我国袋式除尘器制造技术的发展

陈国忠，肖卫芳，金建国，严红春

（科林环保装备股份有限公司，江苏 苏州 215021）

我国袋式除尘器制造技术的发展

陈国忠，肖卫芳，金建国，严红春

（科林环保装备股份有限公司，江苏 苏州 215021）

论述并分析了袋式除尘器的制造及装备、管理；针对袋式除尘器产品、技术等方面存在的主要问题提出了对策建议；阐述了袋式除尘器制造技术的发展趋势。

袋式除尘器；制造技术；发展趋势

1 概述

袋式除尘器因其特殊的过滤除尘机理，比其他高效除尘器具有更高的除尘效率和对细颗粒物更好的捕集效果。同时，袋式除尘器还具有多污染物协同控制功效，因而越来越受到用户的青睐和关注。随着袋式除尘技术的不断进步，袋式除尘器对于烟气的高温、高湿、高粉尘浓度以及吸湿性粉尘、磨琢性粉尘、易燃易爆粉尘有了更强的适应性，并在清灰、过滤效率、能耗、故障维修等应用方面达到了更高的水平。颗粒物排放浓度可连续稳定在20mg/m3甚至10mg/m3以下。因此在国家加大节能减排力度和增加环境保护投入之际，我国的袋式除尘行业呈现出了持续稳步的发展态势，在火力发电、垃圾焚烧、钢铁、水泥等行业都有了良好的业绩。

2 袋式除尘器的制造与装备

2.1 滤袋加工技术

滤袋是袋式除尘器的关键部件，从设计、制造到安装的构思、加工工艺、安装方法等，都必须围绕如何降低粉尘排放浓度、降低阻力和延长滤袋使用寿命这三大目标开展工作。

袋式除尘器过去的固袋方式是采用绑扎或螺栓压紧的方式，滤袋接口存在泄漏，会导致烟气短路。新的滤袋固定方式严格控制了花板的袋孔及袋口的加工尺寸，依靠弹性元件使袋口外侧的凹槽嵌入袋孔内，二者紧密配合，密封性更好，解决了滤袋接口处的泄漏问题。

（1）滤袋上端弹簧涨圈式接口的尺寸精度十分重要。弹簧钢带都已实现了模具冲制，保证弹簧涨圈的直径公差在允许的公差范围内，这样缝制的滤袋在与花板孔装配时松紧一致，保证滤袋接口“零”泄漏，且在维修更换滤袋时快捷简便。

（2）滤袋袋身缝制从原来的手动三线缝纫发展到自动三线缝纫，又推出自动热熔生产。图1为专用自动热熔滤袋生产线，其杜绝了三线缝纫针孔可能产生的粉尘泄漏风险，同时克服了缝线强度与滤料强度不一致所造成的滤袋提前失效和滤袋使用寿命短的问题。而且自动热熔生产线自动化程度高，减轻了工人劳动强度，大大提高了生产率，滤袋的直径尺寸更稳定，质量更易保证。

（3）滤袋底端采用加固环布及双底缝制，更加有利于延长滤袋的使用寿命。

图1 专用自动热熔滤袋生产线

2.2 袋笼自动焊接

用于从内部支撑滤袋的袋笼为多筋圆形或椭圆形结构。袋笼表面的光滑度、袋笼的垂直度十分重要，需要在专门的自动焊接生产线上才能保证。图2为气动多点自动焊接袋笼生产线。集装箱式袋笼气动多点自动碰焊生产线可用于现场加工，以减少运输和搬运造成的袋笼损坏，并可降低运输成本。

图3为袋笼箍自动圆圈机，与原来采用芯棒在车床上绕圈加工的方式相比，大大提高了袋笼生产线的质量和产能。制好的箍在气动自动碰焊机上焊接，熔点牢、成形光滑，无需再打磨。

