自主创新项目可行性报告参考14709.docx
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自主创新项目可行性报告参考14709
济南市科技发展计划项目可行性报告
项目名称:
链篦机——回转窑球团高温烟气除尘及余热利用系统
领域:
资源与环境技术
起止时间:
2009年7月1日——2010年12月31日
济南市科学技术局
填报日期:
2009年10月15日
一、立项的背景和意义2
1、技术来源2
2、研发形式3
3、曾列入国家哪类科技计划项目、获奖及专利情况.3
4、对国家或我市经济和社会发展的意义作用.4
二、国内外现状和发展趋势5
1、国内外基本情况及发展趋势.5
2、申请承担单位目前研发应用情况.7
三、现有基础、特色和优势8
1、现阶段已达到的主要技术指标和经济指标.8
2、项目创新点及在人才、资源和产业方面的特色优势.9
2.1项目创新点9
2.2在人才、资源和产业方面的特色优势9
四、应用或产业化前景、市场需求10
1、结合发展趋势和基础条件优势说明,主要应用领域及对相关产业的带动作用,国内外市场需求.10
2、具体说明已有和有待开发的市场情况.11
五、研究内容与预期目标13
1、研究内容13
2、总体目标13
3、经济目标14
4、技术和质量指标.14
六、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解15
1、技术方案,指技术路线、关键技术、工艺流程、主要技术参数15
1.1技术路线15
1.2关键技术15
1.3工艺流程16
2、本企业在生产场地、公用工程、辅助设施等方面已具备的条件和需新增加的基本建设内容.18
3、简述生产过程中“三废”排放、“三废”处理的措施和生产过程中职业危害因素分析及采取的保护措施方案.19
4、说明本项目推广应用计划和保障措施.19
4.1推广应用计划19
4.2保障措施20
5、组织方式与课题分解,如果是两家以上单位联合承担,须说明具体分工及联合优势.21
七、年度计划内容21
八、主要研究人员和单位简况及具备的条件22
1、单位简况22
2、单位法人及近几年来研究开发业绩.23
3、项目组主要成员.23
4、简述单位技术装备水平、试验仪器状况.24
九、经费预算25
、立项的背景和意义
随着我国冶金事业的发展,全国高炉大型化,为保证高炉稳产、高产、优质、低耗、提供优质原料,全国各大钢厂相继投产了大、中型链蓖机——回转窑球团生产线。
回热风机是链蓖机——回转窑球团生产线的关键设备之一,它之前的多管除尘器的除尘效率和寿命,直接影响风机叶轮磨损和风机正常运行,出现故障将会直接影响生产。
本申报项目为“链篦机—回转窑球团高温烟气除尘及余热利用系统”,符合《济南市中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》科技自主创新项目资源与环境领域支持重点——大气污染治理关键技术研究。
链篦机——回转窑球团烟气的温度为300-600℃,一
般温度在500℃左右。
烟尘浓度高(>7g/Nm3)、尘粒粗(200目含80%)、密度大、磨琢性强。
这就对烟气除尘及预热利用系统的除尘单元提出了更高的要求,本项目采用陶瓷多管除尘器解决高温烟气除尘,除尘效率高、成本低、消耗低。
1、技术来源
本项目所采用的陶瓷多管除尘器是本公司独立开发的,具有完全自主的知识产权,该产品适宜高温、高浓度、磨琢性强、有腐蚀性的烟尘治理,属国内首创,具有国际先进水平。
2、研发形式
本项目产品是自行研发生产。
