环保新质生产力 | 转炉二次超大风量除尘滤筒处理技术

生态环境保护实用技术

2023-J-20

申报单位

广州市华滤环保设备有限公司

推荐单位

中国环境保护产业协会除尘专业委员会

一、技术简介

适用范围

转炉二次超大风量除尘滤筒处理技术主要应用钢铁行业炼钢工序中转炉二次烟气治理，特别是超过百万处理风量的超大型除尘器。

技术原理

转炉二次超大风量除尘滤筒是一种一体化的筒状过滤元件，由头底盖、支撑骨架、过滤材料经注胶一体成型，是除尘器的核心部件；使用过程中，含尘气体进入除尘器滤尘室后，粗大颗粒由重力和惯性作用沉降在灰斗内，细小粉尘经高精度覆膜滤料气固分离后沉积在滤料表面，净化后的洁净气体通过净气室经排气筒(烟囱)排入大气环境中。

工艺路线

1、尘源点：通常指原料、物料、半成品在经过破碎、筛分、配料、输送、转运、冶炼等作业时，产生易飘散粉尘颗粒物的场所；

2、吸尘罩：根据尘源点的作业环境及扬尘特点优化设计吸尘罩形式，通过后端负压风机产生的抽吸力对粉尘颗粒物进行有效捕集；

3、主管道：随负压风机产生的气流将粉尘颗粒物带入主管道进行输送；

4、除尘器：一个装配过滤元件的净化过滤装备；含尘气流经主管道进入除尘器后，在滤尘室经过过滤元件完成气固分离，洁净的气体将被送出除尘器；粉尘颗粒物被过滤材料拦截下来后经过清灰系统将其清理至除尘器灰斗，统一再经过输灰系统输送至统一存储空间；

5、过滤元件：整个系统的核心部分，通过含有透气性的纤维过滤材料结合PTFE膜提高过滤精度的过滤元件，将含尘气流分离为洁净气体和固体状态的粉尘颗粒物；

6、风机系统：整个过滤系统的动力来源，置放于系统末端，由消耗电能的电机带动风机叶轮旋转产生负压抽吸效果；

7、排风口：当洁净的空气经过风机后，变为正压将洁净气体外排大气环境中。

应用效果

高效过滤：采用高精度覆膜滤料，通过气固分离实现粉尘的高效过滤，过滤效率达到99.9%，降低污染物浓度，达标超低排放要求。

易拆装：设计为易拆装一体式结构，一步式装入、一步式拆除，多视角检查，减少返工率，使安装、更换更加高效，检修、维护更加快捷。

节能降耗：过滤材料高通低阻，滤筒内部的气流分布合理，有效降低气体流动的阻力，实现风机效率提升，能耗节省，降低除尘系统运行成本。

研发背景

进入21世纪以来，钢铁装备进入大型化、高效化快速发展通道，大型化生产装备不断地在刷新纪录：如660㎡的烧结机、5800m³的大高炉、350T的大转炉等；装备规模越来越大型化，但与之配套的环保治理设施仍有较大的提升空间。

目前，钢铁行业环保治理设施仍以布袋除尘器为主，因其过滤面积的局限性，传统布袋除尘器往往需要较大的占地空间，特别是超大型处理风量的除尘器，地面资源占用问题尤为凸显；此外，传统布袋较短的使用周期及庞大的装机数量，增加了钢铁企业运行和维护的成本。

为解决钢铁企业上述的痛点和满足使用需求，我司以炼钢转炉二次烟气治理进行专项研究，通过对项目深入调研和对传统除尘设备的测量和评估，自主研发出一项适用于超大风量的转炉二次除尘滤筒处理技术，填补了折叠滤筒应用于转炉二次超大处理风量除尘器的空白。

技术特点

1、高通低阻超高效极滤®过滤材料

超大风量除尘滤筒采用自主研发的高通低阻超高效极滤®过滤材料，通过特殊覆膜结构的表面ePTFE覆膜技术，可以实现对细微粉尘高效的捕集。极滤®过滤材料透气性相比传统过滤材料提升30%，在确保过滤精度的前提下，提升了过滤材料的通透性能，初始阻力可降低50%以上，有利于降低滤筒的阻力，实现节能的效果。

2、双重密封的“U”型结构硅胶密封圈

相比传统的布袋头或橡胶(聚氨酯)密封圈，硅胶密封圈耐高温、耐腐蚀，“U”型设计的卡口，确保安装、运行无泄露；硅胶材质质地柔软，弹性高，摩擦系数低，有利于快速安装且无泄漏。

