袋式除尘行业2016年发展综述

（中国环境保护产业协会袋式除尘委员会，北京 100037）

袋式除尘行业2016年发展综述

（中国环境保护产业协会袋式除尘委员会，北京 100037）

综述了2016年中国袋式除尘行业的发展环境，介绍了袋式除尘技术取得的成果及袋式除尘制造业的发展趋势，对行业的发展进行了展望。

袋式除尘；行业发展；对策建议

1 前言

袋式除尘作为高效去除颗粒物、可大幅度降低工业烟尘和粉尘排放量的袋式除尘技术，是解决大气污染的重要环保技术与装备之一。目前，我国的袋式除尘技术已完全能够满足更为严格的大气污染排放标准，排放限值可进一步降低，是国内实现超低排放的主流装置，对细颗粒物的减排起到了决定性的作用。从近年来袋式除尘协同治理技术发展看，袋式除尘技术除减少了颗粒物排放外，在工业污染治理系统中也承担了特殊功能，对汞、二英等有毒有害气体的脱除发挥了重要作用，如生活垃圾焚烧尾气净化处理工艺等。从袋式除尘行业用滤料技术的发展进展来看，在完善的工程设计中配以特许工艺生产的滤料，在去除PM2.5以下的颗粒物方面能达到非常理想的使用效果，如水刺超细面层滤料和海岛纤维滤料等。国内众多应用案例表明，袋式除尘器在满足更严格的颗粒物排放标准的同时，并非需要提高工程造价和运行费用，只要严格按照现有标准和规范设计、制造、安装和运行，均能获得很好的效果。

2 袋式除尘行业的发展环境

据调查，2016年袋式除尘行业总产值约140亿元，利润约14亿元，利润率比2015年有所下降。受国内经济调整的影响，袋式除尘行业受到冲击，钢铁、水泥、有色金属等行业去产能、结构调整和行业亏损等因素对袋式除尘设备厂家影响最大，除尘项目明显减少，除龙净、菲达、中钢天澄、科林、3521等大型企业外，许多中小型企业亏损，甚至倒闭。

尽管环保行业是国家积极支持的行业，但是大量的外部行业和资金涌入，造成行业竞争更为激烈，恶性竞标、低价中标常态化，拖款欠款经常发生，企业融资难、贷款难，财务费用高等都是造成企业亏损和破产的主要原因。随着国家大气排放标准的日趋严格，烟尘排放浓度限值为10mg/Nm3，许多企业新一轮环保改造正在兴起，特殊排放和超低排放蔚然成风，这些都给袋式除尘行业带来了新的挑战，同时也带来了新的机遇。可以预见，今后几年国家的环保产业政策还将推进袋式除尘技术和产业的发展，袋式除尘技术也将得到更加广泛的应用，袋式除尘器以其高效的除尘性能将成为颗粒物净化的主流设备。

3 袋式除尘行业经营状况及发展趋势

根据历年来袋式除尘行业的调查，从事袋式除尘行业的企业300余家，分布在全国26个省（直辖市），其中科研、高校和主机企业180余家，纤维和滤料100余家，配件和测试仪器共20余家。主机生产企业和工程总包企业全年下降幅度较大，纤维、滤料和配件骨干生产企业产值有所增长，大部分滤料和配件底端生产企业利润下滑，甚至倒闭；PPS纤维、国产PTFE、芳纶以及聚酰亚胺纤维的供应完全能满足国内需求，价格有所回升，给滤料生产企业的利润带来一定增长；配件的价格相对稳定，利润较好。预计，2017年各工业企业的环保改造进程将加快，特殊排放和超低排放更加常态化，各行业对袋式除尘和滤料的需求更为迫切，为袋式除尘产业的提升提供了机遇，预计市场容量可达300亿元。

4 袋式除尘技术进展

我国的袋式除尘设计技术、制造装备和产业发展水平都能达到国际先进水平，目前生产制造的袋式除尘装备及配套的各种纤维、滤料、配件的性能都已达到国外同类产品的技术水平，许多结合具有我国自主知识产权的技术都已步入国际先进行列。我国袋式除尘单机最大设计处理风量已由原来的100万m3/h提高到500万m3/h，出口粉尘排放浓度达到5mg/m3以下已经成常态，系统的运行阻力都能达到800～1200Pa，滤袋使用寿命都能达到4年以上，漏风率都能控制在＜2%，单位处理风量钢耗量下降约15%，计算机CAD技术开发应用使得工程设计周期缩短到20天。目前，袋式除尘器已形成十余个系列产品，其应用已覆盖各工业领域，成为我国大气污染控制，特别是PM2.5细微颗粒物排放控制的主流除尘设备。