本单位是研制高温烟气除尘及余热利用的专业厂家,拥有四大类专利环保技术,独立的高级技术研究所,高、精、尖数控加工中心及专业化大型生产基地。
公司每年向研究所投入研发专项资金,研发产品出台后,将技术资料转给生产基地,转化为商品,获取利润。
3、曾列入国家哪类科技计划项目、获奖及专利情况
本单位成立之初,就将科技化、专业化放在重要位置。
2008年12月29日,本项目的核心技术通过山东省环境保护产品使用认定证书,证书编号:
SDHR-2008-041。
此外,山东省科技厅多次将本单位除尘系列产品列为高新技术产品,并连续多年被评为重合同、守信用企业。
公司拥有的专利技术见下表:
专利号码
专利名称
专利类型
专利范围
ZL200320103209.8
窑炉除尘器
实用新型专利
国内专利
ZL00256971.X
干熄焦除尘设备
实用新型专利
国内专利
ZL00256970.1
除尘设备
实用新型专利
国内专利
ZL03217023.8
工程烟气脱硫除尘一体
实用新型专
国内专
净化器
利
利
4、对国家或我市经济和社会发展的意义作用
可持续发展与环境污染是当今社会发展的主要问题。
随着我国冶金事业的发展,近几年全国各大钢厂的链蓖机—回转窑球团生产线相继投产,烧结机机头除尘大都采用电除尘器或铁管多管除尘器,由于铁管多管除尘器除尘效率低,寿命短,特别是环保指标要求越来越高,前景黯淡;而电除尘器虽然除尘效率高,但投资大,管理、维修费用高,使一些中小型企业对环保的投资心有余而力不足。
本项目研制的链篦机——回转窑球团高温烟气除尘及余热利用系统采用XLG/A陶瓷多管除尘器,该产品能极大提高除尘效率,解决高温烟气治理和酸碱等特殊烟气治理问题,并且安装、维修方便,费用低,经济性强。
本项目产品不仅带来可观的经济效益,而且具有显著的社会效益,极大改善大气环境的质量效果。
项目的实施和投产对我国球团生产工艺的改进和提高具有重大意义,为生产高质量的球团矿提供了保障。
本项目的实施,将填补我国大型球团高效除尘技术的空白,在国内钢铁生产和除尘领域产生深刻影响。
本项目的立项研发和产业化推广,为解决结构性污染问题、遏制生态和环境质量恶化、提高资源综合利用率、构建循环经济发展模式、建立资源节约型、环境友好型社会提供强有力科技支撑。
二、国内外现状和发展趋势
1、国内外基本情况及发展趋势
发展循环经济是转变经济增长方式、实现钢铁工业可持续发展的必由之路。
钢铁企业是耗能型企业,尤其是铁前烧结球团系统更是各种能源消耗密集的工序。
随着循环经济的深入发展和节能减排工作的不断推进,研究球团的除尘和余热回收利用既具有重要的经济和政策意义,又可以有力地推动竖炉球团技术的进一步发展。
链篦机—回转窑球团回热风的温度为:
300℃~600℃,一般温度在450℃-500℃左右。
烟尘浓度高(>7g/Nm3)、尘粒粗(200目含80%)、密度大、磨硺性强,要保证循环风机叶轮使用寿命,除尘效率应在97%左右。
当前厂家大多数采用多管除尘器。
根据除尘单元的材料不同可分为两种:
一种为铸铁或高铬铸铁铸造而成;一种是用高铝质陶瓷材料烧结而成。
铸铁除尘单元长期在高温下工作,金相组织就会发生变化,产生退火,使铁的硬度减退,特别是高铬铸铁除尘单元,虽然金属铬具有耐热、耐腐蚀、耐磨的特殊性能。
它是在300℃以下工作,对氧、氮、湿空气的氧化都很稳定,但随着温度的升高,氧化加快。
虽然会形成氧化膜,但它在含尘气流冲刷和摩擦中运行,很快把氧化膜磨掉;磨掉后又形成新的氧化膜,又被磨掉。
这样反复循环,会造成铬铁除尘单元磨损加快,寿命缩短。
(见中国冶金百科全书金属铬的性质)。
国内外大量试验研究结果表明,金属材料的冲蚀破坏程度随环境温度的增加而加剧。
