CN104056498B - 一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，涉及设备包括喷吹气体输送管、喷吹阀和喷嘴，所述喷吹阀连接压差检测装置，所述喷吹气体输送管与高温增压气体连通，在除尘器的滤芯正向过滤时，通过所述压差检测装置检测滤芯内外的气压差，当气压差达到设定阈值时启动喷吹阀进行反吹清灰，反吹清灰过程中喷吹气体温度控制在290℃以上，喷吹气体在滤芯内部形成高压膨胀区，快速反向吹除滤芯外部附着的积灰，反吹清灰过程结束后恢复滤芯正向过滤过程。本发明实现了高温反吹清灰，优化了除尘工艺，提高了热能利用率，并能智能控制反吹保证滤芯持续的高质量过滤，提高了除尘效率和设备利用率。

Description

一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺

技术领域

本发明属于喷吹除尘设备技术领域，特别涉及一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺。

背景技术

目前，我国石油、天然气资源短缺，煤炭在未来相当长时期内仍将是我国最主要的一次能源。然而煤炭转化利用过程中存在诸多问题与挑战，如综合利用效率低下、环境污染严重、水资源短缺及二氧化碳排放量大等。因此，发展煤炭高效清洁综合利用技术实现节能减排是我国能源产业发展的必然选择。而国家鼓励发展的《洁净煤技术科技发展“十二五”专项规划》中就包含“煤提质及资源综合利用”、“针对褐煤、低变质烟煤分级转化、综合利用”等产业政策。其中煤物质分解燃烧后产生了大量的待精细加工的含尘气体，目前的干式除尘工艺中，以采用除尘布袋作为精除尘器最为常见，但是由于除尘布袋能承受的正常工作温度通常较待除尘煤气的温度低很多、很难改造，另外采用滤芯管式结构对高温含尘气体进行除尘过滤，实现气固分离和气体净化，经过过滤、净化的含尘气体进入净气室，粉尘滤留在除尘器的除尘室内，沉积至灰斗中，而除尘器用的滤芯在过滤除尘过程中其外表面会吸附大量的颗粒粉尘，随着粉尘不断增加，将会影响过滤质量，因此需要对滤芯表面堆积的灰尘进行清除，有部分厂家设计采用机械除尘装置，如机械手前端安装刷子，或者机械振荡方法，但是不仅结构复杂，而且由于动作一致性差，容易损坏除尘器的滤芯，滤芯损伤后粉尘进入除尘器的净气室将会污染净化气体带入后续工序造成极大的损失。现在普遍使用的是喷吹管实现逆向清灰，但是反吹的结果必然是使得已经净化的空气再次进入净化前的空间，而且外部进入气体流速大、温降多，很容易产生温变，反吹气温度过低，容易造成煤焦油成分遇冷凝结而损坏滤芯；反吹温度过高会又会使得反吹阀产生要和性能求较高，设备成本增加；反吹压力过小，附着积尘无法较好的清除，往复操作导致灰尘堆积会越发结实难除，因此不能很好的彻底清灰除尘；反吹压力过大又容易对滤芯产生较大压力激励震荡而缩短其使用寿命。目前普遍使用的除尘器使用温度一般不超过280℃，压力也较小，主要用于布袋除尘，而且反吹温度很多采用常温或低温气源，很难适应于本发明所述的含有对温度要求严格的介质气体，因此，亟需在滤芯喷吹除尘方面做出进一步改进和创新。

发明内容

本发明目的在于解决上述技术问题，提供一种成本低廉、可以适应于高温高压条件下快速除尘、清灰效果好的高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，涉及设备包括喷吹气体输送管、喷吹阀和喷嘴，所述喷吹阀连接压差检测装置，所述喷吹气体输送管与高温增压气体连通，在除尘器的滤芯正向过滤时，通过所述压差检测装置检测滤芯内外的气压差，当气压差达到设定阈值时启动喷吹阀进行反吹清灰，反吹清灰过程中喷吹气体温度控制在290℃以上，喷吹气体在滤芯内部形成高压膨胀区吹除滤芯外部附着的积灰，反吹清灰过程结束后恢复滤芯正向过滤过程。

