一、项目名称：高温组合式滤筒除尘系统的研制 

二、主要完成人：邹甫骏 、粘松鸽 、杨文正 、孟旭 、马成良 、褚盈 、晁红霞 、樊津江 、董根录 、运红丽 、周伟峰 、范振国 、平为民 、许意军 、王光群 

三、推荐单位：郑州高新技术产业开发区科技局

四、项目简介

    本项目所完成的高温组合式滤筒除尘系统是一种适宜于高温冶炼炉及其他高温工业粉尘的高效除尘设备。其具有收集净化效率高、适用范围广、工作可靠、结构简单、操作维修简便、使用寿命长等特点。

   该设备主要用于工业粉尘及高温烟尘的清理和收集，回收有用物料，改善生产环境、防止大气污染等。本除尘系统过滤精度≤5υm,设备阻力1500-1700Pa,滤筒使用寿命≥2年，本除尘系统的过滤面积是目前国内之最（8910m2）,是目前在国内最大滤筒除尘器的3倍，除尘效率≥99.3%,在技术指标、设备造价和运行费用等方面均优于国内同类产品。

   该项目技术已成功用于河南地区的多家工厂，为用户取得了良好的经济效益和环境效益。2007年8月，高温组合式滤筒除尘系统（铸钢厂项目）被认定为国家重点环境保护示范工程。该系统并于同年9月份经过河南省科技厅的鉴定、专家一致认为：该成果通过多项技术创新，攻克了冶炼烟尘温度高、粒径小、浓度波动大、烟尘吸附力强等难点，达到了国内领先和国际先进水平，极具推广价值。    

    高温下的除尘系统在我国一直是个众所关注而且有较高难度的课题，传统的布袋除尘器在国内虽有采用，但随着国家环保法的贯彻在金属与非金属的冶炼领域及电厂、锅炉厂迫切需要解决此类问题：过滤精度低、维修困难、使用寿命短；因此采用先进的滤筒除尘器在高温、大风量系统中应用是本课题的技术核心。

   中等风量1×105m3/h的滤筒除尘器，在国内已开始迅速推广，但5×105m³/h以上用于炼钢炉、电厂锅炉的滤筒除尘器国内还是空白；为解决传统布袋除尘器所存在的问题，在采用滤筒除尘器必须解决滤筒的结构、降温方式等技术难点。 本项目通过反复实践，采用了先进的热管降温，设计了专用滤筒及引风离线清灰、自动输送、故障检测等系统，在铸钢厂、刚玉冶炼厂使用，取得了良好效果。

五、立项背景

   在水泥、耐火材料、冶金、电力及其他行业中，常产生高温含尘气体。由于不同工艺需要或回收能量抑或达到环保排放标准，都需要对这些高温含尘气体进行除尘。在高温条件下，由于沾滞力有较大变化，湿度大幅下降，细颗粒凝聚现象大为降低，所以对微粒的分离有较高难度。

   另外，高温时采用的设备材质、结构形式以及热膨胀等工程问题往往影响设备的有效正常运行。因此，高温除尘技术属于有较高难度且亟需开发的课题，是国内外一项跨世纪的高新技术。

    最近几年，先进国家美国、日本等在迅速发展滤筒除尘器，以取代传统的布袋除尘器。对于过滤面积对于过滤面积≥2000 m2的除尘器，国内尚未开发，一家美国公司曾在贵州炼铅厂设计制作的过滤面积为3000 m2的滤筒除尘器，最终也以失败告终。为适应电厂、冶炼、水泥、耐火材料、炼焦等行业高温烟尘处理的需要，特研发本项目。

六、技术内容

   随着国家对环保事业越来越重视，高品质的高温组合脉冲式滤筒除尘器需求量也在逐年提升，进行环保治理和旧除尘系统改造的厂家越来越多，据不完全统计，对于过滤面积≥2000 m2的除尘器。