A.G.Evans等人在用100μm氧化铝粒子冲蚀347不锈钢时得到的结果见下图(摘自金属的腐蚀磨损),尽管粒子的冲击速度从1.7m/s提高到2.5m/s,材料冲蚀腐率出现最大值的温度仍在450℃左右。
347不锈钢在流态床环境中冲蚀率随温度变化(磨粒为100μm
的AL2O3)
应该指出,铬是脆性金属不能单独作为金属材料,它与铁、镍、
钴、钛、铅、铜等合金后,在300℃以下具有耐热性,热强性,耐磨性。
如果合金氧化膜的耐冲蚀能力不如基材,它将在粒子冲击下和基材合金一起流失,且随温度升高,流失率增加,因为合金氧化率随温度增加,而很快增大金属的冲蚀磨损。
因此,根据链—回球团回热烟气的特性来看,采用铸铁及高铬铸铁除尘单元是不适宜的。
采用电除尘器也并不是理想和经济的做法。
随着环保标准的日趋严格,许多地方和企业已经开始执行更严格的排放标准,电除尘器就必须采取增加电除尘器收尘面积或电场数等措施,这就使电除尘器的使用显得很不经济。
本项目主要采用XLG/A-陶瓷多管除尘器,该除尘器的除尘单元采用陶瓷材料制成,耐高温、耐腐蚀、硬度高、耐磨损;阻力小,除尘效率高;材料以陶代钢,达到了提高寿命和节约的目的要求。
适合烟气量大,温度高湿度大,浓度大及腐蚀性烟尘治理。
济南有全国最大的球团厂,目前已形成竖炉球团生产群组。
项目的实施彻底解决高污染问题,项目产品技术水平国际领先,符合高温烟气除尘及预热利用技术发展趋势。
2、申请承担单位目前研发应用情况
本单位拥有高、精、尖数控加工中心及专业化大型生产基地。
组建了由25人组成的研发中心,研究开发人员均具有本科以上学历,其中硕士研究生5名,并外聘专家作为常规和针对性地指导公
司的技术开发、研究工作。
本单位注重装配检验工人的培养,目前已经组建了一支具有熟练装配技能和检验的生产团队,其中,检验人员均已获得国家认可的计量检验资格,建立和实施了一整套产品检验规程,形成了一整套新员工技能培训手册,可在一个月内完成对新装配工人的培训,并达到独立装配的中级水平。
本单位一直走在中国环境治理行业技术前沿,在不断引进和借鉴国外先进技术的同时不断加强与各大设计院、高校等合作。
自主研发了XLG系列高效陶瓷多管除尘器、SP系列脱硫除尘器、KKD系列宽间距卧式电除尘器、MCD系列长袋脉冲袋式除尘器、YFDC系列压缩反吹风袋式除尘器、NFDC系列你想反吹袋式除尘器、LFDC系列菱形布袋除尘器。
随着企业的发展,产品已覆盖全国三十多个省、市、自治区市场并远销其他东南亚国家,已广泛应用于电力、冶金、化工、建材等行业,受到用户的高度赞誉。
三、现有基础、特色和优势
1、现阶段已达到的主要技术指标和经济指标
本单位已全面掌握了链篦机——回转窑球团高温烟气除尘及预热利用系统的关键技术和工艺流程,完成相关的技术条文和生产规章制度建立,完成产品的工艺参数和技术参数的确定;完成前期厂房、车间等基础设施的改扩建;正在确定合格的原料、辅料供应商;培养技术干部和管理人员,招收、培训生产工人。
2、项目创新点及在人才、资源和产业方面的特色优势
2.1项目创新点
(1)除尘单元的旋风子、导向器、直管采用Al2O3较多的高岭土材料,表面釉是莫来石粉和锰粉在1250℃~1350℃高温下烧结
而成。
耐高温、抗氧化、耐腐蚀、寿命长,克服了铁管,铬铁合金除尘单元寿命短的缺陷。
(2)改进除尘单元的结构、形状、组合方式及材料,阻力小。
除尘单元的螺旋叶片内缘与直管外缘紧密配合,螺旋叶片外径与圆柱筒(旋风子直管的一段)内径紧密结合,构成螺旋导向器机构。
组装时,螺旋导向机构座装在旋风子上端,是面与面的对接,面与面的间隙用矾土水泥混合料密封,这样组合的除尘单元不漏风。
