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生態(tài)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)
2023-J-20
申報(bào)單位
廣州市華濾環(huán)保設(shè)備有限公司
推薦單位
中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)除塵專業(yè)委員會(huì)
一、技術(shù)簡(jiǎn)介
適用范圍
技術(shù)原理
轉(zhuǎn)爐二次超大風(fēng)量除塵濾筒是一種一體化的筒狀過濾元件，由頭底蓋、支撐骨架、過濾材料經(jīng)注膠一體成型，是除塵器的核心部件；使用過程中，含塵氣體進(jìn)入除塵器濾塵室后，粗大顆粒由重力和慣性作用沉降在灰斗內(nèi)，細(xì)小粉塵經(jīng)高精度覆膜濾料氣固分離后沉積在濾料表面，凈化后的潔凈氣體通過凈氣室經(jīng)排氣筒(煙囪)排入大氣環(huán)境中。
工藝路線
1、塵源點(diǎn)：通常指原料、物料、半成品在經(jīng)過破碎、篩分、配料、輸送、轉(zhuǎn)運(yùn)、冶煉等作業(yè)時(shí)，產(chǎn)生易飄散粉塵顆粒物的場(chǎng)所；
2、吸塵罩：根據(jù)塵源點(diǎn)的作業(yè)環(huán)境及揚(yáng)塵特點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)吸塵罩形式，通過后端負(fù)壓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的抽吸力對(duì)粉塵顆粒物進(jìn)行有效捕集；
3、主管道：隨負(fù)壓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流將粉塵顆粒物帶入主管道進(jìn)行輸送；
4、除塵器：一個(gè)裝配過濾元件的凈化過濾裝備；含塵氣流經(jīng)主管道進(jìn)入除塵器后，在濾塵室經(jīng)過過濾元件完成氣固分離，潔凈的氣體將被送出除塵器；粉塵顆粒物被過濾材料攔截下來后經(jīng)過清灰系統(tǒng)將其清理至除塵器灰斗，統(tǒng)一再經(jīng)過輸灰系統(tǒng)輸送至統(tǒng)一存儲(chǔ)空間；
5、過濾元件：整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，通過含有透氣性的纖維過濾材料結(jié)合PTFE膜提高過濾精度的過濾元件，將含塵氣流分離為潔凈氣體和固體狀態(tài)的粉塵顆粒物；
6、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)：整個(gè)過濾系統(tǒng)的動(dòng)力來源，置放于系統(tǒng)末端，由消耗電能的電機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生負(fù)壓抽吸效果；
7、排風(fēng)口：當(dāng)潔凈的空氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)后，變?yōu)檎龎簩崈魵怏w外排大氣環(huán)境中。
應(yīng)用效果
高效過濾：采用高精度覆膜濾料，通過氣固分離實(shí)現(xiàn)粉塵的高效過濾，過濾效率達(dá)到99.9%，降低污染物濃度，達(dá)標(biāo)超低排放要求。
易拆裝：設(shè)計(jì)為易拆裝一體式結(jié)構(gòu)，一步式裝入、一步式拆除，多視角檢查，減少返工率，使安裝、更換更加高效，檢修、維護(hù)更加快捷。
節(jié)能降耗：過濾材料高通低阻，濾筒內(nèi)部的氣流分布合理，有效降低氣體流動(dòng)的阻力，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)效率提升，能耗節(jié)省，降低除塵系統(tǒng)運(yùn)行成本。
研發(fā)背景
進(jìn)入21世紀(jì)以來，鋼鐵裝備進(jìn)入大型化、高效化快速發(fā)展通道，大型化生產(chǎn)裝備不斷地在刷新紀(jì)錄：如660㎡的燒結(jié)機(jī)、5800m³的大高爐、350T的大轉(zhuǎn)爐等；裝備規(guī)模越來越大型化，但與之配套的環(huán)保治理設(shè)施仍有較大的提升空間。
目前，鋼鐵行業(yè)環(huán)保治理設(shè)施仍以布袋除塵器為主，因其過濾面積的局限性，傳統(tǒng)布袋除塵器往往需要較大的占地空間，特別是超大型處理風(fēng)量的除塵器，地面資源占用問題尤為凸顯；此外，傳統(tǒng)布袋較短的使用周期及龐大的裝機(jī)數(shù)量，增加了鋼鐵企業(yè)運(yùn)行和維護(hù)的成本。