   预计全国每年需要1500台左右。该设备的使用可大大改善生产车间环境，减少空气污染，具有很高的社会价值。本系统的除尘器质量价格比高，除尘效果好，清灰过程自动化，控制系统人性化，运输、安装、维修方便，必将具有良好的推广前景和较好的经济效益。   

    在冶金、电力、建材、化工等许多热加工行业的生产工艺中,常产生大量的高温烟气，不但浪费了大量的能源，同时污染了环境。随着国家对环保事业的要求越来越高，高品质除尘设备的需求量就越来越大。

   但在市场上可见的只有小规格的单机脉冲式滤筒除尘器，远不能满足这些行业对大过滤面积（8000 m2以上）滤筒除尘器的需求。因此，开发、研制新型的高温除尘技术和设备是当务之急。研究表明，这些高温烟气大都具有温度高、粒径细、成分复杂、烟气量大等特点，因此处理时对处理工艺和设备有较高的要求和一定的难度。

    目前，国内超过300℃以上的过滤式大面积滤筒除尘设备在工业生产中尚无应用实例。即使有高温烧结滤材,其价格都很昂贵。因此，先降温后除尘是当前高温除尘技术的首选方案。在目前节能减排的大趋势下,本项目还可回收部分热量以供它用。

    随着国家环境标准的严格贯彻，传统的静电除尘器，水膜除尘器等落后除尘工艺已逐渐被淘汰，仍在继续发挥作用的布袋除尘器，在美、日、德等国家也有被滤筒除尘器逐渐取代之势。

过滤面积≥2000 m2的滤筒除尘器，在国外是最近几年才开始出现的，出现之后发展迅速。在国内至今尚未开发成功。为促进环境技术的发展，填补这一领域的空缺，我公司开发高温大过滤面积的滤筒除尘器系统。

    随着国家对环保事业越来越重视，高品质的高温组合脉冲式滤筒除尘器需求量也在逐年提升，进行环保治理和旧除尘系统改造的厂家越来越多，据不完全统计，对于过滤面积≥2000 m2的除尘器预计全国每年需要1500台左右。该设备的使用可大大改善生产车间环境，减少空气污染，具有很高的社会价值。本系统的除尘器质量价格比高，除尘效果好，清灰过程自动化，控制系统人性化，运输、安装、维修方便，必将具有良好的推广前景和较好的经济效益。

    本除尘系统在研制过程中，经历了调研-计算-工艺设-结构设计-现场制作-运行试验-生产运行等阶段，历时1年。现在设备性能稳定，除尘效果良好，其排放空气完全达到国家标准（≤50mg/m3）。产品性能可靠，技术成熟，具备了转入中试生产的条本件。

     本除尘系统过滤精度≤5υm,设备阻力1500-1700Pa,滤筒使用寿命≥2年，本除尘系统的过滤面积是目前国内之最（8910m2）,是美国公司在国内最大滤筒除尘器的3倍，除尘效率≥99.3%,在技术指标、设备造价、运行维护、使用温度等方面均达到国际同类设备的先进水平。

 七、技术关键：

   1、降温系统：进入系统的焙烧填充料在350℃左右。如何设计一种高效降温系统，使之对外排放的温度低于80℃，是本项目的技术关键之一。本公司研制的降温装置是热管降温，热管的导热系数是铜的数万倍，具有降温效率高、体积小等优点，曾在高温冶炼的除尘系统上试用，收到了很好的效果。

   2、除尘系统：传统的布袋除尘器不能解决体积小、重量轻、效率高的问题，本公司跟踪国际上迅速发展起来的滤筒除尘器，具有过滤效率高（〉99.6%）、体积小（仅为布袋除尘器的1/3）、重量轻、使用寿命长（为布袋的3-4倍）等优点，滤筒除尘器采用聚酯纤维做原料，同样过滤面积的除尘系统，体积仅为布袋的1/3,寿命是布袋的4-10倍。本项目成果设备的清灰方式设定为定时离线脉冲自动循环清灰。

