袋式除塵行業(yè)2015年發(fā)展綜述

（中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)袋式除塵委員會(huì)，北京　100037）

袋式除塵行業(yè)2015年發(fā)展綜述

（中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)袋式除塵委員會(huì)，北京100037）

綜述了2015年我國袋式除塵行業(yè)的發(fā)展環(huán)境，介紹了袋式除塵行業(yè)的研究動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向，指出袋式除塵制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

袋式除塵；行業(yè)發(fā)展；對(duì)策建議

1　緒言

作為去除顆粒物的高效技術(shù)，袋式除塵可以大幅度降低煙塵和粉塵的排放量，是解決我國煙粉塵排放的重要技術(shù)與裝備之一。以水泥行業(yè)為例，若我國的水泥企業(yè)都采用這種高效除塵技術(shù)，每一臺(tái)新型干法水泥窯都達(dá)到《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4915-2013）規(guī)定的排塵限值，即噸熟料0.15～0.30千克，那么按國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，我國水泥工業(yè)的顆粒物排放就不是368萬噸，而應(yīng)該是23萬～46萬噸，這在技術(shù)上是完全可以實(shí)現(xiàn)的。再若全國50％的燃煤鍋爐采用袋式除塵器，則電力行業(yè)每年可減少煙塵排放120萬噸以上，也就是說我國袋式除塵技術(shù)已經(jīng)完全能夠支持更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，排放限值可進(jìn)一步降低，對(duì)顆粒物減排起到巨大的作用。國內(nèi)眾多應(yīng)用案例表明，袋式除塵器在滿足更嚴(yán)格的顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，并不需要提高造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用，只要嚴(yán)格按照現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行，都能獲得很好的效果。

2　袋式除塵設(shè)計(jì)水平與技術(shù)進(jìn)步

近幾年，隨著我國電力、鋼鐵、水泥、垃圾焚燒等工業(yè)突飛猛進(jìn)，我國袋式除塵技術(shù)、裝備水平和產(chǎn)業(yè)都得到跨越式發(fā)展，袋式除塵器設(shè)計(jì)水平顯著提升，性能已達(dá)到或接近國外同類產(chǎn)品。袋式除塵單機(jī)最大設(shè)計(jì)處理風(fēng)量由原來的100萬m3/h提高到250萬m3/h，出口濃度由原來的50mg/m3嚴(yán)格到10mg/m3以下，運(yùn)行阻力由原來的1200～1800Pa降低到800～1200Pa，漏風(fēng)率都能控制在＜2％，單位處理風(fēng)量、鋼耗量下降15％左右，設(shè)計(jì)周期由原來的平均60天縮短到30天。目前，袋式除塵器已形成多個(gè)系列產(chǎn)品，其應(yīng)用已覆蓋到各工業(yè)領(lǐng)域，成為我國大氣污染控制，特別是PM2.5排放控制的主流除塵設(shè)備。

2.1制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工程技術(shù)規(guī)范

我國陸續(xù)頒布的袋式除塵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)工程技術(shù)規(guī)范，為袋式除塵工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)和輔助設(shè)計(jì)提供了技術(shù)指導(dǎo)。

《袋式除塵工程通用技術(shù)規(guī)范》規(guī)定了袋式除塵工程設(shè)計(jì)、施工與安裝、調(diào)試與驗(yàn)收、運(yùn)行與維護(hù)的通用技術(shù)要求，適用于各種規(guī)模的袋式除塵工程。規(guī)范主要內(nèi)容包括：污染物與污染負(fù)荷、總體要求、工藝設(shè)計(jì)、袋式除塵器設(shè)計(jì)、檢測(cè)與過程控制、主要輔助工程、勞動(dòng)安全與職業(yè)衛(wèi)生、施工與驗(yàn)收、運(yùn)行與維護(hù)和附錄等。規(guī)范收集和引用了國家現(xiàn)行的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等75項(xiàng)，遵循了國家環(huán)保、節(jié)能、職業(yè)安全衛(wèi)生和消防等政策法規(guī)，吸納了國外先進(jìn)技術(shù)，汲取了國內(nèi)30多年來工程成功和失敗的經(jīng)驗(yàn)，在廣泛征求專家意見的基礎(chǔ)上形成了該規(guī)范。該規(guī)范為袋式除塵工程設(shè)計(jì)提供了技術(shù)要求和指導(dǎo)。

《燃煤電廠鍋爐煙氣袋式除塵工程技術(shù)規(guī)范》是袋式除塵第一個(gè)電力行業(yè)規(guī)范，規(guī)定了燃煤電站鍋爐煙氣袋式除塵工程設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)技術(shù)要求，為電力行業(yè)袋式除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型提供了技術(shù)指導(dǎo)。

鋼鐵行業(yè)主流除塵設(shè)備是袋式除塵器，應(yīng)用比例在90％～95％?！朵撹F工業(yè)除塵工程技術(shù)規(guī)范》提出了鋼鐵工業(yè)主要生產(chǎn)工藝中煙塵治理的原則和措施，規(guī)定了除塵工程設(shè)計(jì)等技術(shù)要求。

新建水泥廠配套除塵設(shè)備絕大多數(shù)采用袋式除塵器，老水泥廠袋式除塵器應(yīng)用比例約為75％，并在積極推進(jìn)“電改袋”工作?！端喙I(yè)除塵工程技術(shù)規(guī)范》提出了水泥工業(yè)主要生產(chǎn)工藝中煙塵治理原則和措施，規(guī)范了袋式除塵工程設(shè)計(jì)等技術(shù)要求。

垃圾焚燒行業(yè)煙氣凈化必須采用袋式除塵器?！独贌匠龎m工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定了垃圾焚燒煙氣凈化處理用袋式除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)與選型、自動(dòng)控制與檢測(cè)、輔助設(shè)計(jì)等技術(shù)要求，及時(shí)為工程設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。

此外，國家還制定和修編了一系列袋式除塵器產(chǎn)品規(guī)范，包括主機(jī)、濾料及濾袋、濾袋框架、脈沖閥、分氣包、控制儀等，為除塵器設(shè)計(jì)和選型提供了依據(jù)。

2.2高水平的袋式除塵工程設(shè)計(jì)與技術(shù)保障

我國袋式除塵技術(shù)的進(jìn)步和優(yōu)異的性能是實(shí)現(xiàn)高水平袋式除塵工程設(shè)計(jì)的保障。袋式除塵器的技術(shù)性能包括：處理風(fēng)量、排放的顆粒物濃度、凈化效率（含分級(jí)效率）、運(yùn)行阻力、濾袋使用壽命、漏風(fēng)率等。

我國袋式除塵單機(jī)最大設(shè)計(jì)處理風(fēng)量由原來的100萬m3/h提高到250萬m3/h，單項(xiàng)工程最大處理風(fēng)量達(dá)到了560萬m3/h，各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)都能達(dá)到國際先進(jìn)水平。

國內(nèi)袋式除塵器的粉塵排放濃度一般都能穩(wěn)定在20mg/Nm3以下；燃煤鍋爐煙氣袋式除塵系統(tǒng)排塵濃度普遍低于20mg/Nm3；特殊地區(qū)和北京等大城市集中供熱袋式除塵排放濃度普遍低于10mg/Nm3；高爐煤氣、水煤氣和垃圾焚燒煙氣袋式除塵排放濃度低于5mg/Nm3。我國袋式除塵完全可滿足世界最嚴(yán)格顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

我國袋式除塵凈化效率可達(dá)99.99％以上，PM10捕集效率可達(dá)99.84％以上，PM2.5捕集效率可達(dá)99.35％以上?？梢?，袋式除塵在控制細(xì)顆粒物排放上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，也是控制PM2.5微細(xì)粒子排放的最有效的措施，這些指標(biāo)都能達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。

我國在低阻、高效袋式除塵器新結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方面開展了重點(diǎn)研究，取得了可喜成果。開發(fā)了直通式袋式除塵器、電袋除塵器、氣流分布和表面超細(xì)纖維濾料等新技術(shù)應(yīng)用，設(shè)備運(yùn)行阻力大幅降低，比傳統(tǒng)除塵器阻力下降30％以上，由以往的1500～1800Pa降低到1200Pa甚至800Pa以下。目前，電廠和鋼鐵行業(yè)袋式除塵器阻力通?？煽刂圃?00～1200Pa范圍，水泥窯爐袋式除塵器阻力可控制在1000Pa以下，在800Pa以下運(yùn)行也很常見。

由于袋式除塵器加工和安裝水平的提高，目前大型袋式除塵器的漏風(fēng)率一般都在2％以下。

2.3袋式除塵器大型化設(shè)計(jì)的技術(shù)突破

為了滿足電力、鋼鐵、水泥等行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備容量的迅速擴(kuò)大，袋式除塵設(shè)備大型化是必然結(jié)果，單機(jī)最大設(shè)計(jì)處理風(fēng)量提高到250萬m3/h，單項(xiàng)工程100MW鍋爐機(jī)組最大處理風(fēng)量達(dá)到560萬m3/h。

設(shè)備大型化設(shè)計(jì)是袋式除塵技術(shù)進(jìn)步最為顯著的標(biāo)志，大型化不是簡(jiǎn)單的體積加大，涉及到大型袋式除塵器的結(jié)構(gòu)安全、應(yīng)力計(jì)算、氣流分布、模塊化設(shè)計(jì)、運(yùn)輸與安裝、清灰制度、運(yùn)行可靠性、濾料制造及濾袋縫制技術(shù)、事故防范措施等關(guān)鍵技術(shù)，我國均已取得突破。主要工業(yè)行業(yè)袋式除塵器大型化案例見表1。

表1　袋式除塵器大型化案例

2.4袋式除塵器系列化與多樣性設(shè)計(jì)

