我國袋式除塵器制造技術的發展

陳國忠，肖衛芳，金建國，嚴紅春

（科林環保裝備股份有限公司，江蘇 蘇州 215021）

我國袋式除塵器制造技術的發展

陳國忠，肖衛芳，金建國，嚴紅春

（科林環保裝備股份有限公司，江蘇 蘇州 215021）

論述并分析了袋式除塵器的制造及裝備、管理；針對袋式除塵器產品、技術等方面存在的主要問題提出了對策建議；闡述了袋式除塵器制造技術的發展趨勢。

袋式除塵器；制造技術；發展趨勢

1 概述

袋式除塵器因其特殊的過濾除塵機理，比其他高效除塵器具有更高的除塵效率和對細顆粒物更好的捕集效果。同時，袋式除塵器還具有多污染物協同控制功效，因而越來越受到用戶的青睞和關注。隨著袋式除塵技術的不斷進步，袋式除塵器對于煙氣的高溫、高濕、高粉塵濃度以及吸濕性粉塵、磨琢性粉塵、易燃易爆粉塵有了更強的適應性，并在清灰、過濾效率、能耗、故障維修等應用方面達到了更高的水平。顆粒物排放濃度可連續穩定在20mg/m3甚至10mg/m3以下。因此在國家加大節能減排力度和增加環境保護投入之際，我國的袋式除塵行業呈現出了持續穩步的發展態勢，在火力發電、垃圾焚燒、鋼鐵、水泥等行業都有了良好的業績。

2 袋式除塵器的制造與裝備

2.1 濾袋加工技術

濾袋是袋式除塵器的關鍵部件，從設計、制造到安裝的構思、加工工藝、安裝方法等，都必須圍繞如何降低粉塵排放濃度、降低阻力和延長濾袋使用壽命這三大目標開展工作。

袋式除塵器過去的固袋方式是采用綁扎或螺栓壓緊的方式，濾袋接口存在泄漏，會導致煙氣短路。新的濾袋固定方式嚴格控制了花板的袋孔及袋口的加工尺寸，依靠彈性元件使袋口外側的凹槽嵌入袋孔內，二者緊密配合，密封性更好，解決了濾袋接口處的泄漏問題。

（1）濾袋上端彈簧漲圈式接口的尺寸精度十分重要。彈簧鋼帶都已實現了模具沖制，保證彈簧漲圈的直徑公差在允許的公差范圍內，這樣縫制的濾袋在與花板孔裝配時松緊一致，保證濾袋接口“零”泄漏，且在維修更換濾袋時快捷簡便。

（2）濾袋袋身縫制從原來的手動三線縫紉發展到自動三線縫紉，又推出自動熱熔生產。圖1為專用自動熱熔濾袋生產線，其杜絕了三線縫紉針孔可能產生的粉塵泄漏風險，同時克服了縫線強度與濾料強度不一致所造成的濾袋提前失效和濾袋使用壽命短的問題。而且自動熱熔生產線自動化程度高，減輕了工人勞動強度，大大提高了生產率，濾袋的直徑尺寸更穩定，質量更易保證。

（3）濾袋底端采用加固環布及雙底縫制，更加有利于延長濾袋的使用壽命。

圖1 專用自動熱熔濾袋生產線

2.2 袋籠自動焊接

用于從內部支撐濾袋的袋籠為多筋圓形或橢圓形結構。袋籠表面的光滑度、袋籠的垂直度十分重要，需要在專門的自動焊接生產線上才能保證。圖2為氣動多點自動焊接袋籠生產線。集裝箱式袋籠氣動多點自動碰焊生產線可用于現場加工，以減少運輸和搬運造成的袋籠損壞，并可降低運輸成本。

圖3為袋籠箍自動圓圈機，與原來采用芯棒在車床上繞圈加工的方式相比，大大提高了袋籠生產線的質量和產能。制好的箍在氣動自動碰焊機上焊接，熔點牢、成形光滑，無需再打磨。