优选的，所述喷吹气体温度控制在320～1080℃。

优选的，所述喷吹气体温度控制在370～850℃。

优选的，所述喷吹气体温度控制在420～750℃。

优选的，所述喷吹气体温度控制在500～600℃。

优选的，反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在0.2—3.5MP。

优选的，反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在0.8—2.0MP。

所述高温增压气体气源连接除尘器净气室出气管和/或外置供气装置。

所述喷吹气体输送管出气端通过喷吹阀连接所述喷嘴，所述喷嘴插入所述滤芯或通过文氏管覆盖所述滤芯上部。

所述喷吹阀选用耐高温高压的电磁脉冲喷吹阀，所述电磁脉冲喷吹阀的密封部位包括配合使用的阀瓣和密封阀座，所述阀瓣和密封阀座采用金属材质制作，所述喷吹阀的阀瓣上设置导向构件，所述导向构件为穿设在所述密封阀座上的导向杆。

所述喷吹气体输送管在进入除尘器部位设置温度检测装置，所述温度检测装置连接所述加热装置，所述加热装置为电加热器或燃烧器。

本发明所述高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺采用的装置包括喷吹气体输送管、喷吹阀、喷嘴和滤芯内外的压差检测装置，所述喷吹气体输送管与高温增压气体连通，高温增压气体气源为外置的气体管道或除尘器净气室出气管，在所述气体管道上设置提压装置和加热装置，或者直接连接高温的锅炉气体，适应于高温、高压的工作环境，保证除尘器内的气体温度较为稳定，避免喷吹过程中气体温度降低而导致含尘气体中煤焦油等成分的冷凝而损坏设备；本发明的使用工艺流程是，在除尘器正常的除尘过滤时，即滤芯正向过滤时，通过所述压差检测装置检测滤芯内外的气压差，当气压差达到设定阈值时由于滤芯外壁的灰尘堆积导致滤芯过滤质量下降，此时启动反吹清灰过程，反吹清灰过程为了适应于高温除尘的环境，所述喷吹气体温度控制在优选的420～750℃，保证反吹过程中除尘器内温度温变在设计范围内，避免温变过大导致焦油成分冷凝变化，影响滤芯寿命，其反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在0.2～3.5MP，能有效避免过高压强导致滤芯震荡损坏，滤芯内部形成高压膨胀区，持续的膨胀导致滤芯内部压力大于外部压力，能够快速反向吹除滤芯外部附着的积灰，反吹清除的积灰落入灰斗，积累一定程度被排泄、转移，当滤芯外积灰清除实现了滤芯的功能再生后，压差变化后的情况被所述压差检测装置获取，进而结束反吹清灰，恢复滤芯正向过滤过程，滤芯再生后进入下一个循环，保证滤芯长久有效的除尘过滤。

本发明所述高温增压气体气源连接除尘器净气室出气管和/或外置供气装置，可以选用两组气体的混合或单一一种，保证温度和压强指数即可；所述喷吹气体输送管出气端通过喷吹阀连接所述喷嘴，所述喷嘴插入所述滤芯或通过文氏管覆盖所述滤芯上部，采用文氏管覆盖所述滤芯上部的时候，文氏管下部与安装滤芯的花板固定连接，所述文氏管上部分别连接喷吹气体输送管和净化气体输出管道，同时作为反吹和滤气收集的装置，文氏管结构特点使得反吹时进入的气体被二次加压，防止产生气体回流和漩涡，有助于提高反吹效率；而且所述文氏管可以覆盖较多的滤芯，控制方便、整体性强；本发明的所述喷吹阀选用耐高温高压的电磁脉冲喷吹阀，能够适应于本工艺所涉及的高温高压的工况，所述耐高温高压的电磁脉冲喷吹阀与传统的电磁脉冲喷吹阀的区别在于其密封部位包括配合使用的阀瓣和密封阀座，所述阀瓣和密封阀座采用金属材质制作，改变了传统喷吹阀膜片采用橡胶材质密封制件的现状，本发明的密封部分包括采用金属材质制作的阀瓣与密封阀座，特别是在其接触部位采用耐磨合金材料制作，并进行配合条件下的研磨（硬化）处理保证光洁度，很好的实现了经久密封良好的技术效果，能够很好的适应于介质气体为高温、高压的场合，不仅保证高温密封和良好喷吹效果的条件下，其使用寿命提高了数倍；进一步的在所述喷吹阀的阀瓣上设置导向构件，所述导向构件包括穿设在所述密封阀座上的导向杆，可以很好的适应高压气体作用，避免产生较大的震动和密封不严的情况。所述喷吹气体输送管在进入除尘器部位设置温度检测装置，所述温度检测装置的检测信号作为所述加热装置的控制参考信号，以此来保证所述喷吹气体输送管内的温度处于稳定的状态，所述加热装置可以选用电加热器或燃烧器等方式，加热效果佳，智能控制便捷。

