時值歲末年初，為了及時反映環(huán)保產業(yè)過往一年的發(fā)展動態(tài)，預測新一年的發(fā)展趨勢，我會組織各分支機構編寫了《2020年環(huán)保產業(yè)發(fā)展評述和2021年展望》，供環(huán)保企事業(yè)單位、專家和管理者參考。
 

　　一、2020年行業(yè)評述
 

　　1. 主要政策
 

　　2020年是我國全面建成小康社會的收官之年，也是打贏污染防治攻堅戰(zhàn)的決勝之年。面對國際局勢變化和疫情的疊加沖擊，2020年度生態(tài)環(huán)境保護政策方向不變、力度不減，體現(xiàn)了政策的穩(wěn)定性和連續(xù)性。各項政策更加細化，突出了精準治污、科學治污、依法治污的鮮明特點。
 

　　2020年6月，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)了《關于在疫情防控常態(tài)化前提下積極服務落實“六保”任務，堅決打贏打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》，要求不斷健全京津冀及周邊地區(qū)、長三角地區(qū)、汾渭平原大氣污染聯(lián)防聯(lián)控常態(tài)化工作機制，推動蘇皖魯豫交界、蒙寧陜交界、成渝等地區(qū)加快建立區(qū)域協(xié)作機制。重點區(qū)域完成65蒸噸/小時及以上燃煤鍋爐節(jié)能和超低排放改造，燃氣鍋爐基本完成低氮改造。穩(wěn)步推進鋼鐵行業(yè)超低排放改造和評估監(jiān)測，建材行業(yè)產能較大的地區(qū)因地制宜研究開展水泥、陶瓷等行業(yè)超低排放改造。同月，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)了《重污染天氣重點行業(yè)應急減排措施制定技術指南(2020年修訂版)》(環(huán)辦大氣函〔2020〕340號)，并配套制定了《重污染天氣重點行業(yè)績效分級實施細則》，細化了重點行業(yè)績效分級指標，起到鼓勵“先進”、鞭策“后進”的作用，支持、促進企業(yè)高質量發(fā)展。
 

　　2020年10月，生態(tài)環(huán)境部相繼印發(fā)了《京津冀及周邊地區(qū)、汾渭平原2020-2021年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案》(環(huán)大氣〔2020〕61號)《長三角地區(qū)2020—2021年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案》(環(huán)大氣〔2020〕62號)，將實施企業(yè)績效分級分類管控，持續(xù)推進清潔取暖和散煤治理，有序推進鋼鐵行業(yè)超低排放改造、工業(yè)爐窯和燃煤鍋爐治理等，確保如期完成打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)既定目標任務。
 

　　此外，《燃煤電廠大氣污染物超低排放技術驗證評價規(guī)范》(T/CSES 09-2020)正式發(fā)布，該標準規(guī)定了燃煤電廠大氣污染物超低排放技術的資料收集、驗證評價指標、測試要求、驗證評價等具體要求，適用于燃煤電廠大氣污染物超低排放單項技術或組合技術的驗證評價。該標準的發(fā)布為燃煤電廠大氣污染物超低排放技術的評估、轉化、推廣應用提供了參考依據(jù)，也為電除塵技術作為燃煤電廠超低排放標配技術提供了評價依據(jù)，對促進火電行業(yè)技術進步、引領產業(yè)綠色發(fā)展具有重要意義。
 

　　2. 產業(yè)發(fā)展
 

　　2020年，電除塵產業(yè)面臨四大挑戰(zhàn)：一是因新冠疫情停工停產、國際形勢復雜多變的雙重沖擊，二是煤電行業(yè)大氣治理業(yè)務增長乏力、非電行業(yè)的市場份額受袋式除塵擠壓的市場競爭，三是鋼材價格持續(xù)增長、企業(yè)人工成本增加、企業(yè)投融資成本高的經營壓力，四是疫情導致國際市場的開拓不暢。受疫情影響，第一、二季度電除塵企業(yè)開工率不足，營收和利潤同比均下滑。隨著國內疫情逐步得到控制，行業(yè)復工復產持續(xù)推進，各地環(huán)保項目加速釋放，電除塵企業(yè)業(yè)績得到恢復。據(jù)不完全統(tǒng)計，2020年度電除塵主要企業(yè)經營保持穩(wěn)定，但低毛利率的工程比例增加，與電除塵業(yè)務相關的各項經濟指標與2019年同期相比略有下降。
 