圖2 氣動多點自動焊接袋籠生產線

圖3 袋籠箍自動圓圈機

2.3 數控沖床和激光切割機制作花板

花板的作用是安裝濾袋并將含塵氣體與干凈氣體隔離。加工花板孔的傳統方法是采用人工劃線、定位、鉆小孔后，再采用動力頭進行機械锪孔或人工沖孔加工。但該加工方式速度慢、效率低，且較容易出現質量問題，孔的尺寸和位置往往達不到精度要求。目前對花板孔的制作已大多采用數控沖床沖制的冷加工工藝，使花板孔的直徑公差、位置度和平整度有了嚴格的保證。科林環保公司在十年前就采用了數控激光切割機加工花板孔（見圖4），解決了高爐煤氣干法袋式除塵器厚花板（? =12～18mm）無法沖制的難題，并且無需加工沖制模具，精度高，市場響應速度快。

圖4 花板數控激光切割機

2.4 數控鉆銑加工中心用于噴吹管制作

噴吹管的作用是在脈沖閥得到噴吹指令打開后，將分氣箱（氣包）內的壓縮空氣均勻地分配到每條濾袋內。噴吹管的每一個噴孔（嘴）與濾袋垂直對中是保證濾袋使用壽命的關鍵。噴孔（嘴）的原始加工方法是在鉆模上鉆孔，受鉆模本身的加工精度和定位銷間隙的影響，孔間距存在一定的誤差。現在噴吹管的制作方式是在數控鉆銑加工中心上加工（見圖5），實現了一次裝夾完成全部鉆孔加工，保證了孔與孔的間距誤差小于0.2mm，并保證了孔與基準面的垂直度。

圖5 數控鉆銑加工中心

2.5 數控相貫線剖口割孔一體機用于分氣箱制造

分氣箱（氣包）需承受一定的壓力，焊接前的剖口工序十分重要。傳統的方法是人工劃線后用割炬火焰割孔，再用割炬火焰倒角作為剖口，工作分兩次完成，還要用砂輪機將坑坑洼洼的割孔面磨至金屬光澤露出，才能轉入拼裝、焊接工序。現在科林環保公司已創新了該工藝裝備，采用專用的數控相貫線剖口割孔一體機（見圖6），可一次完成割孔和剖口兩道工序，氣割面光滑，砂磨省時省力，且割孔尺寸和間距精準。

圖6 數控相貫線剖口割孔一體機

2.6 箱板焊接采用對接拼板自動焊機

袋式除塵器的箱體要承受一定的負壓，因此，箱板拼接的焊縫必須不漏氣且有相當好的強度。以前采用拼縫二面倒角后雙面焊接的工藝完成加工。現在，有實力的企業采用了對接拼板自動焊機來焊接箱板（見圖7），其拼縫無需剖口，只需按要求在拼縫處留適當間隙并使用銅襯墊，然后單面焊雙面成形。該工藝的焊縫合格率高、強度好、外觀漂亮。

圖7 對接拼板自動焊機

2.7 “零”泄漏煙氣切換閥測試臺

對于窯爐煙氣凈化用袋式除塵器，為了避免超高溫、超低溫、含油霧、高水分煙氣危害濾袋，往往在袋式除塵器的入口處設置旁路閥，旁路閥的密封性能至關重要，要求達到“零”泄漏，否則除塵系統出口的煙塵排放濃度將無法達標。

旁路閥通常采用雙層閥板結構。為確保旁路閥實現“零”泄漏，有專門設計的測試臺（見圖8），通過模擬現場使用情況將閥板關閉后通入壓力，通過轉子流量計計量閥板單位時間的漏氣量，并由此推算出實際使用時的漏氣量，保證每個出廠的旁路閥都實現煙塵“零”泄漏。

2.8 機器人焊接

機器人焊接以其焊接質量好而穩、速度快，可連續24小時工作等諸多優點，已在很多行業得到應用。目前，袋式除塵行業中，一些大型制造企業也出現了焊接機器人（見圖9）。將焊接機器人用于除塵器的筒體焊接、分氣箱及關鍵部件的焊接，取得了較為理想的效果，目前通過工裝、轉臺、輔助工夾具的配置，正逐步實現在更多的產品、部件上應用此項工藝。

圖9 焊接機器人

2.9 材料預處理

拋丸和噴砂是對金屬進行材料預處理以防設備銹蝕的重要手段。部分制造企業采用了裝備水平較高的拋丸除銹工藝線（見圖10）。無論是型鋼素材的拋丸除銹，還是箱式成品的噴砂除銹，都已能滿足國內外客戶的不同需求，切實有效地提高了產品的涂裝質量水平。

