)用主要是低低溫電除塵器及濕式電除塵器。
電除塵如今已形成裝備精良、配套齊全的一個(gè)行業(yè)。目前我國從事電除塵器生產(chǎn)的企業(yè)有200多家,已經(jīng)成為世界電除塵器生產(chǎn)大國,生產(chǎn)、使用電除塵器的數(shù)量均居全球首位,在該領(lǐng)域的全球科技排名也位居前列。我國生產(chǎn)的電除塵器不僅能滿足國內(nèi)需求,還有相當(dāng)部分出口至幾十個(gè)國家和地區(qū),電除塵行業(yè)是我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)中能與國外廠商相抗衡且最具競爭力的行業(yè)之一。
2015年,建材及冶金行業(yè)的電除塵器應(yīng)用仍然有限,有色、化工行業(yè)的電除塵市場份額也不大。大多數(shù)建材、冶金、有色及化工電除塵生產(chǎn)企業(yè)開始在中小燃煤鍋爐及電力行業(yè)小發(fā)電機(jī)組承接電除塵器供貨任務(wù),進(jìn)而向電力行業(yè)的大機(jī)組發(fā)展。
2015年,燃煤電廠全面實(shí)施超低排放,有一定規(guī)模的企業(yè)開始通過研發(fā)或引進(jìn)濕式、低低溫電除塵技術(shù)進(jìn)入電力市場。電力行業(yè)的電除塵市場以菲達(dá)、龍凈等龍頭企業(yè)為首,但各中、小企業(yè)的加入,使得市場出現(xiàn)了低價(jià)競爭的局面。
1.3行業(yè)經(jīng)營狀況
通過對行業(yè)49家電除塵生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì),其中26家本體企業(yè)2015年的合同額約為241.48億元,總產(chǎn)值188.44億元,環(huán)保銷售收入170.51億元,出口額9.81億元;23家電源及配套件企業(yè)合同額為84.56億元,總產(chǎn)值65.59億元,環(huán)保銷售收入15.35億元,出口額1.11億元。
2015年49家企業(yè)經(jīng)營狀況統(tǒng)計(jì)如表1。
表1 2015年行業(yè)49家電除塵企業(yè)經(jīng)營狀況統(tǒng)計(jì)表 (億元)
按傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算,49家企業(yè)產(chǎn)值占全國電除塵總產(chǎn)值的85%,則2015年全行業(yè)環(huán)保銷售收入為220.56億元,全行業(yè)的出口額為14.79億元。
由于電除塵行業(yè)骨干企業(yè)中大都實(shí)行多種經(jīng)營,2015年電除塵器產(chǎn)品占環(huán)保銷售收入的百分比按65%計(jì),則2015年全國的電除塵銷售收入約為143.37億元。
為了真實(shí)反映全國電除塵器的產(chǎn)值,本次調(diào)查中,要求被調(diào)查企業(yè)在填寫行業(yè)調(diào)查表時(shí),將各種設(shè)備的產(chǎn)值分別單列。49家企業(yè)的調(diào)查結(jié)果顯示,本體產(chǎn)值為100.78億元,電源產(chǎn)值為17.63億元,電袋產(chǎn)值為28.32億元。若按電除塵器產(chǎn)值在電袋產(chǎn)值中占40%計(jì)算,則49家企業(yè)的電除塵器產(chǎn)值為129.73億元,與上面計(jì)算的銷售收入143.37億元基本吻合。
電除塵行業(yè)排名前13位的骨干企業(yè)近年來的經(jīng)營狀況見表2。
表2 行業(yè)排名前13位的骨干企業(yè)經(jīng)營狀況表
從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出:1)電除塵行業(yè)的龍頭企業(yè)菲達(dá)、龍凈較2014年占有更大份額,超過全行業(yè)的1/3。2)2015年本體產(chǎn)值比2014年上漲3.02%,電源產(chǎn)值上漲30.37%。3)2015年的出口值比2014下降0.08%。
從2015年的調(diào)查情況來看,電除塵器總的市場比上一年度略有提高,出口額基本持平,分析原因?yàn)椋?)隨著環(huán)保要求的進(jìn)一步提高,尤其是火電廠超凈化的計(jì)劃出臺后,環(huán)境治理力度還在加大,電力行業(yè)的電除塵市場需求出現(xiàn)高峰。而在冶金、建材等行業(yè),隨著經(jīng)濟(jì)形勢的減緩,電除塵市場進(jìn)一步萎縮。2)低低溫電除塵、濕法電除塵、高效電源等新技術(shù)的應(yīng)用依然是市場的熱點(diǎn)。電源產(chǎn)值的提高說明了電源在技術(shù)創(chuàng)新方面有了較大進(jìn)步。3)電除塵總的市場基本處于一個(gè)平衡狀態(tài)。除了菲達(dá)、龍凈公司因電力市場占有率較上年度有一定提高外,其他企業(yè)或持平或略有下降。
國際市場的電除塵銷售份額基本持平。電除塵設(shè)備的出口是未來企業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的市場。
1.4行業(yè)技術(shù)發(fā)展進(jìn)展情況
1.4.1行業(yè)總體技術(shù)進(jìn)展
在工業(yè)除塵領(lǐng)域,電除塵器、袋式除塵器和電袋復(fù)合除塵器是目前我國主要的工業(yè)除塵設(shè)備,其中電除塵器在燃煤電廠的應(yīng)用最為廣泛。在德國、日本等國家的常規(guī)工業(yè)領(lǐng)域,90%以上使用的都是改進(jìn)的電除塵器,主要采用了煙氣調(diào)質(zhì)、干濕結(jié)合、移動(dòng)電極、高頻電源和斷電振打等新技術(shù)。
在我國,電除塵器被廣泛應(yīng)用于燃煤電站、建材水泥、鋼鐵冶金、有色冶煉、化工、輕工、造紙、電子、機(jī)械及其他工業(yè)爐窯等各個(gè)工業(yè)部門。隨著國家排放標(biāo)準(zhǔn)的加嚴(yán),2015年電除塵器的主要市場在燃煤電廠,其他行業(yè)尤其是建材水泥、鋼鐵冶金等行業(yè),電除塵的應(yīng)用受經(jīng)濟(jì)形勢的影響還在下降。
電除塵新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),進(jìn)一步提高了電除塵器的除塵效率,擴(kuò)大了電除塵器的適用范圍,電除塵新技術(shù)主要有:低溫電除塵、低低溫電除塵、濕式電除塵、移動(dòng)電極式電除塵、機(jī)電多復(fù)式雙區(qū)電除塵、SO3煙氣調(diào)質(zhì)、粉塵凝聚、新型高壓電源及控制等技術(shù)。2015年應(yīng)用較多的新技術(shù)是:低低溫電除塵、濕式電除塵、移動(dòng)電極式電除塵、三相電源、高頻電源、高頻脈沖電源等。