我國袋式除塵器產(chǎn)品已形成多個(gè)系列化，以滿足各工業(yè)行業(yè)不同需求?；痣娦袠I(yè)機(jī)組容量由100MW、200MW、600MW到1000MW；水泥行業(yè)單條生產(chǎn)線由3000t/d、4000t/d、5000t/d、1萬t/d到1.2萬t/d；鋼鐵行業(yè)單座高爐爐容由700m3、1000m3、2000m3到4000～5300m3；國內(nèi)自主開發(fā)的具有國際領(lǐng)先水平的高爐煤氣袋式除塵器規(guī)格有DN4000mm、DN5200mm、DN6000mm 及DN6500mm，單體過濾面積由原來的600m2左右，增加到現(xiàn)在的1100～1650m2，以滿足2000～5500m3大型高爐煤氣凈化需要。首鋼、武鋼、太鋼、寶鋼、萊鋼、包鋼、通鋼、承鋼、韶鋼等企業(yè)通過新建或改造，已實(shí)現(xiàn)高爐煤氣袋式除塵。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國已有超過100余座高爐采用干法袋除塵技術(shù)，包括各種容積的大型高爐，其中最大的高爐容積為5800m3，各個(gè)行業(yè)配套的袋式除塵產(chǎn)品也走出國門。

處理風(fēng)量由原來的十幾萬m3/h提升到100萬m3/h、200萬m3/h直到300萬m3/h以上；過濾面積有2000m2、1萬m2、2萬m2、5萬m2、8萬m2。

袋式除塵器型式設(shè)計(jì)呈多樣化，以滿足不同場(chǎng)合爐窯煙氣凈化需求。包括：長(zhǎng)袋低壓脈沖袋式除塵器（圖1）、直通均流式袋式除塵器（圖2）、低壓回轉(zhuǎn)脈沖噴吹袋式除塵器（圖3）、電袋復(fù)合除塵器（圖4）、階梯式袋式除塵器（圖5）、圓筒體高爐煤氣脈沖噴吹袋式除塵器（圖6）、外濾分室反吹袋式除塵器、濾筒式袋式除塵器等。

圖1　長(zhǎng)袋低壓脈沖袋式除塵器

圖2　直通均流式袋式除塵器

圖3　低壓回轉(zhuǎn)脈沖噴吹袋式除塵器

圖4　電袋復(fù)合除塵器

圖5　階梯式袋式除塵器

圖6　圓筒體高爐煤氣脈沖噴吹袋式除塵器

2.5應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)開展工程設(shè)計(jì)和流體試驗(yàn)

目前，計(jì)算機(jī)三維技術(shù)已廣泛應(yīng)用于袋式除塵設(shè)備設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)，其效果表現(xiàn)在：（1）零部件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。袋式除塵器要形成產(chǎn)品系列化，零部件標(biāo)準(zhǔn)化是設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，利用三維技術(shù)對(duì)各零部件進(jìn)行三維建模，在此基礎(chǔ)上對(duì)整體結(jié)構(gòu)和各零部件優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立了各數(shù)據(jù)庫，如專用材料庫、標(biāo)準(zhǔn)件庫、緊固件庫、人孔門庫、節(jié)點(diǎn)大樣等。（2）設(shè)備方案設(shè)計(jì)快捷化。三維設(shè)計(jì)技術(shù)具有直觀、準(zhǔn)確和快速的優(yōu)勢(shì)，在除塵器選型計(jì)算完成后，先進(jìn)行除塵器三維設(shè)計(jì)，再進(jìn)行模擬組裝布置設(shè)計(jì)，方案設(shè)計(jì)過程中會(huì)反映各部件之間的關(guān)系，還可以模擬安裝工程，方案確定后快速生成設(shè)備材料表。（3）設(shè)備設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)高效準(zhǔn)確。三維設(shè)計(jì)其三維造型、曲面設(shè)計(jì)、參數(shù)化驅(qū)動(dòng)功能大幅度提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)速度和設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)，三維設(shè)計(jì)軟件包含裝配模擬、檢驗(yàn)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造功能，可在裝配狀況下修改零配件設(shè)計(jì)、可在設(shè)計(jì)過程實(shí)現(xiàn)模擬制造、裝配、安裝、檢查設(shè)計(jì)缺陷等，高效準(zhǔn)確完成工程設(shè)計(jì)和產(chǎn)品研發(fā)。（4）計(jì)算機(jī)流體試驗(yàn)。利用Fluent軟件開展除塵器內(nèi)部速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、顆粒物濃度場(chǎng)模擬試驗(yàn)（圖7），分析流動(dòng)狀態(tài)，找出流動(dòng)規(guī)律，提出大型袋式除塵器合理氣流分布，保障濾袋使用壽命，促進(jìn)粉塵沉降，降低運(yùn)行阻力。為除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)和指導(dǎo)；利用CFD數(shù)模技術(shù)，研究噴吹管流態(tài)和分布，用于噴吹裝置設(shè)計(jì)；模擬濾袋壓力分布和壓力變化，指導(dǎo)濾袋長(zhǎng)度和長(zhǎng)徑比設(shè)計(jì)。

圖7　袋式除塵器氣流分布計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)

我國袋式除塵設(shè)備設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)能力顯著提升，國家制定了相關(guān)工程設(shè)計(jì)規(guī)范和產(chǎn)品規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備大型化設(shè)計(jì)，除塵器產(chǎn)品形成了系列化，企業(yè)通過不斷科技創(chuàng)新，開發(fā)了多種型式的低阻高效袋式除塵器結(jié)構(gòu)，在大型電站鍋爐除塵、高爐煤氣干法凈化、燒結(jié)煙氣協(xié)同凈化、氣流分布和除塵器結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)等方面取得了突破，較好地滿足了我國電力、鋼鐵、水泥、有色、垃圾焚燒等重點(diǎn)行業(yè)快速發(fā)展的需求，促進(jìn)了我國袋式除塵技術(shù)、裝備水平和產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展，袋式除塵器設(shè)計(jì)性能已達(dá)到或接近國外同類產(chǎn)品，設(shè)計(jì)水平步入國際先進(jìn)水平。

3　我國以“袋式除塵技術(shù)為核心的協(xié)同控制”技術(shù)的發(fā)展

創(chuàng)新發(fā)展的新思路是我國大氣污染治理模式從單項(xiàng)治理向協(xié)同控制轉(zhuǎn)變。我國在冶金燒結(jié)爐、垃圾焚燒爐、燃煤鍋爐等多個(gè)領(lǐng)域開展協(xié)同控制已取得一定成就，形成了日益成熟的技術(shù)路線。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，袋式除塵以其穩(wěn)定高效的除塵功能和對(duì)多污染物的協(xié)同控制能力，是所有協(xié)同控制技術(shù)路線中應(yīng)用最廣泛、最有效的主流技術(shù)，以“袋式除塵技術(shù)為核心的協(xié)同控制”技術(shù)必將成為我國大氣污染治理可持續(xù)發(fā)展的一條正確技術(shù)路線。

全球大氣污染治理都經(jīng)歷過以下幾個(gè)發(fā)展階段：?jiǎn)我坏臒焿m治理；SO2、NOx等單項(xiàng)治理；多污染物協(xié)同治理；循環(huán)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。單項(xiàng)治理有很多弊病，如：SCR脫硝工藝使煙氣中SO2/SO3的轉(zhuǎn)化率從1％提高到3％，與逃逸的氨（≥3ppm）生成硫酸氫銨（ABS），影響脫硫除塵效果；因ESP除塵效率不穩(wěn)定等問題，引起WFGD噴嘴、塔壁及除霧器結(jié)垢堵塞，影響脫硫效率和石膏副產(chǎn)品的品質(zhì)，產(chǎn)生PM2.5二次微塵，煙囪排放“石膏雨”或“藍(lán)煙”；業(yè)主多次重復(fù)立項(xiàng)投資，場(chǎng)地?fù)頂D，建設(shè)費(fèi)、運(yùn)行能耗、維護(hù)檢修費(fèi)大幅度增加等。協(xié)同控制可以有效克服這些弊端，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)性價(jià)比，獲取良好的環(huán)境經(jīng)濟(jì)綜合效益。

2010年國務(wù)院辦公廳就轉(zhuǎn)發(fā)了環(huán)境保護(hù)部等九部門《關(guān)于推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量的指導(dǎo)意見》，首次提出二氧化硫、氮氧化物、顆粒物和揮發(fā)性有機(jī)物等多污染物協(xié)同控制要求，以解決空氣污染治理“頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳”的問題。環(huán)保部門大力推進(jìn)“開展多種污染物協(xié)同控制，實(shí)施區(qū)域大氣污染物特別排放限值”、“深化顆粒物污染控制，推進(jìn)燃煤電廠、水泥廠除塵設(shè)施改造，鋼鐵行業(yè)現(xiàn)役燒結(jié)（球團(tuán)）設(shè)備要全部采用高效除塵器”。

多污染協(xié)同控制是個(gè)大課題。不同行業(yè)工藝過程差別很大，排放源成分不同，應(yīng)采用不同的組合方式。地區(qū)經(jīng)濟(jì)、能源條件不同也需要采用不一樣的主流技術(shù)。近十年來，我國已在燒結(jié)爐、水泥窯、垃圾焚燒爐、燃煤鍋爐等多個(gè)領(lǐng)域開展多污染物協(xié)同控制的試點(diǎn)，取得了一定成績(jī)，并逐步形成多種流派的協(xié)同控制技術(shù)路線。不同技術(shù)路線的差異在于基本理念和所采用的核心技術(shù)不同；袋式除塵器（包括電袋復(fù)合除塵器）是干式除塵設(shè)備，具有穩(wěn)定高效的除塵功能和對(duì)多種污染物的協(xié)同控制能力，以“袋式除塵為核心的協(xié)同控制”技術(shù)路線專注的是過程各環(huán)節(jié)的有效控制和相互匹配及總體技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)良，而不是寄希望于單一的“末端控制”。

3.1燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣協(xié)同治理島技術(shù)

