CN104083963A - 一种除尘器加热系统及加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除尘器加热系统及加热方法，包括支撑架、热风炉、热风管道和风机，所述热风管道通过支撑架设置于除尘器的周侧，所述热风炉和风机串接在热风管道上，所述风机设置在所述热风炉进气前段，所述热风管道输出端连接至除尘器的含尘气体进气管道。本发明布局合理，占地空间小，所述热风炉和风机串接在热风管道上，所述风机设置在所述热风炉进气前段，为加热系统提供热风推进的主动力，所述热风管道输出端连接至除尘器的含尘气体进气管道，与含尘气体进气管道公用一套进气管路，简化了除尘器本身结构设计，有益于降低成本，在除尘器的开机预热环节以及停机置换环节中使用效果佳，具有很好的推广和使用价值。

Description

一种除尘器加热系统及加热方法

技术领域

本发明属于除尘器加热设备技术领域，特别涉及一种除尘器加热系统及加热方法。 

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。而今高炉煤气的干式除尘以其比湿式除尘更显著的优点而成为当前高炉煤气净化除尘的发展方向，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，另外不少人采用滤芯管式结构对高温可燃含尘气体进行除尘过滤，实现气固分离和气体净化，经过过滤的可燃含尘气体进入净气室，灰尘被滤在滤芯外，随着粉尘不断增加，适时对滤芯表面堆积的灰尘进行清除，灰尘落入灰斗然后通过过滤器下部卸灰出口排出，实现了良好的除尘效益；但是含尘可燃含尘气体中含有多种成分，如碳、焦油等，焦油遇冷会凝结，必须严格控制温度；而且高温条件下必须严格控制氧含量，避免可燃气体燃烧、爆炸等安全事故。因此高温除尘器将会面临的技术问题是：高温除尘器涉及设备的成型和系统加热以及预热(防止除尘器内结露现象)和停机置换（防止滤芯等设备腐蚀损毁）等操作，目前，关于此类技术尚未有系统的技术公开，因此，亟需设计一种适应于可燃含尘气体干式净化除尘的除尘器加热系统及加热方法。 

发明内容

本发明目的在于解决上述技术问题，提供一种加热安全快捷、加热效果好的除尘器加热系统及加热方法。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种除尘器加热系统及加热方法，包括除尘器的开机预热环节、常规过滤除尘环节以及停机置换环节，其中所述开机预热环节的工艺流程包括除尘器排冷阶段、升温阶段和气体置换调整阶段，所述排冷阶段通过热风管道输入高温气体排出除尘器内低温气体，排低温气体后进入升温阶段，升温至290℃以上后进行气体置换调整，气体置换调整阶段通入热的置换气体调整除尘器内氧含量至安全范围后，进入常规过滤除尘环节；其中所述常规过滤除尘环节通过所述除尘器的可燃含尘气体进气管道上的加热装置对进入除尘器的待过滤气体加热，维持除尘器正常的温度范围；其中所述停机置换环节的工艺流程为：先停止向除尘器内输入可燃含尘气体，然后通入热的置换气体，逐渐赶出除尘器可燃含尘气体后进入降温阶段，降至室温，停机。 

进一步的，所述升温阶段的升温温度为360～1000℃，置换调整阶段使得调整后除尘器内氧含量<1.5%。 

进一步的，所述升温阶段的升温温度为400～700℃，置换调整阶段使得调整后除尘器内氧含量<1%。 

进一步的，所述升温阶段的升温温度为450～560℃。 

其中所述热风管道通过支撑架设置于除尘器的周侧，所述热风炉和风机串接在热风管道上，所述风机设置在所述热风炉进气前段，所述热风管道输出端连接至除尘器的可燃含尘气体进气管道，所述可燃含尘气体进气管道上设置有加热装置，所述热风炉内设置加热器，所述加热器一侧设有置换气体进气管。 

所述除尘器的净气室气体出口连接净气输送管道，所述净气输送管道设置连接所述风机的支路气管。 

所述热风管道的设置若干组输出端分支，所述若干组输出端分支分别连接所述可燃含尘气体进气管道。 

所述热风炉的输出端设置烟囱，所述风机输出端和所述热风炉之间设置排空机构、温度检测装置和氧含量检测装置。 

所述排空机构和烟囱上设置电动调节阀，所述排空机构和烟囱与热风管道交汇处后方设置有热风管道截止阀，所述热风管道输出端与可燃含尘气体进气管道交汇处前部分别设置有截止阀。 

