预荷电袋式除尘技术在钢铁工业烟尘治理领域的发展前景
2023-01-16 11:54:00   来源：第一新闻网   评论：0 点击：

——专访：中钢集团天澄环保科技股份有限公司装备事业部部长徐尧

　　人物简介：徐尧，湖北罗田人，1983年6月出生，硕士，湖北省科技厅专家库专家，高级工程师，注册环保工程师，注册一级建造师，2005年就职于中钢集团天澄环保科技股份有限公司，在工业大气污染治理领域工作18年，主持实施国家级、省部级大型工业烟气净化EPC工程项目十余项，完成国家科技成果转化应用产值超过20亿，拥有丰富的技术及管理经验。

　　王毅与中钢集团天澄环保科技股份有限公司装备事业部部长徐尧先生共同探讨了预荷电袋式除尘技术的应用情况及发展前景。

　　王毅：非常感谢您参加我们的访谈。中国的钢铁企业是污染大户，在排放烟尘的过程中，会产生大量细微颗粒。现在大家对环境问题很敏感，按国家的规定，排放之前首先要经过除尘，现在市面上有一种预荷电袋式除尘新技术得到了迅速推广和应用，您作为工业烟尘污染治理领域的专家可以介绍一下预荷电袋式除尘技术的背景吗？

　　徐尧：目前，我国钢铁企业约4000余家，钢铁总产量为10余亿吨。钢铁炉窑3400余座，烟尘中微细粒子PM2.5排放量61.3万吨/年，占全国烟尘PM2.5排放总量的8%。与普通的粉尘相比，钢铁窑炉烟尘PM2.5具有粒径小、温度高、烟气量大、腐蚀性强的特点，其运动、捕集、附着、清灰、收集等方面都有特殊性，针对普通粉尘颗粒捕集的常规过滤材料和除尘技术难以适应超细粒子，伴随新环保法、新标准的全面执行，传统的袋式除尘技术、装备和材料难以实现PM2.5超细粒子的高效捕集和达标排放，钢铁行业将面临着新一轮环保改造和技术升级，研发PM2.5超细粒子高效过滤材料、控制技术与装备迫在眉睫。国家科技部“十二五”期间设立了863“钢铁窑炉烟尘PM2.5控制技术与装备”研发项目，而我们公司承担了这项任务，预荷电袋式除尘技术就是上述项目的重要科技成果。