煉鐵燒結(jié)機(jī)（包括球團(tuán)）機(jī)頭煙氣含有SO2、NOx、HCl、HF等酸性氣體，鉛、鋅、汞、鉻等重金屬以及顆粒物、二英等多種污染物，全國現(xiàn)役燒結(jié)機(jī)1200多臺(tái)，是鋼鐵工業(yè)的一大污染源。我國多用進(jìn)口鐵礦，品種多，料層燃燒工況復(fù)雜，煙氣成分及溫度、濕度波動(dòng)大，原采用的電除塵器難以滿足多污染物治理要求。為滿足新的排放標(biāo)準(zhǔn)，逐步推出電除塵器與濕法脫硫相結(jié)合，以及電除塵器、循環(huán)流化床脫硫與袋式除塵器相結(jié)合的協(xié)同控制工藝，尤以流化床脫硫與袋式除塵為核心的LJS干法多污染物協(xié)同治理島技術(shù)路線顯示其綜合技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而獲得廣泛的推廣應(yīng)用。

3.1.1協(xié)同治理的組合

前置電除塵器（ESP）+循環(huán)流化床反應(yīng)塔（CFB）+袋式除塵器（BF），治理島工藝流程見圖8。

圖8　協(xié)同治理島工藝流程

3.1.2核心技術(shù)

CFB+BF是本協(xié)同治理島的核心技術(shù)；CFB流化床造就劇烈脈動(dòng)的高倍率顆粒湍流層，實(shí)現(xiàn)高效吸收反應(yīng)和凝并吸附，分別脫除SOx、NOx、HCl、HF、二英及重金屬。最終由高效袋式除塵器把關(guān)，脫除一次塵及反應(yīng)生成物（二次塵），確保多種污染物達(dá)標(biāo)排放。

3.1.3技術(shù)特點(diǎn)

3.1.4工程應(yīng)用

LJS干法多污染物協(xié)同治理島技術(shù)廣泛應(yīng)用于煉鐵燒結(jié)機(jī)，并擴(kuò)展到玻璃窯、炭黑爐等工業(yè)爐窯的煙塵治理。寶鋼等十多家鋼廠在燒結(jié)機(jī)頭采用LJS協(xié)同治理島技術(shù)，最大為寶鋼股份600m2大型燒結(jié)機(jī)。巴西CSA鋼鐵公司焦?fàn)t煙氣干法脫硫項(xiàng)目LJS裝置順利投運(yùn)，LJS技術(shù)開始走向國外。工信部將LJS燒結(jié)煙氣多組份污染物協(xié)同凈化裝置列為國家“十二五”清潔生產(chǎn)推薦技術(shù)，至今已成功推廣應(yīng)用30余臺(tái)套。近期，中國最大的玻璃集團(tuán)——旗濱玻璃公司一下簽訂了10條玻璃窯爐生產(chǎn)線的LJG型循環(huán)流化床干法多污染物協(xié)同治理合同，改造原已失效的脫硫裝置。世界最大的炭黑生產(chǎn)企業(yè)美國卡博特上海公司率先在炭黑爐窯采用LJC型循環(huán)流化床干法工藝，高效脫硫、除塵、脫汞及PM2.5凈化獲得成功，并在后續(xù)工程推廣應(yīng)用。典型應(yīng)用實(shí)例的煙氣設(shè)計(jì)條件與參數(shù)如表2、治理效果如表3。

表2　燒結(jié)煙氣LJS改造項(xiàng)目設(shè)計(jì)參數(shù)

表3　煙氣治理島綜合測(cè)定報(bào)告

3.2固體廢棄物焚燒煙氣協(xié)同治理技術(shù)

固體廢棄物種類繁多，包括生活垃圾、危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物。我國擁有13億多人口，日排生活垃圾80多萬噸。受人文環(huán)境及生活習(xí)慣的影響，與發(fā)達(dá)國家相比，我國生活垃圾總量大、含水率高、熱值低、成分復(fù)雜、有毒有害物種類多。“焚燒發(fā)電”是實(shí)現(xiàn)垃圾減量化、無害化、資源化的最有效方法。經(jīng)受兩年前的“反燒”浪潮洗禮和近幾年的工程錘煉，證明這一處理方式符合我國國情，從而走上理性發(fā)展階段，逐漸形成并奠定以袋式除塵為核心，處理垃圾焚燒煙氣的干法、半干法和干法+半干法組合處理協(xié)同控制技術(shù)路線。

（1）協(xié)同控制污染物：HCl、SO2、二英、重金屬、顆粒物等；

（2）協(xié)同治理工藝：分干法和半干法及干法+半干法組合，工藝流程見圖9，核心技術(shù)、優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用如表4。

圖9　垃圾焚燒爐煙氣協(xié)同處理工藝流程

表4　干法和半干法協(xié)同處理工藝的對(duì)比

2015年全國城鎮(zhèn)生物垃圾焚燒處理能力將達(dá)到無害化處理總能力的35％以上。至今，在我國各地正常運(yùn)行的焚燒爐煙氣協(xié)同處理裝置已有120多臺(tái)套。上海老港固廢綜合利用基地是我國在建的最大垃圾無害化處理及綜合利用項(xiàng)目，按規(guī)劃分四期建設(shè)，最終建成花園式固廢綜合利用基地、循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范基地，成為人們生態(tài)旅游的一大景觀。基地規(guī)劃建設(shè)6000t/d垃圾焚燒發(fā)電廠，已建成一期3000t/d，配置4臺(tái)750t/d焚燒爐，按歐盟EU2000/76/EEC的排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，采用最先進(jìn)的焚燒工藝和干濕結(jié)合的煙氣協(xié)同治理技術(shù)。

泰州垃圾焚燒發(fā)電廠2×500t/d焚燒爐尾氣治理是國內(nèi)首先采用“干法+半干法”組合協(xié)同處理工藝，包括：爐內(nèi)噴尿素（SNCR）脫硝，急冷反應(yīng)塔抑制二英再生，煙道噴反應(yīng)助劑及消石灰粉聯(lián)合袋式除塵器脫除酸性氣體和多種顆粒物。處理效果如檢測(cè)驗(yàn)收?qǐng)?bào)告（見表5），所有指標(biāo)都達(dá)到或優(yōu)于歐盟標(biāo)準(zhǔn)限值。

表5　泰州垃圾焚燒爐尾氣處理測(cè)試結(jié)果

上海老港固廢綜合利用基地6000t/d 垃圾焚燒發(fā)電廠750t/d 焚燒爐煙氣參數(shù)如表6。

表6　焚燒爐煙氣參數(shù)

治理工藝是采用干濕結(jié)合的煙氣協(xié)同治理技術(shù)，工藝流程見圖10。

協(xié)同處置的關(guān)鍵技術(shù)：

1）急冷塔：由整流板、煙氣噴霧冷卻裝置和飛灰去除裝置等組成，快速冷卻調(diào)控?zé)煔鉁囟仍?70℃左右，抑制二英再生，凝并分離部分灰塵。2）消石灰和活性炭噴射裝置：噴射1個(gè)當(dāng)量的消石灰，去除煙氣中的70％ 的氯化氫和30％ 的硫氧化物；噴射活性炭吸附煙氣中的重金屬和有機(jī)氯化物。3）除塵器：選用脈沖噴吹袋式除塵器，有效去除活性炭、反應(yīng)生成物及粉塵，控制粉塵排放，并且濾袋表面塵餅含有大量的未反應(yīng)消石灰，作為反應(yīng)床對(duì)煙氣中的酸性氣體起主要脫除作用。4）熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)：焚燒系統(tǒng)啟動(dòng)以前，先啟動(dòng)循環(huán)風(fēng)機(jī)和電加熱器，對(duì)除塵器及濾袋進(jìn)行預(yù)加熱，防止低溫結(jié)露腐蝕。5）濕法脫硫裝置：對(duì)各種污染物起末端控制作用，確保全面達(dá)標(biāo)排放。脈沖噴吹袋式除塵器的主要參數(shù)如表7。

圖10　上海老港垃圾焚燒爐協(xié)同治理工藝流程

表7　袋式除塵器設(shè)計(jì)參數(shù)

各污染物的年均統(tǒng)計(jì)值見表8，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)值如圖11，均優(yōu)于設(shè)計(jì)規(guī)定值。

表8　污染物排放年均統(tǒng)計(jì)值

圖11　焚燒爐污染物排放值實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)公告

3.3燃煤鍋爐煙氣協(xié)同治理技術(shù)

我國2015年統(tǒng)計(jì)煤電裝機(jī)總?cè)萘烤瓦_(dá)8.84億kW；耗煤18億多t/a；全國燃煤工業(yè)鍋爐50多萬臺(tái)，總蒸發(fā)量320萬t/h，耗煤7億t/a。煤電煙囪是高架點(diǎn)污染源，中小鍋爐是低架面污染源，其煙塵、SO2、NOx、汞等污染物的排放量分別占我國排放總量的30％～45％，造成嚴(yán)重的區(qū)域性空氣污染。

長(zhǎng)期以來，我國電站燃煤鍋爐是電除塵器獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，中小型鍋爐大都被濕式除塵器統(tǒng)治，本世紀(jì)才開始使用袋式除塵器，并啟動(dòng)脫硫、脫硝治理。據(jù)西安熱工院對(duì)55臺(tái)燃煤鍋爐的調(diào)研，脫硫塔出口的粉塵排放濃度大致在30～80mg/Nm3，并在多數(shù)煙囪出口處形成“石膏雨”。PM2.5細(xì)顆粒物和SO2、NOx等氣態(tài)前體物造成霧霾頻發(fā)，嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量和“美麗中國”的建設(shè)。面對(duì)我國日趨嚴(yán)重的大氣污染形勢(shì)，各有關(guān)部門及企業(yè)組織研討、推出多種“燃煤電廠超低排放協(xié)同治理技術(shù)路線”，實(shí)施示范工程。

3.3.1以低低溫電除塵器為核心的超低排放協(xié)同治理技術(shù)

（1）協(xié)同治理組合工藝

前脫硝（SCR）+降溫（FGC）+低低溫電除塵（LLT-ESP）+濕法脫硫（WFGD）+濕式電除塵器（WESP）+升溫（FGR），是燃煤鍋爐煙氣超低排放協(xié)同治理的豪華型配置，工藝流程見圖12。

