1、電除塵器概述
電除塵器(Electrostatic Precipitation)由于具有效率高、能耗低、能處理大煙氣量的高溫?zé)煔狻?jiān)固耐用、維護(hù)壓力小,且無二次污染等優(yōu)點(diǎn),在國際上一直被公認(rèn)為是高效的除塵設(shè)備,已被各國廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門及民用設(shè)施的煙塵冶理。
1907年,自第一臺(tái)電除塵器投入商業(yè)運(yùn)行以來,已經(jīng)超過了一百年的歷史。百年來的應(yīng)用實(shí)踐表明,從投資和長期運(yùn)行成本綜合來看,電除塵設(shè)備的總體費(fèi)用低,技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好,運(yùn)行維護(hù)管理壓力小。歐美及其他發(fā)達(dá)國家和地區(qū)目前使用的干式電除塵器,其煙塵排放濃度都低于20mg/m3,特別是德國和日本,一般都可以控制在10mg/m3以下。如果采用濕式電除塵器,煙塵排放濃度可以控制在1mg/m3以下。因此,電除塵器在國內(nèi)外的工業(yè)煙塵治理領(lǐng)域一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。
2010年我國出臺(tái)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)》(GB13223-2011),電除塵器能否滿足新標(biāo)準(zhǔn)的低排放要求,受到一些質(zhì)疑,使得電除塵器在除塵領(lǐng)域的作用一度被誤解,給電除塵市場帶來了十分不利的影響,電除塵行業(yè)的發(fā)展面臨嚴(yán)峻局面。
面對挑戰(zhàn)和壓力,中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)電除塵委員會(huì)通過溝通、交流,統(tǒng)一認(rèn)識(shí),在進(jìn)行大量調(diào)查研究的基礎(chǔ)上堅(jiān)定信心。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展,污染物排放標(biāo)準(zhǔn)將不斷趨嚴(yán),這是社會(huì)發(fā)展的必然。面對新標(biāo)準(zhǔn)低排放要求的挑戰(zhàn),只有進(jìn)一步推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,規(guī)范行業(yè)市場,耐心作宣傳釋疑工作。
至今,《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)已執(zhí)行了兩年,大量的工程實(shí)例有力證明:電除塵器完全能滿足低排放標(biāo)準(zhǔn)要求,并且仍然是我國煙氣除塵的主要設(shè)備。
近兩年來,電除塵行業(yè)的技術(shù)開發(fā)不斷深入,電除塵新技術(shù)、新工藝取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。實(shí)踐證明,這些新技術(shù)、新工藝將為我國大氣污染的控制提供有力的技術(shù)支持。
2013年,國家陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)文件,最新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)將火電廠煙塵排放限值降低至30mg/m3,重點(diǎn)區(qū)域20mg/m3?!蛾P(guān)于實(shí)施環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3095-2012)的通知》也首次增加了細(xì)顆粒物PM2.5監(jiān)測指標(biāo),PM2.5二級標(biāo)準(zhǔn)年和24小時(shí)平均濃度限值分別為35μg/m3和75μg/m3。
《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》提出:“一般控制區(qū)按照30mg/m3,重點(diǎn)控制區(qū)按照20mg/m3,對煙塵排放濃度不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的燃煤機(jī)組進(jìn)行高效除塵改造。到2015年,重點(diǎn)區(qū)域工業(yè)煙粉塵排放量下降10%;劃定了13個(gè)大氣污染防治重點(diǎn)區(qū)域,簡稱“三區(qū)十群”,PM2.5年均濃度分別下降10%、10%、10%、7%、5%?!?/FONT>
2013年2月27日,智研數(shù)據(jù)中心整理《關(guān)于執(zhí)行大氣污染物特別排放限值的公告》對納入《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》的重點(diǎn)控制區(qū),其火電、鋼鐵、石化、水泥、有色、化工等六大行業(yè)以及燃煤鍋爐項(xiàng)目執(zhí)行大氣污染物特別排放限值。
2013年6月14日,國務(wù)院總理李克強(qiáng)主持召開國務(wù)院常務(wù)會(huì)議,部署大氣污染防治十條措施,全面整治燃煤小鍋爐,加快重點(diǎn)行業(yè)脫硫脫硝除塵改造?!洞髿馕廴痉乐涡袆?dòng)計(jì)劃》提出:“重點(diǎn)行業(yè)主要大氣污染物排放強(qiáng)度到2017年底下降30%以上?!?/FONT>