(3)除尘器内部是若干陶瓷除尘单元,它的离心沉降能力更强,在一定的风速下,对细颗粒的粉尘清除效果更佳,明显提高除尘效率。
2.2在人才、资源和产业方面的特色优势
在人才方面,本单位组建了由25人组成的研发中心,研究开发人员和检测人员均具有本科以上学历。
公司注重装配检验工人的培养,目前已经组建了一支具有熟练装配技能和检验的生产团队,其中,检验人员均已获得国家认可的计量检验资格,公司建立和实
施了一整套产品检验规程。
同时,形成了一整套新员工技能培训手册,可在一个月内完成对新装配工人的培训,并达到独立装配的中级水平。
公司按照ISO9001:
2000标准进行研发和生产。
在资源方面,本单位占地150亩,拥有现代化的工业厂房和办公科研大楼,可以有力依托开发区优越基础条件和基础能源保障、政府服务、便利的交通、配套服务等方面的优势。
公司设备状态良好。
目前,公司具备月产能4台.套,合格率达95%以上。
在产业化方面,本单位拥有较强的客户基础和销售渠道。
公司立足渠道销售,树样板工程,借助合作伙伴(设备集成商和代理商)在相关领域或行业的竞争优势并形成相应产品的整合和行业应用解决方案,最终形成产业价值链。
目前,销售网络遍及全国三十多个省市及东南亚、中东等二十多个国家和地区。
在增值服务上,向合作伙伴提供技术咨询和相应解决方案经验。
增强客户的忠诚度和提高抗风险能力。
公司已经在国内开发了材料供应商23家,并形成了供应合作意向,其中,6家参与了产品外部技术的开发。
四、应用或产业化前景、市场需求
1、结合发展趋势和基础条件优势说明,主要应用领域及对相关产
业的带动作用,国内外市场需求
资源与环境问题正日益成为我国生存和可持续发展的首要问要用于烟气湿度高、浓度大、腐蚀性强的链蓖机——回转窑生产球团工艺中的烟气净化。
近年来,我国炼铁生产技术处于快速发展阶段,生铁产量高速增长,炼铁装备在向大型化、自动化、高效化、长寿化、节能降耗、高效率方向发展。
我国现有高炉约900多座,在建设的高炉约280座,拟建的高炉约30座。
在首钢开发成功链蓖机——回转窑生产球团技术装备后,武钢、鞍钢、柳钢、莱钢、太钢、攀钢、昆钢、沙钢、杭钢、本钢等企业已建成或正在建设大型链蓖机——回转窑设备,将使我国球团矿年生产能力超过5000万t。
根据国家环保部门对一些造成大气污染严重的行业的规定和要求,“除尘”是必需的技术环节,所以近年来除尘技术和除尘设备市场迅速扩大。
本项目产品本身具有的除尘效率高、耐高温、耐磨损、耐腐蚀的种种优越性决定了它能适应国内外的环保指标要求。
从世界形势看,冶金行业永远是工业的领头行业,它在世界工业中占的地位相当重要。
所以,本项目产品的对相关行业的带动作用和市场前景是相当乐观的。
2、具体说明已有和有待开发的市场情况
本单位在球团竖炉及回转窑烟气除尘中已具备一定的市场基
础,在本产品开发之前,公司研制的除尘设备已在以下单位应用
序号
客户名称
项目名称
1
唐山市贾庵子球团厂
8m2球团竖炉
2
唐山市贾庵子烧结厂
8m2球团竖炉
3
唐山铁源炉料公司
8m2球团竖炉
4
河北津西钢铁厂
8m2球团竖炉
5
乌兰浩特钢铁公司
方型竖炉
6
鲁中矿山公司球团厂
链蓖机
7
吉林建龙钢铁厂
6.5m2圆型球团竖炉
8
酒钢河西堡铁厂
6m2球团竖炉
9
重钢太和铁矿
8m2球团竖炉
10
唐山钢联金京钢铁公司
10m2球团竖炉
11
唐山松汀钢铁公司
10m2球团竖炉
12
唐山清泉钢铁公司
6.5m2圆型球团竖炉
13
济钢石横特钢50万t/a
链蓖机-回转窑
14
安钢信阳钢铁厂60万t/a
链蓖机-回转窑
15
武汉天时利工贸有限公司
链蓖机-回转窑
