“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”案例說明

前言

   從前，只要一提到“潔凈空氣”、“潔凈車間”、“內(nèi)循環(huán)”，就會聯(lián)想到“貴族身份”，不僅造價昂貴，運(yùn)行費用更加昂貴，只有生產(chǎn)非常高級和貴重產(chǎn)品的車間如高級電路板、芯片等，才用得起。

“潔凈空氣”的唯一來源是通過“傳統(tǒng)三-六級空氣過濾系統(tǒng)”從新鮮空氣中提取獲得。

對于“含高濃度粉塵廢氣”，通常采用傳統(tǒng)一級“濾袋除塵器”過濾凈化后，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“含高濃度粉塵廢氣”中提取“潔凈空氣”這種事情，估計您想都不敢想。

   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項核心技術(shù)：

（1）年運(yùn)行總費用比“傳統(tǒng)三-六級空氣過濾系統(tǒng)”從新鮮空氣中提取相同等級“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1萬立方米每年節(jié)省電能耗費用≥46萬元，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“次超級除塵器”+二級“U15空氣過濾器”---“ISO Class 6（千級）的潔凈冷氣”內(nèi)循環(huán)使用系統(tǒng)

 簡稱6#

（2）案例公司名稱：

美國伯克希爾?哈撒韋公司（“Berkshire”）---金霸王（中國）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電池擺在一起售賣，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^-6 mg/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（相當(dāng)于千級）

3-3、總除塵效率（或過濾精度）：η=99.9999997%。

4、使用時間：

   2008年---至今，已穩(wěn)定運(yùn)行時間≥13年。

5、特殊地理位置：

   位于東莞市南城區(qū)宏圖高新開發(fā)區(qū)。

   該開發(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“大釘子戶”至今巋然不動，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)線車間簡介：

1、總裝車間（Depo Room）：

是金霸王（中國）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518.4萬粒，其生產(chǎn)效率和自動化程度已達(dá)到“工業(yè)4.0”。

3、粉塵污染嚴(yán)重：

每條總裝生產(chǎn)線長約10米，布滿了70-90個粉塵污染源點，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月為時間界線，之前，由一家新加坡公司提供的一套傳統(tǒng)的“二級除塵-內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)”，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GBZ 2.1-2007-中華人民共和國國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值化學(xué)有害因素》錳及其無機(jī)化合物粉塵濃度＜0.15 mg/m3，及《工作場所有害因素職業(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，下班時全身沾滿黑乎乎的粉塵，參見圖片1。

屬于典型的“含塵車間”。

圖片1：上班時佩戴著防毒面俱和全身黑乎乎的員工照片

2、傳統(tǒng)的“二級除塵-內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)”事故頻發(fā)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)：

（1）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)：

A、一級“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，濾筒整體使用壽命不足6個月。

B、二級“傳統(tǒng)空氣過濾器”的運(yùn)行阻力值≥1200Pa，是正常運(yùn)行阻力值150-600Pa近一倍左右，空氣過濾芯整體使用壽命≤1個月。

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“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“傳統(tǒng)空氣過濾器”的負(fù)荷太重。

而且，空氣過濾芯的過濾精度低：

H12，≥0.3μm，η≤99.97%。

獲得亞高效（H12）級干凈冷氣（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，也看不到一點點漂浮的塵埃，可與辦公室的環(huán)境媲美，車間粉塵濃度：

η=0-0.0015mg/m³，達(dá)到“干凈級車間”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，比國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)低100倍以上，參見圖片2。

屬于典型的“干凈車間”。

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年以來一直保持零誤工率：

（1）“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”運(yùn)行超級穩(wěn)定，可持續(xù)運(yùn)行時間≥5年：

一級“次超級除塵器”的運(yùn)行阻力值：400-800 Pa，濾筒整體使用壽命≥5年。

二級“U15高效空氣過濾器”的運(yùn)行阻力值：100-300 Pa，空氣過濾芯整體使用壽命≥5年。

（2）15年以來一直保持零誤工率：

2008年12月至今的15年多時間里，所有設(shè)備完好如初，沒有一件損壞，基本保持零故障率、 100%保持了零誤工率。

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月之前減少了200倍以上。

即使＜0.01%的粉塵量，也同樣會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)量優(yōu)異：

A、一級“次超級除塵器”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“U15高效空氣過濾器”負(fù)荷輕。