　　面對挑戰(zhàn)，電除塵企業(yè)緊抓國內國際“雙循環(huán)”的新發(fā)展機遇，育新機開新局，主動作為、主動轉型，利用新技術、新渠道積極開拓市場、創(chuàng)新服務，在新發(fā)展階段努力推動企業(yè)的高質量發(fā)展，使電除塵產業(yè)總體形勢保持穩(wěn)定。
 

　　為應對鋼材價格波動給電除塵產業(yè)帶來的影響，電除塵委員會在2020年9月1日發(fā)布了《關于貫徹落實<電除塵工程合同引入鋼材價格波動條款指南> 的通知》，得到主要電除塵企業(yè)的響應。企業(yè)結合自身實際，遵守誠信原則，積極落實《指南》精神，實現(xiàn)了供需雙贏，促進了電除塵產業(yè)的良性循環(huán)。
 

　　3. 關鍵技術
 

　　(1)低低溫電除塵技術升級
 

　　低低溫電除塵技術應用于火電燃煤機組運行一段時間后，換熱器磨損產生的泄漏、堵灰等風險，會影響設備的安全運行。整體式螺旋翅片管、橢圓管、真空光管等升級產品有效解決了上述問題，為低低溫電除塵技術的持續(xù)推廣應用保駕護航。
 

　　(2)徑流式電除塵技術
 

　　以燃煤電廠煙塵排放濃度低于5mg/m³、提升節(jié)能減排效果為目標，通過新型放電極、泡沫金屬陽極板等收塵系統(tǒng)研發(fā)，蒸汽和壓縮空氣吹掃等吹掃系統(tǒng)研發(fā)，DCS遠程控制、熱風系統(tǒng)控制等控制系統(tǒng)研發(fā)，開發(fā)出具有除塵效率高、可靠性高、穩(wěn)定性好、能耗和水耗較低、運行費用低等優(yōu)勢的徑流式電除塵器。在燃煤電廠煙氣脫硫后煙塵濃度低于30mg/m³的條件下，徑流式電除塵器可將煙塵排放濃度控制在1.5mg/m³以下。該技術獲得了2020年度環(huán)境技術進步獎二等獎。
 

　　(3)離子風技術
 

　　電除塵器內部流場形態(tài)對顆粒物的捕集有很大的影響，尤其是亞微米顆粒的捕集與其在電除塵器內運動軌跡息息相關。西安建筑科技大學基于粒子成像測速技術(PIV)的電除塵器流場可視化實驗，提出了電除塵器的兩個優(yōu)化方向。一是對流場的調控，減弱離子風對流場以及細顆粒物捕集效率的影響；二是對電除塵器的結構進行改造，誘導出合理的流型，利用離子風來提高細顆粒物的捕集效率。龍凈環(huán)保針對傳統(tǒng)機械除霧技術對脫硫后煙氣中的PM2.5、SO3和霧滴等污染物負荷適應性差、性能不穩(wěn)定的問題，開發(fā)了EPM電風攔截技術。采用窄間距、通流式、緊湊型電場，并創(chuàng)新應用煙氣引流與預荷電復合技術，實現(xiàn)了氣流均布及煙氣粒子快速荷電的雙重效果，解決了高風速(5——6 m/s)、低阻力(100——150 Pa)條件下煙氣污染物的深度凈化，且在各種負荷下均能保持穩(wěn)定高效運行和超凈排放。相比于機械除霧技術，可減少近50%的阻力損失。
 

　　(4)模擬仿真技術
 

　　龍凈環(huán)保采用連續(xù)介質數(shù)值方法、離散單元模擬方法、理論控制方程與經驗關聯(lián)式結合等方法，建立一系列不同尺度、不同區(qū)域的電除塵器模擬仿真子模型，如氣流模型、電場模型、顆粒流模型、顆粒荷電模型、比電阻模型、酸冷凝模型等。將這些相對孤立的子模型通過不同方法聯(lián)系起來，集成一個電除塵器綜合模型，并進行一系列實驗驗證，形成電除塵器系統(tǒng)模擬仿真技術。通過該技術可實現(xiàn)除塵器的性能預測、設計指導等。該技術獲得了2020年度環(huán)境保護科學技術獎二等獎。
 

　　(5)控制技術
 

　　龍凈環(huán)保通過運用大數(shù)據(jù)技術深度學習算法，構建電除塵的每個室在不同工況下，運行參數(shù)與出口粉塵、運行能耗的關聯(lián)模型；運用群智優(yōu)化算法，以出口粉塵和能耗同時最小為目標，計算出各室的運行參數(shù)非劣解集合；再依據(jù)專家擇優(yōu)策略，篩選出電除塵器總出口粉塵排放不超標條件下的最小能耗組合，作為電除塵器的最佳運行策略。智慧環(huán)保監(jiān)控設備通過互聯(lián)網(wǎng)連接遠程數(shù)據(jù)分析平臺，將平臺分析得出的控制策略，實時在線推送，指導相關人員操作設備或者遠程數(shù)據(jù)分析平臺將數(shù)據(jù)模型訓練完成后，把模型和智能控制系統(tǒng)部署在生產控制區(qū)的人工智能服務器上，實現(xiàn)對生產區(qū)電除塵設備的智能控制。
 

