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生態環境保護實用技術
2023-J-20
申報單位
廣州市華濾環保設備有限公司
推薦單位
中國環境保護產業協會除塵專業委員會
一、技術簡介
適用范圍
技術原理
轉爐二次超大風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，細小粉塵經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排氣筒(煙囪)排入大氣環境中。
工藝路線
1、塵源點：通常指原料、物料、半成品在經過破碎、篩分、配料、輸送、轉運、冶煉等作業時，產生易飄散粉塵顆粒物的場所；
2、吸塵罩：根據塵源點的作業環境及揚塵特點優化設計吸塵罩形式，通過后端負壓風機產生的抽吸力對粉塵顆粒物進行有效捕集；
3、主管道：隨負壓風機產生的氣流將粉塵顆粒物帶入主管道進行輸送；
4、除塵器：一個裝配過濾元件的凈化過濾裝備；含塵氣流經主管道進入除塵器后，在濾塵室經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過清灰系統將其清理至除塵器灰斗，統一再經過輸灰系統輸送至統一存儲空間；
5、過濾元件：整個系統的核心部分，通過含有透氣性的纖維過濾材料結合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的粉塵顆粒物；
6、風機系統：整個過濾系統的動力來源，置放于系統末端，由消耗電能的電機帶動風機葉輪旋轉產生負壓抽吸效果；
7、排風口：當潔凈的空氣經過風機后，變為正壓將潔凈氣體外排大氣環境中。
應用效果
高效過濾：采用高精度覆膜濾料，通過氣固分離實現粉塵的高效過濾，過濾效率達到99.9%，降低污染物濃度，達標超低排放要求。
易拆裝：設計為易拆裝一體式結構，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、維護更加快捷。
節能降耗：過濾材料高通低阻，濾筒內部的氣流分布合理，有效降低氣體流動的阻力，實現風機效率提升，能耗節省，降低除塵系統運行成本。
研發背景
進入21世紀以來，鋼鐵裝備進入大型化、高效化快速發展通道，大型化生產裝備不斷地在刷新紀錄：如660㎡的燒結機、5800m³的大高爐、350T的大轉爐等；裝備規模越來越大型化，但與之配套的環保治理設施仍有較大的提升空間。
目前，鋼鐵行業環保治理設施仍以布袋除塵器為主，因其過濾面積的局限性，傳統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量的除塵器，地面資源占用問題尤為凸顯；此外，傳統布袋較短的使用周期及龐大的裝機數量，增加了鋼鐵企業運行和維護的成本。
為解決鋼鐵企業上述的痛點和滿足使用需求，我司以煉鋼轉爐二次煙氣治理進行專項研究，通過對項目深入調研和對傳統除塵設備的測量和評估，自主研發出一項適用于超大風量的轉爐二次除塵濾筒處理技術，填補了折疊濾筒應用于轉爐二次超大處理風量除塵器的空白。
技術特點
1、高通低阻超高效極濾®過濾材料
超大風量除塵濾筒采用自主研發的高通低阻超高效極濾®過濾材料，通過特殊覆膜結構的表面ePTFE覆膜技術，可以實現對細微粉塵高效的捕集。極濾®過濾材料透氣性相比傳統過濾材料提升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，實現節能的效果。
2、雙重密封的“U”型結構硅膠密封圈
相比傳統的布袋頭或橡膠(聚氨酯)密封圈，硅膠密封圈耐高溫、耐腐蝕，“U”型設計的卡口，確保安裝、運行無泄露；硅膠材質質地柔軟，彈性高，摩擦系數低，有利于快速安裝且無泄漏。