為實(shí)現(xiàn)燃煤電廠煙氣超低排放,2015年電除塵技術(shù)的應(yīng)用主要采用 “協(xié)同控制”和“末端治理”兩條技術(shù)路線,即以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線和以濕式電除塵技術(shù)為核心的末端治理技術(shù)路線。
2015年,電除塵新型供電電源的應(yīng)用取得很大進(jìn)展。以高頻電源和三相電源為代表的多種新型電源開發(fā)成功并得到廣泛應(yīng)用,此外,新一代的高頻脈沖電源逐步進(jìn)入市場。高頻恒流電源在建材等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。這些新型電源大多具備高效率、高功率因數(shù)、節(jié)能等特點(diǎn),具備直流和脈沖兩種工作方式。
我國現(xiàn)有的除塵設(shè)備對PM2.5的捕集正處于瓶頸階段,面對現(xiàn)有30mg/m3標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步加嚴(yán)以及PM2.5排放標(biāo)準(zhǔn)的出臺,需要探索新的捕集技術(shù),在提高捕集效率的同時(shí)控制投入成本。
1.4.2主要應(yīng)用的電除塵技術(shù)
(1)低低溫電除塵技術(shù)
低低溫電除塵器是在燃煤鍋爐汽機(jī)系統(tǒng)中,采用汽機(jī)冷凝水與熱煙氣通過特殊設(shè)計(jì)的換熱裝置進(jìn)行氣液熱交換,使得汽機(jī)冷凝水得到額外的熱量,以減小汽機(jī)冷凝水低壓加熱器回路系統(tǒng)中所消耗的抽汽量,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)省煤耗的目的。
煙氣換熱降溫后進(jìn)入低低溫電除塵器電場內(nèi)部,其運(yùn)行溫度由通常的低溫狀態(tài)(120℃~170℃)下降到低低溫狀態(tài)(85℃~110℃),煙氣的體積流量得以降低,相應(yīng)地,電場煙氣通道內(nèi)的煙氣流速也得以降低,煙氣中的大部分SO3在煙氣冷卻器中冷凝成硫酸霧并黏附在粉塵表面,使粉塵性質(zhì)發(fā)生了很大變化,降低粉塵比電阻,避免反電暈現(xiàn)象,大幅提高除塵效率,同時(shí)去除大部分的SO3。電除塵效率得到大幅提高,滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。
(2) 濕式電除塵技術(shù)
濕式電除塵的原理與干式電除塵類似,都需要經(jīng)歷荷電、收塵和清灰三個(gè)過程。但在濕式電除塵器里,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(yáng)塵,沒有運(yùn)動(dòng)部件,因此運(yùn)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(xì)微顆粒物有很好的脫除效果,能夠解決濕法脫硫帶來的石膏雨,藍(lán)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。
國內(nèi)燃煤電廠WESP根據(jù)陽極類型的不同可分為三大類:金屬極板WESP、導(dǎo)電玻璃鋼WESP、柔性極板WESP。上述各種技術(shù)各具特色且均有投運(yùn)業(yè)績,并積累了一定的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。金屬極板WESP為國外燃煤機(jī)組應(yīng)用的主流技術(shù),已有近30年的應(yīng)用實(shí)踐,技術(shù)成熟度高。
(3) 移動(dòng)電極電除塵技術(shù)
移動(dòng)電極電除塵器收塵的機(jī)理與常規(guī)電除塵器相同,由前級固定電極電場(常規(guī)電場)和后級移動(dòng)電極電場組成。移動(dòng)電極電場中陽極部分采用回轉(zhuǎn)的陽極板和旋轉(zhuǎn)的清灰刷。附著于回轉(zhuǎn)陽極板上的粉塵在尚未達(dá)到形成反電暈的厚度時(shí),被布置在非電場區(qū)的旋轉(zhuǎn)清灰刷徹底清除,因此不會產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象并最大限度地減少了二次揚(yáng)塵,增加粉塵驅(qū)進(jìn)速度,大幅提高電除塵器的除塵效率,降低排放濃度,同時(shí)降低對煤種變化的敏感性。
移動(dòng)電極電除塵技術(shù)的特點(diǎn)有:1)保持陽極板清潔,避免反電暈,有效解決高比電阻粉塵收塵難的問題;2)最大限度地減少二次揚(yáng)塵,顯著降低電除塵器出口煙塵濃度;3)減少煤、飛灰成分對除塵性能影響的敏感性,增加電除塵器對不同煤種的適應(yīng)性,特別是高比電阻粉塵、黏性粉塵,應(yīng)用范圍比常規(guī)電除塵器更廣;4)可使電除塵器小型化,占地少;5)特別適合于老機(jī)組電除塵器改造,在很多場合,只需將末電場改成移動(dòng)電極電場,不需另占場地;6)與布袋除塵器相比,阻力損失小,維護(hù)費(fèi)用低,對煙氣溫度和煙氣性質(zhì)不敏感,并且有著較好的性價(jià)比;7)在保證相同性能的前提下,與常規(guī)電除塵器相比,一次投資略高、運(yùn)行費(fèi)用較低、維護(hù)成本幾乎相當(dāng)。從整個(gè)生命周期看,移動(dòng)電極電除塵器具有較好的經(jīng)濟(jì)性;8)對設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝工藝要求較高。
(4)高頻高壓電源
高頻高壓電源是新一代的電除塵器供電電源,供電方式有兩種,即純直流供電和間歇供電,其工作頻率為幾萬赫茲。其不僅具有重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、三相負(fù)載對稱、功率因數(shù)和轉(zhuǎn)換效率高的特點(diǎn),相比工頻電源,具有更優(yōu)越的供電性能,能克服一般工頻電源輸出電壓脈動(dòng)大、平均電壓低的不足,可以在接近電除塵的擊穿電壓下穩(wěn)定工作。近幾年,隨著高頻電源技術(shù)的不斷發(fā)展,其輸出功率、控制特性均有了很大的提高,目前輸出功率達(dá)2.4A/80kV的高頻電源已投入工程應(yīng)用。
大量的工程實(shí)例證明,基于脈沖工作的高頻電源在提高除塵效率、節(jié)約能耗方面,具有顯著的效果;高頻電源工作在純直流方式下,可以大大提升粉塵荷電量,提高除塵效率。電除塵器在進(jìn)行單純的高頻電源改造后,煙塵排放和高壓能耗都有明顯的降低。
高頻電源屬于恒流源性質(zhì)的電源,在電除塵器出現(xiàn)放電擊穿時(shí),電流近似保持不變,并且能在極短的時(shí)間內(nèi)停止供電,從而減小火花功率,是目前各種除塵器電源中產(chǎn)生火花能量最小的電源,尤其適合在濕式電除塵器中應(yīng)用,可避免對濕式電除塵器中陽極的燒蝕。
(5)脈沖高壓電源