4.1 钢铁窑炉细微颗粒物PM2.5控制技术取得突破

工业烟尘排放的细微颗粒物已成为我国城市和区域大气质量的主要污染物。近年来雾霾天气越发频繁和严重，PM2.5问题已给各级政府和企业带来巨大的压力，若不能有效削减细微颗粒物，改善城市空气质量的目标将难以实现。

我国缺乏针对钢铁窑炉烟尘细微粒子捕集的技术和装备，在科学技术部“863”课题“钢铁窑炉烟尘PM2.5控制技术与装备”支持下，研发了预荷电袋滤技术，并实现了工业应用。与普通的工业粉尘相比，钢铁窑炉烟尘具有粒径小、温度高、烟气量大、腐蚀性强的特殊性，治理难度较大，在新标准、新常态下，传统的袋式除尘技术、装备和材料难以实现PM2.5超细粒子的高效捕集和达标排放，PM2.5控制技术和装备已构成市场的重大需求。研究内容包括：钢铁窑炉烟尘细微粒子预荷电技术与装置、控制PM2.5的超细面层精细滤料研发、复合式细微粒子预荷电袋滤器、超细粒子测试手段和PM2.5捕集效率测定方法研究、建设示范工程。

（1）预荷电装置结构研究

通过比选，确定了预荷电极配形式、电场长度、电场高度、电场风速、荷电时间、板型和线型、同极距、清灰方式、电源及供电参数等关键技术，完成了预荷电装置的设计，完成了样机制造，开展了工业试验，运行电压为50～60kV，二次电流为110～120mA。

（2）PM2.5的超细面层精细滤料研发

为捕集PM2.5细微颗粒物，提高滤料过滤效率的核心在于增加滤料接尘面的致密度，减小单纤维直径，研发了1旦之下的海岛纤维。为获得高效低阻的滤料结构，对滤料的纤维层组成进行了数值模拟，获得了最佳的滤料三维几何结构，设计了梯度滤料结构，滤料由四层构成，首先是致密的表面过滤层，使用超细海岛纤维，应用针刺工艺进行高密度加固；第二层是深部过滤层，由中粗纤维构成；第三层是基布，对滤料起支撑作用，并提供强度；第四层为保护性过滤，使用粗纤维复合层，在保证滤料整体性能的前提下增加透气性。攻克了树脂熔融纯化前处理技术、海岛纤维成纤工艺、溶蚀后处理技术，研制了可用于过滤的海岛纤维，其直径小于0.8旦，在成纤工艺及后处理技术上实现突破，制造了海岛纤维样品，海岛滤料其纤维直径在1μm左右，与常规15μm左右的纤维相比，直径急剧减小，这就使滤料在捕集细微颗粒的精度和效率上显著提高。海岛纤维作为滤料生产的原料纤维，需要经过开松、混料、梳理、铺网、预针刺及主针刺等工序，与常规纤维相比，海岛纤维由于双组份、成束状，因此具有硬度大、挺度强、可纺性差的难点，在实施过程中研发了针对海岛纤维的柔性开松、深度梳理、缓释铺网技术，保证了铺网的均布性。在研制的十多个批次海岛纤维滤料中，选择性能较好的样品，进行了综合性能实验。滤料的基本性能如表1。

表1 海岛纤维滤料基本性能参数

海岛滤料样品尽管使用了直径1μm的超细海岛纤维，但制成的滤料样品强度并未降低。经向强度为1378N，超过国标900N的53% ；纬向强度为1414N，超过国标1200N的18%。透气度为8.30，介于常规滤料的8～12之间，阻力并未增高，这就为海岛滤料性能发挥解除了顾虑。

针对研制的海岛滤料样品，进行了细微颗粒物过滤实验，测试结果表明，滤料对3μm粒子的过滤效率＞98%，对2.5μm粒子的过滤效率在96.9%。将海岛滤料与常规滤料在同样条件下进行了测试，测试表明，海岛滤料比常规滤料性能明显高出。对2.5μm的粒子，常规滤料过滤效率在80%左右，而海岛滤料在96.9%以上，高出了16%。

（3）细微粒子预荷电袋滤器研制

关键技术是将预荷电装置与袋滤器有机结合，形成复合装置。预荷电装置体积较小，可以设置于除尘器喇叭口内，从而减小了设备占地和体积。该课题完成了复合式预荷电袋滤器的设计，制造了工业试验样机。

（4）工业应用

工程示范在鞍钢炼钢总厂三工区180t转炉二次烟气治理项目中进行，180t炼转炉二次烟气具有烟气量大、温度高、粉尘粒径小等特点，采用“钢铁窑炉烟尘PM2.5控制技术与装备”的新技术和装备，将成果应用于冶金炉窑的PM2.5控制，处理风量60余万m3/h，允许粉尘排放浓度＜10mg/m3。工程投运以来，预荷电袋滤器运行正常，净化系统性能稳定，PM2.5测试结果如表2，示范工程见图1。

