中国水泥行业环保装备产业现状与发展趋势

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１ 水泥工业除尘技术的发展回顾   
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    水泥工业的粉尘污染治理工作始于２０世纪６０年代，经过３０多年的研究开发和实践应用，其技术发展快、除尘效果好。水泥工业除尘技术的整个发展历程见表１。从表１可知，水泥工业除尘技术的发展过程，是一个从无到有、从仿制到自主开发、直至跨入世界先进行列的过程；是一个伴随着水泥工艺发展而发展的过程。  
    但水泥工业仍是目前我国主要大气粉尘污染源之一。据１９９９年国家环保总局统计，全国水泥企业排放的工业粉尘和烟尘共９７２万 ｔ，占当年水泥产量的１．７％，占全国总排放量的４２％。因生产水泥的粉尘散失量约为水泥产量的３％～４％，这说明１９９９年水泥工业粉尘的治理率仅为５０％左右。根据２００１年的数据，我国的水泥产量已达６２ ６５０万 ｔ，若按１９９９年的除尘率计算，每年的粉尘排放量就达１ ０００万 ｔ左右，这相当于近８条４ ０００ ｔ/ｄ生产线的水泥总产。由此可见水泥工业粉尘排放量惊人，既严重污染环境，又极大地浪费了资源而影响水泥产业的可持续发展。这样严重的排放主要原因是：占水泥总产达７２％的非回转窑生产线中，大部分没有有效的除尘设备。 另外还有部分回转窑厂的收尘设备也达不到规定的除尘效率。因此水泥工业的环保，当前的重点仍然是粉尘治理。  
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２ 技术创新与进步
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     除尘技术更多的是一种应用技术。对于特定的除尘工况（如不同的工业炉窑、不同的烟气、不同的粉尘特性及不同的用户要求）必须采取不同的除尘方案，并进行不同的结构和选型设计，采取不同的技术措施，才能达到除尘目标。因而除尘技术的每一次成功应用均是一种创新和进步。我厂在水泥工业环保技术方面的技术创新概况见表２。  

３ 水泥行业环保装备的产业现状  

    水泥行业的环保重点是粉尘治理，所以其环保装备产业的重点也是除尘技术。  

３．１ 除尘技术产品  
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    用于除尘的技术装备很多，如沉降室、水膜除尘器、颗粒层除尘器、旋风除尘器、电除尘器、袋除尘器等。其中，仅电除尘器和袋除尘器能称之为高效除尘器，并已得到了广泛的应用和发展，而其它的除尘设备除特殊用途外已逐渐退出市场。