所述热风管道内壁设置耐火胶泥或壁外设置保温包覆套。 

所述净气输送管道设置连接除尘器反吹管路的支路，所述反吹管路上设置有增温提压装置和截断阀组。 

本发明通过所述支撑架很好的把热风炉、热风管道和风机固定于除尘器的周侧，布局合理，占地空间小，所述热风炉和风机串接在热风管道上，所述风机设置在所述热风炉进气前段，为加热系统提供热风推进的主动力，所述热风管道输出端连接至除尘器的可燃含尘气体进气管道，与可燃含尘气体进气管道公用一套进气管路，简化了除尘器本身结构设计，有益于降低成本；进一步的，所述除尘器的净气室气体出口连接净气输送管道，所述净气输送管道设置连接所述风机的支路气管，较高温度的可燃含尘气体作为热风炉的热源供应，提高了燃烧效率；而且在所述开机预热环节中实现了加热除尘器的温热气体的循环加热，对于提高系统加热速度具有显著意义，避免了热量逸散和损耗；所述热风炉的输出端设置烟囱，在对除尘器系统进行预热时排出低温气体，需要把烟气成分部分释放出去，特别是在置换调整阶段和通入高温的置换气体时需要控制进入气体的纯度及其配比，便于处理于非达标气体；所述风机输出端和所述热风炉之间设置排空机构，在除尘器的开机预热环节以及停机置换环节中把非达标的气体通过所述排空机构排出他用，并利用温度检测装置和氧含量检测装置来检测除尘器系统的温度和含氧量指标，很好的控制温度及含氧量达到预定指标，保证系统的安全运行；所述排空机构和烟囱上设置电动调节阀，在排空时打开，其他时候关闭，所述排空机构和烟囱与热风管道交汇处后方设置有热风管道截止阀，与所述电动调节阀操作动作相反，所述热风管道输出端与可燃含尘气体进气管道交汇处前部分别设置有截止阀，在正常除尘过滤阶段所述热风管道输出端的截止阀关闭即可，当需要加热时候打开；预热以及停机置换时候所述可燃含尘气体进气管道上的交汇处前部的截止阀关闭；所述热风炉内设置加热器，所述加热器形式可以根据需要设计为多种形式，如电加热，燃烧室等结构形式，电加热器可以设置在所述热风管道各处，所述加热器一侧设有置换气体进气管，主要用于通入氮气；在所述风机进口和出口以及热风炉接口处分别设置变径接头，可以根据需要配合使用不同口径的热风管道，所述风机出口设置文氏管结构，排出气体具有很好的加速效应，避免气体回旋影响气流通畅性；所述热风管道内壁设置耐火胶泥或壁外设置保温包覆套，都是为了尽量减少热风管道内热量逸散，提高热能利用率；所述热风炉出气端设置连接除尘器反吹管路的支路，所述支路上设置有提压装置和截断阀组，可以在正常使用过程中用于对滤芯结构表面积灰进行反向冲击，利用电磁脉冲阀控制高速气流瞬间在滤芯结构内形成高压区，起到良好的除尘清灰效果，实现滤芯结构的功能可再生，提高使用寿命；更进一步的，所述热风管道输出端设为若干组，可以同时配合使用多个除尘器，极大的提高了设备利用率和生产效率，而且在同等产量下降低了系统投建成本，具有很好的经济效益；所述净气输送管道设置连接除尘器反吹管路的支路，所述反吹管路上设置有增温提压装置和截断阀组，当需要反吹清灰时候，打开所述截断阀组进行反吹清灰处理，实现除尘器滤芯的功能再生，延长设备使用寿命和过滤效率，此过程可以利用本身气体的高温性质，降低所述增温提压装置的能源消耗。 

本发明设计新颖巧妙，在除尘器的开机预热环节、常规除尘过滤环节以及停机置换环节中使用效果佳，并给出了具体的工艺流程，进一步，结合长时间的生产和探索，很好的实现了高温用于过滤可燃含尘气体的除尘器预热工艺的创新，换调整阶段控制调整后除尘器内氧含量<1.5%，安全性能大大提高，特别是在所述开机预热环节的工艺流程中升温阶段升温温度设置为400～700℃，综合考虑设备投入和产品热能利用，本预热工艺适应于过滤高温、高焦油含量含尘气体的除尘器，能够较好的保证正常过滤时候滤芯过滤效果良好，不会出现焦油冷凝损毁设备的现象，除尘器关键部件滤芯的使用周期长，经济效益高。本发明结构简单、布局合理、维护使用便捷，具有很好的推广和使用价值。 