表2 示范工程测试数据

图1 预荷电袋滤技术应用示范

（5）成果的积极效应

示范工程运行后，粉尘排放持续稳定达标，经检测机构检测，颗粒物排放浓度＜10mg/m3，细微颗粒物PM2.5捕集效率＞99%，成功实现了超低排放；设备阻力700～1000Pa，运行能耗下降40%。鉴定委员会专家一致认为：“该技术和装备具有对钢铁行业窑炉烟气中细微颗粒物捕集效率高、节能显著、运行稳定和维护方便等优点，核心技术在同类技术领域达到国际领先水平。”

4.2 建材工业PM2.5细微颗粒物污染治理技术取得成果

我国的建材工业在发展过程中存在生产布局不合理、集中度低、发展粗放、结构落后、资源和能源消耗高、环境污染严重等问题。水泥工业粉尘、SO2和NOX的排放量分别占全国工业生产总排放量的31.7%、4.8%和4.7%，已成为大气污染的重点排放源。

我国建材工业中的水泥、玻璃、陶瓷、非金属矿等生产过程中所排放的粉尘对大气环境质量的影响很大。从原料的开采、运输、储存、破碎、煅烧到产品的包装等生产环节，都不可避免地要产生大量的粉尘，虽然水泥行业粉尘治理技术已经达到成熟的阶段，各种袋式除尘系统的除尘效率已经可以达到99%以上，然而，粒径较小的PM2.5粉尘在总粉尘排放量中所占的比例仍然很高，PM2.5的排放量还很大。与普通的粉尘相比，PM2.5超细颗粒由于粒径小，其运动、捕集、附着、清灰、收集等方面都有特殊性，针对TSP（总悬浮颗粒物）大颗粒粉尘捕集的常规过滤材料和除尘技术难以适应超细粒子，水泥行业研发了PM2.5超细粒子高效捕集过滤材料、关键收集技术与装备，取得了阶段性成果。

（1）建立了建材行业污染物评价指标体系及评估流程

建立建材行业（尤其水泥行业）环境服务评价指标体系旨在指导和推动建材企业依法实施环境保护、清洁生产、提高资源利用效率，减少和避免污染物的产生，保护和改善环境，使我国建材行业的环境保护和清洁生产工作更加规范，生产过程更加清洁，促进建材行业环境保护工作向更高目标迈进。建材行业多污染物控制技术与管理服务方案评估的主要工作包括评价指标体系的确立、评价指标的量化和指标权重的确定。建立评价指标时主要考虑经济、环境和服务管理三方面。经济主要包括建材行业污染物控制设备的购买成本、运行成本、维护成本等方面；环境则主要考虑控制设备对污染物排放的控制水平，是否达到目前我国污染物排放最高标准；服务管理主要包括污染物控制设备的运行、维护等方面的技术和方法。

（2）水泥示范工艺线的建设与达到的目标

我国单位国土面积排放的水泥烟（粉）尘量是世界平均值的20多倍。水泥工业示范线的建设就是针对我国水泥行业PM2.5超细颗粒控制，总体目标如下：

环保改造5000t/d工艺线，全工艺线的烟（粉）尘排放浓度小于10mg/Nm3；无组织排放（既岗位粉尘）排放浓度达到2mg/Nm3；PM2.5超细粉尘去除率达到90%以上；NOX排放小于300mg/Nm3；整体排放浓度达到国际领先水平，为全国的水泥企业的污染物治理起示范作用。

示范线的水泥窑还具有汞及重金属的捕集与多污染物协同控制技术功能，采用适合水泥窑炉高温烟气有毒有害气体的吸附剂及处理技术；脱汞效率60%～90%，汞排放小于1μg/Nm3；对于协同处理废弃物的工艺线，处理系统还具备吸附二英的功能。结合示范工艺线，应用水泥工业烟气PM2.5粒子稀释测试技术，同步实现颗粒物粒数和质量浓度的测试，并同粒径分布测试技术和化学组分测试技术进行集成。监测水泥工业过程PM2.5排放特征和系统评估各种PM2.5超细粒子控制技术效果。

4.3 超低排放技术常态化

我国袋式除尘净化效率普遍可达99.99% 以上，PM10捕集效率可达99.84% 以上，PM2.5捕集效率可达99.35% 以上。可见，袋式除尘在控制细颗粒物排放上表现出明显的优势，也是控制PM2.5微细粒子排放的最有效的措施，这些指标都能达到国际先进水平。

