“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”案例說(shuō)明
前言
從前,只要一提到“潔凈空氣”、“潔凈車間”、“內(nèi)循環(huán)”,就會(huì)聯(lián)想到“貴族身份”,不僅造價(jià)昂貴,運(yùn)行費(fèi)用更加昂貴,只有生產(chǎn)非常高級(jí)和貴重產(chǎn)品的車間如高級(jí)電路板、芯片等,才用得起。
“潔凈空氣”的唯一來(lái)源是通過(guò)傳統(tǒng)“三-六級(jí)空氣過(guò)濾系統(tǒng)”從新鮮空氣中提取獲得。
對(duì)于“含高濃度粉塵(包括普通毒性)廢氣”,通常采用傳統(tǒng)一級(jí)“濾袋除塵器”過(guò)濾凈化后,將環(huán)保達(dá)標(biāo)的干凈廢氣外排放,即“外排放模式”。
直接從“含高濃度粉塵(包括普通毒性)廢氣”中提取“潔凈空氣”這種事情,估計(jì)您想都不敢想。
2008年,隨著“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”核心技術(shù)的誕生,從“含高濃度粉塵(包括普通毒性)廢氣”中提取“潔凈空氣”已成為“小兒科”了。
“潔凈空氣”、“潔凈車間”、“內(nèi)循環(huán)”的“貴族身份”已被掀翻在地,一夜之間,從“貴族身份”變成了“平民身份”。
“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”的3項(xiàng)核心技術(shù):
(1)“年費(fèi)用”(備2-3)比傳統(tǒng)“三-六級(jí)空氣過(guò)濾系統(tǒng)”從新鮮空氣中提取相同等級(jí)“潔凈空氣”低80%、比傳統(tǒng)“外排放模式”低20%。
所有企業(yè)都能夠用得起!
尤其是“含高濃度粉塵廢冷(暖)氣”,可以節(jié)省巨量的冷(暖)氣制作電能耗,每1萬(wàn)立方米每年節(jié)省電能耗費(fèi)用約50萬(wàn)元,項(xiàng)目投入<2年全部回收,十分可觀。
(2)把車間的職業(yè)安全衛(wèi)生環(huán)境從“含塵車間”提升至“干凈車間”-“潔凈車間”。
(3)實(shí)現(xiàn)“環(huán)保零排放”。
關(guān)鍵詞:
“含高濃度粉塵廢冷(暖)氣” 潔凈冷(暖)氣 內(nèi)循環(huán) “含塵車間” “干凈車間”
節(jié)省巨量的冷(暖)氣制作電能耗 高效回收貴重金屬粉體 環(huán)保零排放
一、基本情況:
1、名稱:
(1)案例名稱:
老廠6條錳電池總裝生產(chǎn)線車間:
“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”:
塵源控制率(≥99.99%)---一級(jí)“次超級(jí)除塵器”+二級(jí)“U15空氣過(guò)濾器”---“ISO Class 6(千級(jí))的潔凈冷氣”100%內(nèi)循環(huán)使用系統(tǒng)(備1、4-19、21)
簡(jiǎn)稱6#
(2)案例公司名稱:
美國(guó)伯克希爾?哈撒韋公司(“Berkshire”)---金霸王(中國(guó))有限公司
2、行業(yè)地位及產(chǎn)能:
金霸王是全球堿性電池的標(biāo)桿企業(yè),其產(chǎn)品金霸王電池,通常與南孚、555電池?cái)[在一起售賣,是妥妥的一家傳統(tǒng)制造大廠。
但是,其產(chǎn)能已達(dá)到“工業(yè)4.0”。
3、治理參數(shù):
3-1、治理前參數(shù):
(1)治理廢冷氣量:
治理含(MO2、膨脹石墨)粉塵廢冷氣量:Q=54000m3/h。
(2)廢冷氣中粉塵濃度:
廢冷氣中總塵濃度:ω=2020mg/m3。
3-2、治理后參數(shù):
(1)返回車間使用的潔凈冷氣量:Q=54000m3/h。
(2)潔凈冷氣中粉塵濃度:
A、返回車間使用的潔凈冷氣中總塵濃度:C=5×10-6mg/m3。
B、二氧化錳單塵濃度:9×10-7 mg/m3。
C、膨脹石墨單塵濃度:4×10-7 mg/m3。
(3)潔凈冷氣的潔凈度:ISO6級(jí)(相當(dāng)于千級(jí))
3-3、總除塵效率(或過(guò)濾精度):η=99.9999997%。
4、使用時(shí)間:
2008-2022年,已穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間:≥15年。
5、特殊地理位置:
位于東莞市南城區(qū)宏圖高新開(kāi)發(fā)區(qū)。
該開(kāi)發(fā)區(qū)現(xiàn)在已經(jīng)是東莞市南城中心城區(qū),金霸王是唯一的“釘子戶”。
6、與人居環(huán)境和平共處:
在40多年經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大潮下,不知有多少工業(yè)園區(qū)被倒逼遷離城區(qū)。
