環(huán)保新質生產力 | 轉爐二次超大風量除塵濾筒處理技術

　　生態(tài)環(huán)境保護實用技術
 

　　2023-J-20
 

　　申報單位
 

　　廣州市華濾環(huán)保設備有限公司
 

　　推薦單位
 

　　中國環(huán)境保護產業(yè)協(xié)會除塵專業(yè)委員會
 

　　一、技術簡介
 

　　適用范圍
 

　　轉爐二次超大風量除塵濾筒處理技術主要應用鋼鐵行業(yè)煉鋼工序中轉爐二次煙氣治理，特別是超過百萬處理風量的超大型除塵器。
 

　　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(huán)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(yè)時，產生易飄散粉塵顆粒物的場所；
 

　　2、吸塵罩：根據(jù)塵源點的作業(yè)環(huán)境及揚塵特點優(yōu)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(tǒng)將其清理至除塵器灰斗，統(tǒng)一再經過輸灰系統(tǒng)輸送至統(tǒng)一存儲空間；
 

　　5、過濾元件：整個系統(tǒng)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(tài)的粉塵顆粒物；
 

　　6、風機系統(tǒng)：整個過濾系統(tǒng)的動力來源，置放于系統(tǒng)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?yōu)檎龎簩崈魵怏w外排大氣環(huán)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(xiàn)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(jié)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(xiàn)風機效率提升，能耗節(jié)省，降低除塵系統(tǒng)運行成本。
 

　　研發(fā)背景
 

　　進入21世紀以來，鋼鐵裝備進入大型化、高效化快速發(fā)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(guī)模越來越大型化，但與之配套的環(huán)保治理設施仍有較大的提升空間。
 

　　目前，鋼鐵行業(yè)環(huán)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(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數(shù)量，增加了鋼鐵企業(yè)運行和維護的成本。
 

　　為解決鋼鐵企業(yè)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(tǒng)除塵設備的測量和評估，自主研發(fā)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(fā)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(xiàn)對細微粉塵高效的捕集。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，實現(xiàn)節(jié)能的效果。
 

　　2、雙重密封的“U”型結構硅膠密封圈
 

　　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(shù)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(tǒng)，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(wěn)定達標環(huán)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(huán)保政策的相關要求，對一煉鋼轉爐二次除塵系統(tǒng)進行常規(guī)濾袋更換為超大風量除塵濾筒的優(yōu)化升級改造，使其在規(guī)定的工況條件下長期穩(wěn)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(tǒng)穩(wěn)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(shù)據(jù)均值3.0mg/m³，優(yōu)于鋼鐵行業(yè)超低排放標準，實現(xiàn)超凈排放。
 

　　迄今為止，寶山鋼鐵一煉鋼轉爐二次除塵系統(tǒng)穩(wěn)定運行，投運率達100%。整個優(yōu)化升級改造項目過程實現(xiàn)不停產、不停機、改造周期短等優(yōu)勢，除塵器進出口壓差長期穩(wěn)定低于1200Pa，相較于改造前除塵器進出口壓差高于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，并對原有除塵系統(tǒng)參數(shù)進行針對性優(yōu)化，除塵系統(tǒng)運行效率明顯提升，實現(xiàn)除塵系統(tǒng)能耗節(jié)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(jié)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(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。
 

　　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(tǒng)穩(wěn)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(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《關于推進實施全國鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》(環(huán)大氣 [2019]35 號)對粉塵顆粒物排放≤10mg/m³的政策要求。
 

　　業(yè)主單位
 

　　寶山鋼鐵一煉鋼廠
 

　　投運時間
 

　　2020年11月3日至今
 

　　工藝流程
 

　　運行情況
 

　　1、除塵系統(tǒng)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(tǒng)運行穩(wěn)定，投運率達100%。
 

　　2、長期穩(wěn)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(shù)據(jù)均值3.0mg/m³，優(yōu)于鋼鐵企業(yè)超低排放標準，實現(xiàn)了超凈排放。運行至今，CEMS在線監(jiān)測顯示粉塵顆粒物排放濃度數(shù)據(jù)長期穩(wěn)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(wěn)定低于1200Pa，相較于改造前除塵器進出口壓差高于1500Pa，系統(tǒng)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(tǒng)參數(shù)進行針對性優(yōu)化，除塵系統(tǒng)運行效率明顯提升，實現(xiàn)除塵系統(tǒng)能耗節(jié)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(jié)約人工成本50%以上。

 

　　技術應用產生的碳減排效果
 

　　每年節(jié)省標準煤消耗600噸，減少CO2排放近1454噸
 

　　計算依據(jù)：1 度電 = 0.31Kg標準煤 = 0.751Kg二氧化碳
 

　　三、技術申報單位聯(lián)系信息
 

　　單位名稱：廣州市華濾環(huán)保設備有限公司
 

　　原標題：環(huán)保新質生產力 | 轉爐二次超大風量除塵濾筒處理技術