2012年,全國電力煙塵年排放量約為151萬噸,火電每千瓦時(shí)煙塵排放量為0.39克。與2005年相比,煙塵排放量下降42%,排放績效下降78%。但步入2013年后,京津冀區(qū)域出現(xiàn)了本世紀(jì)以來最嚴(yán)重的持續(xù)空氣污染事件。據(jù)中國科學(xué)院大氣物理研究所監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),僅2013年1月份京津冀共發(fā)生5次強(qiáng)霾污染,我國大氣污染控制形勢依然十分嚴(yán)峻?!毒┙蚣?013年元月強(qiáng)霾污染事件過程分析》對京津冀區(qū)域PM2.5來源的解析中指出,燃煤占34%、機(jī)動(dòng)車占16%,二者相加為50%;其余50%來源于工業(yè)、外來輸送、揚(yáng)塵、餐飲和其他。由“綠色和平環(huán)保組織”與英國利茲大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)做出的報(bào)告數(shù)據(jù)顯示,燃煤對霧霾的貢獻(xiàn),占一次PM2.5顆粒物排放的25%,對二氧化硫和氮氧化物的貢獻(xiàn)分別達(dá)到了82%和47%。以行業(yè)來看,燃煤電廠和鋼鐵廠、水泥廠等工業(yè)排放源則是京津冀地區(qū)的主要污染源。
2012年9月27日,國務(wù)院批復(fù)了《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》),這是我國第一部綜合性大氣污染防治規(guī)劃。《規(guī)劃》提出到2015年重點(diǎn)區(qū)域二氧化硫、氮氧化物、工業(yè)煙粉塵排放量分別下降12%、13%、10%,揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作全面展開;環(huán)境空氣質(zhì)量有所改善,可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、細(xì)顆粒物年均濃度分別下降10%、10%、7%、5%,臭氧污染得到初步控制,酸雨污染有所減輕;建立區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制,區(qū)域大氣環(huán)境管理能力明顯提高。其中,京津冀、長三角、珠三角等13個(gè)重點(diǎn)區(qū)域?qū)⒓?xì)顆粒物納入考核指標(biāo),細(xì)顆粒物年均濃度下降6%;其它城市群將其作為預(yù)期性指標(biāo)。
為推動(dòng)《規(guī)劃》的順利實(shí)施,《規(guī)劃》明確了“十二五”時(shí)期將實(shí)施二氧化硫治理、氮氧化物治理、工業(yè)煙粉塵治理、工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物治理、油氣回收、黃標(biāo)車淘汰、揚(yáng)塵綜合整治、能力建設(shè)等八類重點(diǎn)工程項(xiàng)目,投資總需求約為3500億元。重點(diǎn)工程項(xiàng)目的實(shí)施將新增二氧化硫減排能力約228萬噸/年、氮氧化物減排能力約359萬噸/年、顆粒物減排能力約148萬噸/年、揮發(fā)性有機(jī)物減排能力約152.5萬噸/年,環(huán)境空氣質(zhì)量有所改善,光化學(xué)煙霧、灰霾、酸雨污染有所減輕,共計(jì)減少社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失約20,000億元。
2013年9月10日,國務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(簡稱“國十條”),具體指標(biāo):到2017年,全國地級及以上城市可吸入顆粒物濃度比2012年下降10%以上,優(yōu)良天數(shù)逐年提高;京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域細(xì)顆粒物濃度分別下降25%、20%、15%左右。
《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13223-2011)規(guī)定煙塵排放限值為30mg/m3,重點(diǎn)地區(qū)為20mg/m3,對于新建機(jī)組,自2012年1月1日已經(jīng)開始執(zhí)行該濃度限值,對于現(xiàn)有機(jī)組,將于2014年7月1日開始執(zhí)行該限值。
2013年以來,我國環(huán)境狀況總體惡化的趨勢未得到根本抑制,環(huán)境矛盾日益凸現(xiàn),環(huán)境壓力持續(xù)加大,部分地區(qū)和城市大氣霧霾現(xiàn)象突出,許多地區(qū)主要污染物排放量超過環(huán)境容量。今年以來各級政府陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)政策措施,下大力氣治理PM2.5,改善空氣質(zhì)量。這也為電除塵行業(yè)大展身手提供了平臺(tái)和絕好機(jī)會(huì)。
2、電除塵行業(yè)發(fā)展前景分析
產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的《2015-2020年中國工業(yè)靜電除塵器行業(yè)深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略研究報(bào)告》顯示,根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),“十二五”期間,全國新增火電裝機(jī)容量3億kW,2010年火電裝機(jī)容量6.6億kW,2015年將達(dá)9.6億kW,年均增長7.8%。據(jù)新華社報(bào)道,截至2012年4月,我國火電裝機(jī)容量達(dá)7.7億kW。以年平均增長率7.8%計(jì)算,截至2013年4月,我國火電裝機(jī)容量已達(dá)8.3億kW,以此推算,截至2015年,我國將有新增火電裝機(jī)容量1.3億kW。