但是,金霸王這個(gè)“大釘子戶”至今巋然不動(dòng),在高樓聳立的東莞市中心,猶如鑲嵌著一塊綠草如茵的“芯片”,和一街之隔的幼兒園、學(xué)校、高尚住宅區(qū)、辦公大廈和睦相處,與周邊人居環(huán)境匹配交融為一體,成為市區(qū)別致一景。
二、總裝生產(chǎn)線車間簡(jiǎn)介:
1、總裝車間(Depo Room):
是金霸王(中國(guó))有限公司東莞廠密閉冷氣大車間其中的核心車間。
常年保持恒溫(25℃)和恒濕。
共計(jì)6條錳電池總裝生產(chǎn)線。
2、產(chǎn)能已達(dá)到“工業(yè)4.0”:
每條生產(chǎn)線每分鐘可以產(chǎn)出錳電池600粒。
目前,國(guó)內(nèi)類似的生產(chǎn)線平均每分鐘可以產(chǎn)出錳電池≤300粒。
6條生產(chǎn)線每天可產(chǎn)出錳電池518.4萬(wàn)粒,其生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度已達(dá)到“工業(yè)4.0”。
3、粉塵污染嚴(yán)重:
每條總裝生產(chǎn)線長(zhǎng)約10米,布滿了70-90個(gè)粉塵污染源點(diǎn),每天收集粉塵≥200公斤,6條生產(chǎn)線每天收集粉塵≥1.20噸。
三、粉塵特征:
1、粉塵成分:
主要是MnO2和彭脹石墨,尤其彭脹石墨和打印機(jī)的碳粉一樣,污染能力特別強(qiáng)大。
2、粉塵毒性:
(1)矽肺病:
粉塵吸入肺腔,造成肺堵塞。導(dǎo)致肺功能障礙,甚至呼吸衰竭。
(2)中樞神經(jīng)系統(tǒng)中毒:
MnO2和彭脹石墨,這2種粉塵對(duì)人的腦神經(jīng)系統(tǒng)都有不可逆的毒性作用,屬于毒性大、危害大的粉塵。
3、粉塵屬性:
屬于沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)和變化的惰性顆粒揚(yáng)塵,即所謂的純顆粒粉塵。
四、案例之前治理分析(2008年12月之前的治理情況):
1、車間粉塵污染十分嚴(yán)重:
以2008年12月為時(shí)間界線,之前,由一家新加坡公司提供的一套傳統(tǒng)的“二級(jí)除塵-內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)”(備17),但是,效果完全不行,車間粉塵污染十分嚴(yán)重。
車間粉塵濃度:
η=0.5-6.0mg/m3,平均≥3.0mg/m3。
嚴(yán)重超過(guò)GBZ 2.1-2007-中華人民共和國(guó)國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值化學(xué)有害因素》錳及其無(wú)機(jī)化合物粉塵濃度<0.15 mg/m3,及《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值化學(xué)有害因素》石墨總塵濃度<4 mg/m3、呼塵濃度<2 mg/m3。
員工必須佩戴各種各樣的防毒面俱才能上班,下班時(shí)全身沾滿黑乎乎的粉塵,參見(jiàn)圖片1。
屬于典型的“含塵車間”(備15)。
圖片1:上班時(shí)佩戴著防毒面俱和全身黑乎乎的員工照片
2、傳統(tǒng)的“二級(jí)除塵-內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)”事故頻發(fā),嚴(yán)重影響生產(chǎn):
該系統(tǒng)一直處于崩潰狀態(tài),事故頻發(fā),嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)。
(1)一級(jí)“傳統(tǒng)濾筒除塵器”的運(yùn)行阻力值1600-2400Pa,是正常運(yùn)行阻力值800-1200 Pa的一倍,甚至達(dá)到≥3000Pa,濾筒常常被高頻脈沖清灰的高壓氣吹爆,濾筒整體使用壽命≤6個(gè)月。
(2)二級(jí)“傳統(tǒng)空氣過(guò)濾器”的運(yùn)行阻力值≥1200Pa,是正常運(yùn)行阻力值150-600Pa近一倍左右,空氣過(guò)濾芯整體使用壽命≤1個(gè)月。
3、原因分析:
(1)車間塵源控制率低:
ξ<98%。
即≥2%的粉塵量(相當(dāng)于≥24Kg/天),源源不斷地逃逸和擴(kuò)散到車間的空氣中,并且,不斷地疊加,污染和惡化了車間的空氣質(zhì)量。
(2)傳統(tǒng)“二級(jí)除塵-內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)”提供內(nèi)循環(huán)使用的冷氣質(zhì)量差:
A、一級(jí)“傳統(tǒng)濾筒除塵器”缺乏創(chuàng)新技術(shù),除塵效率太低:
≥0.3μm,η≤98%。
B、造成二級(jí)“傳統(tǒng)空氣過(guò)濾器”的負(fù)荷太重。
而且,空氣過(guò)濾芯的過(guò)濾精度低(備11):
H12,≥0.3μm,η≤99.97%。
獲得亞高效(H12)級(jí)干凈冷氣(干凈冷氣中粉塵濃度<3×10-4mg/m3)。
C、只能提供亞高效(H12)級(jí)干凈冷氣供內(nèi)循環(huán)使用。
(3)凈化<污染:
(1)+(2)=內(nèi)循環(huán)的凈化能力小于粉塵逃逸和擴(kuò)散能力。
或者:
逃逸和擴(kuò)散的粉塵量大于內(nèi)循環(huán)凈化能力。
因此,車間空氣質(zhì)量越來(lái)越差,不斷惡化。
五、案例分析(2008年12月之后的治理情況):
1、車間內(nèi)一塵不染:
車間內(nèi)一塵不染,即使在高溫聚光燈下,也看不到一點(diǎn)點(diǎn)漂浮的塵埃,可與辦公室的環(huán)境媲美,車間粉塵濃度:
η=0.0-0.0015mg/m3,達(dá)到“干凈車間”的標(biāo)準(zhǔn)。
比2008年12月之前車間的平均粉塵濃度下降2000倍以上,比國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)低100倍以上,參見(jiàn)圖片2。
屬于典型的“干凈車間”(備16)。
圖片2:“免戴口罩車間”內(nèi)一塵不染可與辦公室環(huán)境媲美的照片
2、15年以來(lái)一直保持零誤工率:
(1)“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”運(yùn)行超級(jí)穩(wěn)定,可持續(xù)運(yùn)行時(shí)間≥5年:
一級(jí)“次超級(jí)除塵器”的運(yùn)行阻力值:400-800 Pa,濾筒整體使用壽命≥5年。
二級(jí)“U15高效空氣過(guò)濾器”的運(yùn)行阻力值:100-300 Pa,空氣過(guò)濾芯整體使用壽命≥5年。
(2)15年以來(lái)一直保持零誤工率:
2008-2022年的15年時(shí)間里,所有設(shè)備完好如初,沒(méi)有一件損壞,基本保持零故障率、零誤工率。
3、原因分析:
(1)車間塵源控制率高:
“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”的塵源控制率:ξ≥99.99%。
即只有<0.01%的粉塵量(相當(dāng)于<0.12Kg/天),源源不斷地逃逸和擴(kuò)散到車間的空氣中,粉塵量比2008年12月之前減少≥200倍。
即使<0.01%的粉塵量,也同樣會(huì)在車間空氣中不斷地疊加,污染和惡化車間的空氣質(zhì)量。
(2)“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”提供內(nèi)循環(huán)使用的冷氣質(zhì)量?jī)?yōu)異:
A、一級(jí)“次超級(jí)除塵器”采用核心自主的創(chuàng)新技術(shù),除塵效率達(dá)到:
≥0.3μm,η=99.99-99.999%。
B、二級(jí)“U15高效空氣過(guò)濾器”負(fù)荷輕。
而且,U15空氣過(guò)濾芯的過(guò)濾精度達(dá)到(備11):
≥0.12μm,η≥99.99995%。
獲得“ISO Class 6(千級(jí))的潔凈冷氣”(潔凈冷氣中粉塵濃度<5×10-6mg/m3)。
C、可以提供“ISO Class 6(千級(jí))的潔凈冷氣”供內(nèi)循環(huán)使用。
(3)凈化>污染:
(1)+(2)=內(nèi)循環(huán)的凈化能力大于粉塵逃逸和擴(kuò)散能力。
或者:
逃逸和擴(kuò)散的粉塵量小于內(nèi)循環(huán)凈化能力。
因此,車間空氣質(zhì)量越來(lái)越好。
4、喜獲“免戴口罩車間”匾牌:
2009年,金霸王美國(guó)總部為了表彰此項(xiàng)目的卓越成就,專門給總裝車間頒發(fā)了“免戴口罩車間”匾牌,鼓勵(lì)員工上班不用戴口罩。
眾所周知,美國(guó)企業(yè)對(duì)員工職業(yè)安全衛(wèi)生的防護(hù)之嚴(yán)厲,世界聞名,甚過(guò)于歐洲、日本。然而,在這樣一個(gè)毒粉塵污染的生產(chǎn)車間,竟然鼓勵(lì)員工上班不用戴口罩,幾乎是不可想象或者絕無(wú)僅有的。
可想而知,人居環(huán)保的粉塵治理技術(shù)和功夫已到極致程度,以至于讓美國(guó)巨頭刮目相待了。
這個(gè)“免戴口罩車間”匾牌是十足赤金和沉甸甸的。
圖片3:“免戴口罩車間” 匾牌和“免戴口罩車間”電子顯示屏的照片
六、“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”案例模型圖(圖片4):