图2 气动多点自动焊接袋笼生产线

图3 袋笼箍自动圆圈机

2.3 数控冲床和激光切割机制作花板

花板的作用是安装滤袋并将含尘气体与干净气体隔离。加工花板孔的传统方法是采用人工划线、定位、钻小孔后，再采用动力头进行机械锪孔或人工冲孔加工。但该加工方式速度慢、效率低，且较容易出现质量问题，孔的尺寸和位置往往达不到精度要求。目前对花板孔的制作已大多采用数控冲床冲制的冷加工工艺，使花板孔的直径公差、位置度和平整度有了严格的保证。科林环保公司在十年前就采用了数控激光切割机加工花板孔（见图4），解决了高炉煤气干法袋式除尘器厚花板（∂ =12～18mm）无法冲制的难题，并且无需加工冲制模具，精度高，市场响应速度快。

图4 花板数控激光切割机

2.4 数控钻铣加工中心用于喷吹管制作

喷吹管的作用是在脉冲阀得到喷吹指令打开后，将分气箱（气包）内的压缩空气均匀地分配到每条滤袋内。喷吹管的每一个喷孔（嘴）与滤袋垂直对中是保证滤袋使用寿命的关键。喷孔（嘴）的原始加工方法是在钻模上钻孔，受钻模本身的加工精度和定位销间隙的影响，孔间距存在一定的误差。现在喷吹管的制作方式是在数控钻铣加工中心上加工（见图5），实现了一次装夹完成全部钻孔加工，保证了孔与孔的间距误差小于0.2mm，并保证了孔与基准面的垂直度。

图5 数控钻铣加工中心

2.5 数控相贯线剖口割孔一体机用于分气箱制造

分气箱（气包）需承受一定的压力，焊接前的剖口工序十分重要。传统的方法是人工划线后用割炬火焰割孔，再用割炬火焰倒角作为剖口，工作分两次完成，还要用砂轮机将坑坑洼洼的割孔面磨至金属光泽露出，才能转入拼装、焊接工序。现在科林环保公司已创新了该工艺装备，采用专用的数控相贯线剖口割孔一体机（见图6），可一次完成割孔和剖口两道工序，气割面光滑，砂磨省时省力，且割孔尺寸和间距精准。

图6 数控相贯线剖口割孔一体机

2.6 箱板焊接采用对接拼板自动焊机

袋式除尘器的箱体要承受一定的负压，因此，箱板拼接的焊缝必须不漏气且有相当好的强度。以前采用拼缝二面倒角后双面焊接的工艺完成加工。现在，有实力的企业采用了对接拼板自动焊机来焊接箱板（见图7），其拼缝无需剖口，只需按要求在拼缝处留适当间隙并使用铜衬垫，然后单面焊双面成形。该工艺的焊缝合格率高、强度好、外观漂亮。

图7 对接拼板自动焊机

2.7 “零”泄漏烟气切换阀测试台

对于窑炉烟气净化用袋式除尘器，为了避免超高温、超低温、含油雾、高水分烟气危害滤袋，往往在袋式除尘器的入口处设置旁路阀，旁路阀的密封性能至关重要，要求达到“零”泄漏，否则除尘系统出口的烟尘排放浓度将无法达标。

旁路阀通常采用双层阀板结构。为确保旁路阀实现“零”泄漏，有专门设计的测试台（见图8），通过模拟现场使用情况将阀板关闭后通入压力，通过转子流量计计量阀板单位时间的漏气量，并由此推算出实际使用时的漏气量，保证每个出厂的旁路阀都实现烟尘“零”泄漏。

2.8 机器人焊接

机器人焊接以其焊接质量好而稳、速度快，可连续24小时工作等诸多优点，已在很多行业得到应用。目前，袋式除尘行业中，一些大型制造企业也出现了焊接机器人（见图9）。将焊接机器人用于除尘器的筒体焊接、分气箱及关键部件的焊接，取得了较为理想的效果，目前通过工装、转台、辅助工夹具的配置，正逐步实现在更多的产品、部件上应用此项工艺。

