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煙氣、堅固耐用、維護壓力小,且無二次污染等優(yōu)點,在國際上一直被公認為是高效的除塵設備,已被各國廣泛應用于各個工業(yè)部門及民用設施的煙塵冶理。
1907年,自第一臺電除塵器投入商業(yè)運行以來,已經(jīng)超過了一百年的歷史。百年來的應用實踐表明,從投資和長期運行成本綜合來看,電除塵設備的總體費用低,技術經(jīng)濟性好,運行維護管理壓力小。歐美及其他發(fā)達國家和地區(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)煙塵治理領域一直占據(jù)著主導地位。
2010年我國出臺《火電廠大氣污染物排放標準(征求意見稿)》(GB13223-2011),電除塵器能否滿足新標準的低排放要求,受到一些質(zhì)疑,使得電除塵器在除塵領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)展面臨嚴峻局面。
面對挑戰(zhàn)和壓力,中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會電除塵委員會通過溝通、交流,統(tǒng)一認識,在進行大量調(diào)查研究的基礎上堅定信心。隨著社會經(jīng)濟建設的不斷發(fā)展,污染物排放標準將不斷趨嚴,這是社會發(fā)展的必然。面對新標準低排放要求的挑戰(zhàn),只有進一步推動行業(yè)技術進步,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準》(GB13223-2011)已執(zhí)行了兩年,大量的工程實例有力證明:電除塵器完全能滿足低排放標準要求,并且仍然是我國煙氣除塵的主要設備。
近兩年來,電除塵行業(yè)的技術開發(fā)不斷深入,電除塵新技術、新工藝取得了突飛猛進的發(fā)展。實踐證明,這些新技術、新工藝將為我國大氣污染的控制提供有力的技術支持。
2013年,國家陸續(xù)出臺多項文件,最新的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)將火電廠煙塵排放限值降低至30mg/m3,重點區(qū)域20mg/m3。《關于實施環(huán)境空氣質(zhì)量標準(GB3095-2012)的通知》也首次增加了細顆粒物PM2.5監(jiān)測指標,PM2.5二級標準年和24小時平均濃度限值分別為35μg/m3和75μg/m3。
《重點區(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,重點控制區(qū)按照20mg/m3,對煙塵排放濃度不能穩(wěn)定達標的燃煤機組進行高效除塵改造。到2015年,重點區(qū)域工業(yè)煙粉塵排放量下降10%;劃定了13個大氣污染防治重點區(qū)域,簡稱“三區(qū)十群”,PM2.5年均濃度分別下降10%、10%、10%、7%、5%。”
2013年2月27日,智研數(shù)據(jù)中心整理《關于執(zhí)行大氣污染物特別排放限值的公告》對納入《重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》的重點控制區(qū),其火電、鋼鐵、石化、水泥、有色、化工等六大行業(yè)以及燃煤鍋爐項目執(zhí)行大氣污染物特別排放限值。
2013年6月14日,國務院總理李克強主持召開國務院常務會議,部署大氣污染防治十條措施,全面整治燃煤小鍋爐,加快重點行業(yè)脫硫脫硝除塵改造。《大氣污染防治行動計劃》提出:“重點行業(yè)主要大氣污染物排放強度到2017年底下降30%以上。”
2012年,全國電力煙塵年排放量約為151萬噸,火電每千瓦時煙塵排放量為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)了本世紀以來最嚴重的持續(xù)空氣污染事件。據(jù)中國科學院大氣物理研究所監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計,僅2013年1月份京津冀共發(fā)生5次強霾污染,我國大氣污染控制形勢依然十分嚴峻。《京津冀2013年元月強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%、機動車占16%,二者相加為50%;其余50%來源于工業(yè)、外來輸送、揚塵、餐飲和其他。由“綠色和平環(huán)保組織”與英國利茲大學研究團隊做出的報告數(shù)據(jù)顯示,燃煤對霧霾的貢獻,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分別達到了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,國務院批復了《重點區(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個重點區(qū)域將細顆粒物納入考核指標,細顆粒物年均濃度下降6%;其它城市群將其作為預期性指標。
為推動《規(guī)劃》的順利實施,《規(guī)劃》明確了“十二五”時期將實施二氧化硫治理、氮氧化物治理、工業(yè)煙粉塵治理、工業(yè)揮發(fā)性有機物治理、油氣回收、黃標車淘汰、揚塵綜合整治、能力建設等八類重點工程項目,投資總需求約為3500億元。重點工程項目的實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,光化學煙霧、灰霾、酸雨污染有所減輕,共計減少社會經(jīng)濟損失約20,000億元。
