CSTM-收集釩鈦生產(chǎn)企業(yè)粉塵的金屬濾袋除塵器編制說明

標準方法起草制訂編制說明1任務(wù)來源和目的經(jīng)中國材料與試驗團體標準委員會（以下簡稱：CSTM標準委員會）釩鈦綜合利用領(lǐng)域委員會審查，CSTM標準委員會批準CSTM標準《收集釩鈦生產(chǎn)企業(yè)粉塵的金屬濾袋除塵器》立項，標準項目歸口管理委員會為CSTM標準委員會釩鈦綜合利用領(lǐng)域委員會（CSTM/FC20），標準立項編號為CSTMLX200000656-2021，標準牽頭制定單位為西南科技大學(xué)。2標準編制的必要性、編制依據(jù)及編制原則2.1標準編制的必要性釩鈦磁鐵礦不僅是鐵的重要來源，而且伴生著釩、鈦、鉻、鈷、鎳、鉑族和鈧等多種組份，具有很高的綜合利用價值。但在綜合利用過程中，存在以下問題：1）釩鈦磁鐵礦選礦過程中破碎產(chǎn)生大量的粉塵；2）鈦精礦、鐵精礦球團過程中產(chǎn)生大量粉塵；3）鐵、鈦、釩高爐冶煉過程產(chǎn)生大量的粉塵，如高爐瓦斯泥等。4）鋼鐵、鈦合金等材料加工過程產(chǎn)生粉塵。這些含塵氣體一方面對職業(yè)人員產(chǎn)生健康危害，另一方面排放到空氣中對環(huán)境造成污染，因此粉塵收集裝置的研究必不可少。且鐵、鈦、釩高爐冶煉過程產(chǎn)生大量的粉塵溫度高，機械磨損大，對粉塵收集設(shè)備性能有更高要求。袋式除塵器是一種早期發(fā)展的比較成熟的高效除塵設(shè)備，它適用于捕集細小、干燥、非纖維性粉塵。濾袋采用紡織的濾布或非紡織的氈制成，利用纖維織物的過濾作用對含塵氣體進行過濾。當含塵氣體進入袋式除塵器后，顆粒大、比重大的粉塵，由于重力的作用沉降下來，落入灰斗；含有較細小粉塵的氣體在通過濾料時，粉塵被阻留，使氣體得到凈化。其除塵效率高，一般在99.5%以上，最高達到99.99%。袋式除塵器由于優(yōu)異的過濾性能，被廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)，例如焦化廠、煉鐵廠、煉鋼廠、炭黑廠、火力發(fā)電站等。但傳統(tǒng)濾袋材料耐高溫性能不佳，工業(yè)中處理高溫?zé)煔庵荒軐⑵浣禍氐綖V料承受范圍（<280℃）內(nèi)才可以進行除塵。雖然目前針對提升高溫環(huán)境下傳統(tǒng)濾袋除塵器清灰效果以及減少濾袋破損的研究很多，但依然存在糊袋、破袋、燒袋等問題。每年僅聚四氟乙烯（PTFE）廢舊濾袋都有大約2000噸，產(chǎn)生廢舊PTFE的工廠不僅需要墊付一部分資金用于處理廢舊濾袋，還可能因處理不當造成嚴重破壞環(huán)境的問題。為了提高濾袋耐久性及耐高溫性能，，金屬氈纖維濾袋（以下簡稱金屬濾袋）應(yīng)運而生。不同于傳統(tǒng)濾袋材質(zhì)，金屬濾袋采用不銹鋼或鐵鉻鋁材質(zhì)制備，具有優(yōu)異的耐高溫性能。不銹鋼材質(zhì)金屬濾袋可過濾的煙氣溫度可達400℃，鐵鉻鋁材質(zhì)金屬濾袋使用溫度高達1000℃。用金屬濾袋替代傳統(tǒng)濾袋處理高溫?zé)煔?，不僅可以提升余熱資源的利用率、降低濾袋的破損率還可以減少后續(xù)設(shè)備的磨損。金屬濾袋還具有更強的抗壓性?？梢猿惺芨蟮膬?nèi)外壓差和過濾風(fēng)速。當氣固濃度一定的時候，過濾風(fēng)速越大就可以在更短的時間里處理更多的風(fēng)量，相比傳統(tǒng)纖維濾袋在處理同體積的粉塵時更加節(jié)能。目前在金屬濾袋除塵器的工業(yè)除塵實際應(yīng)用中，大部分都是參照傳統(tǒng)濾袋的研究參數(shù)套用在金屬濾袋中，導(dǎo)致金屬濾袋除塵器在工程實踐使用中清灰效果不理想存在粉塵在噴吹過程中因過濾風(fēng)速大而迅速吸附在濾袋上以及脈沖瞬間氣流導(dǎo)致噴吹清灰失效問題。通過大量實驗研究，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生這樣的問題主要有兩個原因：（1）金屬濾袋是剛性材料，而傳統(tǒng)濾袋是柔性材料，清灰的響應(yīng)有極大的差異，且金屬濾袋目前清灰的響應(yīng)和影響因素尚不明確。（2）因為其高抗壓性，金屬濾袋可以承受的過濾風(fēng)速范圍、高過濾風(fēng)速下對清灰響應(yīng)的影響與清灰參數(shù)的關(guān)系均不明確。因此研制與金屬濾袋除塵器相匹配的標準迫在眉睫。本次團體標準《收集釩鈦生產(chǎn)企業(yè)粉塵的金屬濾袋除塵器》的制定，補充針對高溫除塵用金屬濾袋的脈沖清灰性能測試方法，解決現(xiàn)階段金屬濾袋沿用傳統(tǒng)濾袋脈沖噴吹清灰參數(shù)效果不理想的情況。