圖10 拋丸除銹工藝線

2.10 先進涂裝工藝

靜電噴涂工藝目前已應用于袋籠和中、小型除塵器殼體的涂裝上，提升了部件及設備的抗腐蝕能力和美觀度。圖11為中、小型除塵器殼體烤漆裝置。在花板上涂玻璃磷片油漆，也提高了設備的抗腐蝕能力，提高了袋式除塵器在電廠和垃圾焚燒行業的適應性。灰斗內壁涂新型的仿瓷涂料，防止粉塵黏壁，有利于卸灰。

圖11 中、小型除塵器殼體烤漆裝置

3 袋式除塵器的制造與管理

3.1 制造許可證

為了安全有效地生產制造分氣箱（氣包）、儲氣罐、壓縮空氣管路，以及高爐煤氣干法袋式除塵器等產品，制造企業需擁有壓力容器制造許可證。目前，一些制造企業已取得了有關部門頒發的壓力容器制造許可證，提升了企業的焊工技能、無損檢測水平、管理體系建設。為了能承接出口業務，企業還需申領ASME壓力容器制造許可證、EN1090鋼結構制造許可證，以及歐盟壓力容器準入許可等，以消除歐美發達國家設置的各種技術壁壘。

3.2 質量管理體系

目前國內已有許多除塵器制造企業獲得了ISO9001、ISO14000、ISO18000三體系的認證。通過多年的運行實踐，在管理上已形成了比較規范的模式，從源頭開始保證質量，每個項目有專門的質量策劃、質量控制計劃（QAP），通過開球會的方式，使參與項目的全體人員都十分清楚項目的要求。

從材料采購入庫、車間加工制造過程到產品出貨都要有對應的質量管控和記錄，包括照片、錄像等影像資料，以滿足企業向發達國家和電力行業等市場拓展業務的需要。

3.3 檢測與性能保證

對于外形龐大的袋式除塵器，一定要重視對每道環節的質量檢測。對于承重的支撐框架而言，焊縫的全熔透至關重要，因此配置了超聲波探傷（UT）、X光拍片（RT）設備、X光拍片室和持證上崗的無損檢測人員。對密閉的箱體而言，焊縫、法蘭連接面和人孔門的密封性尤為關鍵，對所有的連續焊縫，以前最普通的檢測方法是采用煤油滲透法，通過煤油的滲透性特點，在規定的時間內看另外一側是否有煤油滲透。現在又增加了磁粉探傷（MT）、起泡試驗和抽真空等檢測手段。

為了檢驗袋式除塵器的凈化效果，一些企業已經建立了自己的實驗室、檢測站，對于研發項目的投用可進行自我檢測和調試，及時發現和解決問題，以利項目和產品的改進和驗收。

4 存在的問題與對策

4.1 問題分析

（1）企業制造水平參差不齊

據中國環境保護產業協會袋式除塵委員會的統計，我國現有注冊從事袋式除塵器制造相關工作的企業200多家，企業規模和制造水平參差不齊：有些企業已經在上交所、深交所上市，每年實現銷售收入幾億元到幾十億元不等，擁有超大的廠房和完備的設施；有些企業規模很小，僅有20多人，也不具備基本的加工制造設備。

（2）準入門檻低、競爭無序

產品市場準入制度不健全，市場競爭無序。在環境工程的設計、供貨、施工、營運等方面的招、投標活動中，存在不管企業的水平和制造質量，只以最低價中標的市場現狀，導致弄虛作假的現象較為普遍，影響了環保企業的健康發展。

（3）高端配件仍需進口

高端濾料中的PPS、P84、PTFE等被國外公司占據了較大的市場份額，重點行業使用的脈沖閥、檢測儀器、電器元件等也有許多是由國外公司供貨。

（4）一些配件盲目進口

一些重點行業（包括國企）對常用的脈沖閥、濾袋等配件盲目進口，甚至連一些小規格的電機、減速機也指定用國外公司的產品。

（5）產品設計非標

行業內的產品非標問題十分突出，每個制造企業都有自己的產品規格，有的只是在外形尺寸上略有不同，給投標工作帶來困難。例如，用戶被某家不規范的袋式企業誤導后，提出非常規的設計要求，由于重復設計工作量大，導致影響交貨時間，備品、備件等存在質量問題的狀況也時有發生。