我国各个行业用袋式除尘器的粉尘排放浓度一般都能稳定在10mg/Nm3，燃煤锅炉烟气袋式除尘系统排尘浓度普遍低于10mg/Nm3，特殊地区和北京等大城市集中供热袋式除尘排放浓度普遍低于10mg/Nm3，高炉煤气、水煤气、铝行业、有色行业和垃圾焚烧行业用袋式除尘排放浓度低于5mg/Nm3，袋式除尘可完全满足世界最严格颗粒物排放标准的要求，成为PM2.5控制的主流设备。

4.4 袋式除尘降阻技术进步显著

近年来，我国在低阻、高效袋式除尘器新结构创新方面取得了可喜成果，开发了直通式袋式除尘器、电袋除尘器、气流分布和表面超细纤维滤料等新技术应用，设备运行阻力大幅降低，比传统除尘器阻力下降30%～40%，由以往的1500～1800Pa降低到1200Pa甚至800Pa以下。目前，电厂和钢铁行业袋式除尘器阻力通常可控制在700～1200Pa范围，水泥窑炉袋式除尘器阻力可控制在1000Pa以下，在800Pa以下运行也很常见。

4.5 计算机流体试验

利用Fluent软件开展除尘器内部速度场、温度场、颗粒物浓度场模拟试验，分析流动状态，找出流动规律，提出大型袋式除尘器合理气流分布，保障滤袋使用寿命，促进粉尘沉降，降低运行阻力。计算机流体试验为除尘器结构设计提供依据和指导；利用CFD（计算流体动学）数模技术，研究喷吹管流态和分布，用于喷吹装置设计；模拟滤袋压力分布和压力变化，指导滤袋长度和长经比设计。

5 袋式除尘过滤材料取得进展

过滤材料是袋式除尘器的核心，我国高端滤料从无到有，从引进到自行开发研究有了长足的进步，开发出多种具有自主知识产权的多种滤料，并应用于各种行业。为满足超低排放的需求，滤料的技术进步有了进展，除成功研制了0.08旦涤纶海岛纤维及其滤料外，也在积极开展PPS、P84、PI和玻璃纤维等高温材料超细纤维的研制，纤维直径大幅度减小（接近1～2μm）。针对传统针刺滤料孔径大、过滤精度低、强度低、难以满足排放标准等缺点，研发了我国独有的水刺滤料生产工艺，在纤网的缠结效果以及产品的强度、过滤效率、过滤阻力等方面具有较大的优势。

5.1 节能型超净水刺滤料关键技术与产业化

该技术与产品开发了具有表面致密层、细纤维层、基布层和粗纤维层梯度结构的高密面层水刺滤料，通过采用梳理成网后经重磅水刺工艺及自动针孔封闭工艺技术制备高密面层水刺滤料，采用基于无机纳米分散和乳液复合技术，发明了纳米SiO2/PTFE复合处理液，采用浸渍- 烘燥将纳米粒子和PTFE负载在滤料上，并在滤料表面形成具有微孔的连续膜，使滤料具备了耐磨、抗氧化、拒水拒油功能，并达到了均匀涂层和平滑毛羽的目的。提高了过滤效率、粉尘剥离率和使用寿命，实现了对PM2.5等细微粉尘的高效截留、超净排放，并实现了产业化。产品经过燃煤发电、水泥、垃圾焚烧、冶炼等工业烟尘治理应用，证明此水刺滤料有效降低了PM2.5等细微粉尘的排放，这是我国自行开发的具有完全自主知识产权的滤料生产技术和产品。

5.2 节能型超净水刺滤料结构设计

设计具有表面致密层、细纤维层、基布层和粗纤维层的滤料结构，通过研究不同粗细纤维纯纺以及建立多种不同方式组合的滤料结构，讨论纤维粗细对于滤料过滤精度、粉尘剥离率的影响，提升滤料的品质。

5.3 低损伤复合加固工艺技术

采用梳理成网后先预针刺再水刺的加固技术制备节能型超净水刺滤料，通过研究预刺工艺、水刺工艺对滤料断裂强度、过滤效率等性能的影响。

5.4 滤料表面精细化生产技术

研究基于无机纳米分散和乳液复合技术体系，采用浸渍-烘燥将纳米粒子和PTFE负载在滤料上，并在滤料表面形成具有微孔的连续膜，使滤料具备耐磨、抗氧化、拒水拒油功能；讨论滤料对过滤精度和粉尘剥离率的影响。