　　浙江大維開發(fā)的IEMS電除塵智慧能量管理系統(tǒng)，結合了智慧能量控制、無功調節(jié)、諧波治理、云端大數(shù)據(jù)支持等功能，可提高設備穩(wěn)定可靠性，并在排放達標的前提下節(jié)能降耗，綜合節(jié)能量可達10——60%。該系統(tǒng)已成功應用于華能安源電廠600MW機組等多個電廠，節(jié)能效益可觀。
 

　　(6)節(jié)能技術
 

　　當前煤電機組中低負荷運行常態(tài)化，超低排放改造完成后，需要在不同工況下降低電除塵的運行能耗，在確保排放達標的前提下實現(xiàn)節(jié)能降耗和優(yōu)化運行。西安熱工研究院對多種負荷(100%、75%、50%負荷)、多種工況下電除塵器和濕式電除塵器的排放和節(jié)能情況進行研究表明：660 MW超超臨界燃煤機組在中低負荷下，濕式電除塵器采用節(jié)能模式會導致總煙塵排放濃度顯著升高，但PM10、PM2.5濃度變化不顯著，且粒徑越小變化越?。辉诒ＷC實現(xiàn)超低排放的前提下，中低負荷下濕式電除塵有一定的節(jié)能空間。
 

　　(7)電除塵技術在耦合生物質發(fā)電中的應用
 

　　2018年6月批準建設的84個燃煤機組(包括300MW亞臨界至1000MW超超臨界燃煤機組)的生物質耦合發(fā)電試點項目已在2020年期間陸續(xù)投運，其中華能珞璜電廠2×600MW污泥耦合發(fā)電項目的成功投運，將推動煤電行業(yè)在較大范圍進行生物質耦合發(fā)電改造工作。摻燒污泥對電除塵器的影響主要體現(xiàn)在兩個方向：一是由于污泥含水率較高，影響除塵效率，可能會出現(xiàn)出口粉塵超標的問題。二是污泥中的重金屬種類、含量與煤相比有較大的差異，應在現(xiàn)行燃煤電廠排放標準中補充重金屬的限值，或者專門針對燃煤電廠摻燒污泥，制定電除塵灰中重金屬的排放標準。
 

　　(8)電除塵技術在煙氣脫汞中的應用
 

　　電除塵除塵具有協(xié)同脫汞作用。浙江大學相關研究表明，電除塵中汞的吸附主要有懸浮顆粒吸附和壁面顆粒層吸附兩種機制，壁面吸附除汞效率較低。電除塵協(xié)同脫汞效率受煙氣速度和運行電壓影響，煙氣速度越低、協(xié)同脫汞效率越高，當運行電壓升高時，協(xié)同脫汞效率先迅速增加后緩慢降低。山東電力工程咨詢院和武漢大學研究了各超低排放路線的協(xié)同脫汞性能，發(fā)現(xiàn)以低低溫電除塵為核心的技術路線協(xié)同脫汞性能最佳。從脫汞效率和脫汞穩(wěn)定性來看，低低溫電除塵器>電袋除塵器>普通電除塵器，溫度、飛灰顆粒粒徑對除塵器脫汞效率影響很大。
 

　　(9)電除塵技術在協(xié)同脫硫廢水中的應用
 

　　針對脫硫廢水零排放的難題，華中科技大學、武漢天空藍環(huán)保在鄂州電廠330MW機組上創(chuàng)造性地采用團聚除塵協(xié)同脫硫廢水蒸發(fā)技術，利用脫硫廢水配制團聚劑除塵，有效地解決脫硫廢水零排放的難題，同時大幅提高電除塵器的除塵效率、降低煙氣中的SO3含量。
 

　　(10)BIM技術在電除塵工程建設全過程中的應用
 

　　在電除塵工程規(guī)劃、設計、施工、運行維護的全生命周期中，應用BIM(Building Information Modeling)技術建立電除塵器的模型，通過數(shù)據(jù)庫進行系統(tǒng)分析計算、參數(shù)優(yōu)化設計、三維模擬檢查碰撞等，使工程造價估算更精確，提高了設計的準確度和項目管控能力，實現(xiàn)項目的可視化、集成化、協(xié)同性、仿真性和動態(tài)化管理。該技術在電力、鋼鐵工程建設中逐漸得到應用，滎陽2×660MW機組超低排放工程、鄒縣2×1000MW機組超低排放工程、一些濕式電除塵器工程等均應用了BIM技術，減小了工程投資，節(jié)約了工期，降低了能耗。另外，一些海外工程項目中也要求工程設計單位提供基于BIM技術的數(shù)字化交付產品。
 