為金屬濾袋脈沖清灰設(shè)計、高溫條件下穩(wěn)定運行提供科學(xué)依據(jù)，對高溫?zé)煔饧案g性氣體中的粉塵收集和過濾器提供連續(xù)穩(wěn)定運行有重要的實際意義。2.2標準編制依據(jù)2.1.1根據(jù)中華人民共和國國家標準GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》進行編寫，同時參照GB/T6719-2009《袋式除塵器技術(shù)要求》，并且聽取了國內(nèi)有關(guān)部門及生產(chǎn)企業(yè)的意見。2.2.2本標準應(yīng)具有科學(xué)性、先進性、系統(tǒng)性和可行性，同時標準要具有可操作性和重要的規(guī)范性。2.3標準編制原則2.3.1注重檢測手段的先進性、試驗驗證、應(yīng)用推廣和主流發(fā)展趨勢，參考國內(nèi)外先進標準，本著先進性、科學(xué)性、合理性和可操作性以及標準的目標、統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性和規(guī)范性的原則來進行本標準的制定工作。2.3.2在確定本標準主要技術(shù)指標時，綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力，尋求最大的經(jīng)濟、社會效益，充分體現(xiàn)了標準在技術(shù)上的先進性和合理性。2.3.3充分考慮檢驗技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，本著檢測分析方法的技術(shù)性能指標適度超前現(xiàn)有測定標準原則。2.3.4充分考慮了滿足國家法律法規(guī)、安全衛(wèi)生以及環(huán)保法規(guī)的要求。3主要工作過程起草（草案、調(diào)研）階段：2020年4月西南科技大學(xué)提出編制《收集釩鈦生產(chǎn)企業(yè)粉塵的金屬濾袋除塵器》團體標準的立項申請報告，2021年5月獲準立項，釩鈦綜合利用領(lǐng)域委員會于2021年6月成立起草工作組，西南科技大學(xué)牽頭成立標準編制工作組，負責(zé)主要起草工作。工作組制定了詳細的工作計劃與任務(wù)分工。經(jīng)過標準編制工作組各方面技術(shù)人員對國內(nèi)外相關(guān)方面技術(shù)材料搜集、試驗方法試驗驗證、標準編制工作組全體人員多次會議討論分析，反復(fù)修改等程序，形成《收集釩鈦生產(chǎn)企業(yè)粉塵的金屬濾袋除塵器》團體標準草案初稿。于2021年11月形成了標準征求意見稿及其編制說明等相關(guān)附件，報標委會秘書處。征求意見階段：2021年11月，將標準征求意見稿和編制說明發(fā)送到CSTM標準委員會釩鈦綜合利用領(lǐng)域委員會審核發(fā)布后面向社會廣泛征求意見。審查階段：通過對這些反饋意見進行分類、歸納、整理和逐條討論分析，確認采納或不采納的處理意見及處理依據(jù)，工作組采納XX條，不采納XX條，并進而對標準征求意見稿進行了補充、修改，于2021年XX月完成標準送審稿，提交CSTM/FC20釩鈦綜合利用領(lǐng)域委員會秘書處。CSTM標準委員會釩鈦綜合利用領(lǐng)域委員會于XXXX年XX月XX日—XX日在XX省XX市召開《收集釩鈦生產(chǎn)企業(yè)粉塵的金屬濾袋除塵器》團體標準審查會，到會XX分委員會委員XX名和專家XX名，對該標準進行了審查，獲得一致通過，并認為該標準水平達到XX水平。報批階段：工作組按照會議審查意見對標準送審稿作了進一步的修改、整理和完善，在2021年X月形成標準報批稿、編制說明及其他相關(guān)文件，報釩鈦綜合利用領(lǐng)域委員會秘書處審查及CSTM標準委員會審批。4國內(nèi)外相關(guān)標準研究目前，我國缺乏釩鈦生產(chǎn)企業(yè)方面金屬濾袋除塵器方面的通用技術(shù)規(guī)程、規(guī)范和標準，僅在個別行業(yè)有少數(shù)技術(shù)規(guī)范，如鋼鐵行業(yè)、水泥行業(yè)等。但不具備普遍的指導(dǎo)意義。袋式除塵產(chǎn)品的技術(shù)標準為數(shù)不少，但僅限于產(chǎn)品設(shè)計和制造，對工程沒有指導(dǎo)意義。