（6）某些產品尚未按照國家規范生產制造

袋式除塵器中的分氣箱（氣包）、空氣炮、壓縮空氣管路及高爐煤氣干法袋式除塵器，按規范應該是壓力容器和壓力管道產品，但目前行業中還是沒有嚴格按國家規范執行，僅在業主要求較高的情況下按規范執行，否則往往僅參照壓力容器制造工藝而加工制造。

4.2 對策與建議

（1）兼并重組

對裝備水平和制造技術落后且管理差的袋式除塵器制造企業，要通過龍頭上市公司的運作，逐漸進行兼并重組，以提高行業的整體制造水平。

（2）國家政策傾斜

對目前尚需依賴國外進口技術的產品，國家有關部門應重點扶持相關企業進行新技術、新產品的開發，提高國內同類產品的性能和競爭力。應使大多數企業都認識到，一個企業的劣質產品或虛假工程、偷工減料，不僅會敗壞本企業的信譽，還會損害整個袋式除塵行業的信譽，影響整個行業的健康發展。

（3）設計標準化、參數化

建議國家相關部門組織制造行業和大用戶行業研究分工，分行業制定除塵器規格標準，使各制造企業能實現產品標準化、設計參數化（如當年美國富樂公司的產品系列）；規范招、投標活動，避免發生純粹以最低價中標的現象。

（4）行業自律及規范操作

在行業內倡導誠信經營的風氣，提倡誠信服務，加強行業自律、規范生產。加強檢測機構、環保局等相關部門的聯動配合，促使整個袋式除塵行業健康發展。

5 袋式除塵器制造技術的發展趨勢

經過30多年的發展，袋式除塵行業已形成一定規模，技術有了長足的進步。隨著國家對環保治理力度的進一步加大，在保持現有技術優勢的基礎上，行業還應不斷加強新技術的研發并拓寬產品應用的領域。

（1）超長袋除塵器

超長袋除塵器是袋式除塵器行業的發展方向。目前，8米長袋除塵器已在火力發電廠電除塵器改造為袋式除塵器中大量運用，10米或更長的袋式除塵器在技術上已被證明可靠而有效，其一定會在企業今后的擴產改造項目中越來越多地被采用。因此，袋式除塵器制造企業要在保證超長袋籠的垂直度、花板的平整度、噴吹管與花板孔的對中程度、噴吹管各噴孔（嘴）氣量均勻度、脈沖閥的噴吹能力等方面繼續進步，提升裝備水平和制造技術。

（2）特種材料袋式除塵器

化工行業產生的含塵氣體腐蝕性大，過去采用的都是進口技術和產品，目前部分項目已采用了國產袋式除塵器。除塵器的殼體材料較為特殊，如254SMo、Inconel 600、哈氏合金、鈦合金和超級雙相不銹鋼等特殊材料，產品技術含量高、加工制造難度大，制造企業必須在焊工技能培訓上下功夫，通過外訓和內練相結合的方式，提高焊接水平。

（3）耐高壓袋式除塵器

水煤氣行業正向高壓制氣方向發展，壓力越高，產氣率越高。近期國內計劃建設工作壓力為0.6M～1.0MPa的制氣系統，隨后的目標是建設壓力為3M～4MPa的制氣系統。能否適應這種高壓的袋式除塵技術和裝備要求，是袋式除塵企業亟待研究解決的課題。

（4）超高溫袋式除塵器

研發含塵氣體溫度在400℃～1000℃的超高溫袋式除塵技術和裝備，不但是工業爐窯高溫煙氣凈化領域的需要，更是余熱回收利用領域的重大革命。超高溫過濾材料的研發和試驗、超高溫袋式除塵器設備的開發和中試，都應結合不同類型工業爐窯的除塵工藝進行。

Development of Bag Hose Precipitator Manufacture Technology in China

CHEN Guo-zhong, XIAO Wei-fang, JIN Jian-guo, YAN Hong-chun

X701

A

1006-5377（2015）01-0022-05