圖12　低低溫電除塵超低排放協(xié)同治理工藝流程

（2）核心技術(shù)

該組合的核心技術(shù)是低低溫電除塵器和濕式電除塵器（酌情選配）。設(shè)兩段式換熱器（MGGH）：前段降溫、調(diào)比電阻，作為低低溫電除塵器提效措施；后段升溫，防止煙囪出現(xiàn)“石膏雨”。

（3）優(yōu)缺點(diǎn)

該組合的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)鍋爐型式、煤種及燃燒工況具有廣泛的適應(yīng)性，借助濕電的末端收斂控制，可以穩(wěn)定達(dá)到多污染物超低排放的要求；缺點(diǎn)是一次投資高、能耗大、占地多、運(yùn)行費(fèi)用高、維護(hù)工作量大。應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，慎重決策。

（4）工程應(yīng)用

低低溫電除塵超低排放協(xié)同治理技術(shù)適用于燃煤電廠大型機(jī)組新建或超低排放改造工程，至今已設(shè)計(jì)使用20多臺(tái)套，其中1000MW級(jí)有6臺(tái)套，半數(shù)已投運(yùn)，達(dá)到最嚴(yán)（≤50mg/m3、≤35mg/m3、≤5mg/m3）的超低排放要求。

3.3.2以單塔三區(qū)濕法超凈脫硫?yàn)楹诵牡某团欧艆f(xié)同治理技術(shù)

（1）協(xié)同治理工藝

前脫硝（SCR）+電除塵（ESP）+超凈濕法脫硫（SJ-WFGD），是燃煤鍋爐煙氣超低排放協(xié)同治理的實(shí)用型配置，工藝流程見圖13。

圖13　單塔三區(qū)濕法脫硫超低排放協(xié)同治理工藝流程

（2）核心技術(shù)

該組合的核心技術(shù)是單體三區(qū)型濕法脫硫塔，在常規(guī)單體二區(qū)（吸收區(qū)、氧化區(qū)）的基礎(chǔ)上，頂部增設(shè)第三區(qū)，可以是高效耦合靜電除塵器（電除霧器）或組合式機(jī)械除霧器（由設(shè)在塔頂?shù)墓苁匠F器、屋脊式除霧器和設(shè)在出口水平管內(nèi)的板式除霧器聯(lián)合組成）。三區(qū)濕法脫硫塔的構(gòu)造工藝見圖14。

（3）技術(shù)特點(diǎn)

利用三區(qū)布置濕法超凈脫硫塔，在脫硫的同時(shí)，有效除去PM2.5、SO3及二次塵，防止形成“石膏雨”，具有協(xié)同控制功效。三區(qū)塔結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、不增加廢水處理設(shè)施。缺點(diǎn)是，當(dāng)上游ESP 除塵效率不穩(wěn)定、出口粉塵濃度較高時(shí)，會(huì)造成脫硫塔積灰堵塞，嚴(yán)重影響脫硫效果和正常運(yùn)行，除霧器超負(fù)荷失效。

（4）工程應(yīng)用

三區(qū)濕法脫硫塔超低排放協(xié)同治理技術(shù)可在脫硫系統(tǒng)滿足協(xié)同脫除SO2、PM2.5細(xì)微顆粒、石膏漿液、SO3氣溶膠、氨氣溶膠和重金屬等固體顆粒物，實(shí)現(xiàn)多種污染物超低排放。在上海某2×65t/h燃煤鍋爐小試的基礎(chǔ)上，已在多家電廠的中小型機(jī)組上推廣應(yīng)用。

圖14　單體三區(qū)高效脫硫塔構(gòu)造工藝流程圖

3.3.3以超凈電袋復(fù)合除塵為核心的超低排放協(xié)同治理技術(shù)

（1）協(xié)同治理組合

前脫硝（SCR）+降溫（FGC）+超凈電袋復(fù)合除塵（ESP+BF）+超凈濕法脫硫（WFGD）+升溫（FGR），是燃煤鍋爐煙氣超低排放協(xié)同治理的創(chuàng)新型配置，工藝流程見圖15。

圖15　超凈電袋復(fù)合除塵超低排放協(xié)同治理工藝流程

（2）核心技術(shù)

該組合的核心技術(shù)是用超凈電袋復(fù)合除塵器代替電除塵器，確保進(jìn)入下游脫硫塔的煙塵濃度低于10mg/Nm3。同時(shí)改進(jìn)脫硫塔，強(qiáng)化噴淋覆蓋率和均布性，塔頂配置新型除霧器，既確保高效脫硫，又不增加二次塵。管式換熱器兩段布置，是節(jié)能增效的輔助措施，可酌情選用。

（3）技術(shù)特點(diǎn)

該組合的基本理念是強(qiáng)調(diào)脫硝、除塵、脫硫各盡其職，互不影響，不依賴于末端濕電除塵器。具有理念正確、技術(shù)先進(jìn)、配置合理、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)，投資省、占地少、能耗低、維護(hù)方便、不增加廢水處理設(shè)施，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)良，適宜用于大中型燃煤鍋爐機(jī)組超低排放協(xié)同治理工程。

（4）工程應(yīng)用

用電袋復(fù)合除塵器取代低溫電除塵器，開發(fā)MPC2011型燃煤鍋爐煙氣協(xié)同控制技術(shù)，首先用于習(xí)水二郎2×660WM機(jī)組。隨后粵電沙角C2#-660MW機(jī)組超低排放改造項(xiàng)目，用超凈電袋除塵器取代四電場(chǎng)電除塵器，取得了良好的綜合效果。又在中電投河南魯陽電廠2×1030MW機(jī)組、開封2×600MW機(jī)組、哈電土爾其澤塔斯2×660MW機(jī)組、華電陜西楊凌電廠2×300MW機(jī)組推廣應(yīng)用。

典型超低排放改造項(xiàng)目的主要技術(shù)指標(biāo)：

1）煙氣條件及設(shè)計(jì)參數(shù)：處理煙氣量378.7901萬m3/h ；除塵器進(jìn)口煙溫125℃～150℃ ；灰分SiO2約64.03％、Al2O3約20.50％；除塵器入口濃度25g/Nm3；出口煙塵排放濃度設(shè)計(jì)值≤10mg/Nm3。

2）除塵脫硫改造工藝：利用原電除塵器空間位置，保留一電場(chǎng)，改進(jìn)更新極線極板及振打裝置，將二～四電場(chǎng)改造為濾袋室，采用脈沖清灰方式，配PPS、PTFE混合纖維針刺氈濾袋，取消煙氣旁路系統(tǒng)。脫硫仍為三菱濕法四層噴淋塔出口配平板式除霧器。改造后的電袋復(fù)合除塵器結(jié)構(gòu)型式如圖16，協(xié)同治理工藝流程如圖17。

圖16　電袋復(fù)合除塵器布置圖

圖17　協(xié)同治理工藝流程

3）660MW機(jī)組設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)備選型：660MW機(jī)組電袋復(fù)合除塵器主要設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)備選型如表9。

表9　660MW機(jī)組電袋復(fù)合除塵器主要設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)備選型

4）運(yùn)行效果：經(jīng)測(cè)試各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)規(guī)定值，達(dá)到超低排放要求如表10。尤為可喜的是由于電袋除塵器出口、進(jìn)入脫硫塔的煙塵濃度超低，即使裝備常規(guī)濕法脫硫塔，也具有良好的脫硫凈化和對(duì)微細(xì)顆粒物的控制能力，煙囪不產(chǎn)生“石膏雨”。

表10　660MW 機(jī)組電袋復(fù)合除塵器技術(shù)性能測(cè)定

3.3.4以循環(huán)流化床脫硫與袋式除塵為核心的超低排放全干法協(xié)同治理技術(shù)

循環(huán)流化床（CFB）鍋爐燃料在爐內(nèi)多次循環(huán)，同時(shí)采取二次配風(fēng)、欠氧燃燒以及噴鈣脫硫等措施，可燃用無煙煤、貧煤、煤矸石，屬于節(jié)能環(huán)保型鍋爐，大都匹配300MW以下發(fā)電機(jī)組，在中小型電廠及供熱中心占相當(dāng)大份額。我國現(xiàn)擁有CFB鍋爐3000余臺(tái)，總裝機(jī)6300MW。CFB鍋爐尾部煙氣具有顆粒物濃度較高、SO2和NOx含量較低的特點(diǎn)，適宜使用以循環(huán)流化床脫硫與袋式除塵為核心的全干法協(xié)同治理技術(shù)。

（1）協(xié)同治理工藝

低氮燃燒（LNB）、爐內(nèi)脫硝（SNCR）+電除塵（ESP）+循環(huán)流化床脫硫（CFB）+袋式除塵（BF），是中小型燃煤鍋爐煙氣超低排放協(xié)同治理的全干型配置，工藝流程如圖18。

圖18　中小型燃煤鍋爐煙氣超低排放協(xié)同治理工藝流程

（2）核心技術(shù)

該組合的核心技術(shù)是循環(huán)流化床脫硫與袋式除塵，上游LNB、SNCR（酌情增設(shè)SCR）、ESP為CFB脫硫提供適宜條件。在CFB入口選擇性加入吸收劑Ca（OH）2、催化氧化劑（KMnO4NaClO）或吸附劑（活性焦）可對(duì)某些污染物進(jìn)行深度處理，最終由袋除塵把關(guān)，實(shí)現(xiàn)多種污染物協(xié)同治理、超低排放。

（3）技術(shù)特點(diǎn)

該組合為全干法工藝，節(jié)能節(jié)水，物料循環(huán)利用?？捎肅FB 鍋爐高鈣灰渣（或烘干電石渣）作CFB脫硫劑，濾袋表面粉塵層參與協(xié)同控制，收下塵返回CFB脫硫塔多次循環(huán)利用。適用于中小型燃煤鍋爐，尤其是西部缺水地區(qū)。系統(tǒng)正常運(yùn)用的關(guān)鍵是穩(wěn)定建床和物流循環(huán)控制，對(duì)運(yùn)行維護(hù)管理有較高要求。