脈沖高壓電源是電除塵配套使用的新型高壓電源,脈沖供電方式已在世界上被公認(rèn)為是改善電除塵器性能和降低能耗最有效的方式之一。工作方式是以脈沖寬度65~125μs,最大脈沖峰值電壓(80kV)的脈沖高壓,疊加在常規(guī)直流高壓(60kV)之上,使電場最高峰值高壓能達(dá)到140kV,可有效克服高比電阻粉塵工況下反電暈現(xiàn)象,提高電除塵器的收塵效率;同時(shí)節(jié)約電除塵器的能耗脈沖。
脈沖高壓電源主要用于克服高比電阻粉塵反電暈、提高除塵效率的場合。其對電除塵器的改善程度通常由驅(qū)進(jìn)速度的改善系數(shù)來評估,改善系數(shù)定義為電除塵器用新的供電方式與用常規(guī)直流供電時(shí)驅(qū)進(jìn)速度之比?,F(xiàn)場試驗(yàn)表明,改善系數(shù)與粉塵比電阻關(guān)系很大,它將隨粉塵比電阻的增加而迅速增加。對于高比電阻粉塵,改善系數(shù)可達(dá)1.2以上。脈沖供電方式被認(rèn)為是改善電除塵器性能和降低能耗最有效的方式之一。
工程實(shí)例證明,脈沖高壓電源在提高電除塵器的除塵效率、節(jié)約能耗方面,具有顯著的效果。
針對高比電阻粉塵的脈沖電源目前在濕式電除塵器上尚無應(yīng)用案例,其效果有待驗(yàn)證。雖然低低溫電除塵器的入口溫度使粉塵比電阻降低,但對于末級和次末級電場,其粉塵粒徑小、比電阻仍可能較高,所以使用脈沖電源可以進(jìn)一步降低出口煙塵濃度。
(6)三相高壓電源
對于粉塵比電阻不高的場合,由于沒有反電暈現(xiàn)象,使用三相電源也可提高運(yùn)行電壓和電流,實(shí)際運(yùn)行電壓可達(dá)70kV以上,提高粉塵荷電量,提高除塵效率。三相電源的單臺容量可以做到2.4A甚至3.0A,由于控制柜放在室內(nèi),對現(xiàn)場環(huán)境要求較低,設(shè)備可靠性高。
目前,部分企業(yè)的三相電源克服了火花能量較大的缺點(diǎn),控制特性非常好,可達(dá)到很高的控制精度,并取得很好的除塵效果。對于中、高比電阻粉塵的場合,三相電源應(yīng)用在間歇脈沖方式時(shí),在保證除塵效率條件下,具有明顯的節(jié)能效果。
1.4.3燃煤電廠新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用(2015年)
(1) 低低溫電除塵工程(排序按機(jī)組大?。?/p>
為掌握燃煤電廠低低溫電除塵技術(shù)的應(yīng)用情況,中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會電除塵委員會對浙江菲達(dá)環(huán)保科技股份有限公司、福建龍凈環(huán)保股份有限公司、浙江天潔環(huán)境科技股份有限公司、杭州天明環(huán)保工程有限公司、西安熱工研究院有限公司、南京國電環(huán)??萍加邢薰?、浙江南源環(huán)境工程技術(shù)有限公司等7家主要企業(yè)的低低溫電除塵器業(yè)績情況進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì),其中后3家企業(yè)無低低溫電除塵器業(yè)績,前4家企業(yè)的低低溫電除塵器業(yè)績統(tǒng)計(jì)見表3。
從表3可看出,截至2015年12月,該4家主要企業(yè)共簽訂低低溫電除塵器合同149臺,合同總裝機(jī)容量95,430MW,包括1000MW級機(jī)組41臺,600MW級機(jī)組65臺,300MW級及以下機(jī)組43臺,其中已投運(yùn)低低溫電除塵器71臺,投運(yùn)總裝機(jī)容量40,290MW,包括1000MW級機(jī)組11臺,600MW級機(jī)組35臺,300MW級及以下機(jī)組25臺。
表3 4家主要企業(yè)低低溫電除塵器應(yīng)用業(yè)績統(tǒng)計(jì)
目前,上述4家主要企業(yè)的低低溫電除塵器業(yè)績占據(jù)了絕大部分市場份額,預(yù)計(jì)低低溫電除塵器市場總體數(shù)據(jù)與4家主要企業(yè)數(shù)據(jù)不會相差太大。
目前已投運(yùn)的低低溫電除塵器項(xiàng)目均保持穩(wěn)定、高效運(yùn)行,且減排效果良好。以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線已成為我國燃煤電廠實(shí)現(xiàn)煙氣超低排放的主流技術(shù)路線之一。
1)華能榆社電廠300MW機(jī)組改造工程,采用的技術(shù)路線為:脫硝+熱回收器+低低溫電除塵器+WFGD+再加熱器。原電除塵器改造前的出口煙塵濃度約100mg/m3,實(shí)際燃煤含硫量約2%,采用低低溫電除塵技術(shù),將煙氣溫度從145℃降至90℃左右,同時(shí)將第1、2電場工頻電源改造為高頻電源。2014年8月上旬投入運(yùn)行,2014年10月,經(jīng)南京電力設(shè)備質(zhì)量性能檢測中心測試,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。
2)華能長興電廠2×660MW機(jī)組新建工程,采用的技術(shù)路線為:脫硝+熱回收器+低低溫電除塵器+WFGD。每臺爐配套2臺雙室五電場電除塵器,設(shè)計(jì)煙氣溫度為90℃,電除塵器出口煙塵濃度設(shè)計(jì)值為15mg/m3,要求經(jīng)濕法脫硫系統(tǒng)后,煙塵排放濃度≤5mg/m3;于2014年12月中旬投入使用。2014年12月16~18日,經(jīng)浙江省環(huán)境監(jiān)測中心測試,結(jié)果顯示:滿負(fù)荷工況,1號機(jī)組出口煙塵、SO2、NOx排放濃度分別為3.64mg/m3、2.91mg/m3、13.6mg/m3;2號機(jī)組出口煙塵、SO2、NOx排放濃度分別為3.32mg/m3、5.91mg/m3、15.8mg/m3。1號機(jī)組電除塵器出口煙塵濃度約為12mg/m3,濕法脫硫裝置的協(xié)同除塵效率約70%。
3)江西新昌電廠2×700MW燃煤機(jī)組改造工程,采用的技術(shù)路線為:脫硝+熱回收器+低低溫電除塵器+ WFGD,每臺爐配套2臺雙室四電場電除塵器。原電除塵器進(jìn)口平均煙氣溫度達(dá)到143℃,煙塵排放濃度達(dá)到50mg/m3,采用低低溫電除塵技術(shù),將電除塵器入口煙氣平均溫度降低至95℃以下,同時(shí)將第1、2電場工頻電源改造為高頻電源。2013年7月投運(yùn),2013年9月經(jīng)江西電力科學(xué)研究院測試,低低溫電除塵器出口煙塵濃度降至17.25mg/m3,SO3脫除率為88.1%,PM2.5脫除率達(dá)到99.8%以上,氣態(tài)汞捕集效率達(dá)到40%以上,節(jié)省煤耗2.53g/kW·h。
4)浙能嘉華電廠三期7號、8號機(jī)(2×1000MW)改造工程,采用的技術(shù)路線為:脫硝+熱回收器+低低溫電除塵器+WFGD+WESP+再加熱器,將電除塵器入口煙氣平均溫度從122℃降低至85.6℃以下。2014年7月投運(yùn),經(jīng)測試,改造后電除塵器出口煙塵濃度從50mg/m3降至20mg/m3左右。
