研究創(chuàng)新
高硅氧(改性)纖維覆膜濾料是項(xiàng)目單位自主研發(fā)創(chuàng)新、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型高性能無機(jī)纖維過濾材料,相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,推動(dòng)我國(guó)環(huán)保除塵行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)替代進(jìn)口和出口創(chuàng)匯。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下:
(1)超高溫(260-300溫度)超細(xì)高硅氧(改性)纖維研發(fā)
基于無機(jī)纖維物理化學(xué)性能提升研究,6μm超細(xì)高硅氧(改性)纖維窯爐熔煉協(xié)同半溶體拉伸紡絲技術(shù),耐高溫260-300℃,突破傳統(tǒng)濾料的溫度限值,酸后強(qiáng)力保留率>90%。實(shí)現(xiàn)原材料和制備技術(shù)國(guó)產(chǎn)化,補(bǔ)齊短板。
(2)高硅氧(改性)纖維濾料(基材)織造及整理技術(shù)
基于超細(xì)無機(jī)纖維的紗線膨化技術(shù)和濾料織造整理技術(shù),膨化不勻率<1%,解決傳統(tǒng)玻纖機(jī)織濾料可紡性差、強(qiáng)力流失等難題,能耗下降20%。國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的縱向階梯式長(zhǎng)效多功能整理技術(shù),配套開發(fā)專用后整理配方,在纖維表面形成完整的保護(hù)膜,濾料理化性能10%以上。
(3)聚四氟乙烯微孔膜材熱覆合技術(shù)
基于無機(jī)纖維基材的高溫?zé)岣材ぜ夹g(shù),促進(jìn)基材表面的PTFE介質(zhì)與PTFE微孔薄膜在350℃以上高溫半燒結(jié)狀態(tài)下結(jié)合,實(shí)現(xiàn)透氣和覆合牢度的最優(yōu)組合。可去除95%以上的PM2.5微塵,實(shí)現(xiàn)<5mg/Nm3超低排放。項(xiàng)目成果獲得發(fā)明專利4項(xiàng)、實(shí)用新型專利4項(xiàng)。獲得中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽優(yōu)秀獎(jiǎng),遼寧省科技創(chuàng)新計(jì)劃立項(xiàng)支持。項(xiàng)目產(chǎn)品通過了中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)的科技成果鑒定,技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先。高溫高硅氧(改性)纖維覆膜濾料榮獲中國(guó)環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),榮獲遼寧省專精特新產(chǎn)品獎(jiǎng)。
應(yīng)用案例
表1熱電廠工況主要參數(shù)表
項(xiàng)目 | 參數(shù) | |
1.應(yīng)用行業(yè)及具體應(yīng)用位置 | 電廠燃煤鍋爐 | |
2.機(jī)組(MW) | 300 | |
3.鍋爐形式及噸位/水泥窯尾噸位(t) | 循環(huán)流化床 | |
4.除塵器形式 | 電袋復(fù)合除塵器 | |
5.濾袋數(shù)量(條) | 12200/臺(tái) | |
6.進(jìn)口處理風(fēng)量(Nm3/h) | 805194 | |
7.工作溫度區(qū)(℃) | 129℃-135℃ | |
8.清灰方式 | 離線清灰 | |
9.清灰設(shè)定方式以及清灰周期 | 反吹清灰 定阻:800Pa | |
10.脈沖噴吹或反吹壓力(Mpa) | 0.3 | |
11.除塵器漏風(fēng)率(%) | <2 | |
12.運(yùn)行時(shí)間 | 2015年12月份投運(yùn) | |
13.出口粉塵濃度(mg/Nm3) | 合同值:≤20mg 在線監(jiān)測(cè):<3mg | |
14.濾料材質(zhì) | 高硅氧改性纖維覆膜濾料 | |
15.濾袋尺寸 | 370x40x3150 |
高硅氧(改性)纖維覆膜濾料目前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)全面推廣應(yīng)用,在燃煤電廠、中小鍋爐、生物發(fā)電、水泥、鋼鐵等行業(yè)取得了良好的應(yīng)用效果,部分產(chǎn)品遠(yuǎn)銷國(guó)外,得到了國(guó)
內(nèi)外客戶的一致認(rèn)同,為實(shí)現(xiàn)防霾治霾和促進(jìn)工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排做出了貢獻(xiàn)。
案例一東北某熱電廠
北方某熱電廠300 MW機(jī)組,循環(huán)流化床鍋爐煙氣除塵。采用高硅氧覆膜濾袋12200套,規(guī)格370x40x3150mm,1#除塵器自2015年12月起爐,運(yùn)行4年半。2019年9月實(shí)地技術(shù)回訪,除塵器設(shè)置離線清灰,但一直是在線清灰。高硅氧濾袋整體運(yùn)行平穩(wěn),除塵系統(tǒng)壓差穩(wěn)定在600 Pa左右,在線監(jiān)測(cè)粉塵排放1-3mg/Nm3,實(shí)現(xiàn)小于5mg超低排放。
