一、课题来源与背景 该项目是郑州朴华科技有限公司根据国家环保治理行业需求,针对目前环境治理行业产品发展滞后现状,在国家环保部、省环保厅和省各地市环保局相关单位专家指导下,承担的国家科技部、河南省科技厅中小企业技术创新基金项目,合同编号为:10C26214104510.该项目产品主要应用于环保大气污染防治行业,为解决有色金属、冶金、建材、化工、电力、水泥、食品加工等行业作业时产生的大量粉尘对环境的污染问题,专门设计的一种结构更为科学合理,除尘效果更为优越的复合式除尘系统.其根据不同行业对除尘技术的要求,结合了干、湿式除尘技术的优点,能适应各种工况. 二、技术原理 进入21世纪,我国经济高速发展,公众对工作和生活环境的要求不断提高,有关法规更趋完善,执法力度将更为加强.工业防尘技术必须在高效、低耗、可靠、方便等方面达到一个新的水平.为此,我公司研究开发出一种新的多功能的复合除尘系统. 本系统是把旋风除尘、全自动潮湿气体净化系统和多功能复合除尘组合在一起的一种干湿相结合的除尘系统,主要有旋风除尘装置、多功能复合除尘机构、引风装置、振打装置、气液分离装置以及干燥装置、干粉熄灭装置和弹簧减压装置组成.整个系统的连接有主控制器、显示器、温控器、远端矩阵柜等组成.其处理芯片、数字化传感器选用先进的进口产品,数据准确,操作方便. 整个系统的工作过程如下: 含尘气体由旋风除尘器进风口进入旋风除尘系统内,在离心力的作用下,大颗粒粉尘被分离出来,在引风装置负压的作用下,产生的漩涡气流把细微粉尘通过混合气体进气管卷入复合式除尘系统内,由于漩涡气流流速比较高,且强气流容易冲击过滤元件,因此需要在过滤室内设置气流匀风板,将漩涡强气流分割成均布气流;在气体进入干式除尘前,在气液分离装置的作用下,把水分和气体分割开来,带有水分的粉尘则会经过加热装置,把粉尘干燥,直接进入下级进行干式除尘.经过净化后的洁净气体进入净气室,通过排风管道经引风装置排放到空气中. 随着过滤时间的延长,在过滤元件表面会形成一个粉尘层,导致过滤元件阻力的增大,这时电磁脉冲阀启动,将汽包里面的压缩气体经喷吹管射出,压缩空气通过文丘里引射管的扩充,均匀的进入过滤元件内腔,形成瞬间的正压,产生巨大的振动与鼓胀,使沉积在过滤元件上的粉尘脱落,减少了过滤阻力,保证过滤效率. 经过一段时间的运行,在储灰筒和积尘灰斗中会储存部分粉尘,这时利用在复合除尘系统下方安装的螺旋输送器,将旋风一级除尘系统和多功能复合除尘系统的灰尘均匀的输送到指定的位置,可以实现均匀卸料,避免在卸灰的同时,产生气体泄漏的现象.当遇到潮湿性粉尘或者粉尘结团、沉积于灰斗壁上时,积尘灰斗底部的振打装置启动,在激振力的作用下,灰尘会顺畅的进入螺旋输送器,被输送出去.本项目针对那些带有火星或易燃的气体,特配备一种干粉熄灭装置,来自动熄灭火星或易燃气体,从而来保证除尘系统中的过滤元件的寿命和整个除尘系统的安全性能. 本项目为了预防易爆气体,特配备一种弹簧减压装置,此装置通过减压的措施降低整个系统压力来避免爆炸,增加整个系统的安全系数. 三、性能指标 1.除尘形式:干湿相结合 2.系统出口温度:≤100℃; 3.滤筒规格:φ325mm*φ210mm*1250mm; 4.过滤元件: 64~540个; 5.过滤面积:768~8910m2; 6.处理风量:60000~460000m3/h ;7.滤料孔径:≤5um;8.除尘效率:≥99.6%;9.压缩空气压力:0.5~0.7mpa;10.设备阻力:≤1600 pa. 四、技术的创造性与先进性 本产品是一种为了满足冶金、电力、水泥、化工等部门的急需而专门设计的一种结构更为科学合理,除尘效果更为优越的复合式除尘系统.本项目功能齐全、过滤面积大、过滤精度高、自动化程度高且操作、维修方便,特别是新型滤料的开发,清灰技术的完善,控制技术的飞跃发展等,使复合式除尘器的滤料寿命延长,故障率降低,清灰控制可靠,不仅弥补市场上的单一化、特殊工况无法有效保证达标排放、干湿无法结合除尘技术的不足,而且能够减少工业粉尘排放,利于国家的节能减排的快速发展. 