2021年袋式除尘行业发展评述和2022年发展展望

袋式除尘委员会宋七棣 姚群 陈志炜 郑旭
　　岁末年初，为了及时反映环保产业过往一年的发展动态，预测新一年的发展趋势，我会组织各分支机构编写了《2021年行业发展评述和2022年发展展望》，供环保企事业单位、专家和管理者参考。
　　一、2021年行业评述
　　1、主要政策
　　2021年国家继续在生态环境保护、生态文明建设方面加大政策支持力度，同时持续出台优抚政策，减轻中小企业税收负担，袋式除尘企业也受益其中。2021年新出台的主要有关政策如下：
　　2021年11月，中共中央发布了《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》，明确了坚持方向不变、力度不减；坚持问题导向、环保为民；坚持精准、科学、依法治污；坚持系统观念、协同增效；坚持改革引领、创新驱动五项工作原则。到2025年，生态环境持续改善，主要污染物排放总量持续下降，单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%，地级及以上城市细颗粒物(PM2.5)浓度下降10%，空气质量优良天数比率达到87.5%，重污染天气、城市黑臭水体基本消除，土壤污染风险得到有效管控，固体废物和新污染物治理能力明显增强，生态系统质量和稳定性持续提升，生态环境治理体系更加完善，生态文明建设实现新进步。到2035年，生态环境根本好转，美丽中国建设目标基本实现。这无疑对以细颗粒物高效净化为主要对象，多污染物协同净化为核心目标的袋式除尘行业起到了强有力的政策支撑作用，行业市场需求可期。
　　2021年3月，国家发改委印发《关于加快推动制造服务业高质量发展的意见》(发改产业〔2021〕372号)，旨在增强制造服务业质量效益、创新能力、资源配置效率，支撑和引领制造业的高质量发展，重点提升制造服务业专业化、标准化、品牌化、数字化、国际化发展水平。这些政策有利于厂矿企业环保设施的稳定高效运行以及环保企业生产高品质产品、提供高品质服务，助力行业持续健康良性发展。
　　同月，国家税务总局、国家发展改革委、生态环境部印发《关于落实从事污染防治的第三方企业所得税政策有关问题的公告》(公告2021年第11号)，旨在进一步落实从事污染防治的第三方企业所得税优惠政策。为行业企业减负，同时继续加大对民营企业绿色金融和绿色技术创新的支持力度，特别是对中小微企业提供了有力的税收政策保障与支撑，也进一步增强了行业企业的发展信心。
　　以上政策的发布实施，环保产业发展的目标，为以中小民营企业为主的袋式除尘行业和企业，提振更足的发展动力和信心。
　　2、行业发展
　　根据2021年袋式除尘行业初步调查摸底，从事袋式除尘行业的注册企业170余家，分布在全国26个省(直辖市)，其中科研、高校和主机企业近50家，纤维和滤料100余家，配件和测试仪器10余家。2021年行业总产值预计约200亿元，利润约19.5亿元，利润率10%左右，在疫情常态化防控下，行业产值和利润均在逐步回升。
　　袋式除尘受政策驱动明显，目前超低排放已常态化，特别是以钢铁行业为首的非电行业的超低排放改造呈加速推进态势，全国钢铁、水泥企业超低排放改造接近70%，有色、玻璃、陶瓷行业超低排放改造接近50%，同时，越来越多的行业企业开始践行“减污降碳”的新要求。
　　3、关键技术
　　（1）烧结机头烟气袋式除尘取得重大突破
　　烧结机头烟气具有高负压、温度波动范围大、高含湿量、高含氧量以及含有SO2、NOx高腐蚀性气体等复杂特性，烧结机头烟气袋式除尘一直是公认的世界性难题，也是袋式除尘的“禁区”。