(2) 濕式電除塵工程(排序按機(jī)組大?。?/p>
為掌握燃煤電廠濕式電除塵技術(shù)的應(yīng)用情況,對浙江菲達(dá)環(huán)保科技股份有限公司、福建龍凈環(huán)保股份有限公司、西安熱工研究院有限公司、浙江天潔環(huán)境科技股份有限公司、南京國電環(huán)??萍加邢薰?、杭州天明環(huán)保工程有限公司、浙江南源環(huán)境工程技術(shù)有限公司7家主要企業(yè)的濕式電除塵器業(yè)績情況作出了統(tǒng)計(jì),具體情況見表4。
表4 主要企業(yè)的濕式電除塵器應(yīng)用業(yè)績統(tǒng)計(jì)
從表4可以看出,截至2015年12月,7家主要企業(yè)共簽訂濕式電除塵器合同277臺,合同總裝機(jī)容量126,053 MW,包括1000MW級機(jī)組36臺,600MW級機(jī)組74臺,300MW級及以下機(jī)組167臺,其中已投運(yùn)濕式電除塵器141臺,投運(yùn)總裝機(jī)容量62,895MW,包括1000MW級機(jī)組14臺,600MW級機(jī)組45臺,300MW級及以下機(jī)組82臺。
目前,濕式電除塵器的應(yīng)用范圍較廣,制造及生產(chǎn)企業(yè)較多,較難作出完整的統(tǒng)計(jì),根據(jù)濕式電除塵器的應(yīng)用情況以及相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),可初步估計(jì)上述7家主要企業(yè)的濕式電除塵器業(yè)績占據(jù)了約2/3的市場份額,即濕式電除塵器的市場合同總裝機(jī)容量約為1.9億kW,投運(yùn)總裝機(jī)容量約0.9億kW。
目前已投運(yùn)的濕式電除塵器項(xiàng)目均保持穩(wěn)定、高效運(yùn)行,且減排效果良好。以濕式電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線已成為我國燃煤電廠實(shí)現(xiàn)煙氣超低排放的主流技術(shù)路線之一。
1)廣州恒運(yùn)電廠9號機(jī)(330MW)改造工程,采用金屬極板WESP,布置在濕法脫硫裝置之后,采用的技術(shù)路線為:低氮燃燒+SCR+ESP+FF+WFGD+WESP, WESP采用金屬極板水平煙氣流濕式電除塵技術(shù),根據(jù)WESP入口煙氣參數(shù)及所要求達(dá)到的性能指標(biāo),最終確定恒運(yùn)電廠所采用的WESP為兩電場。機(jī)組于2014年7月6日帶滿負(fù)荷168小時(shí)試運(yùn)行,7月14日廣州建研環(huán)境監(jiān)測有限公司對其進(jìn)行測試,WESP出口煙塵、SO2、NOx排放濃度分別為1.94mg/m3、4mg/m3、25mg/m3,均未超過燃?xì)鈾C(jī)組排放標(biāo)準(zhǔn)的1/2,達(dá)到超低排放目標(biāo),為廣州首臺濕式電除塵器的成功示范工程應(yīng)用。
2)神華國華舟山電廠二期4號機(jī)(350MW)新建工程,采用金屬極板WESP,布置在脫硫設(shè)備后,采用的技術(shù)路線為:低氮燃燒+SCR+ESP(末電場采用旋轉(zhuǎn)電極技術(shù))+海水脫硫裝置+WESP, WESP采用金屬極板水平煙氣流濕式電除塵技術(shù),根據(jù)WESP入口煙氣參數(shù)及所要求達(dá)到的性能指標(biāo),最終確定舟山電廠所采用的WESP為單電場。機(jī)組于2014年6月18日帶滿負(fù)荷168小時(shí)試運(yùn)行,6月20日浙江省環(huán)境監(jiān)測中心對其進(jìn)行測試,低溫電除塵器出口煙塵濃度為16.53mg/m3,脫硫出口煙塵濃度為10.76mg/m3,WESP出口煙塵、SO2、NOx排放濃度分別為2.55mg/m3、2.86mg/m3、20.5mg/m3,實(shí)現(xiàn)超低排放目標(biāo),為國內(nèi)首臺(套)濕式電除塵器的成功應(yīng)用項(xiàng)目。
3)國華定州電廠3號機(jī)(660MW)改造工程,采用金屬極板WESP,布置在脫硫設(shè)備后,采用的技術(shù)路線為:低氮燃燒+SCR+熱回收器+ESP+脫硫裝置+WESP ,WESP采用金屬極板水平煙氣流濕式電除塵技術(shù),根據(jù)WESP入口煙氣參數(shù)及所要求達(dá)到的性能指標(biāo),最終確定了定州電廠所采用的WESP為兩電場。該機(jī)組改造后于2014年11月投運(yùn),河北省環(huán)境監(jiān)測中心站于2014年12月4日對其進(jìn)行測試,測試期間,生產(chǎn)負(fù)荷在95%以上。在各污染治理設(shè)施正常運(yùn)行的情況下,WESP出口煙塵、SO2、NOx排放濃度分別為2mg/m3、6mg/m3、17mg/m3。
4)大唐山東黃島電廠6號機(jī)(670MW)改造工程,采用金屬極板WESP,布置在脫硫設(shè)備后,采用的技術(shù)路線為:低氮燃燒+SCR+ESP+海水脫硫裝置+WESP,WESP采用金屬極板水平煙氣流濕式電除塵技術(shù),根據(jù)WESP入口煙氣參數(shù)及所要求達(dá)到的性能指標(biāo),最終確定了黃島電廠所采用的WESP為雙列兩電場。機(jī)組改造后于2014年8月投運(yùn),蘇州熱工研究院于2014年9月9~14日對其進(jìn)行性能測試,機(jī)組負(fù)荷均為650MW。測試結(jié)果為:WESP出口煙塵排放濃度2.07mg/m3,除塵效率92.59%;霧滴排放濃度16.93mg/m3;出口SO3排放濃度低于0.02mg/m3;出口煙氣汞排放濃度17.43μg/m3。
5)廣東粵電大埔電廠“上大壓小”新建工程2×660MW機(jī)組,采用的工藝路線為:熱回收裝置+低低溫電除塵器+WFGD+EPM+煙氣再熱裝置。將電除塵器入口煙氣溫度從140℃降至約90℃,煙氣經(jīng)濕法脫硫后,進(jìn)入EPM,在高風(fēng)速下捕集煙氣中的液滴和粉塵,在脫硫配套的水平煙道出口增設(shè)煙氣再熱器,將煙氣溫度從43℃升高到80℃,實(shí)現(xiàn)干煙囪排放。大埔電廠1#機(jī)組于2015年11月投入運(yùn)行,低低溫?zé)煔庹{(diào)溫及脫硫后高壓除塵除霧設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)正常,2015年12月23日~2016年1月8日對其進(jìn)行性能測試,機(jī)組負(fù)荷均為600MW。低低溫靜電除塵器出口含塵濃度為15.2mg/m3;出口SO3濃度為3.46mg/m3。EPM電風(fēng)攔截除塵除霧裝置出口粉塵濃度(含石膏)為2.9mg/m3。
2.1燃煤電廠電除塵器應(yīng)用存在的問題
(1)市場準(zhǔn)入問題