图9 焊接机器人

2.9 材料预处理

抛丸和喷砂是对金属进行材料预处理以防设备锈蚀的重要手段。部分制造企业采用了装备水平较高的抛丸除锈工艺线（见图10）。无论是型钢素材的抛丸除锈，还是箱式成品的喷砂除锈，都已能满足国内外客户的不同需求，切实有效地提高了产品的涂装质量水平。

图10 抛丸除锈工艺线

2.10 先进涂装工艺

静电喷涂工艺目前已应用于袋笼和中、小型除尘器壳体的涂装上，提升了部件及设备的抗腐蚀能力和美观度。图11为中、小型除尘器壳体烤漆装置。在花板上涂玻璃磷片油漆，也提高了设备的抗腐蚀能力，提高了袋式除尘器在电厂和垃圾焚烧行业的适应性。灰斗内壁涂新型的仿瓷涂料，防止粉尘黏壁，有利于卸灰。

图11 中、小型除尘器壳体烤漆装置

3 袋式除尘器的制造与管理

3.1 制造许可证

为了安全有效地生产制造分气箱（气包）、储气罐、压缩空气管路，以及高炉煤气干法袋式除尘器等产品，制造企业需拥有压力容器制造许可证。目前，一些制造企业已取得了有关部门颁发的压力容器制造许可证，提升了企业的焊工技能、无损检测水平、管理体系建设。为了能承接出口业务，企业还需申领ASME压力容器制造许可证、EN1090钢结构制造许可证，以及欧盟压力容器准入许可等，以消除欧美发达国家设置的各种技术壁垒。

3.2 质量管理体系

目前国内已有许多除尘器制造企业获得了ISO9001、ISO14000、ISO18000三体系的认证。通过多年的运行实践，在管理上已形成了比较规范的模式，从源头开始保证质量，每个项目有专门的质量策划、质量控制计划（QAP），通过开球会的方式，使参与项目的全体人员都十分清楚项目的要求。

从材料采购入库、车间加工制造过程到产品出货都要有对应的质量管控和记录，包括照片、录像等影像资料，以满足企业向发达国家和电力行业等市场拓展业务的需要。

3.3 检测与性能保证

对于外形庞大的袋式除尘器，一定要重视对每道环节的质量检测。对于承重的支撑框架而言，焊缝的全熔透至关重要，因此配置了超声波探伤（UT）、X光拍片（RT）设备、X光拍片室和持证上岗的无损检测人员。对密闭的箱体而言，焊缝、法兰连接面和人孔门的密封性尤为关键，对所有的连续焊缝，以前最普通的检测方法是采用煤油渗透法，通过煤油的渗透性特点，在规定的时间内看另外一侧是否有煤油渗透。现在又增加了磁粉探伤（MT）、起泡试验和抽真空等检测手段。

为了检验袋式除尘器的净化效果，一些企业已经建立了自己的实验室、检测站，对于研发项目的投用可进行自我检测和调试，及时发现和解决问题，以利项目和产品的改进和验收。

4 存在的问题与对策

4.1 问题分析

（1）企业制造水平参差不齐

据中国环境保护产业协会袋式除尘委员会的统计，我国现有注册从事袋式除尘器制造相关工作的企业200多家，企业规模和制造水平参差不齐：有些企业已经在上交所、深交所上市，每年实现销售收入几亿元到几十亿元不等，拥有超大的厂房和完备的设施；有些企业规模很小，仅有20多人，也不具备基本的加工制造设备。

（2）准入门槛低、竞争无序

产品市场准入制度不健全，市场竞争无序。在环境工程的设计、供货、施工、营运等方面的招、投标活动中，存在不管企业的水平和制造质量，只以最低价中标的市场现状，导致弄虚作假的现象较为普遍，影响了环保企业的健康发展。