協(xié)同控制指標(biāo)：NOx排放小于50mg/Nm3；脫硫效率大于95％，SO2排放小于35mg/Nm3；顆粒物排放小于20mg/Nm3，最低5mg/Nm3，PM2.5脫除率大于90％；脫汞效率60％～90％，汞排放小于1μg/Nm3。

（4）工程應(yīng)用

《循環(huán)流化床干法脫硫及多組份污染物協(xié)同凈化技術(shù)》（LJD）是國內(nèi)公司承擔(dān)的國家“十一五”“863”項(xiàng)目。并召開過“中外技術(shù)交流會(huì)”，重點(diǎn)推介L(zhǎng)JD協(xié)同治理技術(shù)，科技部將此技術(shù)評(píng)為“國家級(jí)先進(jìn)燃煤煙氣凈化技術(shù)”，該技術(shù)在廣州石化2臺(tái)煤粉鍋爐、2臺(tái)480t/h CFB鍋爐LJD項(xiàng)目相繼投運(yùn)后，中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)專門組織召開“全國燃煤煙氣超凈排放現(xiàn)場(chǎng)研討會(huì)”予以總結(jié)推廣。至今，我國已有130余臺(tái)套投入運(yùn)行。成為世界上最大的燃煤鍋爐煙氣全干法協(xié)同治理項(xiàng)目。

3.3.5技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

燃煤鍋爐煙氣超低排放協(xié)同治理技術(shù)路線的優(yōu)缺點(diǎn)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較如表11。

表11　燃煤鍋爐煙氣超低排放協(xié)同治理技術(shù)路線綜合比較

3.4水泥行業(yè)以窯尾袋式除塵技術(shù)為核心的協(xié)同治理技術(shù)

從水泥工業(yè)污染物的來源和產(chǎn)生機(jī)理看，一種污染物的控制措施會(huì)對(duì)另一種污染物的減排產(chǎn)生一定的協(xié)同效應(yīng)，水泥行業(yè)污染減排的協(xié)同治理能有效地實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)污染物和溫室氣體的減排。我國已經(jīng)開展了對(duì)水泥行業(yè)的顆粒物、氮氧化物等多污染物協(xié)同控制管理和治理技術(shù)的研究，取得了高效、低成本的水泥行業(yè)多污染物協(xié)同控制技術(shù)，開發(fā)了適合我國國情、經(jīng)濟(jì)可行、具有自主創(chuàng)新的多污染物協(xié)同控制技術(shù)和綜合監(jiān)管體系建設(shè)。（1）核心技術(shù)是“低氮燃燒+煙氣脫硝+余熱鍋爐+袋式除塵器”的組合式協(xié)同處理工藝，利用高效袋式除塵器收集細(xì)顆粒物與吸附有毒有害物（如汞），最終回窯高溫處理，實(shí)現(xiàn)熱能的最大利用和多種污染物的協(xié)同治理。（2）該組合為全干法工藝，節(jié)能節(jié)水，物料循環(huán)利用，用水泥窯的高鈣飛灰作為吸附劑，濾袋表面粉塵層參與協(xié)同吸附，收下顆粒物返工藝系統(tǒng)。

協(xié)同控制指標(biāo)：NOx排放小于320mg/Nm3；顆粒物排放小于10mg/Nm3，最低5mg/Nm3；PM2.5脫除率大于90％ ；脫汞效率60％～90％，汞排放小于1μg/Nm3。

3.5袋式除塵技術(shù)在煙氣多污染物協(xié)同控制中發(fā)揮的重要作用

袋式除塵器在有效去除PM10、PM2.5細(xì)微粒子的同時(shí)，還可以兼顧去除SO2、Hg和二英等其它污染物，有資料表明，干法、半干法脫硫時(shí)，袋式除塵器可提高脫硫效率8％。多年來我國袋式除塵器已經(jīng)較好地應(yīng)用于城市垃圾焚燒煙氣凈化處理系統(tǒng)，顆粒物排放濃度可控制在2.3～4.0mg/Nm3，二英排放濃度可控制在0.018～0.040ngTEQ/Nm3，為脫酸需要，設(shè)備阻力定位在1300～1800Pa范圍內(nèi)，濾袋壽命可達(dá)4年以上。

電力行業(yè)某300MW鍋爐機(jī)組原采用電除塵器，2010年改為袋式除塵器，經(jīng)檢測(cè)，煤中汞含量0.51mg/kg，袋式除塵器出口顆粒物濃度12.71mg/m3，汞排放濃度5.96μg/m3，袋式除塵器對(duì)總體汞的脫除率可達(dá)72.55％，對(duì)顆粒汞的去除率為96.38％，對(duì)氣態(tài)汞的去除率為35.22％，事實(shí)證明袋式除塵器具有多污染物協(xié)同去除的功能。

燃煤電廠鍋爐機(jī)組煙氣凈化典型工藝為：低氮燃燒器-SCR-空氣預(yù)熱器-袋式除塵器（電袋）-濕法脫硫。該工藝中袋式除塵器除承擔(dān)顆粒物捕集外，還能避免脫硫塔結(jié)垢等問題，保障脫硫塔可靠運(yùn)行，如果脫硫塔煙速控制在3.2～3.5m/s、除霧器排放液滴在45mg/m3以下時(shí)，即使不設(shè)濕式電除塵器，同樣達(dá)到超低排放的效果，在經(jīng)濟(jì)上也是最為合理的。

鋼鐵企業(yè)燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣多污染物綜合治理，可采用電除塵器（ESP）+流化床脫硫反應(yīng)塔（CFB）+袋式除塵器（BF）工藝，在CFB選擇性加入脫硫劑及吸附劑，可分別脫除顆粒物、SOx、二英及重金屬，最終靠高效袋式除塵器把關(guān)，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。該工藝已在十余家大型燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣綜合治理工程上應(yīng)用，案例百余個(gè)。

水泥工業(yè)窯尾煙氣以袋式除塵技術(shù)為核心的協(xié)同治理已經(jīng)起步，市場(chǎng)前景看好。

我國大氣污染源多樣，成因復(fù)雜。大氣污染防治需從單項(xiàng)污染物治理向多組份協(xié)同控制轉(zhuǎn)變，從末端治理向全過程控制轉(zhuǎn)變，從城市單打獨(dú)斗向區(qū)域協(xié)防協(xié)控轉(zhuǎn)變。在多污染物的治理上，協(xié)同控制尤為重要，要努力實(shí)現(xiàn)“四個(gè)協(xié)同”，即多種污染物的協(xié)同、區(qū)域控制的協(xié)同、源頭控制與末端治理的協(xié)同、多種管理手段的協(xié)同。

相對(duì)于污染物單項(xiàng)治理，多組份協(xié)同控制是一個(gè)全新的大課題。近年來，我國已在燒結(jié)爐、水泥窯、垃圾焚燒爐、燃煤鍋爐等多個(gè)領(lǐng)域開展多污染物協(xié)同控制的研究開發(fā)，取得一定成績(jī)，并逐步形成多種流派的協(xié)同控制技術(shù)路線。尤其在燃煤鍋爐領(lǐng)域，以“超低排放”為熱點(diǎn)，推出多種協(xié)同控制技術(shù)路線，各有技術(shù)特色和示范工程。

不同技術(shù)路線采用不同主流技術(shù)，可以達(dá)到同樣的治理效果，但是，深究其綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能，體現(xiàn)在“性價(jià)比”上是不一樣的。不能否認(rèn)，袋式除塵（包括電袋復(fù)合除塵）是在所述協(xié)同控制技術(shù)路線中應(yīng)用最廣泛、最有效的主流技術(shù)，這歸功于袋式除塵器是一種干法除塵設(shè)備，具有穩(wěn)定高效除塵功能和對(duì)多種污染物的協(xié)同控制能力，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良，性價(jià)比最高。所以，以“袋式除塵為核心的協(xié)同控制”技術(shù)必將成為我國大氣污染治理可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)路線。

4　袋式除塵技術(shù)的研究動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)

4.1鋼鐵窯爐煙塵PM2.5控制技術(shù)與裝備

工業(yè)煙塵排放的細(xì)顆粒物已成為我國城市和區(qū)域大氣質(zhì)量的主要污染物，出現(xiàn)的霧霾天氣越發(fā)頻繁和嚴(yán)重，PM2.5問題已對(duì)各級(jí)政府和企業(yè)造成巨大的壓力，若不能有效減少細(xì)顆粒物，改善城市空氣質(zhì)量的目標(biāo)將難以實(shí)現(xiàn)。

我國鋼鐵廠有400余家，鋼鐵年總產(chǎn)量為7億余噸，擁有各種窯爐2400余座，鋼鐵行業(yè)窯爐煙塵排放量達(dá)到51.3萬噸/年；我國具有一定規(guī)模的鐵合金企業(yè)1000余家，鐵合金總產(chǎn)能達(dá)到3400萬噸，窯爐3000座，每年微細(xì)粒子PM2.5排放量達(dá)10余萬噸/年；有色爐窯煙塵PM2.5排放量9萬噸/ 年；原料輸送及料場(chǎng)粉塵PM2.5排放36萬噸/年。冶金行業(yè)煙塵微細(xì)粒子PM2.5排放總量106.3萬噸/年，占全國煙塵PM2.5排放總量的15％?？梢?，鋼鐵窯爐煙塵產(chǎn)生PM2.5污染貢獻(xiàn)非常顯著，是重點(diǎn)需要控制的行業(yè)。

與普通的工業(yè)粉塵相比，鋼鐵窯爐煙塵具有粒徑小、溫度高、煙氣量大、腐蝕性強(qiáng)的特殊性，治理難度較大，在新標(biāo)準(zhǔn)、新常態(tài)下，傳統(tǒng)的袋式除塵技術(shù)、裝備和材料難以實(shí)現(xiàn)PM2.5細(xì)微粒子的高效捕集和達(dá)標(biāo)排放，鋼鐵行業(yè)將面臨著新一輪環(huán)保改造和技術(shù)升級(jí)，PM2.5控制技術(shù)和裝備已構(gòu)成市場(chǎng)重大需求。我國缺乏針對(duì)鋼鐵窯爐煙塵微細(xì)粒子捕集的技術(shù)和裝備，在此背景下，科技部確立了“鋼鐵窯爐煙塵PM2.5控制技術(shù)與裝備”“863”課題，由多個(gè)單位共同承擔(dān)。