而且，U15空氣過濾芯的過濾精度達(dá)到：

≥0.12μm，η≥99.99995%。

獲得“ISO Class 6（千級）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）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)量越來越好。

4、喜獲“免戴口罩車間”匾牌：

2009年，金霸王美國總部為了表彰此項目的卓越成就，專門給總裝車間頒發(fā)了“免戴口罩車間”匾牌，鼓勵員工上班不用戴口罩。

眾所周知，美國企業(yè)對員工職業(yè)安全衛(wèi)生的防護(hù)之嚴(yán)厲，世界聞名，甚過于歐洲、日本。然而，在這樣一個毒粉塵污染的生產(chǎn)車間，竟然鼓勵員工上班不用戴口罩，幾乎是不可想象或者絕無僅有的。

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，以至于讓美國巨頭刮目相待了。

這個“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” 匾牌照片

六、“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”案例模型圖（圖片4）：

七、“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”案例的5項核心價值：

1、變廢為寶---“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”實現(xiàn)環(huán)保零排放：

   將含高濃度粉塵廢冷氣過濾凈化為“ISO Class 6（千級）的潔凈冷氣”，100%內(nèi)循環(huán)使用，實現(xiàn)環(huán)保零排放。

2、變廢為寶---“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”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”過濾凈化為“ISO Class 6（千級）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”升級為“干凈級車間”，達(dá)到提升和改善員工的職業(yè)安全衛(wèi)生環(huán)境，實現(xiàn)變廢為寶。

3、變廢為寶---節(jié)省巨量的冷氣制作電能耗：

由于制作冷氣需要耗費大量的電能，因此，“次超級除塵器系統(tǒng)”將“含高濃度粉塵廢冷氣”過濾成為“ISO Class 6的潔凈冷氣”，100%內(nèi)循環(huán)使用，實現(xiàn)變廢為寶。

從圖片8可以看出，每1萬立方米“含高濃度粉塵廢冷（暖）氣”內(nèi)循環(huán)使用年節(jié)省電能耗費用：≥46萬元，十分可觀。  

4、變廢為寶---高效回收利用貴重的粉體：

   本案例（6條生產(chǎn)線）MnO₂和彭脹石墨粉塵的回收率≥99.999%。

高效回收利用的貴重粉體為MnO₂和彭脹石墨，以每天回收≥1.2噸計，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1萬元計，每年回收貴重粉體≥438萬元。

5、節(jié)能、降耗、降維：

“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”的年運(yùn)行總費用比“傳統(tǒng)三-六級空氣過濾系統(tǒng)”從新鮮空氣中提取相同等級的“潔凈空氣”低80%、比傳統(tǒng)“外排放模式”低20%。

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)充說明：

1、15年以來已為金霸王節(jié)省各種費用≥7.5億元：

自2008年12月至今已15年有多，人居環(huán)保已為金霸王設(shè)計制造安裝了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)省電能耗費用上千萬元。

（2）每年回收貴重原材料粉體數(shù)千頓，節(jié)省原材料費用數(shù)千萬元。

（3）節(jié)能、降耗、降維3項，每年節(jié)省費用上千萬元。

以上3項每年為金霸王節(jié)省費用≥0.5億元。

15年以來已為金霸王節(jié)省各種費用≥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，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放紅利，又在此基礎(chǔ)之上疊加了城鎮(zhèn)化紅利。

九、獲獎情況：

“內(nèi)循環(huán)模式-Ⅰ”共計8套，其中7#的“RJH12H-24×8X介布二元濾筒除塵器”獲得“2017年省級工業(yè)和信息化專項資金（支持珠江西岸先進(jìn)裝備制造業(yè)發(fā)展）------首臺（套）裝備的研發(fā)與使用專題項目，獎勵金202.89萬元（參見附件1）。