2015年,燃煤電廠超低排放的主要技術(shù)路線是低低溫電除塵技術(shù)協(xié)同治理的技術(shù)路線及濕式電除塵技術(shù)末端治理的技術(shù)路線。由于具備超低排放綜合治理技術(shù)能力的主要為菲達(dá)環(huán)保、龍凈環(huán)保等龍頭企業(yè),業(yè)主在招標(biāo)過程中設(shè)置的門檻讓一些中小企業(yè)難以進(jìn)入。出現(xiàn)了菲達(dá)環(huán)保、龍凈環(huán)保等龍頭企業(yè)任務(wù)過剩而其他中小企業(yè)接不到訂單的兩級分化局面。
(2)低價(jià)競爭問題
由于很多中小企業(yè)進(jìn)入電力行業(yè)困難,故往往以降低投標(biāo)價(jià)格的方式為自己在電力行業(yè)尋找通道。而大多業(yè)主為了控制投資成本也會采用低價(jià)中標(biāo)的原則。招標(biāo)過程往往會在低價(jià)競爭過程反復(fù)數(shù)次,而最終結(jié)果是有業(yè)績有實(shí)力的企業(yè)以較低價(jià)格中標(biāo),給項(xiàng)目的實(shí)施帶來一定的困難。
2.2水泥行業(yè)電除塵應(yīng)用存在的問題
(1)原有電除塵器不達(dá)標(biāo)的問題
2004~2013年投運(yùn)的電除塵器都是按《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4915-2004)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì),但現(xiàn)都要求執(zhí)行修訂后的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4915-2013),粉塵排放濃度≤30mg/m3,所以許多電除塵設(shè)備不達(dá)標(biāo)成為必然。
由于水泥生產(chǎn)技術(shù)在不斷革新,致使窯的產(chǎn)量大幅度提高,以5000t/d新型干法生產(chǎn)線為例,現(xiàn)在產(chǎn)量多數(shù)已達(dá)5500t/d,甚至更高,因此煙氣量相應(yīng)大增。現(xiàn)有電除塵器的處理能力,因原設(shè)計(jì)選型時(shí)沒有預(yù)留足夠的富裕量,所以不堪重負(fù),必然影響排放達(dá)標(biāo)。這就是當(dāng)環(huán)保部門檢查時(shí),有的水泥廠不得不壓低產(chǎn)量的原因所在。
新型干法水泥生產(chǎn)線一般將窯尾煙氣用于原料烘干,所謂的窯尾廢氣處理系統(tǒng)實(shí)際上是包括原料粉磨兼烘干設(shè)備的除塵系統(tǒng)。這一系統(tǒng)由于烘干物料中的水分蒸發(fā)進(jìn)入煙氣,使得煙氣中水分增加,相應(yīng)粉塵比電阻得以降低,這對于保證電除塵器排放達(dá)標(biāo)十分有利。但是生料粉磨設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率一般低于窯系統(tǒng),因此窯尾廢氣處理系統(tǒng)的電除塵器,會經(jīng)常在“直接操作”和“聯(lián)合操作”的兩種工作狀態(tài)下。這兩種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,給電除塵器的操作帶來一定困難。但是經(jīng)過水泥廠多年的探索和生產(chǎn)實(shí)踐,對這兩種工作狀態(tài)已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),只要增濕塔運(yùn)行正常,電除塵器排放達(dá)標(biāo)一般不存在大的問題??墒墙┠陙?,由于國家對企業(yè)要嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能減排的政策,所以水泥行業(yè)大力推行純低溫發(fā)電技術(shù),使得窯尾除塵系統(tǒng)變得更為復(fù)雜,給電除塵器的運(yùn)行帶來新的不確定因素,這也是部分窯系統(tǒng)電除塵器不達(dá)標(biāo)的主要原因之一。
(2)電除塵器的存量減少
水泥窯尾在增設(shè)了余熱鍋爐后,很多水泥廠的增濕塔不再噴水,造成粉塵比電阻偏高,對電除塵器的使用很不利。
(3)水泥行業(yè)電除塵器的技術(shù)進(jìn)步緩慢
與火電廠電除塵技術(shù)飛速發(fā)展相比,水泥行業(yè)由于粉塵性質(zhì)和工藝特點(diǎn),技術(shù)進(jìn)步?jīng)]有大的突破,主要技術(shù)進(jìn)步集中在設(shè)備的精細(xì)化設(shè)計(jì)(極板、極線優(yōu)化、氣流分布優(yōu)化等)和高壓電源應(yīng)用上。
2.3冶金行業(yè)電除塵器存在的問題
(1)成本問題
隨著冶金行業(yè)新的排放標(biāo)準(zhǔn)的出臺,電除塵器在冶金行業(yè)的應(yīng)用逐步萎縮。原應(yīng)用于在鋼鐵企業(yè)各個(gè)工序,因標(biāo)準(zhǔn)加嚴(yán),要滿足達(dá)標(biāo)排放需增加電場,造成一次性成本增加,現(xiàn)在主要用于燒結(jié)機(jī)頭、回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)、豎爐、轉(zhuǎn)爐煤氣一次除塵煤氣柜后等。在出鐵場、燒結(jié)機(jī)機(jī)尾、篩分、礦槽槽上槽下、溶劑等還有少量應(yīng)用。
(2)低價(jià)競爭
冶金行業(yè)電除塵器的應(yīng)用在國內(nèi)最早,近幾年由于冶金行業(yè)經(jīng)濟(jì)形勢不好,企業(yè)往往通過低價(jià)中標(biāo)的方法處理達(dá)標(biāo)排放問題,加上冶金行業(yè)進(jìn)入門檻較低,電除塵器生產(chǎn)企業(yè)參差不齊,市場很不規(guī)范,惡性競爭嚴(yán)重。
(3)老除塵器改造受限
鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機(jī)頭由于煙氣性質(zhì)決定了只能用電除塵器。隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,原有的電除塵器大多只有三個(gè)電場,不能達(dá)標(biāo)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(shù)和工藝解決達(dá)標(biāo)排放問題。
(1)針對電力行業(yè)市場準(zhǔn)入問題
1)應(yīng)呼吁有關(guān)行業(yè)適當(dāng)降低市場的門檻,讓更多的有一定實(shí)力的企業(yè)參與到競爭行列;2)行業(yè)協(xié)會要加強(qiáng)組織企業(yè)的溝通,通過合作的方式讓更多企業(yè)參與進(jìn)來。
(2)行業(yè)規(guī)范問題