4.1.1研究目標(biāo)、內(nèi)容及達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)

研發(fā)適合我國鋼鐵窯爐煙塵PM2.5高效捕集技術(shù)和裝備上的核心競(jìng)爭(zhēng)力，為實(shí)現(xiàn)我國鋼鐵行業(yè)窯爐煙氣微細(xì)粒子（＜ 2.5微米）排放控制和粉塵排放總量控制、改善城市和區(qū)域空氣質(zhì)量提供技術(shù)和裝備上的支撐。研究?jī)?nèi)容包括5個(gè)方面：鋼鐵窯爐煙塵微細(xì)粒子預(yù)荷電技術(shù)與裝置、控制PM2.5的超細(xì)面層精細(xì)濾料研發(fā)、復(fù)合式微細(xì)粒子預(yù)荷電袋濾器、超細(xì)粒子測(cè)試手段和PM2.5捕集效率測(cè)定方法研究、建設(shè)示范工程。達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)：顆粒物排放濃度＜10mg/Nm3；PM2.5捕集率≥95％；系統(tǒng)運(yùn)行阻力800～1200Pa。

4.1.2研究進(jìn)展及成果

（1）“鋼鐵窯爐煙塵微細(xì)粒子預(yù)荷電技術(shù)與裝置”研究

上世紀(jì)80年代末，冶金部安全環(huán)保研究院針對(duì)窯爐煙塵細(xì)顆粒物凈化曾開展了鐵合金煙塵預(yù)荷電袋濾料技術(shù)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明，荷電后的粉餅呈疏松多孔海綿狀（見圖19），捕集效率可提高15％～20％，過濾阻力可下降20％～30％。

為了實(shí)現(xiàn)預(yù)荷電裝置工業(yè)轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，課題開展了預(yù)荷電裝置結(jié)構(gòu)研究，通過比選，確定了預(yù)荷電極配形式、電場(chǎng)長(zhǎng)度、電場(chǎng)高度、電場(chǎng)風(fēng)速、荷電時(shí)間、板型和線型、同極距、清灰方式、電源及供電參數(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，完成了預(yù)荷電裝置的設(shè)計(jì)，完成了樣機(jī)制造，開展了工業(yè)試驗(yàn)，運(yùn)行電壓為50～60kV，二次電流為110～120mA 。預(yù)荷電裝置如圖20。

圖19　粉餅預(yù)荷電對(duì)比試驗(yàn)

圖20　預(yù)荷電裝置

（2）控制PM2.5的超細(xì)面層精細(xì)濾料研發(fā)

過濾機(jī)理研究常規(guī)濾料用以捕集常規(guī)粉塵，對(duì)PM2.5微細(xì)粒子凈化效率不高。研究表明，過濾材料的纖維直徑越細(xì)，單位體積中的纖維越多，孔徑越小越密，對(duì)微細(xì)粉塵的捕集能力越高，濾料阻力越低。因此，為捕集PM2.5細(xì)顆粒物，提高濾料過濾效率的核心在于增加濾料接塵面的致密度，減小單纖維直徑，需要研發(fā)1旦之下的海島纖維。

海島纖維濾料對(duì)顆粒的捕集總效率模型如圖21所示，與通過實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)有很好的擬合度，說明模型的準(zhǔn)確性。

圖21　濾料過濾效率與濾速、粒徑的關(guān)系

超細(xì)面層精細(xì)濾料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：為獲得高效低阻的濾料結(jié)構(gòu)，對(duì)濾料的纖維層組成進(jìn)行了數(shù)值模擬，獲得了最佳的濾料三維幾何結(jié)構(gòu)，如圖22所示。濾料由四層構(gòu)成，首先是致密的表面過濾層，使用超細(xì)海島纖維，應(yīng)用針刺工藝進(jìn)行高密度加固；第二層是深部過濾層，由中粗纖維構(gòu)成；第三層是基布，對(duì)濾料起支撐作用，并提供強(qiáng)度；第四層為保護(hù)性過濾，使用粗纖維復(fù)合層，在保證濾料整體性能的前提下增加透氣性。

圖22　表面過濾濾料結(jié)構(gòu)

性能優(yōu)良的濾料需要在保持較高過濾效率的條件下，擁有較低的初始阻力和較慢的阻力增長(zhǎng)速率。應(yīng)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）對(duì)濾料中的流場(chǎng)進(jìn)行了模擬，選用多種直徑的纖維組合，迎塵面采用超細(xì)海島纖維，沿著流向纖維直徑逐漸增大，流場(chǎng)模擬如圖23所示。

圖23　濾料中流場(chǎng)流線、壓力分布、速度分布

超細(xì)面層精細(xì)濾料制造：攻克了樹脂熔融鈍化前處理技術(shù)、海島纖維成纖工藝、海溶蝕后處理技術(shù)，研制了可用于過濾的海島纖維，其直徑小于0.8旦，在成纖工藝及后處理技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，制造了海島纖維樣品。針對(duì)的鋼鐵窯爐為常溫?zé)煔?，因此其海島纖維基于滌綸樹脂。未開纖纖維如圖24所示，開纖纖維如圖25所示?？梢?，研制的海島濾料其纖維直徑在1μm左右，與常規(guī)15μm左右的纖維相比，直徑大大縮小，這就使濾料在捕集細(xì)顆粒的精度和效率上顯著提高。

圖24　成束海島纖維圖

圖25　開纖后的海島纖維

海島纖維作為濾料生產(chǎn)的原料纖維，需要經(jīng)過開松、混料、梳理、鋪網(wǎng)、預(yù)針刺及主針刺等工序。與常規(guī)纖維相比，海島纖維由于雙組份、成束狀，因此具有硬度大、挺度強(qiáng)、可紡性差的難點(diǎn)，在實(shí)施過程中研發(fā)了針對(duì)海島纖維的柔性開松、深度梳理、緩釋鋪網(wǎng)技術(shù)，保證了鋪網(wǎng)的均布性。研制的海島纖維濾料樣品如圖26所示。

圖26　研制的海島纖維濾料樣品

在研制的十多個(gè)批次海島纖維濾料中，選擇性能較好的樣品，進(jìn)行了綜合性能實(shí)驗(yàn)。濾料的基本性能如表12所示。

表12　海島纖維濾料基本性能參數(shù)

基于海島纖維制造的濾料，在其過濾性能和精度提高的同時(shí)，勢(shì)必會(huì)帶來強(qiáng)度的下降和透氣度的降低。但從表12可以看出，研發(fā)的海島濾料樣品盡管使用了直徑1μm的超細(xì)海島纖維，但制成的濾料樣品強(qiáng)度并未降低。緯向強(qiáng)度為1378N，超過國標(biāo)900N的53％；經(jīng)向強(qiáng)度為1414N，超過國標(biāo)1200N的18％。透氣度為8.30，介于常規(guī)濾料的8～12之間，阻力并未增高，這就為海島濾料性能的發(fā)揮解除了顧慮。針對(duì)研制的海島濾料樣品，進(jìn)行了細(xì)顆粒物過濾實(shí)驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果見圖27所示?？梢钥闯?，濾料對(duì)3μm 細(xì)顆粒物的去除的效率＞98％，對(duì)2.5μm細(xì)顆粒物的去除的效率在96.9％。將海島濾料與常規(guī)濾料在同樣條件下進(jìn)行了測(cè)試，數(shù)據(jù)見圖28。可以看出，海島濾料性能明顯高于常規(guī)濾料。對(duì)2.5μm 的粒子，常規(guī)濾料計(jì)數(shù)效率在80％ 左右，而海島濾料在96.9％以上，高出了16％。具有表面過濾特征的濾料結(jié)構(gòu)見圖29所示。

圖27　研制的海島纖維濾料分級(jí)效率

圖28　海島濾料與常規(guī)濾料過濾性能比較

圖29　具有表面過濾特征的濾料結(jié)構(gòu)

（3）微細(xì)粒子預(yù)荷電袋濾器研制

關(guān)鍵技術(shù)是將預(yù)荷電裝置與袋濾器有機(jī)結(jié)合，形成復(fù)合裝置。預(yù)荷電裝置體積較小，可以設(shè)置于除塵器喇叭口內(nèi)，從而減小了設(shè)備占地和體積。該課題完成了復(fù)合式預(yù)荷電袋濾器的設(shè)計(jì)（圖30），制造了工業(yè)試驗(yàn)樣機(jī)。預(yù)荷電袋濾器與常見的電袋除塵器不同，在功能、結(jié)構(gòu)、清灰方式、體積和造價(jià)等方面二者均有所區(qū)別，如圖31。

圖30　預(yù)荷電袋除塵器

圖31　預(yù)荷電袋濾器與電袋除塵器比較

傳統(tǒng)的袋式除塵器是單排濾袋強(qiáng)力噴吹的清灰方式，清灰強(qiáng)度缺乏調(diào)節(jié)，往往因清灰過度，微細(xì)粒子容易穿透濾袋，導(dǎo)致PM2.5捕集效率降低，濾袋表面粉餅過度破碎，也不利于粉塵沉降，濾袋壽命也有所降低。一種全新的噴吹清灰裝置如圖32。

圖32　一閥多噴的新型噴吹裝置

4.1.3工業(yè)應(yīng)用

鞍鋼煉鋼總廠三工區(qū)180t轉(zhuǎn)爐二次煙氣治理工程是鞍鋼的重點(diǎn)節(jié)能減排項(xiàng)目。180t煉轉(zhuǎn)爐二次煙氣具有煙氣量大、溫度高、粉塵粒徑小等特點(diǎn)，采用“鋼鐵窯爐煙塵PM2.5控制技術(shù)與裝備”的新技術(shù)和裝備，將成果應(yīng)用于冶金爐窯的PM2.5控制，處理風(fēng)量70萬m3/h，允許粉塵排放濃度＜10mg/m3，工程于2015年建成投產(chǎn)（如圖33）。