案例二北方某發(fā)電廠
北方某發(fā)電廠220 MW機(jī)組,采用電袋復(fù)合除塵器,使用高硅氧改性纖維覆膜濾袋9800套,規(guī)格370x40x3300mm。3#、5#除塵器自2015年10月起爐,運(yùn)行3年半。2#、4#、6#除塵器自2016年2月起爐投運(yùn),設(shè)有離線清灰但是一直是在線清灰。2019年9月技術(shù)回訪,濾袋運(yùn)行平穩(wěn),除塵系統(tǒng)壓差穩(wěn)定在600 Pa左右,實(shí)際粉塵排放值為9mgNm3,滿足20mg 排放要求。
表2北方某發(fā)電廠主要參數(shù)表
項(xiàng)目 | 參數(shù) | ||
1.應(yīng)用行業(yè)及具體應(yīng)用位置 | 電廠燃煤鍋爐 | ||
2.機(jī)組(MW) | 220 | ||
3.鍋爐形式及噸位(t) | 循環(huán)流化床 | ||
4.除塵器形式 | 電袋復(fù)合除塵器 | ||
5.濾袋數(shù)量(條) | 9800/臺(tái) | ||
6.進(jìn)口處理風(fēng)量(Nm3/h) | 銘牌風(fēng)量:870000 實(shí)際運(yùn)行:792000 | ||
7.工作溫度區(qū)(℃) | 150℃-160℃ | ||
8.清灰方式 | 設(shè)置離線清灰,但一直在線清灰 | ||
9.清灰設(shè)定方式以及清灰周期 | 反吹清灰 定阻:800Pa | ||
10.脈沖噴吹或反吹壓力(Mpa) | 0.3 | ||
11.除塵器漏風(fēng)率(%) | <2 | ||
12.運(yùn)行時(shí)間 | 3#5#使用3年半,2#4#6#使用3年 | ||
13.出口粉塵濃度(mg/Nm3) | 合同值:≤20mg在線監(jiān)測(cè):<9mg | ||
14.濾料材質(zhì) | 高硅氧改性纖維覆膜濾料 | ||
15.濾袋尺寸 | 370x40x3300 |
案例三內(nèi)蒙古某發(fā)電廠
內(nèi)蒙古某發(fā)電廠135 MW機(jī)組,生產(chǎn)工藝:鍋爐—電袋除塵器—半干法脫硫—袋式除塵器-煙囪。袋式除塵器的主阻力設(shè)計(jì)值≤1200 Pa,實(shí)際運(yùn)行≤600 Pa,溫度95℃-135℃之間,在線反吹清灰0.065-0.085 Mpa。采用φ130*8110mm高硅氧覆膜濾袋7296套。自2019年6月份起爐投產(chǎn)以來,系統(tǒng)壓差≤600 Pa,濾袋運(yùn)行穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)了≤5mg/Nm3的超低粉塵排放。
表3內(nèi)蒙古某發(fā)電廠主要參數(shù)表
項(xiàng)目 | 參數(shù) |
1.應(yīng)用行業(yè)及具體應(yīng)用位置 | 電廠燃煤鍋爐 |
2.機(jī)組(MW) | 135 |
3.鍋爐形式及噸位(t) | 循環(huán)流化床 |
4.除塵器形式 | 布袋除塵器 |
5.進(jìn)口處理風(fēng)量(Nm3/h) | 977184 |
6.過濾面積(m2) | 24153 |
7.過濾風(fēng)速(m/min) | 0.67 |
8.除塵器阻力/壓差(pa) | 設(shè)計(jì)值:≤1200 實(shí)際運(yùn)行:<600 |
9.工作溫度區(qū)(℃) | 經(jīng)常95℃ 最高135℃ |
10.清灰方式 | 在線 |
11.清灰設(shè)定方式以及清灰周期 | 脈沖速率5秒 |
12.脈沖噴吹或反吹壓力(Mpa) | 反吹風(fēng)0.065-0.085 |
13.除塵器漏風(fēng)率(%) | <2 |
14.年運(yùn)行時(shí)間(h) | 8000 |
15.出口粉塵濃度(mg/Nm3) | 合同值:<5mg 在線監(jiān)測(cè):<5mg |
16.煙氣含硫量 | 1.5% |
17.生產(chǎn)工藝 | 鍋爐-電袋除塵器-半干法脫硫-袋式除塵器 |
18.含氧量(%) | 6 |
19.濾袋材質(zhì) | 高硅氧改性纖維覆膜濾料 |
綜述
項(xiàng)目單位面向工業(yè)環(huán)保領(lǐng)域?qū)τ诟叨藶V材技術(shù)升級(jí)的戰(zhàn)略需求,以超細(xì)玻纖制備等專利技術(shù)為基礎(chǔ),通過研發(fā)攻克了超高溫超細(xì)高硅氧(改性)纖維制造技術(shù)和產(chǎn)品,研發(fā)了濾料制備及后整理技術(shù),研制了濾料熱覆膜加工技術(shù)和產(chǎn)品,突破了常規(guī)高溫濾料耐溫性、纖維表面保護(hù)、覆膜牢度和濾料均勻性的技術(shù)瓶頸。產(chǎn)品在耐高溫性能、耐酸性能、過濾精度高、使用壽命長(zhǎng)等方面顯著提升,高效捕集PM2.5等微塵,填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白并實(shí)現(xiàn)出口。
高硅氧(改性)纖維覆膜濾料已經(jīng)成功應(yīng)用于大型火力發(fā)電工程,廣泛應(yīng)用于全國(guó)各地的熱電鍋爐、垃圾焚燒、生物發(fā)電、水泥、鋼鐵等行業(yè)。符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的優(yōu)先發(fā)展方向,開創(chuàng)了我國(guó)工業(yè)環(huán)保濾料新局面,顯著提升我國(guó)環(huán)保濾料核心技術(shù)水平,為當(dāng)前實(shí)施工業(yè)煙塵超低排放提供了關(guān)鍵材料保障,市場(chǎng)前景廣闊。