（3）高端配件仍需进口

高端滤料中的PPS、P84、PTFE等被国外公司占据了较大的市场份额，重点行业使用的脉冲阀、检测仪器、电器元件等也有许多是由国外公司供货。

（4）一些配件盲目进口

一些重点行业（包括国企）对常用的脉冲阀、滤袋等配件盲目进口，甚至连一些小规格的电机、减速机也指定用国外公司的产品。

（5）产品设计非标

行业内的产品非标问题十分突出，每个制造企业都有自己的产品规格，有的只是在外形尺寸上略有不同，给投标工作带来困难。例如，用户被某家不规范的袋式企业误导后，提出非常规的设计要求，由于重复设计工作量大，导致影响交货时间，备品、备件等存在质量问题的状况也时有发生。

（6）某些产品尚未按照国家规范生产制造

袋式除尘器中的分气箱（气包）、空气炮、压缩空气管路及高炉煤气干法袋式除尘器，按规范应该是压力容器和压力管道产品，但目前行业中还是没有严格按国家规范执行，仅在业主要求较高的情况下按规范执行，否则往往仅参照压力容器制造工艺而加工制造。

4.2 对策与建议

（1）兼并重组

对装备水平和制造技术落后且管理差的袋式除尘器制造企业，要通过龙头上市公司的运作，逐渐进行兼并重组，以提高行业的整体制造水平。

（2）国家政策倾斜

对目前尚需依赖国外进口技术的产品，国家有关部门应重点扶持相关企业进行新技术、新产品的开发，提高国内同类产品的性能和竞争力。应使大多数企业都认识到，一个企业的劣质产品或虚假工程、偷工减料，不仅会败坏本企业的信誉，还会损害整个袋式除尘行业的信誉，影响整个行业的健康发展。

（3）设计标准化、参数化

建议国家相关部门组织制造行业和大用户行业研究分工，分行业制定除尘器规格标准，使各制造企业能实现产品标准化、设计参数化（如当年美国富乐公司的产品系列）；规范招、投标活动，避免发生纯粹以最低价中标的现象。

（4）行业自律及规范操作

在行业内倡导诚信经营的风气，提倡诚信服务，加强行业自律、规范生产。加强检测机构、环保局等相关部门的联动配合，促使整个袋式除尘行业健康发展。

5 袋式除尘器制造技术的发展趋势

经过30多年的发展，袋式除尘行业已形成一定规模，技术有了长足的进步。随着国家对环保治理力度的进一步加大，在保持现有技术优势的基础上，行业还应不断加强新技术的研发并拓宽产品应用的领域。

（1）超长袋除尘器

超长袋除尘器是袋式除尘器行业的发展方向。目前，8米长袋除尘器已在火力发电厂电除尘器改造为袋式除尘器中大量运用，10米或更长的袋式除尘器在技术上已被证明可靠而有效，其一定会在企业今后的扩产改造项目中越来越多地被采用。因此，袋式除尘器制造企业要在保证超长袋笼的垂直度、花板的平整度、喷吹管与花板孔的对中程度、喷吹管各喷孔（嘴）气量均匀度、脉冲阀的喷吹能力等方面继续进步，提升装备水平和制造技术。

（2）特种材料袋式除尘器

化工行业产生的含尘气体腐蚀性大，过去采用的都是进口技术和产品，目前部分项目已采用了国产袋式除尘器。除尘器的壳体材料较为特殊，如254SMo、Inconel 600、哈氏合金、钛合金和超级双相不锈钢等特殊材料，产品技术含量高、加工制造难度大，制造企业必须在焊工技能培训上下功夫，通过外训和内练相结合的方式，提高焊接水平。

（3）耐高压袋式除尘器

水煤气行业正向高压制气方向发展，压力越高，产气率越高。近期国内计划建设工作压力为0.6M～1.0MPa的制气系统，随后的目标是建设压力为3M～4MPa的制气系统。能否适应这种高压的袋式除尘技术和装备要求，是袋式除尘企业亟待研究解决的课题。

（4）超高温袋式除尘器

研发含尘气体温度在400℃～1000℃的超高温袋式除尘技术和装备，不但是工业炉窑高温烟气净化领域的需要，更是余热回收利用领域的重大革命。超高温过滤材料的研发和试验、超高温袋式除尘器设备的开发和中试，都应结合不同类型工业炉窑的除尘工艺进行。

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