5.5 滤袋缝制工艺

采用自动针孔封闭工艺，比较封堵缝合与普通缝合两种滤袋缝制工艺对滤料PM2.5粉尘过滤效率的影响。

5.6 取得的技术成果

实现节能型超净水刺滤料（简称水刺滤料）、滤袋的规模化生产，填补了国内空白。

提高滤料的过滤精度，将滤料的过滤精度由传统滤料的99.9%提高至99.99%以上，满足目前10mg/Nm3以下的排放要求。

降低滤料的残余阻力，延长滤料的清灰周期，使滤料的运行阻力低于800Pa，较其他产品下降100Pa，降低袋式除尘系统的运行费用。提高滤料的断裂强度10%以上，延长滤料的使用寿命1年以上。

5.7 达到的主要技术指标

滤料标重：可生产超过500g/m2的水刺滤料，标重偏差在5%以内；滤料强度：经向≥900N/5×20cm，纬向≥1200N/5×20cm；PM2.5粉尘过滤效率＞80%，颗粒物排放浓度小于10mg/Nm3，总效率＞99.9%；滤料使用寿命≥4年；除尘系统阻力较其他产品下降100Pa；粉尘剥离率＞80%。

6 袋式除尘对多污染物协同控制的作用举足轻重

从单一除尘向协同控制转变是袋式除尘创新发展的新思路，我国在冶金烧结、垃圾焚烧、燃煤锅炉等多个领域开展了袋式除尘协同控制，取得显著成就，并形成了多种流派的技术路线。工程实践表明，袋式除尘以其稳定高效的除尘功能和对多污染物的协控能力，已成为最广泛、最有效的主流技术，以“袋式除尘为核心的协同控制”技术必将成为我国大气污染治理可持续发展的正确技术路线。

6.1 烧结机头烟气协同治理岛技术

炼铁烧结机（包括球团）机头烟气含有SO2、NOX、HCl、HF 等酸性气体，铅、锌、汞、铬等重金属以及颗粒物、二英等多种污染物，全国现役烧结机有1200多台，是钢铁工业的一大污染源。我国多用进口铁矿，品种多，料层燃烧工况复杂，烟气成分及温度、湿度波动大，原采用的电除尘器难以满足多污染物治理要求。为满足新的排放标准，逐步推出电除尘器与湿法脱硫相结合，以及电除尘器、循环流化床脱硫与袋式除尘器相结合的协同控制工艺，以流化床脱硫与袋式除尘为核心的LJS干法多污染物协同治理岛技术路线显示出综合技术优势，获得了广泛的推广应用。

协同治理的组合工艺为：前置电除尘（ESP）+循环流化床反应塔（CFB）+袋式除尘器（BF）。CFB+BF是协同治理岛的核心技术，CFB流化床造就剧烈脉动的高倍率颗粒湍流层，实现高效吸收反应和凝并吸附，分别脱除SOX、NOX、HCl、HF、二英及重金属，最终由高效袋式除尘器把关，脱除一次尘及反应生成物（二次尘），从而确保多种污染物达标排放。袋式除尘对酸性气体、二英、颗粒物以及重金属等多种污染物都有较高的脱除效果，并且为全干法工艺，节水节能，运行维护方便，适宜用于以烧结炉为代表的中小型工业炉窑烟气综合治理。

LJS 干法多污染物协同治理岛技术广泛用于炼铁烧结机，并扩展到玻璃窑、炭黑炉等工业炉窑的烟尘治理。宝钢等十多家钢厂在烧结机头采用LJS 协同治理岛技术，最大为宝钢股份600m2大型烧结机。巴西CSA钢铁公司焦炉烟气干法脱硫项目LJS 装置顺利投运，LJS技术开始走向国外。中国最大的玻璃集团——旗滨玻璃公司签订了10条玻璃窑炉生产线的LJG型循环流化床干法多污染物协同治理合同，改造原已失效的脱硫装置。

世界最大的炭黑生产企业——美国卡博特上海公司率先在炭黑炉窑采用LJC型循环流化床干法工艺，高效脱硫、除尘、脱汞及PM2.5净化获得成功，并在后续工程推广应用。

6.2 垃圾焚烧烟气协同治理技术

我国的固体废弃物无害化处理处置技术快速发展，尤其是生活垃圾的焚烧处理。国内生活垃圾总量大、含水率高、热值低、成分复杂、有毒有害物种类多，焚烧发电是实现垃圾减量化、无害化、资源化最为有效的处理处置方法，尾气净化处理系统形成了以袋式除尘为核心的协同处理处置工艺，针对不同地区垃圾特点采用适合我国国情的独特的“干法、半干法和干法+半干法”组合式处理协同控制技术路线，取得了很好的使用效果。如泰州垃圾焚烧发电厂2×500t/d焚烧炉尾气治理在国内首先采用“干法+半干法”组合协同处理工艺，包括炉内脱硝，急冷反应塔抑制二英再生，烟道喷反应助剂及消石灰粉联合袋式除尘器脱除酸性气体和多种颗粒物。处理装置实景（见图2），处理后指标都达到或优于欧盟标准限值。