　　中钢天澄2017年开始开展针对性专项研究，开发烧结机头专用袋式除尘器结构、专用过滤材料和成套保护性工艺技术，并分别在球团和烧结机头烟气上开展累计3年的热态试验，取得了成功和突破。
　　2021年中钢天澄与新余钢铁共同合作，在新钢7#360m2烧结机上建设全球“首台套”大型烧结机头烟气袋式除尘示范工程(如图1)，并成功投运，截止目前已稳定运行逾3000h。主要运行数据如下：颗粒物排放浓度5.1mg/m3，设备过滤阻力500Pa～800Pa，与烧结机同步作业率达到100%，显著降低了设备阻力和运行能耗，比现役静电除尘器综合能耗减少20%以上，节约钢耗约30%，节能减排和减污降碳效果显著，市场前景可期。图1 全球“首台套”大型烧结机头烟气袋式除尘示范工程　　（2）大型烧结烟气多污染物协同净化技术扩大应用
　　龙净环保开发的大型烧结机烟气单CFB干法脱硫塔+BF袋式除尘+超大型单SCR脱硝协同技术，首次应用于450m2大型烧结机烟气多污染物控制(图2)，超大型单CFB干法脱硫塔无缝集成超大型单SCR脱硝反应器的方案中袋式除尘起到关键性作用，自去年在某钢厂450m2烧结机超低排放装置成功投运以来，运行良好，出口污染物排放指标均优于国家超低排放要求，同时实现了多污染物高效协同净化和废水近零排放，运行成本低，受到用户的高度肯定。该项技术在2021年继续扩大应用，完成了多套优质工程项目。图2 大型烧结机烟气CFB脱硫+FF袋式除尘+SCR脱硝技术工业化应用　　（3）多功能过滤材料开发取得显著进展
　　功能滤料可协同催化脱硝、脱二噁英和脱除VOCS等污染物，是研究热点之一。近年来，清华大学、中科院过程所、中天威尔、福建远致环保、龙净环保、科林环保等单位相继开展了多功能滤料和催化陶瓷滤管产品研发及工程应用研究。
　　2021年福建远致环保在催化滤料方面取得了突破，并已有小批量应用，脱硝效率多在70%～80%之间。其中，在江苏常熟某玻璃熔窑烟气多污染物协同净化项目中(如图3)，采用“SDS脱硫+触媒陶瓷滤筒除尘脱硝一体化”技术路线，主要污染物排放浓度：颗粒物为2.9 mg/m3～5.9mg/m3，SO2为19mg/m3～21mg/m3，NOx为46mg/m3～51mg/m3，实现了超低排放。图3 新型除尘+催化脱硝功能滤袋工业化应用　　2021年12月11日，中国环境保护产业协会组织召开了福建龙净环保申请的“HLT型高温复合滤筒尘硝协同脱除装备”成果鉴定会，该成果是龙净环保针对玻璃窑炉、水玻璃窑、生物质锅炉烟气温度高、成分复杂、污染物浓度高等工况条件，自主研发的尘硝协同脱除装备，该装备以复合脱硝催化剂的无机纤维滤筒(复合滤筒)为核心处理部件，通过将脱硝催化剂植入滤筒内部，实现颗粒物、氮氧化物等多污染物协同治理。该成果在低阻、高效无机纤维滤筒制备及宽温度窗口(200℃～400℃)催化剂植入滤筒等方面具有创新性，已在玻璃窑、生物质锅炉、石灰窑等工业窑炉多污染物高效协同脱除中成功应用(图4)，颗粒物、二氧化硫和氮氧化物出口浓度分别低于10mg/m³、35mg/m³和50mg/m³。图4 高温复合滤筒尘硝协同脱除工业化应用　　科林环保技术有限责任公司通过2018年度省重点研发产业前瞻项目(基于滤袋催化协同的垃圾焚烧烟气净化一体化技术研究)的实施，联合南京工业大学和福建远致环保，开发了催化滤袋协同垃圾焚烧烟气尘、硝、硫、二噁英等多污染物短流程净化技术，该技术以多功能袋式除尘器为核心反应器，在除尘的同时将NOx和PCDD/Fs脱除，具有流程短、能耗低、占地省、无需再湿法脱酸及“脱白”，适合垃圾等焚烧烟气净化系统提标改造项目。2021年10月完成了建于江苏某垃圾焚烧厂的工业试验装置(图5)，第三方性能检测表明，烟气温度在180℃条件下脱硝效率≥70%，随着温度提升，效率最高可达85%以上，可以稳定满足垃圾焚烧烟气氮氧化物排放浓度低于80mg/m3的要求。同时还能有效脱除二噁英，综合脱除效率90%以上。图5 催化滤袋协同一体化烟气净化试验装置　　（4）高温除尘SCR脱硝一体化新技术
