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除尘器是一种把粉尘从烟气中分离出来的设备, 它是大气污染控制应用最多的设备,也是除尘工程中最重要的设备。除尘技术的应用发展与工业化的发展是息息相关的。早期我国工业化程度较低,主要污染行业排放的烟气量相对较小,环保要求较低,对除尘技术的要求也较低,结构简单且投资少的旋风除尘器和湿式除尘器处于主流地位,电除尘技术和袋式除尘技术发展缓慢。在 80 年代后,工业化和城市化进程加快,电力、水泥、钢铁、有色金属等行业规模化发展,其排放的烟气量也大幅增长,造成的环境污染也日益严重,环保问题日益受到重视,因此电除尘技术逐渐取代原有的除尘技术,并得到了较大发展。进入 21 世纪之后,随着我国电力、水泥、钢铁、有色金属等行业进一步发展, 国家对环保要求进一步提高, 袋式除尘技术由于在除尘效率方面的优异性能,获得了快速的发展,并呈加速发展态势。
除尘器的分类:除尘器按照工作原理可分为如下四类:
类别 |
基本原理 |
特点 |
常用设备 |
机械式除尘器 |
利用粉尘的重力沉降、惯性或离心力分离粉尘 |
除尘效率一般在 90%以下,除尘效率低、阻力低、节省能源 |
重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等 |
过滤除尘器 |
使含尘气体通过具有很多毛细孔的过滤介质将污染物颗粒截留下来 |
除尘效率高,运行稳定,不受风量波动影响;适应性强,不受粉尘比电阻值限制 |
颗粒层过滤器和袋式除尘器等 |
静电除尘器 |
使含尘气体通过高压电场,在电场力的作用下使其得到净化 |
几乎对各种粉尘、烟雾等,直至及其微小的颗粒都有很高的除尘效率;高温、高压气体也能应用,设备阻力低,耗能少,维护检修方便 |
干式静电除尘器和湿式静电除尘器等 |
湿法除尘器 |
用水或其他液体湿润尘粒,捕集粉尘和雾滴 |
除尘效率稍高于机械式除尘,但易造成洗涤液体的二次污染 |
喷雾塔、 填料塔、泡沫除尘器、文丘里洗涤器等 |
当前,电除尘、袋式除尘和电袋复合除尘是我国主流的除尘技术,广泛应用于水泥、钢铁、有色金属、电力、机械、化工、市政等诸多行业。电除尘器、袋式除尘器和电布袋除尘器是治理大气污染的高效除尘设备, 其发展在今后日益严峻的大气污染治理中至关重要。下面是三种除尘方式的比较:
- |
比较项目 |
袋除尘 |
电除尘 |
电袋复合式除尘 |
性 能 |
除尘效率 |
除尘效率在 99.9% |
除尘效率在 99%,烟尘排放浓度可达到 50mg/Nm3 |
同袋式除尘器 |
分级效率 |
对 PM10 以下的粉尘具有很好的过滤效果 |
对 PM5 以下的粉尘捕集效果较差 |
同袋式除尘器 |
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设备阻力 |
一般在 1200Pa 左右 |
200-300Pa |
800-1500Pa |
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运 行 成 本 |
设备电耗 |
风机与空压机的电耗较低,但流体阻力大,总能耗稍高 |
高压电场直接消耗电能,流体阻力小,总能耗稍低 |
介于前两者之间 |
设 备 维 护费用 |
滤料更换频率高, 费用较高 |
维修频率低,费用较低 |
介于前两者之间 |
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日常运行管理 |
可以在线更换滤袋 |
涉及内部维修时需要停机 |
袋式除尘部分维修时可不停机 |
市场规模方面:国家在“十三五”发展规划中,明确将环保产业作为未来我国经济发展的三大主导产业。为了加强环境控制,政府相继出台了一系列政策措施,如修订了《火电厂大气污染物排放标准》,并相继发布了《水泥工业污染防治技术政策》、《钢铁工业污染防治技术政策》、《硫酸工业污染防治技术政策》和《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》等四项指导性文件。
据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国除尘器市场研究及投资建议预测报告》统计数据显示:随着政策利好不断发酵以及我国政府对环保问题重视程度的提升,我国除尘设备制造行业有望再次迎来发展机遇,市场规模或将保持增长势头。2018年,市场规模达到426亿元。
细分产品市场方面:我国除尘设备制造行业的市场规模仍主要被电除尘器和袋式除尘器瓜分。其中,电除尘器在我国应用较早,且是燃煤电厂超低排放的绝对主流除尘设备,中电联统计数据显示,2000年以来,电除尘在电力行业除尘市场占有率维持在66%以上。
但受电力行业电除尘市场需求回落影响,电除尘市场规模近年来有所下滑。根据中国环境保护产业协会数据,2017年,电除尘市场规模约为128.68亿元,同比下滑18.56%;不过随着技术更新换代,2018年市场规模有望回升至141亿元。
2010-2018年中国电除尘市场规模现状分析
数据统计:中金企信国际咨询
与电除尘器相比,我国袋式除尘器研发较晚。但通过引进国外先进技术并消化吸收,我国的袋式除尘技术取得了长足的进步,各种袋式除尘器技术日趋先进、完善和齐全,滤料技术、清灰技术、配件等已逐步形成产业规模,部分袋式除尘设备性能已达到了国际先进水平。
而且,未来袋式除尘器占据主导地位的趋势已经非常明显,市场规模或将延续持续增长态势。2018年,袋式除尘器市场规模约为180亿元,同比增长12.50%,增速连续两年维持在两位数以上。
2010-2018年中国袋式除尘市场规模现状分析
数据统计:中金企信国际咨询
值得一提的是,考虑到袋式除尘器技术升级换代频率仍然需要时间,电除尘器被完全取代的可能性很低。与此同时,袋式除尘市场是一个充分竞争行业,残酷的市场竞争致使行业盈利水平低下、本大利薄,2018年行业利润约为20亿元,利润率只有11%。
袋式除尘器将成主流:除尘设备制造行业属于政策推动型行业,国家污染控制标准的制订、修订对行业发展起到直接的促进作用。随着国家对环境污染问题重视程度的提高,各行业排放控制标准日趋严格,如《水泥工业大气污染物排放标准》规定的粉尘最高排放限值由GB4915-85的150毫克/立方米修订为GB4915-1996的100毫克/立方米,而后进一步修订为GB4915-2004的30-50毫克/立方米。
目前,我国水泥、火电、钢铁行业的大气污染物排放标准已相继提高,不过其他如焦化、电解铝等工业的烟尘排放标准仍然在100-150毫克/立方米之间,与其它发达国家现行的排放标准差距很大。在未来几年,国内废气的排放标准还将更严格,烟尘排放标准缩紧至30毫克/立方米以下。
污染排放控制进一步趋严,有望继续推动除尘设备制造行业持续发展,并朝向除尘效率更高、排尘浓度更低的方向。作为国际公认的处理粉尘、烟尘等最为有效的手段,袋式除尘器以其高效的除尘性能将成为除尘设备的主流。