3、高分子復合材料頭底蓋
頭蓋采用高強度、耐腐蝕復合型高分子材料，頭蓋螺紋條設計與密封圈相互壓緊，確保無泄漏；頭蓋無翻邊設計，安裝后可快速檢查是否安裝到位，減少返工概率；頭蓋帶撬口設計，便于拆卸，減少檢修維護工作量。
二、典型應用案例
案例名稱
寶山鋼鐵一煉鋼300×104m³/h轉爐二次除塵超低排放工程濾筒改造項目
案例簡介
寶山鋼鐵一煉鋼300×104m³/h轉爐二次除塵系統，主要負責處理1-3#轉爐二次煙氣。原除塵器設計粉塵顆粒物排放為<20mg/m³，無法長期穩定達標環大氣 [2019]35號文對粉塵顆粒物排放≤10mg/m³的政策要求。為達到國家環保政策的相關要求，對一煉鋼轉爐二次除塵系統進行常規濾袋更換為超大風量除塵濾筒的優化升級改造，使其在規定的工況條件下長期穩定達標出口粉塵顆粒物排放濃度≤10mg/m³。2020年11月3日，該項目升級改造完成后即投入運行，由寶山鋼鐵一煉鋼廠2020年12月進行整體驗收并一次性通過。除塵系統穩定運行6個月后，于2021年4月20日進行第三方檢測，報告中粉塵顆粒物排放濃度檢測數據均值3.0mg/m³，優于鋼鐵行業超低排放標準，實現超凈排放。
迄今為止，寶山鋼鐵一煉鋼轉爐二次除塵系統穩定運行，投運率達100%。整個優化升級改造項目過程實現不停產、不停機、改造周期短等優勢，除塵器進出口壓差長期穩定低于1200Pa，相較于改造前除塵器進出口壓差高于1500Pa，系統阻力明顯降低。
此外，由于采用高效高通低阻的過濾材料，并對原有除塵系統參數進行針對性優化，除塵系統運行效率明顯提升，實現除塵系統能耗節省，運行費用>30萬元/年；另除塵濾筒采用高效拆裝設計，有效降低檢修維護工作頻次及工作量，節約人工成本50%以上。
寶山鋼鐵一煉鋼300×104m³/h轉爐二次除塵超低排放工程濾筒改造項目實現環保、節能雙重效益，獲得寶山鋼鐵使用單位的肯定和好評。
達到的標準或性能要求
寶山鋼鐵一煉鋼轉爐二次除塵器超低排放改造工程項目于2020年11月3日完成改造并投入運行，除塵系統穩定運行6個月后，于2021年4月20日進行第三方檢測，報告中粉塵顆粒物排放濃度檢測數據均值3.0mg/m³，優于生態環境部等五部門于2019年4月22日發布的《關于推進實施全國鋼鐵行業超低排放的意見》(環大氣 [2019]35 號)對粉塵顆粒物排放≤10mg/m³的政策要求。
業主單位
寶山鋼鐵一煉鋼廠
投運時間
2020年11月3日至今
工藝流程
運行情況
1、除塵系統投運率100%
該項目于2020年11月3日完成升級改造并投入運行，運行至今，除塵系統運行穩定，投運率達100%。
2、長期穩定達標超低排放政策要求
該項目于2021年4月20日(投運6個月)進行第三方檢測，報告中粉塵顆粒物排放濃度檢測數據均值3.0mg/m³，優于鋼鐵企業超低排放標準，實現了超凈排放。運行至今，CEMS在線監測顯示粉塵顆粒物排放濃度數據長期穩定<5mg/m³。
3、除塵器進出口壓差降低
該項目于2020年11月3日完成升級改造并投入運行，運行至今，除塵器進出口壓差長期穩定低于1200Pa，相較于改造前除塵器進出口壓差高于1500Pa，系統阻力明顯降低。
4、運行及維護成本降低
因除塵濾筒采用高效高通低阻的過濾材料，并對原有除塵系統參數進行針對性優化，除塵系統運行效率明顯提升，實現除塵系統能耗節省，運行費用>30萬元/年；另除塵濾筒采用高效拆裝設計，有效降低檢修維護工作頻次及工作量，節約人工成本50%以上。
技術應用產生的碳減排效果
每年節省標準煤消耗600噸，減少CO2排放近1454噸
計算依據：1 度電 = 0.31Kg標準煤 = 0.751Kg二氧化碳
三、技術申報單位聯系信息
單位名稱：廣州市華濾環保設備有限公司
原標題：環保新質生產力 | 轉爐二次超大風量除塵濾筒處理技術
