2019年度国家科技进步奖提名项目公示一、项目名称

2019年度国家科技进步奖提名项目公示

一、项目名称

钢铁窑炉烟尘细颗粒物超低排放技术与装备

二、提名单位

中国环境科学学会

三、提名意见

当前，要打赢蓝天保卫战和污染防治攻坚战亟需工业烟气细颗粒物高效净化技术和装备。

该项目攻克了传统袋式除尘器净化效率低、排放浓度高、运行能耗高的难题，在PM2.5捕集的预荷电技术、“海岛纤维”超细面层精细滤料、预荷电袋式除尘器、工业烟道PM2.5工况测试技术等方面取得了创新突破，获发明专利10项，是国家倡导的原始自主创新的技术和装备。

所研发的预荷电袋滤技术和装置是控制细颗粒物污染的利器。经专家鉴定和工业应用表明，该技术性能指标和核心技术达到世界领先水平，促进了我国大气污染控制的技术进步，显著提升了我国对PM2.5细颗粒物控制技术和装备的核心竞争力。

细颗粒物排放超标是当前存在的突出环境问题。该成果及时提供了一种技术先进、节能显著、运行稳定的技术装备，已满足重大市场需求。成果的应用可使颗粒物排放浓度从20～30mg/m3下降到10mg/m3以下，PM2.5排放总量消减50%以上，运行能耗降低40%以上，环保和节能效益显著，提升了环保装备水平，促进了环保产业发展。

该项目快速完成了成果转化和工业应用。2014年12月在鞍钢建成示范工程，实现了首台套应用，投运4年以来，装置运行稳定，颗粒物排放浓度＜10mg/m3，运行阻力700～1000Pa，比传统袋式除尘器降低40%，成为钢铁企业实现超低排放的典型范例，在钢铁行业反响强烈，已在河钢、日照钢铁、新余钢铁、水钢、方大特钢等企业广泛应用。

提名该项目为国家科技进步二等奖。

四、项目简介

“钢铁窑炉烟尘细颗粒物超低排放技术与装备”是国家“十二五”863计划科技成果，重点研发了强化PM2.5捕集的预荷电技术、超细面层精细过滤材料、预荷电袋滤器、工业烟道PM2.5工况测试技术与装置等，实现了示范应用，核心技术达到国际领先水平。

1、研究内容及创新点

（1）钢铁窑炉烟尘微细粒子预荷电技术与装置

开展了预荷电装置结构研究，完成了预荷电装置的设计，确定了预荷电极配形式、电场长度、电场高度、电场风速、荷电时间、板型和线型、清灰方式等关键技术，并完成了样机制造。对电源及供电参数进行了研究，确立了电源的供电参数。

预荷电技术实现了创新突破，获发明专利，完成了成果转化，研制了预荷电装置，在国内外首次实现了工业化应用。

（2）控制PM2.5的超细面层精细滤料研发

常规滤料难于捕集细颗粒物，净化效率不高。本项目研究了具有高效、低阻、适合PM2.5高效捕集的精度滤料，即海岛纤维超密面层梯度滤料结构；为适应海岛纤维成纤，创新性研发了树脂熔融纯化前处理技术、海岛纤维成纤工艺、海溶蚀后处理技术等；研制出海岛纤维超细面层精细滤料产品，并在示范工程中应用。

在海岛纤维和表面超细滤料研制上取得了突破，开发了PM2.5滤料新产品，达到工业化应用和产业化规模，及时满足了市场需求。

（3）复合式微细粒子预荷电袋滤器研制

完成了预荷电袋滤器的结构研发，并完成袋滤器的设计；发明了一阀多喷的新型喷吹装置，并制造样机；研究了气流分布方式，建成了气流分布试验台；开发了高严密性滤袋接口结构，已设计制造样品，建立了试验台；制造了预荷电袋滤器工业样机并在示范工程中成功应用，实现了科技成果向工业化应用的转化。