说明书附图

下面结合附图对本发明进行进一步的说明：

图1是本发明的结构示意图俯视图；

图2是本发明图1的A向结构示意图；

图3是本发明实施例二是结构示意图俯视图。

具体实施例

一种除尘器加热系统及加热方法，包括除尘器的开机预热环节、常规过滤除尘环节以及停机置换环节，其中所述开机预热环节的工艺流程包括除尘器排冷阶段、升温阶段和气体置换调整阶段，所述排冷阶段通过热风管道3输入高温气体排出除尘器2内低温气体，排低温气体后进入升温阶段，升温至290℃以上后进行气体置换调整，气体置换调整阶段通入热的置换气体调整除尘器内氧含量至安全范围后，本发明选取含氧量控制在1.5%以下，进入常规过滤除尘环节；其中所述常规过滤除尘环节通过所述除尘器2的可燃含尘气体进气管道13上的加热装置17对进入除尘器2的待过滤气体加热，维持除尘器2正常的温度范围；其中所述停机置换环节的工艺流程为：先停止向除尘器2内输入可燃含尘气体，然后通入热的置换气体，逐渐赶出除尘器2可燃含尘气体后进入降温阶段，降至室温，停机。 

下面结合实施例对本发明加热工艺及其涉及设备进行进一步的说明。 

实施例一 

如图1、图2所示，一种用于过滤可燃含尘气体的除尘器预热工艺，涉及设备包括通过支撑架1设置于除尘器2周侧的热风管道3，所述热风管道3上串接有热风炉4和风机5，所述风机5设置在所述热风炉4进气前段，除尘器2的净气室出气口连接除尘器2的净气输送管道7，所述净气输送管道7位于高处位置，所述净气输送管道7设置连接所述风机5的支路气管8，所述热风炉4的输出端设置烟囱9，所述风机5输出端和所述热风炉4之间设置排空机构10、温度检测装置和氧含量检测装置，所述排空机构10和烟囱9上设置电动调节阀11，所述排空机构10和烟囱9与热风管道3交汇处后方设置有热风管截止阀12，所述热风管道3输出端与可燃含尘气体进气管道13交汇处前部分别设置有截止阀61、62，所述可燃含尘气体进气管道13上设置有加热装置17，所述加热装置设置为电加热器，所述热风炉4内设置加热器15，所述加热器15一侧设置置换气体进气管14，在所述风机5进口和出口和/或热风炉4接口处分别设置变径接头16，所述风机5出口设置文氏管结构，所述热风管道3内壁设置耐火胶泥层或外侧设置保温套。

使用过程中，预热工艺过程是：通过所述热风管道3输入高温气体排出除尘器2内低温气体，排低温气体后，持续预热升温，此过程打开所述所述净气输送管道7使之与连接所述风机5的支路气管8导通，实现循环加热，升温至290℃时进行气体置换调整，利用所述加热器15一侧设置的置换气体进气管14，保持除尘器2内部温度的情况下通入氮气，氮气逐渐将除尘器2内的含有氧气成分的气体排出，利用所述温度检测装置和氧含量检测装置进行实时监控，气体置换调整阶段调整除尘器2内氧含量至1.5%甚至更低，然后打开所述除尘器2的可燃含尘气体进气管道13上的截止阀62，含尘气体进入除尘器2内部，进入常规过滤除尘工艺环节。 

所述常规过滤除尘环节的工艺过程是：所述可燃含尘气体进气管道13上的截止阀62保持打开，所述通过所述除尘器2的可燃含尘气体进气管道13上的加热装置17对进入除尘器2的待过滤气体加热，维持除尘器2内正常的温度范围。 

所述停机置换环节的工艺流程为：关闭所述可燃含尘气体进气管道13上的截止阀62，停止向除尘器2内输入可燃含尘气体，然后通入热的置换气体，置换气体选用氮气，逐渐赶出除尘器2可燃含尘气体，使得容易冷凝成分如焦油成分排出后进入降温阶段，降至室温后停机，即可进行检修等操作。 

采用上述装置和加热工艺方法，设备运行过程安全可靠，故障率低，运行成本较低，效益佳。 

实施例二 

如图3所示，与实施例一的区别在于：所述热风管道3设置三组输出端支路，所述若干组输出端支路分别连接并行除尘器2的可燃含尘气体进气管道13；所述净气输送管道7设置连接除尘器反吹管路18的支路，所述反吹管路18上设置有增温提压装置和截断阀组，当需要反吹清灰时候，打开所述截断阀组进行反吹清灰处理，实现除尘器滤芯的功能再生，延长设备使用寿命和过滤效率，可以利用本身气体的高温性质，降低所述增温提压装置的能源消耗。

所述升温阶段的升温温度为360℃，置换调整阶段使得调整后除尘器2内氧含量为1.4%，其中所述升温阶段控制温升速度<100℃/h，保证滤芯的理化性质稳定。 

实施例三 

与实施例一或二的区别在于：所述升温阶段的升温温度为400℃，置换调整阶段使得调整后除尘器2内氧含量为1.3%，其中所述升温阶段控制温升速度<100℃/h，保证滤芯的理化性质稳定。