图2 泰州垃圾焚烧发电厂“干法+半干法”组合式处理系统

6.3 燃煤锅炉烟气协同治理技术

我国煤电烟囱是高架点污染源，中小锅炉是低架面污染源，其烟尘、SO2、NOX、汞等污染物的排放量分别占国内排放总量的30%～45%，造成严重的区域性空气污染。长期以来，我国电站燃煤锅炉电除尘器独领风骚，中小型锅炉大都被湿式电除尘器统治，20世纪才开始使用袋式除尘器，并启动脱硫、脱硝治理。据西安热工院对55台燃煤锅炉的调研，多数烟囱出口处形成“石膏雨”。PM2.5细颗粒物和SO2、NOX等气态前体物造成雾霾频发，严重影响人们的生活质量和“美丽中国”的建设。面对我国日趋严重的大气污染形势，各有关部门及企业组织研讨，推出多种“燃煤电厂超低排放协同治理技术路线”实施示范工程。

以超净电袋复合除尘为核心的超低排放协同治理技术，采用前脱硝（SCR）+降温（FGC）+电袋复合除尘（ESP+BF）+湿法脱硫（WFGD）+升温（FGR）的协同治理组合工艺，是燃煤锅炉烟气超低排放协同治理的创新型配置。

以循环流化床脱硫与袋式除尘为核心的超低排放全干法协同治理技术的原理是：循环流化床（CFB）锅炉燃料在炉内多次循环，同时采取二次配风、欠氧燃烧，以及喷钙脱硫等措施，可燃用无烟煤、贫煤、煤矸石，属于节能环保型锅炉，大都匹配300MW以下发电机组，在中小型电厂及供热中心占相当大份额。我国现有CFB锅炉3000余台，总装机6300MW。CFB锅炉尾部烟气具有颗粒物浓度较高、SO2和NOX含量较低的特点，适宜使用以循环流化床脱硫与袋式除尘为核心的全干法协同治理超低排放技术。

6.4 水泥行业以窑尾袋式除尘技术为核心的协同治理技术

从水泥工业污染物的来源和产生机理看，一种污染物的控制措施会对另一种污染物的减排产生一定的协同效应，水泥行业污染减排的协同治理能有效地实现传统污染物和温室气体减排的“双赢”。我国已经开展了对水泥行业的颗粒物、氮氧化物等多污染物协同控制管理和治理技术的研究，开发了适合我国国情、经济可行、具有自主创新的多污染物协同控制技术和综合监管体系建设。核心技术是“低氮燃烧+烟气脱销+余热锅炉+袋式除尘器”的组合式协同处理工艺，利用高效袋式除尘器收集细颗粒物与吸附有毒有害物（如脱汞），最终回窑高温处理，实现热能的最大利用和多种污染物的协同治理。

该组合为全干法工艺，节能节水，物料循环利用，用水泥窑的高钙飞灰作为吸附剂，滤袋表面粉尘层参与协同吸附，收下的颗粒物返回工艺系统。协同控制指标：NOX排放浓度小于320mg/Nm3；颗粒物排放浓度小于10mg/Nm3，最低达到5mg/Nm3；PM2.5脱除率大于90% ；脱汞效率60%～90% ；汞排放浓度小于1μg/Nm3。

6.5 袋式除尘技术在烟气多污染物协同控制中发挥重要作用

袋式除尘器在有效去除PM10、PM2.5细微粒子的同时，还可以兼顾去除SO2、汞和二英等其它污染物。有资料表明，干法、半干法脱硫时，袋式除尘器可提高脱硫效率8%。多年来我国袋式除尘器已经较好地应用于城市垃圾焚烧烟气净化处理系统，颗粒物排放浓度可控制在2.3～4.0mg/Nm3，二英排放浓度可控制在0.018～0.040ngTEQ/Nm3，为脱酸需要，设备阻力定位在1300～1800Pa范围内，滤袋寿命可达4年以上。电力行业某300MW锅炉机组将原采用的电除尘器改为袋式除尘器，经检测，煤中汞含量0.51mg/kg，袋式除尘器出口颗粒物浓度12.71mg/m3，汞排放浓度5.96μg/m3，袋式除尘器对总体汞的脱除率可达72.55%，对颗粒汞的去除率为96.38%，对气态汞的去除率为35.22%，事实证明袋式除尘器确实具有多污染物协同去除的功能。