1)新建機(jī)組
根據(jù)投標(biāo)相關(guān)資料,并以新建項(xiàng)目中電除塵器、袋式及電袋復(fù)合除塵器所占比例分別為80%、20%推算,從2013年4月到2015年,我國新增1.3億kW火電裝機(jī)容量中將有電除塵器項(xiàng)目1.04億kW,袋式及電袋復(fù)合除塵器項(xiàng)目0.26億kW。
假設(shè)一套600MW機(jī)組電除塵器新建的費(fèi)用約為3500萬元,一套1000MW機(jī)組電除塵器新建的費(fèi)用約為5000萬元,600MW機(jī)組與1000MW機(jī)組的比例以1:1計(jì),經(jīng)計(jì)算,1.04億千瓦新建機(jī)組電除塵器的市場份額約為55億元。
2)改造機(jī)組
根據(jù)有關(guān)測算結(jié)果,截至2011年底,全國約有5.21億kW機(jī)組進(jìn)行除塵改造,以改造項(xiàng)目中電除塵器、袋式及電袋復(fù)合除塵器所占比例分別為70%、30%推算,約4.2億kW的機(jī)組需進(jìn)行除塵提效改造。根據(jù)投標(biāo)相關(guān)資料,經(jīng)推算,2011年底至2013年7月,已完成電除塵器改造總裝機(jī)容量約0.38億kW,經(jīng)換算,目前仍有約為3.82億kW的機(jī)組需進(jìn)行電除塵器改造。
假設(shè)一套300MW機(jī)組除塵設(shè)備的改造費(fèi)用約為1500萬元,一套600MW機(jī)組除塵設(shè)備的改造費(fèi)用約為2500萬元,300MW機(jī)組與600MW機(jī)組的比例以3:1計(jì),經(jīng)計(jì)算,3.82億kW改造機(jī)組電除塵器的市場份額約為180億元。
3)濕式電除塵器市場預(yù)測
濕式電除塵器是燃煤電廠污染物控制的精處理技術(shù)設(shè)備,根據(jù)其適用場合,在國家執(zhí)行特別排放限值和嚴(yán)格控制PM2.5的地區(qū),以及部分地區(qū)對新建燃煤機(jī)組執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)等時(shí),燃煤電廠采用該技術(shù)是一個(gè)工期短、經(jīng)濟(jì)性較好的選擇。預(yù)計(jì)2013~2015年,新建機(jī)組和改造機(jī)組中濕式電除塵器所占比例均在5%以上,假設(shè)300MW、600MW、1000MW機(jī)組配套濕式電除塵器投資費(fèi)用分別為2000萬元、3000萬元、4000萬元,新建項(xiàng)目中600MW機(jī)組與1000MW機(jī)組的比例以1:1計(jì),改造項(xiàng)目中300MW機(jī)組與600MW機(jī)組的比例以3:1計(jì),經(jīng)計(jì)算,1.04億kW新建機(jī)組中濕式電除塵器市場份額為2.3億元以上,3.82億kW改造機(jī)組中濕式電除塵器市場份額為11.5億元以上,合計(jì)為14億元以上。
4)合計(jì)
以上合計(jì),2013年年中~2015年,僅電力行業(yè)的電除塵器市場份額就約為250億元,即每年約有近百億的電除塵器市場份額。
電除塵器現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電力、建材、鋼鐵、有色、造紙、電子、輕工、機(jī)械與主要工業(yè)爐窯等工業(yè)部門。為了滿足日益嚴(yán)格的環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn),在行業(yè)中推廣低低溫、濕式、移動(dòng)電極等電除塵技術(shù)并將上述技術(shù)和我國以往使用且行之有效的技術(shù)合理組合,完全可以突破目前認(rèn)為的電除塵器瓶頸,可極大拓展電除塵器的使用范圍。
21世紀(jì),世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,資源短缺及地緣政治博弈的日益復(fù)雜化,使能源問題受到世界各國的高度關(guān)注。我國作為世界上最大的發(fā)展中國家和能源消費(fèi)大國,必須密切跟蹤世界能源科技發(fā)展趨勢,積極開展前沿技術(shù)攻關(guān),努力占領(lǐng)世界能源科技的制高點(diǎn)。
我國電除塵設(shè)備在國際市場中有相當(dāng)大的競爭力,幾年來,出口勢頭迅猛。如印度、印度尼西亞、越南、巴西、智利等新興工業(yè)國家,工業(yè)發(fā)展對電力需求迫切,存在著巨大的除塵市場,中國目前是上述國家電除塵器的主要供應(yīng)商。
據(jù)有關(guān)信息,印度、印尼、越南在未來五年將有215億kW新建火電機(jī)組,均需配套煙氣除塵裝置,市場容量在100億~125億美元。如保守地以電除塵市場占70%計(jì),電除塵市場容量為70億~87.5億美元,年均14億~17.5億美元。
另外,西方發(fā)達(dá)國家早期建設(shè)的電除塵器設(shè)備,已到了需要更新?lián)Q代的時(shí)候,我國憑借技術(shù)優(yōu)勢和價(jià)格優(yōu)勢,具有極大的競爭力,也有一定數(shù)量的市場空間。
總之,國內(nèi)市場和國際市場對電除塵器仍有較大的需求,隨著電除塵新技術(shù)、新工藝的不斷涌現(xiàn),電除塵器的發(fā)展存在著較大空間。在國家將環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為經(jīng)濟(jì)支撐點(diǎn)的大背景下,電除塵行業(yè)以凈化藍(lán)天保護(hù)環(huán)境為己任,為美麗中國,為改善人類賴以生存的大氣環(huán)境添上濃墨重彩的一筆。