研究创新
高硅氧(改性)纤维覆膜滤料是项目单位自主研发创新、拥有自主知识产权的新型高性能无机纤维过滤材料,相关产品和技术达到国际先进水平,推动我国环保除尘行业技术进步,实现替代进口和出口创汇。主要创新点如下:
(1)超高温(260-300温度)超细高硅氧(改性)纤维研发
基于无机纤维物理化学性能提升研究,6μm超细高硅氧(改性)纤维窑炉熔炼协同半溶体拉伸纺丝技术,耐高温260-300℃,突破传统滤料的温度限值,酸后强力保留率>90%。实现原材料和制备技术国产化,补齐短板。
(2)高硅氧(改性)纤维滤料(基材)织造及整理技术
基于超细无机纤维的纱线膨化技术和滤料织造整理技术,膨化不匀率<1%,解决传统玻纤机织滤料可纺性差、强力流失等难题,能耗下降20%。国内首创的纵向阶梯式长效多功能整理技术,配套开发专用后整理配方,在纤维表面形成完整的保护膜,滤料理化性能10%以上。
(3)聚四氟乙烯微孔膜材热覆合技术
基于无机纤维基材的高温热覆膜技术,促进基材表面的PTFE介质与PTFE微孔薄膜在350℃以上高温半烧结状态下结合,实现透气和覆合牢度的最优组合。可去除95%以上的PM2.5微尘,实现<5mg/Nm³超低排放。项目成果获得发明专利4项、实用新型专利4项。获得中国创新创业大赛优秀奖,辽宁省科技创新计划立项支持。项目产品通过了中国环境科学学会、中国电力企业联合会的科技成果鉴定,技术水平达到国际领先。高温高硅氧(改性)纤维覆膜滤料荣获中国环境技术进步奖二等奖,荣获辽宁省专精特新产品奖。
应用案例
表1热电厂工况主要参数表
项目 | 参数 | |
1.应用行业及具体应用位置 | 电厂燃煤锅炉 | |
2.机组(MW) | 300 | |
3.锅炉形式及吨位/水泥窑尾吨位(t) | 循环流化床 | |
4.除尘器形式 | 电袋复合除尘器 | |
5.滤袋数量(条) | 12200/台 | |
6.进口处理风量(Nm³/h) | 805194 | |
7.工作温度区(℃) | 129℃-135℃ | |
8.清灰方式 | 离线清灰 | |
9.清灰设定方式以及清灰周期 | 反吹清灰 定阻:800Pa | |
10.脉冲喷吹或反吹压力(Mpa) | 0.3 | |
11.除尘器漏风率(%) | <2 | |
12.运行时间 | 2015年12月份投运 | |
13.出口粉尘浓度(mg/Nm³) | 合同值:≤20mg 在线监测:<3mg | |
14.滤料材质 | 高硅氧改性纤维覆膜滤料 | |
15.滤袋尺寸 | 370x40x3150 |
高硅氧(改性)纤维覆膜滤料目前已经在国内外市场全面推广应用,在燃煤电厂、中小锅炉、生物发电、水泥、钢铁等行业取得了良好的应用效果,部分产品远销国外,得到了国
内外客户的一致认同,为实现防霾治霾和促进工业企业节能减排做出了贡献。
案例一东北某热电厂
北方某热电厂300 MW机组,循环流化床锅炉烟气除尘。采用高硅氧覆膜滤袋12200套,规格370x40x3150mm,1#除尘器自2015年12月起炉,运行4年半。2019年9月实地技术回访,除尘器设置离线清灰,但一直是在线清灰。高硅氧滤袋整体运行平稳,除尘系统压差稳定在600 Pa左右,在线监测粉尘排放1-3mg/Nm³,实现小于5mg超低排放。
案例二北方某发电厂
北方某发电厂220 MW机组,采用电袋复合除尘器,使用高硅氧改性纤维覆膜滤袋9800套,规格370x40x3300mm。3#、5#除尘器自2015年10月起炉,运行3年半。2#、4#、6#除尘器自2016年2月起炉投运,设有离线清灰但是一直是在线清灰。2019年9月技术回访,滤袋运行平稳,除尘系统压差稳定在600 Pa左右,实际粉尘排放值为9mgNm³,满足20mg 排放要求。