　　4. 示范工程
 

　　(1)單機容量1350MW燃煤機組配套電除塵器成功投運。
 

　　被業(yè)界稱為“251工程”的申能安徽平山電廠1350MW工程，是新型高效、潔凈、低碳超超臨界燃煤發(fā)電機組，由菲達環(huán)保承建的五電場低低溫電除塵器和浙江佳環(huán)電子提供的高頻電源、脈沖電源，除塵效率>99.9%，協(xié)同脫汞效率>70%，機組實現(xiàn)超低排放。
 

　　(2)神華國能寧夏鴛鴦湖2×1000MW超超臨界機組配套電除塵器成功投運。
 

　　蘭州電力修造有限公司采用前后小分區(qū)供電技術、寬極距技術和混合極線技術、大容量的硅整流變壓器等多種技術，提高了電控效能，提升了運行電暈功率，保證了運行效率。低溫省煤器投運時，除塵器出口排放濃度≤6mg/m3；低溫省煤器未投運時，出口排放濃度≤8.1mg/m3，各項性能指標達到國際先進水平。
 

　　(3)印度尼西亞德信鋼鐵2×230m2燒結機機頭電除塵器成功投運。
 

　　中鋼天澄采用煙道及喇叭口流場組合模擬、前后電場極配和電源形式優(yōu)化匹配等技術，提升電源在惡劣自然環(huán)境和工況下的適應能力，提高電除塵器對微細粉塵的捕集效率，除塵器出口排放濃度≤30mg/m3。
 

　　(4)河南大地水泥5000t/d水泥熟料生產線“高溫電除塵器+SCR脫硝”成功投運。
 

　　西礦環(huán)保采用“高溫電除塵器+SCR脫硝”的技術路線，高溫電除塵器可有效降低脫硝入口含塵濃度，提高催化劑壽命，減少系統(tǒng)能耗，達到了超低排放要求。
 

　　(5)廈門綠洋環(huán)境采用電除塵超低排放集成創(chuàng)新技術，有效突破電除塵難以實現(xiàn)超低排放和持續(xù)穩(wěn)定超低排放的技術瓶頸，承建的中鋁、國投山西一批熟料窯、焙燒爐的電除塵改造工程相繼投運，電除塵器出口排放濃度≤10mg/m3。
 

　　二、2021年發(fā)展展望
 

　　1. 政策方面
 

　　2021年是“十四五”開局之年，是“兩個百年”目標交匯與轉換之年，生態(tài)環(huán)境部正在抓緊制定“十四五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃，將《中共中央關于制定國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》提出的各項要求轉化成具體的“施工圖”和“路線圖”。目標是“十四五”期間要實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境新的進步、2035 年實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境根本好轉。以改善生態(tài)環(huán)境質量為核心，從注重末端治理向更加注重源頭預防和治理，推動生態(tài)環(huán)境源頭治理、系統(tǒng)治理、整體治理。生態(tài)環(huán)境部將編制《 “十四五”應對氣候變化專項規(guī)劃》，以 2030 年前二氧化碳排放達峰倒逼能源結構綠色低碳轉型和生態(tài)環(huán)境質量協(xié)同改善，倒逼總量減排、源頭減排、結構減排，推動產業(yè)結構、能源結構、交通運輸結構、農業(yè)結構加快優(yōu)化調整。以細顆粒物和臭氧協(xié)同控制為核心，探索重點污染物協(xié)同治理。繼續(xù)深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)，補齊環(huán)保領域投資短板，緩解環(huán)保行業(yè)融資難題。
 

　　2. 市場方面
 

　　電除塵產業(yè)雖然面臨較大的挑戰(zhàn)，但也蘊含著發(fā)展的重大機遇，企業(yè)主動融入國內國際雙循環(huán)戰(zhàn)略的大格局中，仍有非常好的舞臺，未來值得期待。
 

　　(1)電力行業(yè)
 

　　國際能源署制定的2030 年燃煤電廠污染物排放目標：煙塵<1mg/m3，SO2<10 mg/m3，NOx<10 mg/m3。目前中國已有部分電廠穩(wěn)定實現(xiàn)了國際能源署2020 年的目標，但與 2030 年的目標尚存在差距。電除塵企業(yè)在煤電行業(yè)“十四五”期間有五大發(fā)展機遇：
 