燃煤电厂锅炉机组烟气净化典型工艺为：低氮燃烧器-SCR-空气预热器-袋式除尘器（电袋）-湿法脱硫。该工艺中袋式除尘器除承担颗粒物捕集外，还能避免脱硫塔结垢等问题，保障脱硫塔可靠运行，如果脱硫塔烟速控制在3.2～3.5m/s、除雾器排放液滴在45mg/m3以下时，即使不设湿式电除尘器，同样达到超低排放的效果，在经济上也是最为合理的。

6.6 袋式除尘在烟气多污染物协同控制上更为经济

不同技术路线采用不同主流技术，可以达到同样的治理效果，但是，深究其综合技术经济性能，体现在“性价比”是不一样的。通过经济分析，袋式除尘（包括电袋复合除尘）是在所述协同控制技术路线中应用最广泛、最有效的主流技术，这归功于袋式除尘器是一种干法除尘设备，具有稳定高效的除尘功能和对多种污染物的协同控制能力，综合技术经济性优良，性价比最高。所以，以袋式除尘为核心的协同控制技术必将成为我国大气污染治理可持续发展的技术路线。

7 袋式除尘器大型化和系列化设计

7.1 袋式除尘器大型化

为了满足电力、钢铁、水泥等行业生产规模和设备容量的迅速扩大，袋式除尘设备大型化是必然结果，单机处理风量由原来的十几万m3/h提升到100万m3/h、200万m3/h，单项工程100MW锅炉机组的最大处理风量达到560万m3/h。过滤面积为2000m2、1万m2、2万m2、5万m2、8万m2。

设备大型化设计是袋式除尘技术进步最为显著的标志，大型化不是简单的体积增大，涉及到大型袋式除尘器的结构安全、应力计算、气流分布、模块化设计、运输与安装、清灰制度、运行可靠性、滤料制造以及滤袋缝制技术、事故防范措施等关键技术，均已取得突破。

7.2 袋式除尘器系列化与多样性

我国袋式除尘器产品已形成多个系列化，以满足各工业行业不同需求。火电行业机组容量由100MW、200MW、600MW到1000MW；水泥行业单条生产线由3000t/d、4000t/d、5000t/d、1万t/d到1.2万t/d；钢铁行业单座高炉炉容由700m3、1000m3、2000m3到 4000～5300m3。

国内自主开发的具有国际领先水平的高炉煤气袋式除尘器规格有DN4000mm、DN5200mm、DN6000mm及DN6500mm，单体过滤面积由原来的约600m2，增加到现在的1100～1650m2，以满足2000m3至5500m3大型高炉煤气净化需要。首钢、武钢、太钢、宝钢、莱钢、包钢、通钢、承钢、韶钢等企业通过新建或改造，已实现高炉煤气袋式除尘。

据不完全统计，全国已有超过100余座高炉采用干法袋除尘技术，包括各种容积的大型高炉，其中最大的高炉容积为5800m3，各个行业配套的袋式除尘产品也已走出国门。

袋式除尘器型式设计呈多样化，以满足不同场合炉窑烟气净化需求。包括：长袋低压脉冲袋式除尘器、直通均流式袋式除尘器、回转喷吹脉冲袋式除尘器、电袋复合除尘器、阶梯式袋式除尘器、圆筒体煤气袋式除尘器、外滤分室反吹袋式除尘器、滤筒式袋式除尘器和预荷电袋滤器等。

7.3 应用计算机技术开展工程设计

我国袋式除尘设备设计和工程设计能力显著提升，国家制定了相关工程设计规范和产品规范，实现了设备大型化设计，除尘器产品形成了系列化，企业通过不断科技创新，开发了多种型式的低阻高效袋式除尘器结构，在大型电站锅炉除尘、高炉煤气干法净化、烧结烟气协同净化、气流分布和除尘器结构安全设计等方面取得了突破，较好地满足了我国电力、钢铁、水泥、有色、垃圾焚烧等重点行业快速发展的需求，促进了我国袋式除尘技术、装备水平和产业跨越式发展，袋式除尘器设计性能已接近或达到国外同类产品性能。

目前，计算机三维技术已广泛应用于袋式除尘设备设计和工程设计, 提高了设计效率，减少了设计差错。零部件标准化设计。袋式除尘器要形成产品系列化，零部件标准化是设计基础，利用三维技术对各零部件进行三维建模，在此基础上对整体结构和各零部件优化设计，建立了各种数据库，如专用材料库、标准件库、紧固件库、人孔门库、节点大样等。

设备方案设计快捷化。三维设计技术具有直观、准确和快速的优势，在除尘器选型计算完成后，首先进行除尘器三维设计，再进行模拟组装布置设计，方案设计过程中会反映各部件之间的关系，还可以模拟安装工程，方案确定后快速生成设备材料表。