圖33　示范工程

工程投運(yùn)以來，預(yù)荷電袋濾器運(yùn)行正常，凈化系統(tǒng)性能穩(wěn)定，PM2.5測(cè)試結(jié)果如表13。

表13　示范工程測(cè)試數(shù)據(jù)

4.1.4達(dá)到的效果

1）預(yù)荷電袋濾器可有效去除PM2.5細(xì)顆粒物，排放濃度＜10mg/m3；2）粉塵預(yù)荷電后除塵器運(yùn)行阻力維持在700～900Pa，比傳統(tǒng)袋式除塵器阻力下降40％～50％，節(jié)能顯著；3）預(yù)荷電裝置體積小、造價(jià)低，是強(qiáng)化細(xì)顆粒物捕集的重要手段，是未來技術(shù)發(fā)展方向；4）基于海島纖維的超細(xì)面層精細(xì)過濾材料，可顯著提高PM2.5捕集效率，前景廣闊；5）“一閥多噴”的新型噴吹裝置具有原創(chuàng)性，突破了脈沖清灰強(qiáng)度可以調(diào)節(jié)的技術(shù)瓶頸，且可顯著減少脈沖閥使用量；工程的成功運(yùn)行驗(yàn)證了技術(shù)的先進(jìn)性和實(shí)用性。將為工業(yè)窯爐煙塵深度凈化提供技術(shù)和裝備支撐，預(yù)荷電袋過濾技術(shù)適用于新建環(huán)保項(xiàng)目和環(huán)保改造項(xiàng)目。

4.2建材工業(yè)PM2.5細(xì)顆粒物污染治理技術(shù)

我國的建材工業(yè)在發(fā)展過程中仍然存在問題，主要表現(xiàn)在：生產(chǎn)布局不合理、集中度低、發(fā)展粗放、結(jié)構(gòu)落后、資源和能源消耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等。這些問題相互關(guān)聯(lián)、彼此聯(lián)系，其中環(huán)境污染主要表現(xiàn)在對(duì)大氣環(huán)境污染；產(chǎn)生的污染物主要有粉塵、SO2、NOx、氟化物等。如我國水泥工業(yè)粉塵、SO2和NOx的排放量分別占全國工業(yè)生產(chǎn)總排放量的31.7％、4.8％和4.7％。建材行業(yè)已經(jīng)是我國大氣污染的重點(diǎn)排放源，這些污染物與地球的溫室效應(yīng)、光化學(xué)煙霧、酸雨等現(xiàn)象密切相關(guān)，對(duì)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、全球氣候、人類和自然界動(dòng)植物造成極大的影響和危害，形勢(shì)不容樂觀。我國水泥工業(yè)對(duì)大氣所產(chǎn)生影響的主要污染源是粉塵和廢氣，粉塵污染排放大大高于國外同行業(yè)，粉塵主要是由于生產(chǎn)過程中原料、燃料和水泥成品儲(chǔ)運(yùn)，物料的破碎、烘干、粉磨、煅燒等工序產(chǎn)生的廢氣排放或外逸而引起的。水泥工業(yè)對(duì)大氣環(huán)境產(chǎn)生影響的廢氣（包括SO2、NOx、CO2、HF等），其中SO2是因燒成系統(tǒng)的燃料含硫燃燒產(chǎn)生的；CO2是由水泥生產(chǎn)中CaCO3分解和煤炭燃燒而產(chǎn)生的；NOx是空氣中的N2在高溫有氧燃燒條件下產(chǎn)生的。我國水泥粉塵、工業(yè)硫化物、氮氧化物等有害氣體排放高于國際先進(jìn)水平6～10倍；除此之外，我國玻璃、陶瓷、無機(jī)非金屬礦等建材行業(yè)的污染也是極其嚴(yán)重的。

4.2.1我國建材工業(yè)PM2.5細(xì)顆粒物排放現(xiàn)狀與治理技術(shù)

我國建材工業(yè)中的水泥、玻璃、陶瓷、非金屬礦等生產(chǎn)過程中所排放的粉塵對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響很大。尤其水泥工業(yè)從原料的開采、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、破碎、煅燒到產(chǎn)品的包裝等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，都不可避免地要產(chǎn)生大量的粉塵。我國水泥工業(yè)的粉塵排放量占全國工業(yè)粉塵排放總量的1/3以上。而在水泥行業(yè)所產(chǎn)生的粉塵中，細(xì)顆粒物（PM2.5）對(duì)人體健康造成的傷害最大，PM2.5不僅可以成為病毒和細(xì)菌的載體，為呼吸道疾病的傳播推波助瀾，而且還可以通過支氣管和肺泡進(jìn)入血液，對(duì)人體造成更大的傷害。

雖然水泥行業(yè)粉塵治理技術(shù)已經(jīng)達(dá)到成熟的階段，各種袋式除塵系統(tǒng)的除塵效率已達(dá)到99％以上；然而，粒徑較小的PM2.5粉塵在總粉塵排放量中所占的比例極高，換言之，通常工況下PM2.5的排放量極有可能很大。環(huán)境保護(hù)部和國家質(zhì)檢總局聯(lián)合發(fā)布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中新增了PM2.5指標(biāo)并給出了明確的濃度標(biāo)準(zhǔn)值。據(jù)此來看，國內(nèi)整個(gè)建材行業(yè)存在PM2.5排放現(xiàn)狀不清、法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)缺失、污染治理技術(shù)研發(fā)不夠、監(jiān)測(cè)監(jiān)控能力跟不上、思想認(rèn)識(shí)不到位等問題，針對(duì)細(xì)顆粒物開展監(jiān)測(cè)、控制技術(shù)及管理方案的研究具有非常重要的意義。

4.2.2研究的目標(biāo)與內(nèi)容

我國建材尤其水泥工業(yè)是產(chǎn)生PM2.5顆粒的主要污染源之一，也是控制的重點(diǎn)行業(yè)。與普通的粉塵相比，PM2.5細(xì)顆粒物由于粒徑小，其運(yùn)動(dòng)、捕集、附著、清灰、收集等方面都有特殊性，針對(duì)TSP大顆粒粉塵捕集的常規(guī)過濾材料和除塵技術(shù)難以適應(yīng)超細(xì)粒子，研發(fā)PM2.5超細(xì)粒子高效捕集過濾材料、關(guān)鍵收集技術(shù)與裝備。針對(duì)我國建材行業(yè)特點(diǎn)，總體目標(biāo)如下：

（1）研制凈化超細(xì)粒子用高性能濾料，保證捕集超細(xì)顆粒的性能上超過現(xiàn)在國內(nèi)外使用的針刺濾料，各技術(shù)指標(biāo)和性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

（2）研發(fā)大型水泥窯爐PM2.5超細(xì)粒子捕集與多污染物協(xié)同控制關(guān)鍵技術(shù)與裝備，優(yōu)化除塵器低阻均布流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，開發(fā)超細(xì)粒子高效節(jié)能清灰技術(shù)，研制適合除去水泥窯細(xì)粉塵高溫濾料及后處理技術(shù)，建立5000t/d以上大型水泥窯煙塵控制示范工程。

（3）制訂建材行業(yè)PM2.5排放標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)工業(yè)煙塵中的PM2.5細(xì)顆粒物控制，發(fā)達(dá)國家近年來通過標(biāo)準(zhǔn)立法和工程技術(shù)雙重手段來加強(qiáng)控制，而且標(biāo)準(zhǔn)愈加嚴(yán)格。美國在1997年就提出了關(guān)于PM2.5的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定年均濃度限值維持在15μg/m3，日均濃度限值為65μg/m3，并于2006年進(jìn)行了修訂，在保持年均標(biāo)準(zhǔn)值15μg/m3不變的情況下，把日均標(biāo)準(zhǔn)值降到35μg/m3。歐盟2008年在其《環(huán)境空氣質(zhì)量指令》中，首次提出應(yīng)當(dāng)限制PM2.5的濃度，要求各成員國到2015年將其城市地區(qū)的PM2.5年均濃度控制在20μg/m3之下。世衛(wèi)組織則提出了更高的要求，在《空氣質(zhì)量準(zhǔn)則》中規(guī)定，PM2.5年均濃度限值為10μg/m3，日均濃度限值為25μg/m3。

美國環(huán)保署（EPA）發(fā)布了針對(duì)水泥工業(yè)的《危害性空氣污染物國家排放標(biāo)準(zhǔn)》（NE SHAP）提案，收錄注冊(cè)于美國聯(lián)邦EPA法規(guī)提案匯編中，該提案是經(jīng)過嚴(yán)格的調(diào)研統(tǒng)計(jì)工作后，在環(huán)保署的組織領(lǐng)導(dǎo)下擬定的。其主要內(nèi)容為：認(rèn)定水泥窯排放廢氣中所含的Hg、THC、HCl及粉塵均為危害性空氣污染物；因而必須對(duì)水泥窯排放廢氣中Hg、THC和HCl的濃度增設(shè)嚴(yán)格的限制。美國現(xiàn)行的水泥窯排放標(biāo)準(zhǔn)中均未列入這3項(xiàng)指標(biāo)，故必須增補(bǔ)。環(huán)保署調(diào)研的結(jié)果及其建議的控制值為：水泥窯廢氣中粉塵排放的限值，對(duì)已投產(chǎn)水泥窯為0.085lb/mil.t.cl（約23mg/Nm3）；新建窯為0.080lb/mil.t.cl（約21mg/Nm3）。且特別注明，上述4項(xiàng)污染物排放的建議控制均為每連續(xù)30天窯排放實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的平均數(shù)；而且水泥窯每一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)日都必須計(jì)算在內(nèi)，不得剔除開窯、停窯、調(diào)試和故障處理期間的任何非正常工況時(shí)的數(shù)據(jù)。