1、 应用创新: 实现一种市场全新的可代替其它的产品,将解决一直以来市场对这种产品的需求和使用范围广泛,如电厂、冶炼、水泥、耐火材料、炼焦等行业高温、潮湿、微粉烟尘处理的需要等,它以其绝对的性价比冲击现有的除尘技术,将在最近几年内实现全面替代.从而来达到国内领先、填补空白.将会在大的钢厂、电厂、冶炼厂等大型企业大面积的除尘占主导地位,将大幅度的代替布袋、静电除尘和水膜除尘. 2、技术创新: (1)本项目是把旋风分离除尘、全自动潮湿气体净化系统和多功能复合除尘器组合在一起的一种干湿相结合的除尘系统,既可处理干性气体,也可对潮湿性气体进行处理.除尘效率高.含尘气体由管道进风口进入一级旋风除尘器进行预除尘,进过预处理的气体再进入二级脉冲式除尘器除尘,净化效率能达到99.99%以上. (2)本系统配备有干燥装置,可对那些轻、细而又黏性大的气体进行干燥处理,实现干式除尘效果,除尘器出口的气体含尘浓度低于30mg/m3,最低能低于5mg/m3. (3)本项目针对那些带有火星或易燃的气体,特配备一种干粉熄灭装置(可对那些带有火星或易燃的含尘气体,进行净化),保证除尘系统中的过滤元件的寿命和除尘系统的安全性. (4)本项目为了预防易爆气体,特配备一种减压装置,降低整个系统压力来避免爆炸,从而增加系统的安全系数. 3、工艺创新: 本复合除尘系统成功结合了干式除尘系统:旋风一级除尘系统和多功能复合除尘系统(包括湿法的结合),从而实现干法与湿法的同时进行,达到干湿两除尘互不干扰,相互补充. 4、 结构创新: 复合式除尘系主要包括一套旋风一级除尘装置,一套多功能复合除尘机构、一套引风装置,一套振打装置、一套气液分离装置,一套干燥装置,一套干粉熄灭装置和一套弹簧减压装置等系统组成.整个系统的连接由主控制器系统,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.本系统是把旋风除尘、全自动潮湿气体净化系统和多功能复合除尘组合在一起的一种干湿相结合的除尘系统. 五、技术成熟程度,适用范围和安全性 本公司自主研发的"复合式除尘系统",采用目前先进的旋风除尘、全自动潮湿气体净化系统和多功能复合除尘组合在一起的一种干湿相结合的除尘系统,即可处理干性气体,也可对潮湿性气体进行处理,同时具备防火净化和防爆减压功能. 本除尘系统自开始研制至今,我们做了大量、细致的计算、试验工作,积累了宝贵的经验,对设备进行了一次次的改进和优化,并在钢厂和冶炼厂进行试用.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.产品性能可靠,技术成熟,具备了转入批量生产的条件.本公司的复合式除尘系统已经获得了国家实用新型专利证书(ZL200920088440.1).同时通过了河南省科学技术情报院查新检索,未见到与本项目技术特征相同的报道,产品技术处于国内首创;已通过河南省质量技术监督局检测,各项指标均符合设计要求. 本系统先后在安钢集团舞阳钢厂、河南煤化工集团、河南天方药业、中钢研集团山东微山湖稀土矿、神木三福电极等企业进行了使用,取得了良好的效果,得到了客户的认可和好评. 六、应用情况及存在的问题: 我国对环境保护的重视也是近几年才开始,目前我国环境保护整体水平与国外相同行业相比还是比较落后,客观原因造成该系统在使用过程中存在以下问题: 1、一些企业基层操作人员对工作模式的变化有一个缓慢接受过程,造成系统的效果不能立竿见影. 2、部分企业缺乏对设备维修人员的基本技术培训,对系统中部分配件的识别还需要一定的时间. 3、积极加快产品的推广和技术升级,使产品能大力推广开来,同时还需要继续扩大用户使用量,通过用户反馈来继续提高或修正系统相关功能,以让系统更加适合实际工作需要.