中国冶金报社
记者 吕林 报道
“均流式静电除尘技术在钢铁行业烧结系统实现超低排放过程中不仅发挥了龙头作用还推进了减污降碳协同增效,把我们的环保投入转化为稀缺产能指标,成为竞争优势。”9月20日,在第八届钢铁、焦化行业绿色低碳高质量发展技术研讨会上,北京力博明科技发展有限公司(以下简称力博明科技)赵志荣所做的技术报告受到与会者的关注。该公司自主研发的均流式静电除尘技术凭借创新结构设计攻克了静电除尘器的三大瓶颈问题,打破了“环保即高成本”的固有认知,让环保投入转化为实实在在的经济收益和碳减排成果。
困扰:遭遇瓶颈的“龙头”
静电除尘技术作为成熟的工艺技术,是很多长流程钢铁企业烧结烟气除尘的选择,静电除尘器也因此成为烧结系统实现超低排放的“龙头”,其除尘效率直接影响后续脱硫、脱硝等环保设备以及换热设备的安全稳定运行。
烧结机机头粉尘比电阻高、颗粒细、黏度大,面临“细颗粒物难荷电”“反电晕现象”和“二次扬尘”三大技术瓶颈,最终导致出口颗粒物排放浓度不稳定。
“为了达标排放,部分企业不得不采取增加电场的方式,这与绿色低碳的发展理念也是相悖的。”赵志荣表示,对现有静电除尘器进行提效改造,对于提升其除尘效率,确保稳定且高效地达到排放标准而言,具有重要的意义。
解题:另辟蹊径的创新
与常见的通过增加电场来提升除尘效果的方式不同,力博明科技基于自身在流体力学(CFD)方面的技术优势,另辟蹊径开发出均流式静电除尘技术——采用先进的优化算法,创新极板结构与扰流装置,实现流场均流、电场力增加、粉尘驱进速度加大等效果,使得静电除尘器性能大幅度提升,从而有效解决了三大技术瓶颈问题。
均流式静电除尘技术最重要的创新在于其核心部件“SS480阳极板(均流式阳极板)”采用一体化通透式波纹多孔结构,在不改变阳极板外形尺寸的前提下,W型的设计使收尘面积提升至普通阳极板的1.3倍。其独有的开孔结构使圆孔周围存在突变电场,显著提升阳极板表面平均电流密度,具有更优的电场性能,粉尘受更大的电场力作用后更易被捕集。同时,均流电场能够改变烟气方向,风力叠加电场力,大幅度增加粉尘驱进速度。
另一大创新是力博明科技自主研发、设计的扰流装置。荷电颗粒通过该装置对动压、静压进行优化分布,使含粉尘气体能充分流经阳极板,增加含粉尘气体旋转动量,增大烟尘碰撞概率,更有利于小颗粒粉尘团聚成大颗粒,增加粉尘荷电能力。该装置与SS480阳极板配合,使电场中烟气多次穿过极板,粉尘多次荷电、湍聚、凝并、吸附,形成多级蛇形流场,延长粉尘停留时间,增大粉尘荷电几率,从而增强极板的有效利用率。
针对二次扬尘问题,SS480阳极板不仅有C型防风槽设计,而且每个W型板型也起到防风槽的作用——收集粉尘不受主气流的冲刷,且收尘区域风速极低,有效减少二次扬尘。同时,蛇形流场多级吸附,极大地遏制二次扬尘。
数据显示,针对高比电阻的微细粉尘,相较于C480阳极板,SS480阳极板表面电场强度增加20%以上,电流密度提升30%,气流场速度降低超过20%,粉尘驱进速度增加30%,流场均匀,除尘效率提升30%,对5微米以上颗粒物的捕集效率可达100%。同时,单电场运行功率降低20%,实现了“高效除尘”与“低碳运行”的协同。

阳极板对比图(左为C480阳极板,右为SS480阳极板)
均流式静电除尘技术分别在2016年由中国环境科学学会、2023年由中国环境环保产业协会组织专家评定为“国际先进水平”。
2024年实施的《钢铁工业烧结废气超低排放治理工程技术规范》中明确提出,末级电场宜采用一体式冲压加工的通透式W型阳极板以及设置扰流部件等气流优化措施,这正是对均流式静电除尘技术特点的标准化肯定。
2025年5月,该技术入选《国家污染防治技术指导目录》鼓励类技术名单,力博明科技成为该技术的唯一依托单位。“根据政策,企业可凭借此类技术申请国家生态环境专项资金支持,降低项目投资门槛。”赵志荣特别提醒道。
价值:“环保、低碳、降本、增效”的多赢
一项创新技术究竟有没有价值,最终要看实践应用效果。赵志荣强调,均流式静电除尘技术能够为用户创造实实在在的价值,实现“环保、低碳、降本、增效”的多赢。
其主要表现为四个优势:一是高效——采用四电场标准设备,其烟气排放浓度可以稳定在20mg/Nm³以下;二是低碳——低功率运行,单电场运行成本降低20%;三是低成本投入——相对于五电场,投入减少20%;四是低成本运行——相对于五电场,整体运行成本降低20%。
她举例说明:在沧州中铁烧结机头电除尘器大修项目中,改造后出口烟气浓度稳定低于8.4mg/Nm³。此外,因烧结烟气除尘效果提升,后续脱硫系统的活性焦消耗量降低,年节省成本87万元;风机电耗也显著下降,年节省电费达1200万元,实现碳减排1.5万吨。项目投资4000万元,年收益约1000万元,预计四年内即可收回成本,真正实现“环保、低碳、降本、增效”的多重目标。

图为沧州中铁烧结机头电除尘器大修项目现场

图为沧州中铁改造后的均流式静电除尘器
截至目前,该技术已积累了超过40个成功应用案例,涵盖建龙集团、敬业集团、建邦集团等大型钢铁企业和耒阳电厂等多家电力企业,凭借稳定高效的除尘效果收获多个“回头客”,赢得市场青睐。
实践证明,均流式静电除尘技术不止是一项污染防治技术,更是钢铁企业实现“减污降碳协同增效”的可行路径,有望成为更多企业绿色转型的“标准答案”。
赵志荣表示:“力博明科技将始终坚持走‘拥有自主知识产权的产品’战略发展道路,凭借自主研发,以科技创新为环保产品赋予绿色动力,为实现冶金行业低碳目标贡献出坚实力量。”