為解決鋼鐵企業(yè)上述的痛點(diǎn)和滿足使用需求，我司以煉鋼轉(zhuǎn)爐二次煙氣治理進(jìn)行專項(xiàng)研究，通過對(duì)項(xiàng)目深入調(diào)研和對(duì)傳統(tǒng)除塵設(shè)備的測(cè)量和評(píng)估，自主研發(fā)出一項(xiàng)適用于超大風(fēng)量的轉(zhuǎn)爐二次除塵濾筒處理技術(shù)，填補(bǔ)了折疊濾筒應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐二次超大處理風(fēng)量除塵器的空白。
技術(shù)特點(diǎn)
1、高通低阻超高效極濾®過濾材料
超大風(fēng)量除塵濾筒采用自主研發(fā)的高通低阻超高效極濾®過濾材料，通過特殊覆膜結(jié)構(gòu)的表面ePTFE覆膜技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)微粉塵高效的捕集。極濾®過濾材料透氣性相比傳統(tǒng)過濾材料提升30%，在確保過濾精度的前提下，提升了過濾材料的通透性能，初始阻力可降低50%以上，有利于降低濾筒的阻力，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。
2、雙重密封的“U”型結(jié)構(gòu)硅膠密封圈
相比傳統(tǒng)的布袋頭或橡膠(聚氨酯)密封圈，硅膠密封圈耐高溫、耐腐蝕，“U”型設(shè)計(jì)的卡口，確保安裝、運(yùn)行無泄露；硅膠材質(zhì)質(zhì)地柔軟，彈性高，摩擦系數(shù)低，有利于快速安裝且無泄漏。
3、高分子復(fù)合材料頭底蓋
頭蓋采用高強(qiáng)度、耐腐蝕復(fù)合型高分子材料，頭蓋螺紋條設(shè)計(jì)與密封圈相互壓緊，確保無泄漏；頭蓋無翻邊設(shè)計(jì)，安裝后可快速檢查是否安裝到位，減少返工概率；頭蓋帶撬口設(shè)計(jì)，便于拆卸，減少檢修維護(hù)工作量。
二、典型應(yīng)用案例
案例名稱
寶山鋼鐵一煉鋼300×104m³/h轉(zhuǎn)爐二次除塵超低排放工程濾筒改造項(xiàng)目
案例簡(jiǎn)介
寶山鋼鐵一煉鋼300×104m³/h轉(zhuǎn)爐二次除塵系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)處理1-3#轉(zhuǎn)爐二次煙氣。原除塵器設(shè)計(jì)粉塵顆粒物排放為<20mg/m³，無法長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)環(huán)大氣 [2019]35號(hào)文對(duì)粉塵顆粒物排放≤10mg/m³的政策要求。為達(dá)到國(guó)家環(huán)保政策的相關(guān)要求，對(duì)一煉鋼轉(zhuǎn)爐二次除塵系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)濾袋更換為超大風(fēng)量除塵濾筒的優(yōu)化升級(jí)改造，使其在規(guī)定的工況條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)出口粉塵顆粒物排放濃度≤10mg/m³。2020年11月3日，該項(xiàng)目升級(jí)改造完成后即投入運(yùn)行，由寶山鋼鐵一煉鋼廠2020年12月進(jìn)行整體驗(yàn)收并一次性通過。除塵系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行6個(gè)月后，于2021年4月20日進(jìn)行第三方檢測(cè)，報(bào)告中粉塵顆粒物排放濃度檢測(cè)數(shù)據(jù)均值3.0mg/m³，優(yōu)于鋼鐵行業(yè)超低排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)超凈排放。
迄今為止，寶山鋼鐵一煉鋼轉(zhuǎn)爐二次除塵系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，投運(yùn)率達(dá)100%。整個(gè)優(yōu)化升級(jí)改造項(xiàng)目過程實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)、不停機(jī)、改造周期短等優(yōu)勢(shì)，除塵器進(jìn)出口壓差長(zhǎng)期穩(wěn)定低于1200Pa，相較于改造前除塵器進(jìn)出口壓差高于1500Pa，系統(tǒng)阻力明顯降低。