设备设计和工程设计高效准确。三维设计其三维造型、曲面设计、参数化驱动功能大幅度提高了产品设计速度和设计质量，同时，三维设计软件包含装配模拟、检验、计算机辅助设计和计算机辅助制造功能，可在装配状况下修改零配件设计、可在设计过程实现模拟制造、装配、安装、检查设计缺陷等，高效准确完成工程设计和产品研发。

8 袋式除尘制造与运营进展

8.1 袋式除尘制造业

无论从规模还是生产装备及制造水平看，我国的袋式除尘制造业还是处于发展阶段，民营企业占90%以上，小型企业居多，集中度不高，装备和管理水平普遍不高，低价竞争、企业效益差影响了新技术、新产品的研发和产品质量的提高，与我国的经济发展和产业规模不相适应。当今在以德国、美国为主导的先进国家正向工业4.0迈进的时代，智能制造和智能工厂已展示在我们面前，我国袋除尘行业将面临新的挑战与机遇。现有袋除尘制造行业，仅少数企业处于工业2.0或接近于工业3.0，大多数企业尚处于工业1.0阶段，巨大的差距需要从国家及行业层面推进行业的整合与发展。

8.2 大型袋式除尘系统的远程智能化的开发

大型袋式除尘器的自动控制系统仍是以PLC或工控机为核心，需完善智能化、网络化的远程控制和管理。随着自动化技术和网络技术的飞速发展，应用什么系统不是最重要的，最重要的是需要软件编程人员和除尘工艺专家共同努力，开发出适应各种工况条件如：垃圾焚烧尾气净化处理系统（包括焚烧量、排放指标、药剂的添加）、电炉、高炉煤气、铝电解槽、电站锅炉、水泥回转窑等除尘工艺的专项应用软件，真正使袋式除尘器的控制系统成为用户、监管部门和设备供应商都能随时确认的远程智能控制和管理的专家系统。

8.3 袋式除尘运营与增值服务

我国大气污染治理的投资效率不高，治理效果欠佳，其中一个重要原因是过去“谁污染、谁治理”的政策导向，让排污企业自行治理，其弊端是在监管不到位的情况下就形成“有污染，没治理或应付治理”的现象；通常排污企业缺乏对污染治理技术的了解和专业技术管理人才，“谁污染、谁治理”还为一些缺乏社会责任感的企业偷排和超排等不法行为提供了便利，也给行政部门严格执法带来难题，增加了执法成本和执法难度。

现实问题是袋式除尘器的运行管理需要非常专业化的技术和人才，即使企业配套有很好的袋式除尘器，因缺乏专业的管理和运行维护，除尘不能达到应有的效果。要改变这种现况，必须打破现行的“谁污染、谁治理”的治污模式，采用“污染治理专业化运营管理模式”，由国家制定法律和标准，通过法规强制排污企业将污染治理交给专业化公司实施，由专业化治理公司负责污染物处理达标，这应该是我国治污和袋式除尘行业发展的必然趋势。

9 袋式除尘行业展望

大气污染治理是一个长期的过程，我国袋式除尘行业的许多新技术推广使用还面临许多困难和问题，必须得到国家各部门的重视与支持。环保产业的发展，政策及法律的逐步完善是最主要的推动因素，袋式除尘产业的发展也如此。可以预见，随着我国环保执法和监管力度的加大，以及与环保法相配套的法规、政策的实施，必将成为环保产业今后持续发展的推动力，进一步推动我国袋式除尘技术的发展。不容置疑，特殊排放和超低排放的广泛实施，必将给袋式除尘行业带来新的挑战和新的机遇。

“十三五”期间，袋式除尘器仍需要进一步加大技术创新，主要表现在：1）进一步提高细微颗粒物捕集效率，排放浓度小于10mg/Nm3；2）进一步降低运行阻力，可望能耗下降30%；3）强化袋式除尘器与脱硫、脱硝、脱汞、脱二英等协同控制，强化袋式除尘与VOCs 控制的联合，一体化技术成为方向；4）各种材料超细纤维及其滤料的研制与应用将加快，成为热点；超高温过滤材料研发进程将加快，需求较大。

针对目前袋式除尘行业企业规模小、装备差、技术水平不高的现状，针对行业竞争无序、乱象丛生的现实，袋式除尘委员会将以行业自律为工作重点，引导企业诚实守信，放弃恶性竞争，重归理性，倡导企业稳健发展。同时，利用资本运作，改变产品结构和盈利模式，提高产业的集中度，提高行业的核心竞争力。

Development Report on Bag-hose Precipitation Industry in 2016

(Bag-hose Precipitation Committee of CAEPI, Beijing 100037, China)

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1006-5377（2017）06-0014-08