1、执行铝工业污染物排放标准和优化产业结构的需要

氧化铝回转烧成窑（俗称：熟料窑）是我国独创的混联法生产氧化铝工艺不可或缺的组成部分，也是解决低品位铝土矿资源利用的重要组成，更是生产多用途高端氧化铝不可或缺的工艺组成。根据《铝工业污染物排放标准》（GB 25465-2010）修改单要求，熟料窑除尘器大气污染物特别排放限值从100 mg/m³降到10 mg/m³。在实施超低排放改造前，中铝集团旗下的熟料窑电除尘系统烟尘颗粒物排放浓度均在80 mg/m³～250 mg/m³之间，不符合地方政府要求，企业处于限产或停产状态，除尘设备技术升级改造迫在眉睫。实施氧化铝熟料窑烟尘超低排放电除尘器行业标准设备就地改造后，烟囱出口烟尘颗粒物浓度均低于10 mg/m³，满足超低排放要求，截止2021年4月底最长应用案例已持续稳定超低排放运行超三年半。该技术的成功应用避免了熟料窑成为淘汰落后产能，满足了氧化铝工业多技术协同发展，使经济与环境保护协调发展，推动行业技术进步、促进产业结构优化升级。

2、推动电除尘技术可持续发展的需要

电除尘因其运行压力损耗小（200 Pa～300 Pa），耐高温、耐高湿、运行和检修费用低等优点，在大气污染粉尘治理中，一直处于主导地位。但因常规电除尘技术对粉尘特性比较敏感，在全面实施超低排放（≤10 mg/m³）后，常规电除尘技术的缺陷性愈发显现出来，而氧化铝熟料窑烟尘超低排放电除尘器行业标准有效突破了常规电除尘技术瓶颈，逼近或超越布袋除尘器的超低排放标准。通过在中铝集团氧化铝熟料窑烟尘超低排放电除尘器的改造成功并推广应用，充分证明了电除尘已经突破了实现超低排放应用的技术局限性，也为钢铁烧结机头、旋窑水泥窑尾、燃煤电厂电除尘超低排放改造，提供借鉴经验。

3、标准制定的意义和必要性

当前,氧化铝熟料窑烟气参数及灰分见表1、表2。

表1  熟料窑烟气参数

表2  熟料窑灰分

1）湿度特别大：由于氧化铝熟料窑的烧结过程先将铝土矿制成浆液喷入回转烧成窑。因此，烟气中的湿度大，正常在30-40%之间，最高可达50%以上。相比较燃煤锅炉烟气湿度小于8%，烧结机头烟气约14%，相差巨大。

   2）粉尘特别黏：氧化铝熟料窑Na₂O，K₂O，CaO含量高，是燃煤锅炉烟气的十多倍，粉尘粘性很强，容易造成极板、极线、分布板及各种金属构建板结，特别不利振打清灰。

3）烟气温度高：电除尘入口烟气温度正常180-250℃（最高温度300℃），相比较燃煤锅炉烟气温度135℃左右，烧结机头烟气温度130℃左右。基本接近高温除尘器，除尘器的绝缘件和保温层要求更高。

4）粉尘浓度大：电除尘入口粉尘正常为20-40g/m³，相比较燃煤锅炉烟气粉尘一般小于30g/m³，烧结机头粉尘不足5g/m³。

由于氧化铝熟料窑烟气粉尘湿度大，粘性强，烟气温度度和粉尘浓度大，完全无法采用电袋或布袋除尘器和湿式电除尘器；又由于氧化铝属于弱碱性粉尘，无需脱硫系统，电除尘出口直接连接烟囱排放口（无法借助脱硫系统协同除尘）。现役常规电除尘器在线检测值大于150mg/m³，无法满足《铝工业污染物排放标准》（GB 25465-2010）修改单要求，特别排放限值从100 mg/m³降到10 mg/m³。

通过生产企业、大专院校及研究机构的技术攻关，中试和工程应用经验，解决了烟气湿度大、温度高，粉尘黏、浓度大的技术性难题，创造性地提出了氧化铝回转烧成窑用电除尘集成创新技术。制定氧化铝回转烧成窑用电除尘器行业标准，将大幅提升行业技术水平，满足氧化铝行业除尘技术升级改造需求，满足烟气粉尘低于10mg/m³的超低排放要求。市场容量巨大，环境效益显著。氧化铝熟料窑是我国独创的混联法生产氧化铝工艺不可或缺的组成部分，也是解决低品位铝土矿资源利用的重要组成，更是生产多用途高端氧化铝不可或缺的工艺组成，该标准的制定旨在推动了氧化铝工业多技术协同发展，使经济与环境保护协调发展，促进行业技术进步、产业结构优化升级。

1、范围

   本标准界定了氧化铝回转烧成窑用电除尘器的术语和定义，规定了产品类型、组成和标记，参数，技术要求，试验方法，检验规则，标志、使用及安装说明书，包装、运输和贮存。

本标准适用于铝工业的氧化铝回转烧成窑电除尘器，其他行业如燃煤锅炉和烧结机头等电除尘器可参照执行。

2、主要技术内容

1）新型三相高效脉冲节能电源。采用三相同步升压和三相整流输出脉冲供电技术，实际输出峰值电压可根据各级电场粉尘性质变化梯度，形成逐级增高的精准供电模式，有效匹配了各级电场粉尘荷电特点，脉冲峰值电压最高≥110 kV，可大幅提高各级电场和整体除尘效率。