16
沙钢240万t/a
链蓖机-回转窑
17
新(余)钢120万t/a
链蓖机-回转窑
18
攀枝花广川冶金有限公司
8m2圆型球团竖炉
19
河北文丰钢铁有限公司
8m2圆型球团竖炉
20
河津津华焦化有限公司
15万吨球团工程
21
沙钢240万t/a
链蓖机-回转窑
22
福建亿鑫钢铁公司
6.5m2圆型球团竖炉
23
唐山众和球团厂
10m2球团竖炉
本项目完成后,针对新市场的开发,公司制定了详细的市场拓
展计划,在巩固原有客户的基础上,利用本产品进行升级改造。
另
外,积极开拓新市场,扩大本项目产品覆盖范围。
在本项目实施期间,我公司又与以下单位签订了销售合同,计划在下列工程中首先
使用本项目产品
序号
客户名称
项目名称
1
济源钢铁公司60万t/a
链蓖机-回转窑
2
包钢钢联股份有限公司
球团竖炉
3
重庆钢铁集团
回转窑石灰工程
4
芜湖银华矿业
φ4×50m回转窑
五、研究内容与预期目标
1、研究内容
(1)研究链篦机——回转窑球团高温烟气除尘及余热利用系统的技术路线、关键技术和工艺流程;
(2)研究链篦机——回转窑球团高温烟气除尘及余热利用系统的所采用设备的结构、形状和组合方式,研究如何改进才能使除尘单元不漏风,提高除尘效率;
(3)研究链篦机——回转窑球团的烟气特性,研究采用什么样的材料制成的除尘设备才能保证耐高温、抗氧化、耐腐蚀、寿命长。
2、总体目标
本项目在执行期间预计投资总额270万元,主要用于购买部分原料、试验仪器和设备、人员工资、市场推广等费用。
项目完成时实现年生产能力5套,企业资产规模达到3800万元,预计新增就业30人,届时单位人员规模达到120人。
3、经济目标
预计项目实施期间实际达到的年度指标为300万元,本项目完
成时预计可实现年销售收入1500万元、年交税总额120万元,年净利润200万元。
根据目前国家政策对环保行业支持力度的加大及对我们目标市场需求的了解,预测市场需求容量在近几年内将会保持稳定增长。
4、技术和质量指标
本项目完成时达到的技术性能指标:
产品
技术性能
本项目产品
国家标准
除尘效率%
≥98%
≥90%
烟尘捕集率%
≥95%
≥93%
烟尘排放浓度mg/nm
3
56.1mg/m3
3
120mg/m3
阻力Pa
≤1200
≤1500
项目实现的质量标准:
《大气污染物综合排放标准》(GB16297
六、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解
1、技术方案,指技术路线、关键技术、工艺流程、主要技术参数
1.1技术路线
回热风机是链篦机——回转窑球团生产线的关键设备之一,多管除尘器的除尘效率和寿命直接影响风机叶轮和风机正常运行。
本项目所采用XLG/A——陶瓷多管除尘器,该设备主机件旋风子、导向器采用特殊陶瓷材料烧制而成。
材料配比合理,高温烧制成形,膨胀系数极小,在高温(600℃)低温变化下,不变形、不裂纹、不破碎、抗压强度大、硬度高、耐磨损、耐腐蚀、寿命长、阻力小、除尘效率高,dc50为2.6μm,性能稳定。
适合烟气量大、温度高、湿度大、浓度大及有腐蚀烟气的处理。
它改进了原铁管除尘单元的形状、结构、组合方式,使组合成的陶瓷除尘单元不漏风,提高了除尘效率。
同时改用陶瓷材料,它耐高温,耐腐蚀寿命长,以陶代钢,节约投资。
1.2关键技术
项目关键技术的突破包括球团除尘技术、离心分离沉降技术、材料成型烧结技术、钢结构热应力补偿技术、系统设计技术、引风机耐温防震技术等。
本项目产品主要解决的关键问题:
1)高温烟气治理,使用陶瓷除尘单元,因其耐高温达到600
度以上,解决了高温烟气治理问题;