表2北方某发电厂主要参数表
项目 | 参数 | ||
1.应用行业及具体应用位置 | 电厂燃煤锅炉 | ||
2.机组(MW) | 220 | ||
3.锅炉形式及吨位(t) | 循环流化床 | ||
4.除尘器形式 | 电袋复合除尘器 | ||
5.滤袋数量(条) | 9800/台 | ||
6.进口处理风量(Nm³/h) | 铭牌风量:870000 实际运行:792000 | ||
7.工作温度区(℃) | 150℃-160℃ | ||
8.清灰方式 | 设置离线清灰,但一直在线清灰 | ||
9.清灰设定方式以及清灰周期 | 反吹清灰 定阻:800Pa | ||
10.脉冲喷吹或反吹压力(Mpa) | 0.3 | ||
11.除尘器漏风率(%) | <2 | ||
12.运行时间 | 3#5#使用3年半,2#4#6#使用3年 | ||
13.出口粉尘浓度(mg/Nm³) | 合同值:≤20mg在线监测:<9mg | ||
14.滤料材质 | 高硅氧改性纤维覆膜滤料 | ||
15.滤袋尺寸 | 370x40x3300 |
案例三内蒙古某发电厂
内蒙古某发电厂135 MW机组,生产工艺:锅炉—电袋除尘器—半干法脱硫—袋式除尘器-烟囱。袋式除尘器的主阻力设计值≤1200 Pa,实际运行≤600 Pa,温度95℃-135℃之间,在线反吹清灰0.065-0.085 Mpa。采用φ130*8110mm高硅氧覆膜滤袋7296套。自2019年6月份起炉投产以来,系统压差≤600 Pa,滤袋运行稳定,实现了≤5mg/Nm³的超低粉尘排放。
表3内蒙古某发电厂主要参数表
项目 | 参数 |
1.应用行业及具体应用位置 | 电厂燃煤锅炉 |
2.机组(MW) | 135 |
3.锅炉形式及吨位(t) | 循环流化床 |
4.除尘器形式 | 布袋除尘器 |
5.进口处理风量(Nm³/h) | 977184 |
6.过滤面积(m²) | 24153 |
7.过滤风速(m/min) | 0.67 |
8.除尘器阻力/压差(pa) | 设计值:≤1200 实际运行:<600 |
9.工作温度区(℃) | 经常95℃ 最高135℃ |
10.清灰方式 | 在线 |
11.清灰设定方式以及清灰周期 | 脉冲速率5秒 |
12.脉冲喷吹或反吹压力(Mpa) | 反吹风0.065-0.085 |
13.除尘器漏风率(%) | <2 |
14.年运行时间(h) | 8000 |
15.出口粉尘浓度(mg/Nm³) | 合同值:<5mg 在线监测:<5mg |
16.烟气含硫量 | 1.5% |
17.生产工艺 | 锅炉-电袋除尘器-半干法脱硫-袋式除尘器 |
18.含氧量(%) | 6 |
19.滤袋材质 | 高硅氧改性纤维覆膜滤料 |
综述
项目单位面向工业环保领域对于高端滤材技术升级的战略需求,以超细玻纤制备等专利技术为基础,通过研发攻克了超高温超细高硅氧(改性)纤维制造技术和产品,研发了滤料制备及后整理技术,研制了滤料热覆膜加工技术和产品,突破了常规高温滤料耐温性、纤维表面保护、覆膜牢度和滤料均匀性的技术瓶颈。产品在耐高温性能、耐酸性能、过滤精度高、使用寿命长等方面显著提升,高效捕集PM2.5等微尘,填补国内空白并实现出口。
高硅氧(改性)纤维覆膜滤料已经成功应用于大型火力发电工程,广泛应用于全国各地的热电锅炉、垃圾焚烧、生物发电、水泥、钢铁等行业。符合国家产业政策的优先发展方向,开创了我国工业环保滤料新局面,显著提升我国环保滤料核心技术水平,为当前实施工业烟尘超低排放提供了关键材料保障,市场前景广阔。