实施例四 

与实施例一或二或三的区别在于：所述升温阶段的升温温度为450℃，置换调整阶段使得调整后除尘器2内氧含量为1.2%。

实施例五 

与实施例四的区别在于：所述升温阶段的升温温度为500℃，置换调整阶段使得调整后除尘器2内氧含量为1.2%。

实施例六 

与实施例一或二的区别在于：所述升温阶段的升温温度为560℃，置换调整阶段使得调整后除尘器2内氧含量<1.1%，甚至更低。

实施例七 

与实施例一或二的区别在于：所述升温阶段的升温温度为700℃，置换调整阶段使得调整后除尘器2内氧含量<1.0%，甚至更低。

实施例八 

与实施例一或二的区别在于：所述升温阶段的升温温度为1000℃，置换调整阶段使得调整后除尘器2内氧含量<0.8%，甚至更低。

本发明设计新颖巧妙，在除尘器的开机预热环节、常规除尘过滤环节以及停机置换环节中使用效果佳，并给出了具体的工艺流程，进一步，结合长时间的生产和探索，很好的实现了高温用于过滤可燃含尘气体的除尘器预热工艺的创新，换调整阶段控制调整后除尘器内氧含量<1.5%，安全性能大大提高，特别是在所述开机预热环节的工艺流程中升温阶段升温温度设置为400～700℃，综合考虑设备投入和产品热能利用，本预热工艺适应于过滤高温、高焦油含量含尘气体的除尘器，能够较好的保证正常过滤时候滤芯过滤效果良好，不会出现焦油冷凝损毁设备的现象，除尘器关键部件滤芯的使用周期长，经济效益高。本发明结构简单、布局合理、维护使用便捷，具有很好的推广和使用价值。 

Claims (10)

1.一种除尘器加热系统及加热方法，包括支撑架、热风炉、热风管道和风机，其特征在于：所述热风管道通过支撑架设置于除尘器的周侧，所述热风炉和风机串接在热风管道上，所述风机设置在所述热风炉进气前段，所述热风管道输出端连接至除尘器的可燃含尘气体进气管道。

2.如权利要求1所述除尘器加热系统及加热方法，其特征在于：所述除尘器的净气室气体出口连接可燃含尘气体输送管道，所述可燃含尘气体输送管道设置连接所述风机的支路气管。

3.如权利要求1所述除尘器加热系统及加热方法，其特征在于：所述热风管道输出端设为若干组。

4.如权利要求1所述除尘器加热系统及加热方法，其特征在于：所述热风炉的输出端设置烟囱，所述风机输出端和所述热风炉之间设置排空机构、温度检测装置和氧含量检测装置，所述排空机构和烟囱上设置电动调节阀，所述排空机构和烟囱与热风管道交汇处后方设置有热风管道截止阀，所述热风管道输出端与可燃含尘气体进气管道交汇处前部分别设置有截止阀。

5.如权利要求1所述除尘器加热系统及加热方法，其特征在于：所述热风炉内设置加热器，所述加热器一侧设有置换气体进气管。

6.如权利要求1所述除尘器加热系统及加热方法，其特征在于：所述风机进口和出口分别设置变径接头，所述风机出口设置文氏管结构，所述热风管道内壁设置耐火胶泥或壁外设置保温包覆套。

7.如权利要求1所述除尘器加热系统及加热方法，其特征在于：所述热风炉出气端设置连接除尘器反吹管路的支路，所述支路上设置有提压装置和截断阀组。

8.如权利要求1所述除尘器加热系统及加热方法，其特征在于：本发明所述除尘器加热系统及加热方法使用时主要包括除尘器的开机预热环节以及停机置换环节，其中所述开机预热环节的工艺流程为：先较低温度加热为除尘器内排出低温气体，排低温气体后进入升温阶段，升温至既定温度段后进行气体置换调整阶段，然后进入正常的过滤除尘工艺环节；所述停机置换环节的工艺流程为：先停止可燃含尘气体进入，然后通入高温的置换气体，除尘器内会形成分层的气体，上层气体排出后进入降温阶段，降至室温。

9.如权利要求8所述除尘器加热系统及加热方法，其特征在于：进一步，所述开机预热环节的工艺流程中升温阶段控制温升<100℃/h，所述既定温度段选为400～750℃，换调整阶段控制调整后除尘器内氧含量<1%；所述停机置换环节中所述置换气体为氮气。

10.如权利要求9所述除尘器加热系统及加热方法，其特征在于：优选的，所述开机预热环节，包括除尘器排冷阶段、升温阶段和气体置换调整阶段，所述排冷阶段通过所述热风管道输入高温气体排出除尘器内低温气体，排低温气体后进入升温阶段，升温至290℃以上后进行气体置换调整，气体置换调整阶段调整除尘器内氧含量至安全范围后，进入常规过滤除尘环节。