圖片4:“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”案例模型圖
七、“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”案例的5項(xiàng)核心價(jià)值:
1、實(shí)現(xiàn)環(huán)保零排放(備19):
將含高濃度粉塵廢冷氣過(guò)濾凈化為“ISO Class 6(千級(jí))的潔凈冷氣”,100%內(nèi)循環(huán)使用,實(shí)現(xiàn)環(huán)保零排放。
2、有效提升“車間職業(yè)安全衛(wèi)生環(huán)境”:
把“含高濃度粉塵廢冷氣”過(guò)濾凈化為“ISO Class 6(千級(jí))的潔凈冷氣”,100%內(nèi)循環(huán)使用,從而將車間空氣質(zhì)量從“含塵車間”升級(jí)為“干凈車間”,達(dá)到提升和改善員工的職業(yè)安全衛(wèi)生環(huán)境。
3、節(jié)省巨量的冷氣制作電能耗(備20):
由于制作冷氣需要耗費(fèi)大量的電能,因此,“次超級(jí)除塵器系統(tǒng)”將“含高濃度粉塵廢冷氣”過(guò)濾成為“ISO Class 6的潔凈冷氣”,100%內(nèi)循環(huán)使用。
從圖片8可以看出,每1萬(wàn)立方米“含高濃度粉塵廢冷(暖)氣”內(nèi)循環(huán)使用,每年節(jié)省電能耗費(fèi)用:約50萬(wàn)元,十分可觀,項(xiàng)目投入<2年全部回收。
4、高效回收利用貴重金屬粉體:
本案例(6條生產(chǎn)線)MnO2和彭脹石墨粉塵的回收率:≥99.99%。
高效回收利用的貴重金屬粉體為MnO2和彭脹石墨,以每天回收≥1.2噸計(jì),每年回收≥438噸。
回收的MnO2和彭脹石墨粉體100%重新利用。
以每噸1萬(wàn)元計(jì),每年回收貴重粉體≥438萬(wàn)元。
5、節(jié)能、降耗、降維(備22):
“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”的“年費(fèi)用”(備2-3)比“傳統(tǒng)三-六級(jí)空氣過(guò)濾系統(tǒng)”從新鮮空氣中提取相同等級(jí)的“潔凈空氣”低82%、比傳統(tǒng)“外排放模式”低21%。
確保所有的企業(yè)都能夠用得起“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”系統(tǒng)。
八、關(guān)于金霸王的補(bǔ)充說(shuō)明:
1、15年來(lái)已為金霸王節(jié)省各種費(fèi)用≥7.5億元:
自2008-2022年已15年,人居環(huán)保已為金霸王設(shè)計(jì)制造安裝了8套“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”系統(tǒng)和1套“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅱ”系統(tǒng),共計(jì)9套“內(nèi)循環(huán)模式”系統(tǒng)。
(1)每年回收冷氣數(shù)十億立方米,節(jié)省電能耗費(fèi)用上千萬(wàn)元。
(2)每年回收貴重原材料粉體數(shù)千頓,節(jié)省原材料費(fèi)用數(shù)千萬(wàn)元。
(3)節(jié)能、降耗、降維3項(xiàng),每年節(jié)省費(fèi)用上千萬(wàn)元。
以上3項(xiàng)每年為金霸王節(jié)省費(fèi)用≥0.5億元。
15年以來(lái)已為金霸王節(jié)省各種費(fèi)用≥7.5億元。
2、金霸王收獲巨大的城市中心紅利:
金霸王能夠在高樓聳立的東莞市中心活得很滋潤(rùn),主要得益于8套“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”系統(tǒng)和1套“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅱ”系統(tǒng)。
其形象、品牌、軍心、人才等方面都在收獲巨大的城市中心紅利。
金霸王即收獲巨大的改革開(kāi)放紅利,又在此基礎(chǔ)之上疊加了城鎮(zhèn)化紅利。
九、獲獎(jiǎng)情況:
“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”共計(jì)8套,其中7#的“RJH12H-24×8X介布二元濾筒除塵器”獲得“2017年省級(jí)工業(yè)和信息化專項(xiàng)資金(支持珠江西岸先進(jìn)裝備制造業(yè)發(fā)展)------首臺(tái)(套)裝備的研發(fā)與使用專題項(xiàng)目,獎(jiǎng)勵(lì)金202.89萬(wàn)元(參見(jiàn)附件1)。