将粉尘预荷电、PM2.5滤料、直通导流式袋式除尘结构、气流分布、新型清灰技术等新技术有机结合，复合成一体化装置。运行表明，颗粒物排放浓度＜10mg/m3，实现了超低排放，设备运行阻力显著降低，节能40%以上。本技术获发

明专利，在国内外鲜见报道，是典型的原始创新技术。核心技术达到国际领先水平。

（4）超细粒子测试手段和PM2.5捕集效率测定方法研究

为解决工况烟气PM2.5测试共性问题，通过研究提出了工况烟气PM2.5测试方法和系统配置，确定了基于虚拟撞击和稀释系统的烟尘PM2.5采样方法，研制了大流量PM2.5虚拟撞击采样器，并进行了标定，验证了测试方法和仪器的可行性和正确性，完成了示范工程PM2.5测试，提出了PM2.5测试报告，编写了《固定源废气中PM2.5测试技术指南》。

在PM2.5工况测试技术和虚拟撞击采样器研发上取得了突破性成果，形成了专利技术，解决了工业烟道中PM2.5工况测试的难题，为我国PM2.5工况测试提供了技术和手段，为今后制定技术标准奠定了基础。

（5）示范工程建设

采用863“钢铁窑炉烟尘细颗粒物控制技术与装备”的成果，在鞍钢炼铁总厂180t转炉工程项目中建成示范工程，处理风量100万m3/h，完成了工程设计、装置制造和安装调试，2014年12月15日正式投运。截至目前，已运行4年，系统运行稳定，粉尘排放浓度＜10mg/m3，PM2.5细粒子捕集率为99.3%，运行阻力700～1000 Pa（比传统袋式除尘器降低40%以上），实现了超低排放和节能运行。

新成果首次在工业上应用，在国内外尚无先例，实现了新技术应用的“首台套”建设和运行。4年稳定运行表明，所研发的技术高效、实用、可靠，为钢铁行业超低排放提供了成功案例。

2、环境、经济和社会效益

细颗粒物排放超标是当前普遍存在的突出环境问题。该成果及时提供了一种技术先进、节能显著、运行稳定的技术装备，已满足重大市场需求。成果的应用可使颗粒物排放浓度从20～30mg/m3下降到10mg/m3以下，PM2.5排放总量消减50%以上，运行能耗降低40%以上，环保和节能效益显著，提升了环保装备水平，促进了环保产业发展。

该项目攻克了传统袋式除尘器净化效率低、排放浓度高、运行能耗高的难题，在PM2.5捕集的预荷电技术、“海岛纤维”超细面层精细滤料、预荷电袋式除尘器、工业烟道PM2.5工况测试技术等方面取得了创新突破，获发明专利10项，是国家倡导的原始自主创新的技术和装备，促进了我国大气污染控制的技术进步，显著提升了我国对PM2.5细颗粒物控制技术和装备的核心竞争力。

五、客观评价

1、鉴定结论

2016年6月20日，科技部在北京召开了863计划课题验收会，验收结论为：在预荷电袋滤技术、海岛纤维超细面层滤料和工业烟道细颗粒物工况测试等方面实现了创新突破。

2016年8月9日，科技部和环保部专家对示范工程进行了现场考察，考察意见为：示范工程PM2.5净化装置预荷电袋滤器运行可靠，性能稳定，排放浓度

6~8mg/m3，运行阻力800~900Pa，符合考核技术指标要求，实现了超低排放和节能运行。

2016年9月26日，中国环境保护产业协会在北京组织召开了成果鉴定会，专家组一致认为：该技术和装备具有对钢铁行业窑炉烟气中细颗粒物捕集效率高、节能显著、运行定和维护方便等优点，核心技术在同类技术领域达到国际领先水平。

2、获奖情况

该项目获环境保护部和中国中钢集团有限公司科学技术奖，见下表。