　　一是至2019年底全國約8.9億千瓦煤電機組實現(xiàn)了超低排放，占煤電總裝機容量86%，還有14%未達到超低排放的煤電機組要實現(xiàn)超低排放。“十四五”期間除了部分淘汰關停之外，約1.3億千瓦煤電機組開展超低排放深度攻堅。該部分機組主要涉及燃用低揮發(fā)分無煙煤機組、未改造的循環(huán)流化床機組及部分小容量機組。
 

　　二是新建機組的超低排放，以及由于前期超低排放工期緊、投資低導致排放不達標的再改造項目，未來幾年會有二次改造的市場。
 

　　三是隨著《電除塵器》(待發(fā)布)和《除塵器能效限定值及能效等級》(GB 37484-2019)的實施，傳統(tǒng)的電除塵及電控設備預計未來幾年也存在改造機會。
 

　　四是電除塵在燃煤鍋爐耦合生物質(農林廢棄殘余物、市政污泥的資源化)發(fā)電中的應用，以及在特殊煤種(低熱值煤及高灰煤)的應用等領域存在機會。
 

　　五是為實現(xiàn)多污染物深度控制和協(xié)同控制，電除塵在協(xié)同處置煤電廢氣、廢液、固廢、重金屬等非常規(guī)污染物方面會發(fā)揮重要作用。
 

　　(2)非電行業(yè)
 

　　隨著煤電超低排放改造的趨于完成，非電煙氣治理改造需求持續(xù)升溫。鋼鐵、焦化、水泥等行業(yè)的大量企業(yè)仍未能完成超低排放改造或未達到新的特別排放限值要求，煙氣治理市場空間前景廣闊。
 

　　按照《關于推進實施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》的要求，截至2020年11月27日，全國共有229家企業(yè)6.2億噸左右粗鋼產能(重點區(qū)域165家企業(yè)5.2億噸左右粗鋼產能)已完成或正在實施超低排放改造，其中，重點區(qū)域共103家鋼鐵企業(yè)約3.2億噸粗鋼產能正在開展超低排放改造評估監(jiān)測工作。隨著《重污染天氣重點行業(yè)績效分級實施細則》工作的不斷深度開展，將有助于帶動鋼鐵、建材、有色、焦化、鑄造等重點行業(yè)的超低排放改造工作。電除塵技術需要在適應性、可靠性、穩(wěn)定性等多方面進行深入研究，以應對非電行業(yè)不同工況條件、不同運維水平、不同除塵技術等方面的嚴峻挑戰(zhàn)。
 

　　(3)國際市場
 

　　2021年的電除塵產業(yè)國際市場的開拓將會是最艱難一年，市場萎縮嚴重，全球電力需求明顯下降，以及能源轉型和建設成本的降低，能源開發(fā)主體轉向水電、風電、光伏和太陽能等取代化石能源發(fā)電，進一步擠壓了電除塵器國際市場?，F(xiàn)階段以消化在手項目為主，新項目開拓宜采用“借船出海”的設備供貨為主，2021年國際市場訂單將趨于平緩。
 

　　3. 技術方面
 

　　在十四五期間電除塵企業(yè)要在智能化、資源化、標準化三個方向加大發(fā)展力度，通過利用大數(shù)據(jù)進行精準分析和運用，提升精準解決問題的能力和服務效率。
 

　　(1)精細化提效技術將是電除塵技術未來的發(fā)展趨勢之一。電除塵技術將從“通用技術”向“難、特、協(xié)同”技術轉型，如特殊煤種超低排放技術，SO3、PM2.5、氣溶膠、汞等多種污染物協(xié)同脫除技術；從“粗放”向“效能”轉型，如節(jié)能技術改造；從傳統(tǒng)行業(yè)向相關行業(yè)延伸，如非電行業(yè)、生物質發(fā)電、工業(yè)爐窯煙塵處理等。
 

　　(2)電除塵技術在多煤種、寬負荷、變工況下實現(xiàn)超低排放的研究應用。
 

　　(3)高壓電源作為電除塵器的核心裝置，向控制的智慧化、運維的智能化、能耗的節(jié)約化發(fā)展。
 

　　(4)充分利用大數(shù)據(jù)、智能學習等手段對技術數(shù)據(jù)進行歸納與模擬，推動電除塵器合理選型，實現(xiàn)運行的精準控制和智慧節(jié)能。
 

　　原標題：2020年電除塵行業(yè)發(fā)展評述和2021年發(fā)展展望