此外，由于采用高效高通低阻的過濾材料，并對(duì)原有除塵系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化，除塵系統(tǒng)運(yùn)行效率明顯提升，實(shí)現(xiàn)除塵系統(tǒng)能耗節(jié)省，運(yùn)行費(fèi)用>30萬元/年；另除塵濾筒采用高效拆裝設(shè)計(jì)，有效降低檢修維護(hù)工作頻次及工作量，節(jié)約人工成本50%以上。
寶山鋼鐵一煉鋼300×104m³/h轉(zhuǎn)爐二次除塵超低排放工程濾筒改造項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能雙重效益，獲得寶山鋼鐵使用單位的肯定和好評(píng)。
達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)或性能要求
寶山鋼鐵一煉鋼轉(zhuǎn)爐二次除塵器超低排放改造工程項(xiàng)目于2020年11月3日完成改造并投入運(yùn)行，除塵系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行6個(gè)月后，于2021年4月20日進(jìn)行第三方檢測(cè)，報(bào)告中粉塵顆粒物排放濃度檢測(cè)數(shù)據(jù)均值3.0mg/m³，優(yōu)于生態(tài)環(huán)境部等五部門于2019年4月22日發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施全國(guó)鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》(環(huán)大氣 [2019]35 號(hào))對(duì)粉塵顆粒物排放≤10mg/m³的政策要求。
業(yè)主單位
寶山鋼鐵一煉鋼廠
投運(yùn)時(shí)間
2020年11月3日至今
工藝流程
運(yùn)行情況
1、除塵系統(tǒng)投運(yùn)率100%
該項(xiàng)目于2020年11月3日完成升級(jí)改造并投入運(yùn)行，運(yùn)行至今，除塵系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，投運(yùn)率達(dá)100%。
2、長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)超低排放政策要求
該項(xiàng)目于2021年4月20日(投運(yùn)6個(gè)月)進(jìn)行第三方檢測(cè)，報(bào)告中粉塵顆粒物排放濃度檢測(cè)數(shù)據(jù)均值3.0mg/m³，優(yōu)于鋼鐵企業(yè)超低排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了超凈排放。運(yùn)行至今，CEMS在線監(jiān)測(cè)顯示粉塵顆粒物排放濃度數(shù)據(jù)長(zhǎng)期穩(wěn)定<5mg/m³。
3、除塵器進(jìn)出口壓差降低
該項(xiàng)目于2020年11月3日完成升級(jí)改造并投入運(yùn)行，運(yùn)行至今，除塵器進(jìn)出口壓差長(zhǎng)期穩(wěn)定低于1200Pa，相較于改造前除塵器進(jìn)出口壓差高于1500Pa，系統(tǒng)阻力明顯降低。
4、運(yùn)行及維護(hù)成本降低
因除塵濾筒采用高效高通低阻的過濾材料，并對(duì)原有除塵系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化，除塵系統(tǒng)運(yùn)行效率明顯提升，實(shí)現(xiàn)除塵系統(tǒng)能耗節(jié)省，運(yùn)行費(fèi)用>30萬元/年；另除塵濾筒采用高效拆裝設(shè)計(jì)，有效降低檢修維護(hù)工作頻次及工作量，節(jié)約人工成本50%以上。
技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的碳減排效果
每年節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤消耗600噸，減少CO2排放近1454噸
計(jì)算依據(jù)：1 度電 = 0.31Kg標(biāo)準(zhǔn)煤 = 0.751Kg二氧化碳
三、技術(shù)申報(bào)單位聯(lián)系信息
單位名稱：廣州市華濾環(huán)保設(shè)備有限公司
原標(biāo)題：環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力 | 轉(zhuǎn)爐二次超大風(fēng)量除塵濾筒處理技術(shù)
