一、项目的背景与问题

随着国家钢铁行业超低排放的推进，颗粒物排放浓度小于10mg/m³已常态化，企业均面临着提效改造的需求。常规袋式除尘装置存在粉尘捕集效率低、运行压差高、改造难度大和周期长等问题，因此，市场亟需超低排放新的袋式除尘技术和产品。

为满足市场需求，研制了新的高效折叠滤筒技术和产品（图1）。由于折叠滤筒的特殊结构，在原有的袋式除尘器箱体中安装后可以增大2~3倍的过滤面积，大幅度降低了过滤风速，显著提高细颗粒物的过滤效率，降低设备的运行阻力，用户在不改造除尘器本体情况下，通过更换折叠滤筒，即可经济、快捷的完成超低排放提效改造。

图1   折叠滤筒

2019年在山西建龙烧结机尾烟气治理示范项目中，经第三方连续监测，粉尘排放浓度＜5mg/m³，运行阻力下降30%，为钢铁行业超低排放提供了成功案例。该技术2020入选工业和信息化部联合科技部、生态环境部《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录（2020年版）》、中国环境保护产业协会《2020年重点环境保护实用技术及示范工程名录》、《钢铁企业超低排放改造技术指南》。2020年荣获广东省名优高新技术产品。

二、解决问题的思路与技术方案

技术创新思路是：通过滤料折叠以增大过滤面积；采用纳米纤维面层、超细纤维面层或覆膜滤料，实现表面过滤以提高细颗粒物捕集效率（图2）；优化滤筒折叠数量和间距，提高滤筒清灰效果，增加滤筒长度，以提高滤筒除尘器处理大风量烟气的能力；通过滤筒加工装备的智能化改造，以提高滤筒的质量和产业化规模。

折叠滤筒是具有自主知识产权的新型除尘产品，有三大关键技术，分别是高效表面过滤材料、等距热熔绑带技术、螺旋金属骨架的无焊接技术。其中超高效过滤材料对颗粒物净化可达99.99%的过滤精度，对PM2.5的拦截率可达到99.9%。

图2 普通过滤与表面过滤净化效果对比

等距热熔绑带技术替代传统手工的胶水固定，将折叠滤筒的加工工艺精度大幅度提升，从结构上解决了传统折叠滤筒积灰和阻力高的问题。同时解决了因为胶水老化导致折叠滤筒破损失效难题，保障了折叠滤筒高效、低阻和长寿命。

折叠滤筒骨架的制作采用孔板无焊接螺旋咬合技术（图3），使得整个骨架无重叠、无毛刺，无焊痕，不会损伤滤料；金属骨架保持一定的开孔率，并具有刚性和高强度，垂直精度偏差可控制到小于1°；滤筒制作长度上取得了突破，可达到3米甚至4米，为在大风量除尘器上应用和传统袋式除尘器改造提供了过滤元件支撑。

图3  金属孔板无焊接螺旋咬合骨架

三、主要创新性成果

2019年经中国金属学会组织的成果评价，折叠滤筒整体技术水平达到国际先进，其中等距长折叠滤筒技术达到国际领先水平。主要创新成果包括：

1、开发了折叠滤筒专用针刺、水刺、耐高温高效过滤材料及其表面过滤技术，工程应用表明，颗粒物排放浓度长期稳定控制在10mg/m³以下。

2、 通过研发试验，针对不同烟气工况，研发了大折距、易清灰、超长度的折叠滤筒新产品。研发了等距热熔绑带技术，解决了传统折叠滤筒的清灰难、易破损的问题，保障了钢铁行业超低排放改造项目长期稳定达标运行。

3、开发了无毛刺、无焊痕螺旋式的骨架，解决了国际上长折叠滤筒的加工难题，研制了折叠滤筒自动化生产线，形成了产业规模。

五、应用情况与效果

近年来，折叠滤筒已广泛应用于钢铁工艺全流程，包括原料破碎与筛分、转运与输送、高炉出铁、烧结、炼焦、转炉炼钢等过程中的除尘和资源回收，产品分别在宝钢、马钢、重钢、日照钢铁、太钢、山西建龙、德龙新天铁、安阳钢铁等大中型钢铁企业中得到了广泛的应用，目前已经投运的除尘器100余台，已经成为钢铁企业超低排放改造项目的重大环保技术产品。

与传统袋式除尘技术对比，折叠滤筒技术在颗粒物排放、节能降耗、改造时间以及经济成本等方面表现出显著优势。在新建除尘器项目中可大幅度缩短工期，显著节省占地，综合经济成本较低。

2020年在上海宝钢转炉二次烟气治理项目中，创造了折叠滤筒最大风量的工程应用业绩，烟气量突破300万m³/h，净化后的颗粒物排放浓度小于10mg/m³，实现了超低排放。

山西某炼铁总厂原200m²烧结机机尾除尘器排放超标，为响应国家钢铁行业超低排放号召，经技术经济分析，决定采用折叠滤筒进行提标改造，除尘器中安装了2604根折叠滤筒，规格为Ф160×2400mm，项目于2019年3月20日投运（图4）。截至目前，除尘器已连续运行二年以上，风量稳定在610000m³/h,颗粒物浓度在线检测数据稳定在1.0-3.0mg/m³。进行第三方检测，颗粒物检测浓度均值2.5mg/m³。整个项目技改过程呈现了除尘器结构零改造、不停产、时间短等优势，改造后设备运行阻力比改造前降低30%以上，节能效果显著，每年可帮助用户节约电费70万元，得到了用户肯定，取得了环保和节能的双重效益。

图4  折叠滤筒在烧结超低排放除尘项目中应用

信息来源：广州市华滤环保设备有限公司