研究創新
高硅氧(改性)纖維覆膜濾料是項目單位自主研發創新、擁有自主知識產權的新型高性能無機纖維過濾材料,相關產品和技術達到國際先進水平,推動我國環保除塵行業技術進步,實現替代進口和出口創匯。主要創新點如下:
(1)超高溫(260-300溫度)超細高硅氧(改性)纖維研發
基于無機纖維物理化學性能提升研究,6μm超細高硅氧(改性)纖維窯爐熔煉協同半溶體拉伸紡絲技術,耐高溫260-300℃,突破傳統濾料的溫度限值,酸后強力保留率>90%。實現原材料和制備技術國產化,補齊短板。
(2)高硅氧(改性)纖維濾料(基材)織造及整理技術
基于超細無機纖維的紗線膨化技術和濾料織造整理技術,膨化不勻率<1%,解決傳統玻纖機織濾料可紡性差、強力流失等難題,能耗下降20%。國內首創的縱向階梯式長效多功能整理技術,配套開發專用后整理配方,在纖維表面形成完整的保護膜,濾料理化性能10%以上。
(3)聚四氟乙烯微孔膜材熱覆合技術
基于無機纖維基材的高溫熱覆膜技術,促進基材表面的PTFE介質與PTFE微孔薄膜在350℃以上高溫半燒結狀態下結合,實現透氣和覆合牢度的最優組合。可去除95%以上的PM2.5微塵,實現<5mg/Nm3超低排放。項目成果獲得發明專利4項、實用新型專利4項。獲得中國創新創業大賽優秀獎,遼寧省科技創新計劃立項支持。項目產品通過了中國環境科學學會、中國電力企業聯合會的科技成果鑒定,技術水平達到國際領先。高溫高硅氧(改性)纖維覆膜濾料榮獲中國環境技術進步獎二等獎,榮獲遼寧省專精特新產品獎。
應用案例
表1熱電廠工況主要參數表
項目 | 參數 | |
1.應用行業及具體應用位置 | 電廠燃煤鍋爐 | |
2.機組(MW) | 300 | |
3.鍋爐形式及噸位/水泥窯尾噸位(t) | 循環流化床 | |
4.除塵器形式 | 電袋復合除塵器 | |
5.濾袋數量(條) | 12200/臺 | |
6.進口處理風量(Nm3/h) | 805194 | |
7.工作溫度區(℃) | 129℃-135℃ | |
8.清灰方式 | 離線清灰 | |
9.清灰設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.除塵器漏風率(%) | <2 | |
12.運行時間 | 2015年12月份投運 | |
13.出口粉塵濃度(mg/Nm3) | 合同值:≤20mg 在線監測:<3mg | |
14.濾料材質 | 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在國內外市場全面推廣應用,在燃煤電廠、中小鍋爐、生物發電、水泥、鋼鐵等行業取得了良好的應用效果,部分產品遠銷國外,得到了國
內外客戶的一致認同,為實現防霾治霾和促進工業企業節能減排做出了貢獻。
案例一東北某熱電廠
北方某熱電廠300 MW機組,循環流化床鍋爐煙氣除塵。采用高硅氧覆膜濾袋12200套,規格370x40x3150mm,1#除塵器自2015年12月起爐,運行4年半。2019年9月實地技術回訪,除塵器設置離線清灰,但一直是在線清灰。高硅氧濾袋整體運行平穩,除塵系統壓差穩定在600 Pa左右,在線監測粉塵排放1-3mg/Nm3,實現小于5mg超低排放。
案例二北方某發電廠
北方某發電廠220 MW機組,采用電袋復合除塵器,使用高硅氧改性纖維覆膜濾袋9800套,規格370x40x3300mm。3#、5#除塵器自2015年10月起爐,運行3年半。2#、4#、6#除塵器自2016年2月起爐投運,設有離線清灰但是一直是在線清灰。2019年9月技術回訪,濾袋運行平穩,除塵系統壓差穩定在600 Pa左右,實際粉塵排放值為9mgNm3,滿足20mg 排放要求。
表2北方某發電廠主要參數表
項目 | 參數 | ||
1.應用行業及具體應用位置 | 電廠燃煤鍋爐 | ||
2.機組(MW) | 220 | ||
3.鍋爐形式及噸位(t) | 循環流化床 | ||
4.除塵器形式 | 電袋復合除塵器 | ||
5.濾袋數量(條) | 9800/臺 | ||
6.進口處理風量(Nm3/h) | 銘牌風量:870000 實際運行:792000 | ||
7.工作溫度區(℃) | 150℃-160℃ | ||
8.清灰方式 | 設置離線清灰,但一直在線清灰 | ||
9.清灰設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.除塵器漏風率(%) | <2 | ||
12.運行時間 | 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在線監測:<9mg | ||
14.濾料材質 | 高硅氧改性纖維覆膜濾料 | ||
15.濾袋尺寸 | 370x40x3300 |
案例三內蒙古某發電廠
內蒙古某發電廠135 MW機組,生產工藝: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計值≤1200 Pa,實際運行≤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月份起爐投產以來,系統壓差≤600 Pa,濾袋運行穩定,實現了≤5mg/Nm3的超低粉塵排放。
表3內蒙古某發電廠主要參數表
項目 | 參數 |
1.應用行業及具體應用位置 | 電廠燃煤鍋爐 |
2.機組(MW) | 135 |
3.鍋爐形式及噸位(t) | 循環流化床 |
4.除塵器形式 | 布袋除塵器 |
5.進口處理風量(Nm3/h) | 977184 |
6.過濾面積(m2) | 24153 |
7.過濾風速(m/min) | 0.67 |
8.除塵器阻力/壓差(pa) | 設計值:≤1200 實際運行:<600 |
9.工作溫度區(℃) | 經常95℃ 最高135℃ |
10.清灰方式 | 在線 |
11.清灰設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0.065-0.085 |
13.除塵器漏風率(%) | <2 |
14.年運行時間(h) | 8000 |
15.出口粉塵濃度(mg/Nm3) | 合同值:<5mg 在線監測:<5mg |
16.煙氣含硫量 | 1.5% |
17.生產工藝 | 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 | 高硅氧改性纖維覆膜濾料 |
綜述
項目單位面向工業環保領域對于高端濾材技術升級的戰略需求,以超細玻纖制備等專利技術為基礎,通過研發攻克了超高溫超細高硅氧(改性)纖維制造技術和產品,研發了濾料制備及后整理技術,研制了濾料熱覆膜加工技術和產品,突破了常規高溫濾料耐溫性、纖維表面保護、覆膜牢度和濾料均勻性的技術瓶頸。產品在耐高溫性能、耐酸性能、過濾精度高、使用壽命長等方面顯著提升,高效捕集PM2.5等微塵,填補國內空白并實現出口。
高硅氧(改性)纖維覆膜濾料已經成功應用于大型火力發電工程,廣泛應用于全國各地的熱電鍋爐、垃圾焚燒、生物發電、水泥、鋼鐵等行業。符合國家產業政策的優先發展方向,開創了我國工業環保濾料新局面,顯著提升我國環保濾料核心技術水平,為當前實施工業煙塵超低排放提供了關鍵材料保障,市場前景廣闊。