3、高分子复合材料头底盖

头盖采用高强度、耐腐蚀复合型高分子材料，头盖螺纹条设计与密封圈相互压紧，确保无泄漏；头盖无翻边设计，安装后可快速检查是否安装到位，减少返工概率；头盖带撬口设计，便于拆卸，减少检修维护工作量。

二、典型应用案例

案例名称

宝山钢铁一炼钢300×104m³/h转炉二次除尘超低排放工程滤筒改造项目

案例简介

宝山钢铁一炼钢300×104m³/h转炉二次除尘系统，主要负责处理1-3#转炉二次烟气。原除尘器设计粉尘颗粒物排放为<20mg/m³，无法长期稳定达标环大气 [2019]35号文对粉尘颗粒物排放≤10mg/m³的政策要求。为达到国家环保政策的相关要求，对一炼钢转炉二次除尘系统进行常规滤袋更换为超大风量除尘滤筒的优化升级改造，使其在规定的工况条件下长期稳定达标出口粉尘颗粒物排放浓度≤10mg/m³。2020年11月3日，该项目升级改造完成后即投入运行，由宝山钢铁一炼钢厂2020年12月进行整体验收并一次性通过。除尘系统稳定运行6个月后，于2021年4月20日进行第三方检测，报告中粉尘颗粒物排放浓度检测数据均值3.0mg/m³，优于钢铁行业超低排放标准，实现超净排放。

迄今为止，宝山钢铁一炼钢转炉二次除尘系统稳定运行，投运率达100%。整个优化升级改造项目过程实现不停产、不停机、改造周期短等优势，除尘器进出口压差长期稳定低于1200Pa，相较于改造前除尘器进出口压差高于1500Pa，系统阻力明显降低。

此外，由于采用高效高通低阻的过滤材料，并对原有除尘系统参数进行针对性优化，除尘系统运行效率明显提升，实现除尘系统能耗节省，运行费用>30万元/年；另除尘滤筒采用高效拆装设计，有效降低检修维护工作频次及工作量，节约人工成本50%以上。

宝山钢铁一炼钢300×104m³/h转炉二次除尘超低排放工程滤筒改造项目实现环保、节能双重效益，获得宝山钢铁使用单位的肯定和好评。

达到的标准或性能要求

宝山钢铁一炼钢转炉二次除尘器超低排放改造工程项目于2020年11月3日完成改造并投入运行，除尘系统稳定运行6个月后，于2021年4月20日进行第三方检测，报告中粉尘颗粒物排放浓度检测数据均值3.0mg/m³，优于生态环境部等五部门于2019年4月22日发布的《关于推进实施全国钢铁行业超低排放的意见》(环大气 [2019]35 号)对粉尘颗粒物排放≤10mg/m³的政策要求。

业主单位

宝山钢铁一炼钢厂

投运时间

2020年11月3日至今

工艺流程

运行情况

1、除尘系统投运率100%

该项目于2020年11月3日完成升级改造并投入运行，运行至今，除尘系统运行稳定，投运率达100%。

2、长期稳定达标超低排放政策要求

该项目于2021年4月20日(投运6个月)进行第三方检测，报告中粉尘颗粒物排放浓度检测数据均值3.0mg/m³，优于钢铁企业超低排放标准，实现了超净排放。运行至今，CEMS在线监测显示粉尘颗粒物排放浓度数据长期稳定<5mg/m³。

3、除尘器进出口压差降低

该项目于2020年11月3日完成升级改造并投入运行，运行至今，除尘器进出口压差长期稳定低于1200Pa，相较于改造前除尘器进出口压差高于1500Pa，系统阻力明显降低。

4、运行及维护成本降低

因除尘滤筒采用高效高通低阻的过滤材料，并对原有除尘系统参数进行针对性优化，除尘系统运行效率明显提升，实现除尘系统能耗节省，运行费用>30万元/年；另除尘滤筒采用高效拆装设计，有效降低检修维护工作频次及工作量，节约人工成本50%以上。

技术应用产生的碳减排效果

每年节省标准煤消耗600吨，减少CO2排放近1454吨

计算依据：1 度电 =0.31Kg标准煤 =0.751Kg二氧化碳

三、技术申报单位联系信息

单位名称：广州市华滤环保设备有限公司

原标题：环保新质生产力 | 转炉二次超大风量除尘滤筒处理技术