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３．１．１ 电除尘器  
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    在水泥行业大量应用的还是鲁奇型电除尘器。通过两次技术引进和应用改进，这种技术产品不论在设备选型、结构设计、加工制造和安装调试等方面都已非常成熟。其在水泥行业的应用优势如下：  
    （１） 该除尘技术的两次技术引进主要是针对水泥行业的应用。如配套引进的增湿塔与电除尘器构成了窑尾除尘系统，其中两者的配合技术水平是该除尘系统达到投资和效益最大化的关键；又如水泥生产工艺有多种（湿法、半干法，干法、预热发电等），就是干法生产工艺，其窑尾系统也有许多设计方案，而鲁奇技术资料中均提供了最佳解决方案。又如目前大力发展的窑尾联合操作采用一级除尘的方案，鲁奇电收尘器就能适应由此带来的高浓度和高负压的问题，并在多条生产线上获成功应用。  
    （２） 引进的具有２０世纪９０年代国际先进水平的ＢＳ９３０鲁奇除尘技术，其多项结构改进使其在水泥工业除尘中的适应能力更强，运行更稳定，重量更轻，能耗更省。而且该技术的排放标准为５０ ｍｇ/ｍ３，能适应环保业的发展需要，并能满足国际上大部分国家的环保要求。  
    （３） 鲁奇除尘技术的结构设计（考虑结构强度及灰斗积灰、风载、地震等各种载荷作用）合理稳妥。在同等收尘面积并确保长期稳定运行条件下，鲁奇采用了多项新技术减轻重量，这在高温除尘器中表现尤为明显。  
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; H+ |$ o9 l0 S; s* L# |- l３．１．２ 袋除尘器  
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/ y( h. W8 R/ Q0 a) s' a) r    相对电除尘器而言，袋除尘器的品种要多得多，目前在水泥行业大量应用的还是富乐型袋除尘器?如气箱脉冲袋除尘器，反吹风袋除尘器等?。通过技术引进和多年来的应用实践，这种技术已走向成熟，其在水泥行业的应用优势如下：  
    （１） 袋除尘器的引进也是为水泥行业的，其技术产品覆盖了整个水泥生产系统，即水泥厂的全部扬尘点都可选用富乐技术进行除尘。尤其是窑头袋除尘系统，若选配合理，能获得投资和效益的最大化。当环保要求严或粉尘性质特殊时，窑尾采用袋除尘器的优势将更大。  
    （２） 富乐袋袋尘技术先进，尤其是气箱脉冲袋袋尘器，非常适合水泥行业浓度高、风量大、温度高和粉尘性质不一等特点，被广泛应用于立式磨、高效选粉机、冷却机和煤磨的除尘，且具有投资省、除尘效率高的优点。反吹风式袋除尘器已被多家水泥厂用于窑尾除尘，粉尘排放很容易的控制在标况５０ ｍｇ/ｍ３以下。随着近些年滤料技术的进步，滤袋使用寿命已从原来的２ ａ变成３ ａ甚至更长时间，除尘器的体积也越来越小，运行和维护费用进一步降低，使这一技术越来越有生命力。      
! |' [' L! {+ t2 N0 v) A3 [/ X2 ^# j    （３） 富乐袋收尘器技术可满足国内外５ ０００ ｔ/ｄ规模以内生产线的窑尾一级除尘方案需要。  

３．２ 环保装备产业  
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* _4 p: V2 x0 y9 r4 f& I３．２．１ 生产能力和规模  

    据最新统计资料，全国较有实力的电除尘器生厂共有１３家，分属于机械、冶金、电力、化工和建材等行业。这些企业的技术力量、装备水平代表了我国电除尘行业的主导方向。据中国环保产业协会电除尘委员会的统计，２００１年这１３家企业的签订合同额为２３．２亿元，销售额为１８．７亿元，出口额０．５１亿元，总产值和销售额分别占全行业的７９％和７８％。其中水泥行业的电除器生产厂有两家，其２００１年签定合同额２．１５亿元，销售额为１．９亿元，出口额５００万美元。因此，水泥行业环保装备产业中电除尘器企业在全国的比重不大。但对这１３家企业的综合实力进行评估，二家水泥业环保装备产业因拥有先进的技术装备及其高素质的技术开发能力，被排在第三、四位，在全国具有较高的地位和知名度。相比之下，全国袋除尘器生产厂家较多，总数超过５００家，２０００年全国袋除尘器总产值达１７．７亿元。其中比较有实力的也仅有１０多家，属水泥行业的有３～４家（其２０００年的总产值仅为１．３亿元，比重小）。但综合实力排在第一、二位均是水泥行业的袋除尘厂家。因而在全国袋除尘行业中，水泥行业具有主导作用。  
    近几年来，随着水泥工业的新建和扩建，及其生产线建设周期的缩短，水泥环保企业的规模也在迅速发展。如我厂原来的年生产能力一直在５ ０００ ｔ左右，从２０００年起就投资１ ０００万元进行生产技术改造，通过改造年生产能力在２００１年就超过１０ ０００ ｔ，２００２年可达２５ ０００ ｔ以上。目前我们既能保证交货质量，又满足交货周期，还具开拓行业外环保市场的能力。  