針對電力行業(yè)超低排放濕式、低低溫電除塵市場面臨無序競爭的局面,行業(yè)協(xié)會需要:1)組建行業(yè)咨詢團(tuán)隊(duì),形成智庫,引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,為企業(yè)服務(wù);2)電委會多組織企業(yè)聯(lián)誼會及技術(shù)交流會,請電力行業(yè)的業(yè)主參加,加強(qiáng)企業(yè)之間的相互溝通及企業(yè)與業(yè)主之間的溝通,消除市場低價(jià)惡性競爭。
(3)針對建材行業(yè)電除塵市場
針對建材行業(yè)電除塵市場下降情況,行業(yè)協(xié)會要做的工作是:1)組織建材行業(yè)的龍頭企業(yè)盡快起草《建材行業(yè)電除塵技術(shù)及應(yīng)用》的宣貫材料,并在相關(guān)媒體進(jìn)行宣傳,推進(jìn)電除塵技術(shù)在建材行業(yè)的應(yīng)用;2)盡快開發(fā)出適應(yīng)建材行業(yè)的電除塵新技術(shù)、新工藝,引領(lǐng)行業(yè)市場發(fā)展。
(4)針對冶金行業(yè)電除塵市場
針對冶金行業(yè)電除塵技術(shù)存在的問題,行業(yè)協(xié)會要做的工作是:1)組織冶金行業(yè)的龍頭企業(yè)盡快起草《冶金行業(yè)電除塵技術(shù)及應(yīng)用》的宣貫材料,并在相關(guān)媒體進(jìn)行宣傳,推進(jìn)電除塵技術(shù)在建材行業(yè)的應(yīng)用;2)盡快開發(fā)出適應(yīng)冶金行業(yè)的電除塵新技術(shù)、新工藝,引領(lǐng)行業(yè)市場的未來。
(5)對行業(yè)發(fā)展的建議
1)建議國家有關(guān)部門結(jié)合“一帶一路”戰(zhàn)略,制定相關(guān)支持政策,引導(dǎo)電除塵行業(yè)企業(yè)走出去,通過標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及創(chuàng)新等渠道進(jìn)一步開發(fā)國際市場;2)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(guān)國家工程研究中心、國家重點(diǎn)工程實(shí)驗(yàn)室投入創(chuàng)新資金,用科技創(chuàng)新帶動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。
4.1國際市場情況
2016年,國際經(jīng)濟(jì)尚處在緩慢復(fù)蘇階段,不確定因素和波動(dòng)加大,2016年發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分化加劇,發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)體增長緩慢,世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇依舊艱難曲折。
2016年,電除塵國際市場情況有所起色,但總體仍然不容樂觀,世界經(jīng)濟(jì)形勢處于緩慢復(fù)蘇和激烈變化中,特別是發(fā)展中國家普遍處于經(jīng)濟(jì)衰退、需求不足和發(fā)展不確定的狀態(tài)。同2015年一樣,2016年電除塵行業(yè)國際市場完全不同于國內(nèi)燃煤電廠新建和電除塵改造市場的高歌猛進(jìn)形勢,電除塵國際市場面臨挑戰(zhàn)和困難,主要矛盾在于需求弱、項(xiàng)目少。針對國際經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇低迷并激烈變化的情況,及其國際市場缺乏需求的問題,電除塵國際市場開發(fā)要緊跟國家“一帶一路”戰(zhàn)略,開展國內(nèi)燃煤電站出口成套公司電除塵分包市場。由于國際經(jīng)濟(jì)形勢回升仍然缺乏需求的動(dòng)力,國際電力建設(shè)市場尚在低迷狀態(tài),電除塵國際市場開拓需要更加努力,需要有更強(qiáng)的敏銳性。2016年電除塵國際市場情況簡析如下:
(1)國際市場的重點(diǎn)
國家“一帶一路”中的電力建設(shè)項(xiàng)目是未來國際市場的重點(diǎn),由于國內(nèi)燃煤電站建設(shè)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(shè)國際化的步伐加大。電除塵行業(yè)跟隨國家“一帶一路”戰(zhàn)略是電除塵國際市場的大方向,燃煤電站國際建設(shè)項(xiàng)目由中國EPC公司建設(shè)的市場容積估計(jì)在25,000MW左右。
(2)印度市場
印度市場新規(guī)對未來電除塵市場產(chǎn)生了影響。由于2016年1月的印度排放新規(guī)發(fā)布,印度市場已經(jīng)可以看到業(yè)主和總包方的行動(dòng)。由于印度沒有脫硝脫硫制造商(有比較強(qiáng)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進(jìn)行市場前期的教育和學(xué)習(xí),其中,包含了方案的配合、技術(shù)的介紹、規(guī)范的澄清等。印度是燃煤電廠大國,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。其中,印度燃煤電站粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)由原來的50mg/Nm3提高到30mg/Nm3,印度177,700MW的在運(yùn)行的燃煤機(jī)組電除塵器全部需要進(jìn)行各種形式的改造。我國的電除塵制造商在電除塵提效改造方面富有經(jīng)驗(yàn),可望在印度電除塵改造市場上發(fā)揮重要作用。
(3)東南亞市場
電除塵行業(yè)在泰國、印尼、馬來西亞、越南市場方面,首先要跟好中國“一帶一路”戰(zhàn)略的火電項(xiàng)目,做好中國EPC公司的電除塵分包;同時(shí),可以對這幾個(gè)市場的小型燃煤鍋爐、蔗渣爐、生物質(zhì)鍋爐的電除塵進(jìn)行市場開拓。
(4)韓國市場
韓國總包公司占據(jù)國際燃煤電站總包市場的高端,由于國際發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)低迷和電力需求容量不旺盛,致使韓國總包市場持續(xù)低迷。國際市場目前的本幣貶值和需求不旺盛的狀態(tài),迫使韓國總包公司暫緩進(jìn)度,許多項(xiàng)目處于暫停狀態(tài)。
(5)歐洲市場
主要以改造提效市場為主,但生產(chǎn)制造成本較高,風(fēng)險(xiǎn)也較大。
4.2電力行業(yè)市場情況
4.2.1市場現(xiàn)狀
(1)電力行業(yè)產(chǎn)能過剩