　　王毅：我们知道目前除尘领域主要应用的是静电除尘技术和袋式除尘技术，对比这两种技术，预荷电袋式除尘技术又有那些特点呢？

　　徐尧：为了更好地说明预荷电袋式除尘技术的主要特点，我先向大家介绍下静电除尘技术和袋式除尘技术各自的优缺点。

　　静电除尘技术优点：

　　1. 适用于微粒控制，对粒径1~2μm的尘粒，效率可达99%。

　　2. 尘粒从气流中分离的能量，不是供给气流，而是直接供给尘粒的。和其它的高效除尘器相比，电除尘器的阻力较低。

　　3. 可以处理高温（在400℃以下）的气体，适用于大型的工程。

　　静电除尘技术缺点：

　　1. 设备庞大，占地面积大；耗用钢材多，一次投资大。

　　2. 结构较复杂，制造、安装的精度要求高；对粉尘的比电阻有一定要求。

　　袋式除尘技术优点：

　　1. 除尘效率高，一般在99%以上，对亚微米粒径的细尘有较高的分级除尘效率。

　　2. 结构比较简单，操作维护方便。在保证相同的除尘效率前提下，造价和运行费用低于电除尘器。

　　3. 处理气体量的范围大，并可处理非常高浓度的含尘气体。

　　袋式除尘技术缺点：

　　1. 不适于在高温状态下运行工作，当烟气温度超过260℃时，要对烟气进行降温处理，否则袋式除尘器的高温滤袋也变得不适应。

　　2. 当烟气中粉尘含水分重量超过25%以上时，粉尘易粘袋堵袋，造成清灰困难、阻力升高，过早失效损坏。

　　3. 不能在“结露”状态下工作。

　　预荷电袋式除尘技术充分发挥了静电除尘和袋式除尘的优点，有效地弥补了两种除尘技术的缺点，该技术是通过预荷电与袋式除尘有机结合的一种新型、高效的除尘技术。这种技术并不是静电除尘技术和袋式除尘技术的简单组合叠加，实际上它攻克了很多难题才使这两种不同原理的除尘技术“喜结连理”。通过荷电粉尘使袋式的过滤特性发生变化，产生新的过滤机理，提高滤袋过滤效率，同时又保护了滤袋。

　　预荷电袋式除尘技术的除尘效率不受烟气特性、粉尘比电阻等影响，排放浓度低。满足国家越来越严格的环保排放要求。运行阻力低，滤袋清灰周期时间长，具有节能功效。预荷电袋式除尘器滤袋的粉尘负荷量小，在荷电效应作用下，经过电场荷电后的粉尘排列有序且呈蓬松状态，滤袋形成的粉尘层对气流的阻力小，易于清灰，比常规袋式除尘器低500Pa的运行阻力，清灰周期时间是常规袋式除尘器4倍以上，降低设备的运行能耗。由于滤袋清灰周期的延长，从而清灰次数少，且滤袋粉尘透气性强、阻力低，滤袋的强度负荷小，从而大大延长滤料使用寿命，降低除尘器的运行、维护费用。

　　王毅：预荷电袋式除尘技术当前的应用情况和未来的发展前景如何？

　　徐尧：预荷电袋式除尘技术首次在鞍钢炼钢总厂三工区2台180T转炉上进行了工程应用示范，处理风量2×60万m3/h，于2014年12月初正式投运，经过长时间考验，粉尘排放持续稳定达标，预荷电袋式除尘器装置持续稳定，运行可靠。经具有CMA资质的第三方检测机构检测，颗粒物排放浓度＜10mg/m3，细颗粒物PM2.5捕集效率＞99.2%，实现了超低排放。除尘设备运行阻力700-950Pa（降低了40%以上），具有显著的节能效果。

　　2016年国家核准了新建山钢日照钢铁精品基地项目，该项目是我国钢铁结构调整试点，是国家打造绿色钢铁的重点示范项目。中钢天澄承接了该项目炼钢系统环境除尘（EPC）工程，而本人作为这个项目的负责人推动了预荷电袋式除尘技术在该项目中得到大规模工业化应用，项目新建预荷电袋式除尘系统共计11套，总处理风量达到915×104m³/h，合同金额高达12368.0762万元。新建预荷电袋式除尘系统包涵从各产（扬）尘点的吸尘罩开始到排放烟筒所有设施，主要由管网系统、除尘器本体、引风机、输灰系统、自动控制系统以及相配套的公辅设施。项目2019年全部投产后设备运行阻力长期小于1000Pa，比常规袋式除尘器低30%以上，节能效果显著，第三方检测机构进行检测，所有除尘系统排放指标均在2.6~5.6mg/Nm3，岗位粉尘低于8mg/Nm3，远低于国家超净排放标准，年减少粉尘排放约70000吨，经济环境效益十分显著。

　　上述两个项目显著的经济及环境效益示范作用，吸引了国内数十家钢铁企业采用这一先进技术，用户遍布全国各地。目前该技术在炼钢、烧结、球团、焦化等工序上应用广泛。该技术已建成使用近70台套，形成产值约14亿。

　　未来，随着国家对环保要求的不断提升，现有的除尘技术也将会迎来不断革新，而预荷电袋式除尘技术已经走在了最前沿，在大规模工程应用中实现了低能耗、低投入、超净化、超低排放等超前理念，取得了良好的经济效益、环境效益和社会效益，因此我认为在未来该技术一定会有更加广阔的市场应用前景。

　　王毅：谢谢徐尧专家，非常感谢。（王毅）