３．２．２ 技术更新状况  
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    近年来，随着国家环保政策的提高和生产工艺的改进，加上市场竞争的压力，环保装备业的技术更新非常快，尤其是水泥环保装备的技术更新更快。具体表现在以下几个方面：
     （１） 不断引进和消化国外技术，保持国际先进水平。如我们引进的鲁奇ＢＳ９３０电收除器技术就具国际２０世纪９０年代先进水平，其最大设计规格达４９０ ｍ２六电场，从规格上解决了１０ ０００ ｔ/ｄ水泥生产线的需求。结构上我们对ＢＳ９３０技术进行了不断改进，如将板式振打杆改为管式振打杆，有效地提高了极板的振打效率；更改了除尘极板的吊挂方式，使安装更方便、清灰更彻底；对壳体的强度计算采用新的力学计算软件，尤其是在高负压的情况下，采用了网状构件设计，使得在相同情况下比同类产品降低重量１０％～３０％。适应了水泥窑尾在联合操作时采用一级除尘而产生的高浓度和高负压问题。目前这一技术在国内尚无属首家。  
    （２） 产品改进。在袋除尘器方面，我们对富乐技术进行了改进，如小型摇动式单机除尘器，我们改成分室清灰，解决了必须停机清灰的缺点；对反吹风袋除尘器，我们采用了先进的覆膜滤料，使除尘器体积可减少１/４，运行阻力可减少１/３，而滤袋的使用寿命增至 １～２ 倍。将煤磨用袋除尘器的防爆门锁改成防爆膜片，不但降低了成本，减少了设备的漏风，而且更安全、可靠。  
- v, M9 D- Q; r    （３） 积极开发新产品。如国内不少企业无法保证０．５ ＭＰａ以上的压缩气源，为此我们开发了低压脉冲袋除尘器，以满足这类用户的除尘所需。又如对铝酸盐生产线的窑尾除尘，由于铝酸盐原料粉尘的比电阻很高，温度超过３４０ ℃，为此我们开发出了能适应高温、高比电阻粉尘的电除尘器，并已在天津拉法基水泥公司得到了成功应用。

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３．２．３ 市场开拓能力

) F- u7 y# ^) o+ K     （１） 不断开拓外行业的市场。由于市场机制的建立，行业之间的界线逐渐淡化，外行业环保装备产业正在向水泥行业进军，而水泥行业环保装备产业凭借他的技术优势也同样在向外行业进行开拓。如２００１年我厂在电力行业就签订了１０多台的除尘设备合同，其中用于广州恒运电厂２２０ ＭＷ机组脱硫系统的后置电除尘器是目前我国第一台最大的脱硫电除尘器。目前该除尘器正在进行试运行，脱硫效率和排放浓度均达到了合同要求；又如我们与鲁奇公司合作的一台低压长袋袋除尘器用于呼和浩特２００ ＭＷ发电机组除尘，目前已运行半年以上，不但效果良好，更打破了电力行业不准使用袋除尘器的禁令。在冶金行业，我们也有不少突破，如海鑫钢铁集团公司的烧结机头、机尾和槽上槽下电除尘器等，都取得了明显的效果。通过对外行业的开拓，既增加了水泥行业环保产业的声誉，又提高了其综合竞争力。  
: l' M6 l7 t" v9 K3 J7 ^    （２） 积极开拓国际市场。早在２０世纪８０年代初期，我国的水泥环保装备出口大多是随整条生产线出口，且主要销往发展中国家。随着我国环保产业的发展，从１９９５年起，已扩展到单机出口，并销往发达国家，装备技术已涉及水泥业、有色冶炼和垃圾焚烧等行业，其每年的出口额可达４００万美元以上。  
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9 G7 z5 F5 p4 J1 t, |/ d; H３．２．４ 差距分析  