　　虽然高温SCR脱硝是成熟技术，但对水泥行业需有针对性解决措施。福建远致环保通过技术攻关，提出了高温除尘SCR脱硝一体化新技术，该技术将机械除尘、电除尘和袋式除尘三级除尘有机融合为一体，充分利用三种除尘方式的优点，有效解决预除尘、氨逃逸、催化剂流场均匀性、催化剂堵塞及磨损等问题，实现烟气多污染物协同高效净化。目前已在水泥和生物质锅炉等行业成功应用(图6)。测试表明，治理后烟气颗粒物浓度<10mg/m3，氮氧化物浓度<30mg/m3，氨逃逸低于2.5mg/m3。
　　科林环保开发了金属纤维袋除尘器，在石化行业加氢催化剂的生产废气除尘脱硝项目得到了推广应用，金属纤维袋除尘器设置在SCR脱硝单元前，高温除尘的同时有效保护了蜂窝催化剂，该技术工艺得到了客户的高度认可。图6 高温除尘脱硝一体化技术及应用　　（5）密闭铁合金炉煤气干法净化技术取得重大突破和进展
　　铁合金行业属于高污染行业，密闭铁合金炉冶炼过程产生的烟气中煤气含量高，回收利用价值大。但国内外密闭铁合金炉煤气净化大多采用湿法净化工艺，存在系统设备极易结垢堵塞、能耗高、水资源消耗大等缺陷。虽然国外以挪威埃肯公司为代表的公司已有干法净化技术，但其工艺仍存在流程长、设备繁多、故障率高、能耗高等缺点。
　　“十三五”期间，中钢天澄承担的国家重点专项“密闭铁合金炉煤气干法净化技术及示范”课题研究取得重大突破和进展，形成了具有国内自主知识产权的成套技术和成果，具有显著的节能降碳效益。目前，正在2×75000KVA密闭铁合金炉上开展“首台套”工程示范建设。
　　二、行业主要问题与困难
　　1、存在的主要问题
　　(1)2021年尽管市场需求量持续走高，企业订单稳中有升，但受到钢材和滤料等原材料涨价影响，行业利润空间有限，市场竞争激烈，企业一方面须进行生产工艺优化、进一步降低成本，另一方面也必须进行有选择的订单筛选，最大限度避免呆账、坏账的风险。同时，企业资金普遍紧张，货款难以回笼依然是突出问题。
　　(2)不规范竞争略有收敛，但依然存在，行业自律仍待强化。
　　(3)企业技术创新及研发能力和动力仍然有限。中小企业相对更侧重于市场的订单，技术创新能力不足，产品的技术含量和附加值较低，核心竞争力不足。
　　2、对策与建议
　　(1)针对货款回笼困难及行业自律问题，建议国家和相关机构继续健全和强化企业信用评价体系建设，对整个产业链所有相关企业(包括环保企业和各厂矿企业用户单位)进行信用等级评价，加强对失信企业的惩戒力度，特别是对故意拖欠货款的企业提高惩戒力度和成本，必要时对该类企业实行限产、减产或停产等严厉惩处。
　　(2)技术创新方面，袋委会提出的“创建企业研发中心”的倡议得到了广大企业的认同和实施。袋委会将继续通过多种形式的活动提高企业的创新意识和动力能力，大力鼓励行业企业进一步解放思想、开动脑筋，充分挖掘自身优点和特色，积极打造和申报各地 “小巨人”、“专精特新”企业。同时，袋委会将一如既往继续组织业内专家进行“点对点”的精准帮扶，指导企业开展技术创新的实践。通过牵线搭桥，实现校企合作，不断进行技术革新和新产品开发，提升企业核心竞争力。