2013年9月10日,國務院發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》(簡稱“國十條”),具體指標: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準》(GB 13223-2011)規(guī)定煙塵排放限值為30mg/m3,重點地區(qū)為20mg/m3,對于新建機組,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)出臺多項政策措施,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和絕好機會。
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)略研究報告》顯示,根據(jù)有關統(tǒng)計,“十二五”期間,全國新增火電裝機容量3億kW,2010年火電裝機容量6.6億kW,2015年將達9.6億kW,年均增長7.8%。據(jù)新華社報道,截至2012年4月,我國火電裝機容量達7.7億kW。以年平均增長率7.8%計算,截至2013年4月,我國火電裝機容量已達8.3億kW,以此推算,截至2015年,我國將有新增火電裝機容量1.3億kW。
1)新建機組
根據(jù)投標相關資料,并以新建項目中電除塵器、袋式及電袋復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火電裝機容量中將有電除塵器項目1.04億kW,袋式及電袋復合除塵器項目0.26億kW。
假設一套600MW機組電除塵器新建的費用約為3500萬元,一套1000MW機組電除塵器新建的費用約為5000萬元,600MW機組與1000MW機組的比例以1:1計,經(jīng)計算,1.04億千瓦新建機組電除塵器的市場份額約為55億元。
2)改造機組
根據(jù)有關測算結果,截至2011年底,全國約有5.21億kW機組進行除塵改造,以改造項目中電除塵器、袋式及電袋復合除塵器所占比例分別為70%、30%推算,約4.2億kW的機組需進行除塵提效改造。根據(jù)投標相關資料,經(jīng)推算,2011年底至2013年7月,已完成電除塵器改造總裝機容量約0.38億kW,經(jīng)換算,目前仍有約為3.82億kW的機組需進行電除塵器改造。
假設一套300MW機組除塵設備的改造費用約為1500萬元,一套600MW機組除塵設備的改造費用約為2500萬元,300MW機組與600MW機組的比例以3:1計,經(jīng)計算,3.82億kW改造機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測
濕式電除塵器是燃煤電廠污染物控制的精處理技術設備,根據(jù)其適用場合,在國家執(zhí)行特別排放限值和嚴格控制PM2.5的地區(qū),以及部分地區(qū)對新建燃煤機組執(zhí)行新標準等時,燃煤電廠采用該技術是一個工期短、經(jīng)濟性較好的選擇。預計2013~2015年,新建機組和改造機組中濕式電除塵器所占比例均在5%以上,假設300MW、600MW、1000MW機組配套濕式電除塵器投資費用分別為2000萬元、3000萬元、4000萬元,新建項目中600MW機組與1000MW機組的比例以1:1計,改造項目中300MW機組與600MW機組的比例以3:1計,經(jīng)計算,1.04億kW新建機組中濕式電除塵器市場份額為2.3億元以上,3.82億kW改造機組中濕式電除塵器市場份額為11.5億元以上,合計為14億元以上。
4)合計
以上合計,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)已廣泛應用于電力、建材、鋼鐵、有色、造紙、電子、輕工、機械與主要工業(yè)爐窯等工業(yè)部門。為了滿足日益嚴格的環(huán)境排放標準,在行業(yè)中推廣低低溫、濕式、移動電極等電除塵技術并將上述技術和我國以往使用且行之有效的技術合理組合,完全可以突破目前認為的電除塵器瓶頸,可極大拓展電除塵器的使用范圍。
21世紀,世界經(jīng)濟高速發(fā)展,資源短缺及地緣政治博弈的日益復雜化,使能源問題受到世界各國的高度關注。我國作為世界上最大的發(fā)展中國家和能源消費大國,必須密切跟蹤世界能源科技發(fā)展趨勢,積極開展前沿技術攻關,努力占領世界能源科技的制高點。
我國電除塵設備在國際市場中有相當大的競爭力,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商。
據(jù)有關信息,印度、印尼、越南在未來五年將有215億kW新建火電機組,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,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)達國家早期建設的電除塵器設備,已到了需要更新?lián)Q代的時候,我國憑借技術優(yōu)勢和價格優(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、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)濟支撐點的大背景下,電除塵行業(yè)以凈化藍天保護環(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。