2015年,受宏觀經(jīng)濟(jì)尤其是工業(yè)生產(chǎn)下行、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、工業(yè)轉(zhuǎn)型升級等因素影響,全國的社會用電量為5.55萬億千瓦時(shí),同比增長0.5%,增速同比回落3.3個(gè)百分點(diǎn),電力消費(fèi)換擋減速趨勢明顯。在電力消費(fèi)增長大為放緩的情況下,全年新增發(fā)電裝機(jī)容量卻創(chuàng)歷史最高水平,全國凈增發(fā)電裝機(jī)容量1.4億千瓦,其中火電裝機(jī)7202萬千瓦(含煤電5186萬千瓦),年底全國全口徑火電裝機(jī)9.9億千瓦(其中煤電8.8億千瓦,占火電比重為89.3%),同比增長7.8%。全口徑發(fā)電量同比下降2.3%,已連續(xù)兩年負(fù)增長。
電力除塵行業(yè)產(chǎn)能過剩。隨著燃煤電廠煙氣超低排放呼聲的愈演愈烈,市場呈井噴之勢,國內(nèi)除塵企業(yè)迅速增加產(chǎn)能,且新增大量環(huán)保企業(yè),技術(shù)水平參差不齊,低價(jià)中標(biāo)現(xiàn)象普遍存在。同時(shí),市場發(fā)展過快,根據(jù)國務(wù)院第114次常務(wù)會議精神,以及國家環(huán)保部、發(fā)改委、能源局三部委“關(guān)于印發(fā)《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》(環(huán)發(fā)〔2015〕第164號)的通知”文件要求,到2020年,全國所有具備改造條件的燃煤電廠力爭實(shí)現(xiàn)超低排放,其中東部地區(qū)2017年前總體完成。屆時(shí)市場或現(xiàn)斷崖式下跌,電力除塵行業(yè)的“凜冬將至”。
(2)能源政策傾斜目標(biāo)轉(zhuǎn)移,煤電利潤下降
國家能源政策傾斜目標(biāo)將向可再生能源轉(zhuǎn)移。根據(jù)行業(yè)人士分析測算,“十三五”期間留給煤電的增長空間約為2億千瓦,2016年4月,國家發(fā)展和改革委員會、國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016~2030年)》(發(fā)改能源〔2016〕513號),明確將風(fēng)能、核能、太陽能等可再生能源列入重點(diǎn)任務(wù)中。在電力消費(fèi)增長放緩的背景下,風(fēng)電、核電等可再生能源發(fā)電將獲得較大增長空間,這對大氣污染治理有積極作用,但可能導(dǎo)致電力行業(yè)除塵市場略有萎縮。
煤電利潤進(jìn)一步下降。自2016年1月1日起,煤電發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)在2015年4月下調(diào)0.02元/千瓦時(shí)的基礎(chǔ)上再下調(diào)0.03元/千瓦時(shí),此次下調(diào)將導(dǎo)致全國煤電行業(yè)利潤減少超過1100億元,利潤減少額超過2015年煤電行業(yè)利潤總額的一半,火電發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)創(chuàng)1969年以來的年度最低值4329小時(shí),同比減少了410小時(shí),如果按照5500小時(shí)的水平進(jìn)行計(jì)算的話,2015年火電廠整體的裝機(jī)富余容量已經(jīng)達(dá)到了2.1億千瓦。2016年,宏觀經(jīng)濟(jì)增速總體將呈現(xiàn)穩(wěn)中緩降態(tài)勢,總體判斷用電需求仍較低迷,預(yù)計(jì)2016年全社會用電量同比增長1%~2%,2016年的設(shè)備利用小時(shí)仍將可能繼續(xù)下降,火電利用小時(shí)將進(jìn)一步下降到4000小時(shí)左右。
由華北電力大學(xué)發(fā)布的《中國燃煤發(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性研究》也指出,“十三五”期間,煤電發(fā)展的外部環(huán)境將發(fā)生巨變,受此影響,絕大多數(shù)新建煤電項(xiàng)目將無法收回投資,依據(jù)我國現(xiàn)有政策及未來外界環(huán)境分析可得,新建煤電項(xiàng)目的盈利空間將在“十三五”期間完全喪失,新投產(chǎn)機(jī)組規(guī)模持續(xù)高位將導(dǎo)致機(jī)組利用率進(jìn)一步惡化,煤電全行業(yè)虧損有可能在2017年提前到來。
值得注意的是,在電煤等燃料價(jià)格大幅下降的有利形勢下,煤電行業(yè)2015年實(shí)現(xiàn)了較好的經(jīng)營業(yè)績,但這并不能掩蓋煤電企業(yè)面臨的困境,隨著電力消費(fèi)持續(xù)放緩和非化石能源的快速發(fā)展、利用小時(shí)持續(xù)下滑,待超低排放改造完成之后,電力除塵市場或?qū)ⅰ把┥霞铀薄?/p>
(3)未來燃煤電廠或?qū)嵭懈鼑?yán)格的排放要求
國際能源署根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展情況分別制定了2020年及2030年的燃煤電廠污染物排放目標(biāo):1)2020年目標(biāo):煙塵為1~2mg/m3,NOx為30mg/m3,SOx為25mg/m3;2)2030年目標(biāo):煙塵<1mg/m3,NOx<10mg/m3,SOx<10mg/m3。根據(jù)國家科技部發(fā)布的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃試點(diǎn)專項(xiàng)2016年度第一批項(xiàng)目中“大氣污染成因與控制技術(shù)研究”試點(diǎn)專項(xiàng)“污染源全過程控制技術(shù)”技術(shù)方向,項(xiàng)目“燃煤電站低成本超低排放控制技術(shù)及規(guī)模裝備”中,也明確將超超低排放(在燃燒天然氣排放標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上SO2、NOx、SO3、粉塵、重金屬等污染物排放濃度進(jìn)一步降低50%)作為考核指標(biāo)之一,未來燃煤電廠可能將實(shí)行更嚴(yán)格的排放要求。這或可成為電力除塵行業(yè)新的市場增長點(diǎn)。
另外,《浙江省地方燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)綜合改造升級行動(dòng)計(jì)劃》(浙經(jīng)信電力〔2015〕371號)要求浙江省所有地方熱電廠均需執(zhí)行超低排放的要求,且在2017年底前完成改造。燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)也將成為除塵行業(yè)新的市場增長點(diǎn)。
4.2.2市場預(yù)測
(1)新建市場
根據(jù)中電聯(lián)預(yù)計(jì),2016年全年新增發(fā)電裝機(jī)1億千瓦左右,其中非化石能源發(fā)電裝機(jī)5200萬千瓦左右,結(jié)合“十三五”留給煤電增長的空間約2億千瓦,目前在建與核準(zhǔn)裝機(jī)容量3億千瓦綜合分析,預(yù)計(jì)2016年煤電新增裝機(jī)容量將不低于4500千瓦??紤]到已審批項(xiàng)目建設(shè)慣性影響,2016年實(shí)際新增火電裝機(jī)很有可能會超過預(yù)計(jì)數(shù)值,預(yù)計(jì)電除塵市場需求也會超過預(yù)計(jì)數(shù)值。