　　(3)针对劳动力成本高、企业利润率低的问题，鼓励有条件的企业进行自动化及智能化装备升级，提高生产效率和产品质量，降低劳动力成本，达到提质增效的效果，袋委会将不定期邀请和组织管理优秀的企业家与会员单位交流互鉴，组织会员单位到优秀企业参观学习，提升企业精细化管理水平。
　　三、2022年发展展望
　　1、袋式除尘在PM2.5控制中的主导作用将持续保持
　　近几年，袋式除尘陆续在轧钢加热炉、烧结机头、密闭铁合金炉煤气干法净化等行业成功应用，体现出袋式除尘技术持续的进步和袋式除尘产业的发展，随着深入打好污染防治攻坚战的政策指引和钢铁行业超低排放的深入推进，以及水泥、玻璃、有色等行业新标准和超低排放意见的陆续出台，预计2022年袋式除尘将继续保持引领颗粒物高效净化的格局，有更多新技术和新产品应用到新领域和新场合，在深入打好大气污染防治攻坚战中继续起到重要作用。
　　2、袋式除尘在烟气多污染物协同控制中的融合度和紧密度不断加深
　　袋式除尘在捕集PM2.5等微细颗粒物的同时，可协同去除SO2、NOX、二噁英和汞等气态污染物，以袋式除尘为核心的多污染物协同控制工艺已成为主流技术工艺，且一体化净化的方式越来越多，未来几年将继续在烧结、焦化、垃圾/污泥焚烧、水泥、玻璃、陶瓷、石化、矿热炉、工业锅炉等领域发挥重要作用。融合度和紧密度的加深，也将更加凸显减污降碳的功效。
　　3、垂直进风新型除尘器结构的应用将崭露头角
　　顶部垂直进风是我国原创性发明的新型袋式除尘结构，具有结构阻力低、节省钢耗和占地，减少输灰设备，模块化制作和安装等突出优点，已在烧结机头、原料除尘、酵母和矿热炉煤气干法净化等领域获得众多成功应用。与常规袋式除尘器相比，其能耗、钢耗和占地等指标均下降15%～20%，性能参数和技术经济指标优异。预计2022年起，这种新型结构除尘器的应用将逐渐增多。
　　4、超细精细过滤继续引领市场主流
　　随着非电行业超低排放的加速推进，以及超细纤维的成熟应用和纳米级滤料的成功开发与示范，预计2022年超细精细滤料的需求将持续旺盛，继续引领市场主流方向。
　　5、以功能滤料为核心的一体化装备将日渐成熟和广泛
　　功能滤料和多功能复合的一体化装备可大幅倍增袋式除尘器功效，实现“一机多能”，可显著减少占地、降低能耗、节省投资及运行费用，是未来技术发展的方向。2021年，国内在功能复合型一体化装置的开发应用方面取得了新突破，成功应用的领域越来越多，伴随陶瓷滤筒及催化滤袋等功能性过滤产品在性能方面的日渐成熟，以及金属纤维在高温场合的推广应用，预计功能复合型一体化装置在行业中的应用将日渐成熟和广泛。
　　6、工业滤筒和褶皱滤袋的需求量继续攀升
　　工业滤筒和褶皱滤袋均可大幅增加过滤面积，降低过滤风速和阻力，利于10mg/m3甚至5mg/m3的颗粒物超低排放的实现。同时，其改造方法相对简单和快捷，改造工作量相对较小，工期减短，适合现场空间受限、含尘浓度不高、烟气湿度较低、粘性较小的除尘改造项目。预计2022年此类产品将获得更多的市场应用，需求量将不断攀升。
　　7、智能化、信息化产品和装备不断进步和扩充
　　一方面，智能型脉冲阀和控制系统已在钢铁、水泥和石化行业有较多应用，技术和版本也在逐步更新迭代，功能和性能更加完善和可靠。另一方面，生产企业加工制造设备的智能化升级不断深入，自动焊接、智能化滤料滤袋加工设备等先进生产设备不断列装行业中的生产型企业。这些均已在生产效率的倍增、制造成本的降低和产品质量的提升等方面展现出诸多优势。随着5G技术的加速应用和智能工业机器人的出现，预计未来几年，智能化、信息化产品和加工装备将不断进步和扩充。
　　原标题：2021年袋式除尘行业发展评述和2022年发展展望