   3、高压大风量引风机：选用效率高、重量轻、噪音低的风机，使设备运行稳定，可靠。

   4、天车：采用现有产品，经过本公司对控制电路技术改进后，可实现多方向移动，操作更加方便、灵活，可实现远程遥控操作。

  本项目产品获得两项zhuanli：高温除尘装置ZL200720091036.0；大风量组合式滤筒除尘器ZL200720089129.X

   2007年通过省科技厅科技成果鉴定，专家鉴定一致认为该项目：设计合理、技术先进，拥有自主知识产权；经济、社会效益显著，整体达到国内领先、国际先进水平，建议尽快在多行业推广应用。

八、主要技术创新点：

   随着国家对环保事业的重视，高品质除尘设备的需求量越来越大。现代除尘器发展趋向结构简单、投资及运行成本低、效率高、占地面积小等。现在市场上可见得只有小规格的单机滤筒除尘器，因其设备容量小，还不能适应电厂、冶炼厂、钢厂等大型企业大面积（8000M2以上）除尘要求。

    为了克服不足，我公司近几年不断跟踪国际相关新技术，研发了大风量组合式滤筒除尘器。与国内外同类产品比较有以下创新点，如下：

    1、设计了大规模专用滤筒，比通常使用的单个滤筒最大过滤面积增加一倍，最大达到16.5㎡.过滤介质温度提高到120℃，除尘器过滤面积≥1810M2，处理风量455000M3/h。如此大的过滤面积和需用风量在国内还是首创。

    2、引入高导热性的传热元件—热管，是降温效率、系统体积均优于同类系统。

    3、为了适用于潮湿的 含尘气体选用了覆膜滤料，使滤料与水的接触角大于108°，使得附着于滤料表面的潮湿粉尘不粘滤料，易吹落，解决了潮湿粉尘结露粘料的问题；

    4、除尘器设置多个并联的除尘单元，实现骤室循环自动清灰功能；每个单元分成净气室和过滤室；每个除尘单元设置检测门，实现在线检修、更换滤筒等功能。

    5、设置降速风道，减小滤筒所受冲击力，延长使用寿命；

    6、滤筒架采用不锈钢法兰盘竖插式结构，在净化室松动螺杆，即可提起，更换滤筒方便。

    7、除尘器采用耐高温密封工艺，保证了使用温度；

    8、整个控制系统由主控制器系统、显示器系统、温控器系统、远端矩阵柜等部分组成。其处理芯片、数字化传感器均为先进的进口产品，数据准确，操作方便。

 在技术指标、设备价格和运行成本等方面，本除尘器均优于国内外同类产品，处于领先水平。

  总的来讲，在技术指标、设备造价和运行费用等方面，本除尘器均优于国内外同类产品。本除尘器在国内外同类产品中处于领先水平。

九、经济效益和社会效益

    以一台3150KVA的棕刚玉冶炼炉为例，治理前烟尘排放浓度为1553mg/m3，小时散发烟尘量为77kg/h，年运行按6000工时计算，全年向大气散发烟尘量465.9t/年。治理后，烟尘排放浓度为14mg/m3，小时散发烟尘量为0.7kg/h，全年向大气散发烟尘量4.2t/年，不到改造前排放量的1%，全年烟气排放消减量461.7t/年，烟气烟尘每小时可消减（粉尘回收）69.95kg，减排效率可达99%，节能环保效益十分显著。

    随着国家对环保事业的重视，进行环保治理和旧除尘系统改造的厂家越来越多。据不完全统计，全国有近400台刚玉冶炼炉需要治理。按我们的生产和销售能力，每年可制作本除尘器10台。每天平均售价200万元，年利税可达400万元。

   该设备的使用可大大改善生产车间环境，较少空气污染，具有很高的社会价值。本除尘器性价比高，除尘效果好，清灰过程自动化，运输、安装、维修方便，必将具有良好的推广前景和较好的经济效益。