4.2.3進(jìn)展情況

（1）建立了建材行業(yè)污染物評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)估流程

建立建材行業(yè)（尤其水泥行業(yè)）環(huán)境服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系旨在指導(dǎo)和推動(dòng)建材企業(yè)依法實(shí)施環(huán)境保護(hù)、清潔生產(chǎn)、提高資源利用效率，減少和避免污染物的產(chǎn)生，保護(hù)和改善環(huán)境，使我國建材行業(yè)的環(huán)境保護(hù)和清潔生產(chǎn)工作更加規(guī)范，生產(chǎn)過程更加清潔，促進(jìn)建材行業(yè)環(huán)境保護(hù)工作向更高目標(biāo)邁進(jìn)。建材行業(yè)多污染物控制技術(shù)與管理服務(wù)方案評(píng)估的主要工作包括評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確立、評(píng)價(jià)指標(biāo)的量化和指標(biāo)權(quán)重的確定。建立評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)主要考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和服務(wù)管理三方面。經(jīng)濟(jì)主要包括建材行業(yè)污染物控制設(shè)備的購買成本、運(yùn)行成本、維護(hù)成本等方面，環(huán)境則主要考慮控制設(shè)備對(duì)污染物排放的控制水平，是否達(dá)到目前我國污染物排放最高標(biāo)準(zhǔn)，服務(wù)管理主要包括污染物控制設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)等方面的技術(shù)和方法。

（2）水泥示范工藝線的建設(shè)與達(dá)到的目標(biāo)

我國單位國土面積排放的水泥煙（粉）塵量是世界平均值的20多倍。水泥工業(yè)示范線的建設(shè)就是針對(duì)我國水泥行業(yè)PM細(xì)顆粒物控制，總體目標(biāo)如下：

采用世界最嚴(yán)格環(huán)保改造5000t/d環(huán)保工藝線，全工藝線排放的粉塵達(dá)到世界最先進(jìn)水平，煙（粉）塵排放濃度小于10mg/Nm3；無組織排放濃度達(dá)到2mg/Nm3；PM2.5超細(xì)粉塵去除率達(dá)到90％以上；NOx排放濃度小于300mg/Nm3；整體環(huán)保達(dá)到國際領(lǐng)先水平，為全國的水泥企業(yè)的污染物治理起示范作用。示范線的水泥窯還具有汞及重金屬的捕集與多污染物協(xié)同控制技術(shù)功能，采用適合水泥窯爐高溫?zé)煔庥卸居泻怏w的吸附劑及處理技術(shù)；脫汞效率60％～90％，汞排放濃度小于1μg/Nm3；對(duì)于協(xié)同處理廢棄物的工藝線，處理系統(tǒng)還具備吸附二英功能。優(yōu)化袋式除塵器的節(jié)能清灰技術(shù)和吸附裝備。結(jié)合示范工藝線，應(yīng)用水泥工業(yè)煙氣PM2.5粒子稀釋測(cè)試技術(shù)，同步實(shí)現(xiàn)顆粒物粒數(shù)和質(zhì)量濃度的測(cè)試，并同粒徑分布測(cè)試技術(shù)和化學(xué)組分測(cè)試技術(shù)進(jìn)行集成。監(jiān)測(cè)水泥工業(yè)過程PM2.5排放特征和系統(tǒng)評(píng)估各種超細(xì)粒子控制技術(shù)。通過示范線的建設(shè)和運(yùn)行，為完善和修訂《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》提供技術(shù)支撐依據(jù)。以“創(chuàng)新提升、超越引領(lǐng)”作為水泥行業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略和新階段全行業(yè)的共同綱領(lǐng)，在全行業(yè)形成廣泛共識(shí)，改變那種技術(shù)進(jìn)步依靠模仿跟進(jìn)的觀念，加強(qiáng)自主創(chuàng)新意識(shí)，使水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到了資源與環(huán)境、國際競(jìng)爭(zhēng)的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，水泥工業(yè)屬資源型、能源型產(chǎn)業(yè)，有害氣體排放量大，溫室氣體CO2排放量占全球總排放量的5％，NOx氣體排放量?jī)H次于火力發(fā)電、汽車尾氣，排名第三。節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境是水泥工業(yè)生存和發(fā)展的必然選擇，必須將現(xiàn)代化進(jìn)程逐步提升到可持續(xù)發(fā)展的新階段。中國水泥工業(yè)已開始向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和高效節(jié)能減排的“綠色水泥”工業(yè)邁進(jìn)。

我國除電力、鋼鐵、水泥行業(yè)外的其它行業(yè)也在開展這方面的研究，如垃圾焚燒行業(yè)、炭黑行業(yè)等。

5　袋式除塵制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

5.1袋式除塵制造業(yè)

無論從規(guī)模還是生產(chǎn)裝備及制造水平看，我國的袋式除塵還是處于初級(jí)階段，民營企業(yè)占90％ 以上，小型企業(yè)居多，集中度不高，裝備和管理水平不高，多在低水平上徘徊，彼此低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)效益差，影響了新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量的提高，與我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和在世界的規(guī)模是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不相適應(yīng)的。當(dāng)今在以德國、美國為主導(dǎo)的先進(jìn)國家正向工業(yè)4.0邁進(jìn)的時(shí)代，智能制造和智能工廠已展示在我們面前，我國袋式除塵行業(yè)將面臨新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。已成為鋼鐵、水泥、電力等行業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)一部分的袋式除塵系統(tǒng)必須順應(yīng)工業(yè)4.0的需求，即必須滿足智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程的需求?，F(xiàn)有袋式除塵制造行業(yè)，僅少數(shù)企業(yè)處于工業(yè)2.0或接近于工業(yè)3.0，大多數(shù)企業(yè)尚處于工業(yè)1.0階段。巨大的差距需要從國家及行業(yè)層面推進(jìn)行業(yè)的整合與發(fā)展。

5.2大型袋式除塵系統(tǒng)的遠(yuǎn)程智能化的開發(fā)

大型袋式除塵器的自動(dòng)控制系統(tǒng)仍是以PLC 或工控機(jī)為核心，需完善智能化、網(wǎng)絡(luò)化的遠(yuǎn)程控制和管理。隨著自動(dòng)化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，應(yīng)用什么系統(tǒng)不是最重要的，最重要的是需要軟件編程人員和除塵工藝專家共同努力，開發(fā)出適應(yīng)各種工況條件如：垃圾焚燒尾氣凈化處理系統(tǒng)（包括焚燒量、排放指標(biāo)、藥劑添加）、電爐、高爐煤氣、鋁電解槽、電站鍋爐、水泥回轉(zhuǎn)窯等除塵工藝的專項(xiàng)應(yīng)用軟件，真正使袋式除塵器的控制系統(tǒng)成為用戶、監(jiān)管部門和設(shè)備供應(yīng)商都能隨時(shí)確認(rèn)的遠(yuǎn)程智能控制和管理的專家系統(tǒng)。

5.3袋式除塵系統(tǒng)的服務(wù)與運(yùn)維管理

我國大氣污染治理的投資效率不高，治理效果欠佳，霧霾天揮之不去，其中一個(gè)重要原因是“誰污染、誰治理”的政策導(dǎo)向，讓排污企業(yè)自行治理。其弊端是：在監(jiān)管不到位的情況下就形成“有污染，沒治理或應(yīng)付治理”的現(xiàn)象；排污企業(yè)缺少對(duì)污染治理技術(shù)的了解和缺乏專業(yè)技術(shù)管理人才；“誰污染、誰治理”還為一些缺乏社會(huì)責(zé)任感的企業(yè)偷排和超排等不法行為提供便利，也給行政部門嚴(yán)格執(zhí)法帶來難題，增加了執(zhí)法成本和執(zhí)法難度?，F(xiàn)實(shí)存在的是袋式除塵器的運(yùn)行管理需要非常專業(yè)化的技術(shù)，很多使用袋式除塵器的企業(yè)都配套有很好的袋式除塵器，卻缺乏長(zhǎng)期可靠的管理和運(yùn)行維護(hù)，要改變這種現(xiàn)況，切實(shí)解決我國大氣污染問題，防治工業(yè)污染，必須打破現(xiàn)行的“誰污染、誰治理”的治污模式，采用“污染治理專業(yè)化投資運(yùn)營管理模式”，由國家制定法律和標(biāo)準(zhǔn)，并通過法規(guī)強(qiáng)制排污企業(yè)將污染治理交給專業(yè)化公司實(shí)施，由專業(yè)化治理公司負(fù)責(zé)污染物處理達(dá)標(biāo)，這應(yīng)該是我國治污和袋式除塵行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

5.4袋式除塵行業(yè)的國際競(jìng)爭(zhēng)力

我國袋式除塵的骨干企業(yè)都具有向包括發(fā)達(dá)國家在內(nèi)的國際市場(chǎng)提供袋式除塵裝備和環(huán)保工程總承包的資質(zhì)，以及提供袋式除塵技術(shù)、裝備和配件的能力。福建龍凈、浙江菲達(dá)、江蘇科林、浙江潔達(dá)、中鋼天澄、河南中材、合肥水泥院、浙江潔華、西礦環(huán)保、安徽盛運(yùn)等企業(yè)，以及濾料生產(chǎn)骨干企業(yè)的配套出口都有增長(zhǎng)，但與其它行業(yè)相比，由于缺乏國際專業(yè)技術(shù)人才和對(duì)國外市場(chǎng)的了解，走向國際市場(chǎng)總是困難重重，離成為世界袋式除塵器加工基地差距很大。

總之，袋式除塵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，政策及法律是最主要的推動(dòng)因素?？梢灶A(yù)見，環(huán)保監(jiān)管力度的加大、環(huán)保法、環(huán)保單項(xiàng)法律以及與環(huán)保法相配套的法規(guī)、政策的實(shí)施，將成為環(huán)保產(chǎn)業(yè)今后持續(xù)發(fā)展的推動(dòng)力，也必將進(jìn)一步推動(dòng)我國袋式除塵技術(shù)的發(fā)展。

Development Report on Bag Hose Precipitating Industry in 2015

（Bag Hose Precipitating Committee of CAEPI，Beijing 100037，China）

X324

A

1006-5377（2016）10-0005-16