通過調(diào)研和收集，相關(guān)聯(lián)的規(guī)范、標準有：GB/T6719-2009《袋式除塵器技術(shù)要求》、GB12625-1990《袋式除塵器用濾料及濾袋技術(shù)條件》、GB/T34643-2017《燒結(jié)金屬多孔材料氣體過濾性能的測定》、JB/T13837-2020《袋式除塵器用濾料耐磨性能的測定方法》、JB/T13836-2020《袋式除塵器用濾料孔徑特征的測定方法》、JB/T13559-2018《袋式除塵器濾料高溫拉伸性能測試方法》、JC/T2180-2013《水泥工業(yè)用行噴脈沖袋式除塵器》、DL/T1619-2016《火力發(fā)電廠袋式除塵器用濾袋技術(shù)要求》、T/ZZB0475-2018《袋式除塵器》等。這些標準僅對某一類除塵器的設(shè)計選型、設(shè)備生產(chǎn)、安裝調(diào)試、運行維護等的某一方面進行了規(guī)范，但對收集釩鈦生成企業(yè)粉塵的金屬濾袋除塵器通用的、全面的系統(tǒng)規(guī)范還沒有相關(guān)標準。5主要技術(shù)內(nèi)容及說明5.1范圍本標準規(guī)定了金屬濾袋袋式除塵器的分類及命名規(guī)則，金屬濾袋袋式除塵器用濾料與濾袋的命名、分類、命名、規(guī)格、性能與性能測試方法、技術(shù)要求、檢測方法、檢驗規(guī)則、以及框架的技術(shù)要求和運輸。本標準適用于以金屬纖維氈制造過濾元件的袋式除塵器的設(shè)計制造、使用，袋式除塵器用濾料及濾袋的設(shè)計、制造、使用等。5.2定義、命名與分類本標準針對金屬濾袋與濾料檢測專業(yè)領(lǐng)域，定義了金屬濾袋、金屬濾袋除塵器、濾料孔隙率、濾料透氣度、氣泡點壓力、濾料斷裂強力、濾料延伸率、濾袋框架、濾袋強度、縱筋、橫筋、連接口等術(shù)語。根據(jù)目前行業(yè)對袋式除塵器的使用情況，對金屬濾袋除塵器進行命名。除塵器按清灰方法方式、結(jié)構(gòu)特點進行分類。濾袋按長度、結(jié)構(gòu)及橫截面積進行分類。涵蓋了目前行業(yè)內(nèi)的各種分類方式。5.3性能參數(shù)針對除塵器的實際使用，在實驗基礎(chǔ)上對其技術(shù)要求進行了規(guī)定，包括：工作溫度、過濾風(fēng)速、處理風(fēng)量、設(shè)備阻力、處理氣體性質(zhì)、入口粉塵濃度、入口粉塵性質(zhì)、除塵效率、穿透率、漏風(fēng)率、壓縮空氣消耗量、傳動功率、清灰壓力等。由于使用場所和條件的不同，其絕對數(shù)值會不同。但這些參數(shù)的偏差表征了使用過程中產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定度，因此標準中對其進行了嚴格規(guī)定。5.4濾料技術(shù)要求針對濾料在收集釩鈦生產(chǎn)企業(yè)粉塵的實際使用，進行了相關(guān)規(guī)定，規(guī)定了濾料形態(tài)性能、濾料氣泡點壓力、濾料斷裂強力和延伸率、濾料耐磨性、濾料孔隙率、金屬濾料的耐溫特性，以及具有特殊功能的濾料，除應(yīng)符合防靜電濾料的靜電特性、濾料耐腐蝕性以濾料經(jīng)酸或堿性物質(zhì)溶液浸泡后的強度保持率等規(guī)定外，還應(yīng)達到濾料專項功能的規(guī)定指標。6與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及標準，特別是強制性標準的協(xié)調(diào)性本標準與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標準協(xié)調(diào)一致。7標準實施的環(huán)境效益及經(jīng)濟技術(shù)分析通過本標準的頒布與實施，金屬濾袋除塵器占地小，除塵效率高，排放穩(wěn)定，可以保證出口排放濃度在50mg/m3以下，好的可以達到30mg/m3以下，甚至更低。一般情況下可以滿足釩鈦生產(chǎn)企業(yè)粉塵排放環(huán)保要求。經(jīng)濟效益主要表現(xiàn)在項目投資、運行能耗和維護費用。金屬濾袋替代傳統(tǒng)濾袋處理高溫?zé)煔?，對高溫余熱能源的收集利用有非常重大的意義。不僅可以提升余熱資源的利用率、降低濾袋的破損率還可以減少后續(xù)設(shè)備的磨損。金屬濾袋因為其材料的原因，具有更強的抗壓性。所以金屬濾袋可以承受更大的內(nèi)外壓差，可以承受更大的過濾風(fēng)速。當氣固濃度一定的時候，過濾風(fēng)速越大就可以在更短的時間能處理更多的風(fēng)量，相比傳統(tǒng)纖維濾袋在處理同體積的粉塵時更加節(jié)能。8標準實施的建議本標準為首次針對收集釩鈦生產(chǎn)企業(yè)粉塵的金屬濾袋除塵器技術(shù)要求制定的團體標準，為推薦性標準。建議在中國材料與試驗團體標