本发明设计新颖实用，颠覆了传统低温反吹清灰的限制，实现了高温高压气体，特别是高焦油、高粉尘的高温气体的有效过滤，也使得除尘器工作温度提升一个档次，能够使得除尘工作温度更加接近煤物质分解装置产生的含尘气体的初始温度，优化了除尘工艺，减少了传统的大幅降温再过滤的操作方式带来的最终产品能量值低的弊端，最重要的是以除尘器滤芯内外压差作为反吹清灰的智能控制条件，智能的控制反吹环节，很好的保证滤芯持续的高质量过滤，自适应于气体介质变化带来的影响，提高了除尘效率和设备利用率，在高温气体的滤芯除尘方面具有革命性的意义。本发明设计合理，成本低廉，设备安全可靠、运行周期长，滤芯的再生性能高，滤芯平均有效利用率保持在90%以上，滤芯过滤效率提高8%以上，综合运行成本降低10%以上，具有很好的推广和使用价值。

附图说明

下面结合附图对本发明进行进一步的说明：

图1是本发明的实施例一的结构示意图；

图2是本发明所述喷吹阀的一种局部结构示意图；

图3是本发明的实施例三的结构示意图。

具体实施例

实施例一

如图1、图2所示，一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，涉及设备包括喷吹气体输送管1、喷吹阀2和与喷吹阀2连接压差检测装置3，所述喷吹气体输送管1与高温增压气体连通，在除尘器的滤芯5正向过滤时，通过所述压差检测装置3检测滤芯5内外的气压差，当气压差达到设定阈值时启动喷吹阀2进行反吹清灰，反吹清灰过程中喷吹气体温度控制在290℃以上，喷吹气体在滤芯5内部形成高压膨胀区，快速反向吹除滤芯5外部附着的积灰，反吹清灰过程结束后恢复滤芯5正向过滤过程。

其中，所述高温增压气体气源连接外置供气装置，所述供气装置内为高温增压的惰性气体，如氮气；所述喷吹气体输送管1出气端通过耐高温高压的电磁脉冲喷吹阀连接文氏管12，所述文氏12管覆盖在滤芯5上部，所述文氏管上部通过分支气路分别连接喷吹气体输送管1和净化气体出气端11，所述电磁脉冲喷吹阀的密封部位包括配合使用的阀瓣6和密封阀7座，所述阀瓣6和密封阀7座采用金属材质制作；所述喷吹阀2的阀瓣6上设置导向构件8，所述导向构件8包括穿设在所述密封阀7座上的导向杆和导向套；所述喷吹气体输送管1在进入除尘器部位设置温度检测装置9，所述温度检测装置9连接所述加热装置10，所述加热装置10为电加热器或燃烧器。

对比试验1为未进行反吹的除尘器，对比试验二为定时反吹清灰的试验，以下实施例与对比试验二做对比，实际滤芯5过滤效率提高值需要加上定时反吹带来的有益效果。

实施例二

一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，与实施例一的区别在于：其中涉及设备中，所述高温增压气体气源连接除尘器净气室出气管或锅炉气。

实施例三

如图3所示，一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，与实施例一或二的区别在于：涉及设备包括喷吹气体输送管1、喷吹阀2和喷嘴4，所述喷吹气体输送管1出气端通过喷吹阀2连接喷嘴4，所述喷嘴4插入滤芯5。

实施例四

一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，与实施例一或二或三的区别在于：所述喷吹气体温度控制在360℃，反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在0.3MP。

滤芯5平均有效利用率为92%，滤芯5过滤效率提高4%，运行成本降低10%。

实施例五

一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，与实施例一或二或三的区别在于：所述喷吹气体温度控制在420℃，反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在0.5MP。

滤芯5平均有效利用率为96%，滤芯5过滤效率提高5%，运行成本降低11%。

实施例六

一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，与实施例一或二或三的区别在于：所述喷吹气体温度控制在460℃，反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在0.8MP。

滤芯5平均有效利用率为97%，滤芯5过滤效率提高6%，运行成本降低15%。

实施例七

一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，与实施例一或二或三的区别在于：所述喷吹气体温度控制在460℃，反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在1.3MP。

滤芯5平均有效利用率为97%，滤芯5过滤效率提高7%，运行成本降低16%。

实施例八

一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，与实施例一或二或三的区别在于：所述喷吹气体温度控制在500℃，反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在1.5MP。