2）横置旋转极板（垂直于烟气流动方向）钢刷摩擦清灰电除尘技术。安装在末级电场，完全避免了前级电场振打造成的二次扬尘，且最大限度节省了空间，保障电除尘出口持续稳定超低排放。

3）采用高效变流场电除尘技术。阳极板采用百叶格栅式通透型库伦极板，烟气粉尘从正面进入，以≤0.1 m/s的极低烟气流速，从两侧穿越通透型百叶格栅极板，经相邻的两侧通道流出电场。与常规C480阳极板相比较，同一个电场可增加集尘面积30%以上，延长烟气处理时间近2 s，大幅提高微细粉尘捕集效率和降低振打二次扬尘问题。

4）电除尘器进气烟道均布气流的湍流器技术。设置在进口喇叭烟道入口处，该系统使得气流能携带粉尘更充分更均匀地扩散到整个壳体断面，可将第一电场除尘效率提高到90%以上，同时提高后续电场除尘效率。

5）顶部电磁振打小分区供电与在线断电振打机电一体化协同清灰系统。将电除尘机电一体化有机结合起来，自动分析动态阻抗，采用数学模型自适应调整控制策略，保证长期稳定清灰效果，有效解决了熟料窑超黏性粉尘的清灰问题。

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1、国内外对该技术研究情况简要说明：

   由于我国铝土矿的品位低，氧化铝熟料窑是我国独创的混联法生产氧化铝工艺，是解决低品位铝土矿资源利用的重要组成，更是生产多用途高端氧化铝不可或缺的工艺组成。根据厦门大学图书馆查新报告，国外尚无氧化铝熟料窑生产工艺，也没有查新到与该标准相对应集成创新技术成果。

国内外对该技术研究的情况、进程及未来的发展；该技术是否相对稳定，如果不是的话，预计一下技术未来稳定的时间，提出的标准项目是否可作为未来技术发展的基础；

由教育部科技查新工作站L15厦门大学出具的科技查新报告（报告编号201936000L150105）：

1）查新点：

出口粉尘排放浓度≤10 mg/m³的氧化铝熟料窑静电除尘器：

⑴ 烟道入口加装湍流导流器，使得高速烟气流发生旋转、减速，达到气流场、尘流场和温度场均匀混合的效果；

⑵ 采用三相脉冲对各级电场的输出峰值电压形成梯度逐级升高的供电趋势，提高粉尘收集效率；

⑶ 在末级电场加装垂直于气流方向的旋转阳极板，清灰装置置于气流下方，采用钢刷摩擦清灰，解决前级电场机械振打引起的二次扬尘问题。

2）查新结论

由上述检索范围及检索策略，共检索出相关文献86篇，经筛选主要相关文献10篇。通过对相关文献的分析、比较，可知：

中文报道^[1-8]：中文有关氧化铝用静电除尘装置已有报道。例如，陆玉等报道了滤网式电除尘器在氧化铝焙烧炉的改造实践，改造后颗粒物浓度小于10 mg/m^3[1]；赵海宝等报道了高效金属网电除尘技术研究，设计了一种与常规电场组合的复合多层金属网电除尘器，可实现出口粉尘浓度10mg/m³以下^[2]；福建龙净环保股份有限公司在其专利中报道了一种烟气净化集成系统及氧化铝焙烧工艺系统，该烟气集成系统至少包括重力除尘单元、电除尘单元、袋式除尘单元和脱硝单元，出口粉尘浓度小于10mg/m^3[3]；沈阳鑫博工业技术股份有限公司在其专利中报道了一种氢氧化铝焙烧炉烟气处理装置，包括静电除尘器，余热回收系统，湿式静电除尘器，二次除尘处理后的烟气含尘浓度≤10mg/Nm^3[4]；淄博永诚机电设备有限公司在其专利中报道了一种氧化铝焙烧的收尘系统，包括机械收尘、电收尘、袋收尘^[5]；委托查新单子在其专利中报道了湍流器、三相升压整流脉冲电路和迎向于烟气流方向而横向布置的旋转收尘极板单元在静电除尘中的应用^[6-8]。上述文献中，除委托查新单位发表的相关专利外，未见有涉及委托查新点技术方案相同的报道。

英文报道^[9,10]：英文有关氧化铝用静电除尘装置已有报道，例如Davydov, S. Ya等报道了一种用于氧化铝生产过程中散装物料向上气力输送过程中捕集粉尘颗粒纳米级组分的装置^[9]；史密斯机械工业集团在其专利中报道了用于产生激励静电滤尘器的高电压脉冲系统，系统包括：第一电源和第二电源^[10]。上述文献中，未见有与委托查新点技术方案相同的报道。

综上所述，在所述国内外公开的中英文文献范围内，未见有与委托查新点相同的报道。

2．项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑：是否有对应的国际标准或国外先进标准，如有，阐述标准项目与之对比情况，以及对采标问题的考虑；

本标准拟不采用国际标准。

本标准未查到同类国际、国外标准，因此也无法与国际标准（国外先进标准）进行对比分析。

3．与国内相关标准间的关系：是否有相关的国家或行业标准，如有，阐述标准项目在标准体系中的位置，以及与相关标准的关系；

本标准项目与现有标准协调配套，本标准计划项目符合国家有关的现行法律、法规和强制性国家标准。

4．明确指出标准项目是否存在知识产权问题。

不存在知识产权问题。