(2)改造市場
隨著國家超低排放政策的陸續(xù)實(shí)施,超低排放改造已成為市場主流,且提速非常明顯。根據(jù)環(huán)保部數(shù)據(jù),截至2015年12月,我國煤電裝機(jī)約8.8億千瓦,已完成超低排放改造項(xiàng)目約1億千瓦,正在進(jìn)行改造的超過8000萬千瓦,還剩余約7億千瓦裝機(jī)。根據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù), “十三五”期間,預(yù)計(jì)全國將實(shí)施燃煤電廠超低排放改造4.2億千瓦,改造完成后主要污染物排放下降超過一半;實(shí)施節(jié)能改造約3.4億千瓦,改造完成后每年可節(jié)約原煤約5000萬噸。結(jié)合當(dāng)前高效塵硫一體化脫硫技術(shù)、濕式電除塵技術(shù)、高效電源技術(shù)等分流影響,預(yù)計(jì)實(shí)際需進(jìn)行除塵改造的項(xiàng)目約為2億千瓦的市場容量。
4.3建材行業(yè)市場
(1)建材行業(yè)總體市場情況
1)新修訂的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915-2013)中規(guī)定“水泥窯及窯尾余熱利用系統(tǒng)”排放標(biāo)準(zhǔn)為30mg/m3,特別排放限值20mg/m3;2)水泥除塵提效改造已進(jìn)入到第三年(2013年開始),除了經(jīng)營狀況較差,資金緊張的企業(yè),如蒙西集團(tuán)、西南水泥及部分私人企業(yè)外,華潤水泥、海螺水泥、北方水泥、冀東、紅獅、亞泰、天瑞等均最遲在2015年底完成了提效升級;3)目前僅海螺、紅獅等少數(shù)幾個(gè)集團(tuán)堅(jiān)持采用電除塵器,并采用電除塵器提效改造方式。中建材旗下的部分水泥廠受經(jīng)營狀況不佳影響,一般采用“檢修+電源升級”方式,用少量資金投入進(jìn)行除塵提效。其他水泥集團(tuán)基本采用電袋或布袋除塵方式;4)2015年除塵器市場總量(含海外項(xiàng)目)約5億元(中材集團(tuán)的項(xiàng)目無法統(tǒng)計(jì)),其中:新建水泥生產(chǎn)線約2億元,改造項(xiàng)目3億元。除塵方式主要采用電除塵、電袋及布袋,這幾種技術(shù)約各占1/3市場。西礦2015年合同情況:合同2.6億元,其中電除塵0.9億元,電袋復(fù)合除塵0.9億元,布袋除塵0.8億元。市場占有率約50%。
(2)建材市場預(yù)測
1)國內(nèi)水泥除塵提效改造到年底基本完成;2)國內(nèi)新建水泥生產(chǎn)線估計(jì)不會超過10條;3)海螺、紅獅、中材等企業(yè)集團(tuán),借“一路一帶”政策,走出國門,在海外投資建設(shè)水泥生產(chǎn)線,預(yù)計(jì)在15條線左右;4)市場合同總量(窯頭及窯尾除塵器)改造約1.5億元,國內(nèi)新建1億元,海外項(xiàng)目2億元,共計(jì)4.5億元(樂觀估計(jì)),其中:電除塵2億元(主要是海外項(xiàng)目普遍采用電除塵),電袋及布袋2.5億元。
4.4冶金及其他行業(yè)市場情況
2015年冶金行業(yè)電除塵市場不景氣,主要表現(xiàn)在:1)不管是鋼鐵還是有色都是產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,鋼鐵產(chǎn)能在9億~10億噸,但國內(nèi)的實(shí)際用量在6億~7億噸,致使鋼鐵價(jià)格持續(xù)低迷;有色行業(yè)鋁和銅產(chǎn)能也是嚴(yán)重過剩,價(jià)格下跌嚴(yán)重,導(dǎo)致冶金行業(yè)出現(xiàn)嚴(yán)重虧損;2)新上項(xiàng)目很少,新項(xiàng)目主要是搬遷和易地改造;3)除燒結(jié)機(jī)機(jī)頭除塵和有色高溫除塵外,其他工藝系統(tǒng)除塵大都改成了布袋或電袋除塵;4)市場競爭激烈,價(jià)格
特別低;5)冶金行業(yè)由于企業(yè)虧損,資金難回籠,大多為冶金企業(yè)服務(wù)的除塵企業(yè)都處于半停產(chǎn)狀態(tài);6)改造項(xiàng)目看似挺多,但付款條件很不好,企業(yè)不敢承接。
2015年冶金行業(yè)電除塵器市場較差,全國產(chǎn)值在20億元左右。
2016年,冶金行業(yè)電除塵市場預(yù)計(jì)也不會有太大的改善,主要是冶金行業(yè)產(chǎn)能過剩明顯,國家不會審批新上項(xiàng)目;銀行貸款也不會放開,市場競爭仍很激烈。雖然產(chǎn)能有所降低,鋼材、鋁和銅等價(jià)格有所上升,但沒有新上項(xiàng)目,市場訂貨量會萎靡。隨著環(huán)保要求的提高,會增加一些改造項(xiàng)目,付款較2015年會有所好轉(zhuǎn),但2016年電除塵的市場不會有大的突破。
總之,國內(nèi)市場和國際市場對電除塵器仍有一定的需求,隨著國家對環(huán)境要求的不斷提高,電除塵新技術(shù)、新工藝將不斷涌現(xiàn),電除塵器的發(fā)展仍存有一定的空間。面對“十三五”國家在大氣污染治理領(lǐng)域的新要求,電除塵行業(yè)的同仁必將共同努力,讓電除塵事業(yè)在國內(nèi)外市場繼續(xù)領(lǐng)跑。
Development Report on Electrostatic Precipitation Industry in 2O15
(Electrostatic Precipitation Committee of CAEPI, Beijing 100037, China)
The paper sums up the development environment of electrostatic precipitation industry of the country in 2015;presents the new technology application of the industry in the year of 2015. Aimed at the problems existed in the industry development, the paper puts forward the countermeasures and suggestions and makes a prospect on the industry development.
electrostatic precipitation; industry development; technical development; existing problem; countermeasures and suggestions; market prospect
X324
A
1006-5377(2016)07-0016-11