(2)提高除尘效率,除尘器内部是若干独立的除尘单元,提高了除尘效率,解决了烟气排放达标问题,延长风机和管道的使用寿命;
(3)特殊烟气治理,陶瓷除尘单元耐酸碱、耐腐蚀,能解决特殊要求的烟气治理问题;
(4)安装、维修方便,而且费用低,经济性强。
1.3工艺流程
链篦机--回转窑球团工艺流程及除尘装置
本项目所使用的陶瓷多管除尘器在除尘机理方面遵循离心沉
降原理,导向器的螺旋叶片呈30度角布置,这样既能使灰尘沉降,
又不易堵塞。
在除尘单元的材质选用方面遵循陶瓷材料学所示原理,选用耐高温、耐腐蚀、耐磨损的陶瓷材料作为除尘单元的主体材料,能延长使用寿命,而且降低风阻。
在陶瓷材料的成型方面,采用了陶瓷部件的成型原理及烧结机理,保证陶瓷除尘单元的高除尘性能及特殊形状。
在除尘单元的安装配合方面,遵照紧密配合原则,保证除尘单元接口的气密性。
在除尘器整体的制作过程,严格
按照国家标准的钢结构焊接工艺规范执行,保证除尘器整机在承受一定压力的情况下,不漏风,不漏气,整体气密性高。
在压力处理方面,使用泄爆阀,保证在压力超过一定的数值时,泄爆阀自动卸压,防止了爆炸的可能性。
在灰尘的处理方面,采用电器自动控制卸灰系统,保证灰斗内存灰在一定重量范围之内。
陶瓷多管除尘器成功的将上述各方面的技术结合在一起,各技术环节紧密结合,缺一不可,从而使得陶瓷多管除尘器不但耐高温、耐磨损、耐腐蚀,更重要的是大大提高了除尘效率。
下面是导向器、旋风子和除尘器的示意图。
导向器示意图:
旋风子示意图:
陶瓷多管除尘器示意图:
本产品具有除尘效率高、耐高温、耐酸、耐碱、耐腐蚀等优点,它的研发成功将引起除尘界的一场革命,它能适应袋式除尘器所不能承受的温度场合600°C。
这样就使其应用范围大大扩展,无
论是链篦机回转窑烟气除尘、结机烟气除尘,还是干熄焦烟气除尘,本产品都能解决温度上的难题,而且除尘效率远高于袋式除尘器,这将是替代袋式除尘器的最佳产品,市场前景极为广阔。
2、本企业在生产场地、公用工程、辅助设施等方面已具备的条件
和需新增加的基本建设内容
本单位现有生产面积5万平方米,拥有现代化的工业厂房和办公科研大楼,并已购置落地镗铣床、普通车床、电火花数控线切割机床、数控等离子切割机、剪板机等生产设备,本项目产品化需要改造窑炉1座,添加螺旋挤出机、皮托管平行烟尘采样器、50t汽车
吊车等设备、仪器。
3、简述生产过程中“三废”排放、“三废”处理的措施和生产过程中职业危害因素分析及采取的保护措施方案
在产品生产过程中,我们将严格控制粉尘、废气的排放,无工业废水外排,以保护该地区的生态,使各项指标均符合国家排放标准。
关于劳动安全与卫生措施,按国家有关规程、标准和规范,确保工人在生产中的安全和身心健康。
4、说明本项目推广应用计划和保障措施
4.1推广应用计划
公司积极推进科技创新,坚持用专有技术、优势技术占领市场制高点。
本项目产品在推广之初,公司将发挥多年来与全国各大钢铁集团的业务往来关系,先在原有客户中针对需要进行除尘改造的企业进行推广应用,待条件成熟后逐步推向国内其他市场,如有机会,同时尽力走入国际市场。
本产品主要销售途径如下:
(1)业务人员定期访问各大冶金设计院、钢铁集团,在第一时间了解客户需求,掌握客户信息。
(2)网站推广,公司自己的网站,有专门的人员进行维护,及时的发布我公司的新产品,信息动态。
(3)期刊杂志的广告工作,我公司与《烧结球团》、《球团技
术》、《钢铁技术》、《中国钢铁业》、《钢铁交流》等全国冶金行业知名的杂志都有交流,每期杂志上面都有我公司产品的广告。
(4)公司有自己的产品样本,方便业务人员每到一个新的单位,能更直接的推广我们的产