    就整体而言，水泥行业环保装备产业的科研力量（包括人力资源、硬件和软件）较弱。其技术更新也只是在原有的产品基础上进行改进或者不断引进新的技术，没有能力研制具有自主知识产权的技术和产品，更没有能力研究和开发其它环保技术和产品，因而技术再生能力差。这基于二方原因：一是水泥行业环保装备产业的发展道路与外行业不同，外行业从组建企业起就走科工一体化的道路，而水泥行业一直是依赖设计院进行科研?随着市场经济的建立和发展，没能及时地解决好科研与开发问题。二是水泥行业环保装备产业的技术开拓意识不强?因此必须加强认识，采取相应政策，力争将其做大做强。
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5 a" f3 [9 a" c( K４ 水泥行业环保装备产业发展趋势  
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2 j/ w" H; I! Z+ e    环保产业是朝阳产业，也是个竞争激烈的产业。其产业发展趋势是：行业界线不断淡化、环保技术不断进步、环保领域不断拓宽、服务方式不断更新。  
    （１） 行业界线不断淡化。随着环保市场的发展和竞争的加剧，环保产业作为一个新的产业将渗透到各行各业，原先按行业划分的环保产业已不适应市场经济的规律，原先的企业已不满足于本行业的市场，新加入的企业需要重新占有市场，**的干预和保护将进一步缩小，因而环保产业不再是行业的专利而是整个环保的产业。  
$ R# g- A# l: O7 Q- |3 j4 _, I* j    （２） 环保技术不断进步。水泥行业的技术和规模发展很快，提出了零排放、环境材料和利用可燃废弃物等新概念，从而对环保也提出了新的内涵和要求。这就需要环保产业研究开发更高除尘效率和降低ＮＯｘ和ＳＯｘ等排放浓度的技术和装备，以实现污染的零排放。现在国际上发达国家提出了ＰＭ２．５和ＰＭ１０的概念，也就是对超细粉尘的控制。众所周知粉尘粒径越小对人体的危害越大，而目前的电、袋除尘器对细小粉尘的除尘效率都很低，所以解决细小粉尘捕集是除尘行业的一个研究重点，也是达到零排放的前提。此外，不断开发出重量更轻、性能更稳定、能耗更低、适应性更强和寿命更长的除尘设备是环保产业技术进步的重点。   
$ z+ \* Z5 a, c- H' Q    （３） 环保领域不断拓宽。环保领域除大气污染控制外还包括水污染的防治、噪声污染防治、固体废弃物的治理和生态环境保护等，而大气污染控制这一领域除粉尘控制外，还有脱硫脱氮，有害气体控制等。目前，我国环保产业已形成了包括环保产品生产、洁净产品生产、环境保护服务、废弃物循环利用、自然生态保护等跨行业、多种经济形式并存的综合性产业。但目前我国的环保状况还仅限于遏制环境不断恶化的趋势，还谈不上有效的控制和改善。  
    （４） 服务方式不断更新。水泥行业环保装备产业的服务主要还是向用户提供相关产品，这种服务方式是单一的，以后将向多元化服务的方向发展。 一是采用网络技术，提供实时服务。如除尘器的运行状态均通过网络反馈到供货商，以便使供货商及时调整参数?帮助用户解决运行中的问题。 二是提供环境保护服务。即生产企业将将生产过程中的环保工作交给环保企业承担，这就形成了环保服务产业。如上海宝钢将全厂除尘设备的运行、日常维护和检修，甚至技术改造均交由环保服务企业进行，只要能达到环保要求和规定的运转率，宝钢将支付相应的服务费用。 三是参与环保投资。环保企业可直接参与建设项目的环保投资（包括提供产品、管理、运行和服务），以便在今后的项目收益中取得长期效益。随着我国经济结构的不断调整，投资多元化将是一个发展方向。行业间的投资方式，投资方向，参股形式等，都随着现代企业制度的建立而变成现实。