滤芯5平均有效利用率为96%，滤芯5过滤效率提高6.7%，运行成本降低13%。

实施例九

一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，与实施例一或二或三的区别在于：所述喷吹气体温度控制在520℃，反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在1.8MP。

滤芯5平均有效利用率为96%，滤芯5过滤效率提高6.8%，运行成本降低12%。

实施例十

一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，与实施例一或二或三的区别在于：所述喷吹气体温度控制在550℃，反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在2.0MP。

滤芯5平均有效利用率为96%，滤芯5过滤效率提高6.2%，运行成本降低12%。

实施例十一

一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，与实施例一或二或三的区别在于：所述喷吹气体温度控制在580℃，反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在2.2MP。

滤芯5平均有效利用率为96%，滤芯5过滤效率提高5.8%，运行成本降低12%。

实施例十二

一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，与实施例一或二或三的区别在于：所述喷吹气体温度控制在620℃，反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在2.4MP。

滤芯5平均有效利用率为95%，滤芯5过滤效率提高5.2%，运行成本降低11%。

实施例十三

一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，与实施例一或二或三的区别在于：所述喷吹气体温度控制在650℃，反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在2.7MP。

滤芯5平均有效利用率为95%，滤芯5过滤效率提高4.9%，运行成本降低10%。

实施例十四

一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，与实施例一或二或三的区别在于：所述喷吹气体温度控制在700℃，反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在3.0MP。

滤芯5平均有效利用率为94%，滤芯5过滤效率提高4.1%，运行成本降低10%。

实施例十五

一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，与实施例一或二或三的区别在于：所述喷吹气体温度控制在780℃，反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在3.5MP。

滤芯5平均有效利用率为93%，滤芯5过滤效率提高4%，运行成本降低10%。

本发明设计新颖实用，实现了高温高压气体，特别是高焦油、高粉尘气体的有效过滤，使得除尘器工作温度提升一个档次，能够使得除尘工艺温度更加接近含尘气体的初始温度，优化了除尘工艺，减少了传统的大幅降温再过滤的操作方式带来的最终产品能量值低的弊端，最重要的是以除尘器滤芯5内外压差作为反吹清灰的智能控制条件，很好的保证滤芯5持续的高质量过滤，自适应于气体介质变化带来的影响，提高了除尘效率和设备利用率，在高温气体的滤芯5除尘方面具有革命性的意义。本发明设计合理，成本低廉，设备安全可靠、运行周期长，滤芯5的再生性能高，滤芯5平均有效利用率保持在90%以上，有效滤芯5过滤效率提高8%以上，运行成本降低10%以上。

Claims (7)

1.一种高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，涉及设备包括喷吹气体输送管、喷吹阀和喷嘴，其特征在于：所述喷吹阀连接压差检测装置，所述喷吹气体输送管与高温增压气体连通，在除尘器的滤芯正向过滤时，通过所述压差检测装置检测滤芯内外的气压差，当气压差达到设定阈值时启动喷吹阀进行反吹清灰，反吹清灰过程中喷吹气体温度控制在290℃以上，喷吹气体在滤芯内部形成高压膨胀区，快速反向吹除滤芯外部附着的积灰，反吹清灰过程结束后恢复滤芯正向过滤过程；所述高温增压气体气源连接除尘器净气室出气管和/或外置供气装置，所述喷吹气体输送管出气端通过喷吹阀连接所述喷嘴，所述喷嘴插入所述滤芯或通过文氏管覆盖所述滤芯上部；所述喷吹阀选用耐高温高压的电磁脉冲喷吹阀，所述电磁脉冲喷吹阀的密封部位包括配合使用的阀瓣和密封阀座，所述阀瓣和密封阀座采用金属材质制作；所述喷吹阀的阀瓣上设置导向构件，所述导向构件包括穿设在所述密封阀座上的导向杆和导向套。

2.如权利要求1所述高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，其特征在于：所述喷吹气体温度控制在320～1080℃。

3.如权利要求1所述高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，其特征在于：所述喷吹气体温度控制在370～850℃。

4.如权利要求1所述高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，其特征在于：所述喷吹气体温度控制在420～750℃。

5.如权利要求1所述高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，其特征在于：所述喷吹气体温度控制在500～600℃。

6.如权利要求1所述高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，其特征在于：反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在0.2—3.5MPa。

7.如权利要求1所述高焦油高粉尘的高温气体的除尘工艺，其特征在于：反吹清灰过程中所述喷吹气体压强控制在0.8—2.0MPa。