CN104771964B - 高温反吹工艺及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温反吹工艺，其步骤包括：a、向一封闭腔室内通入加热到指定温度的反吹气体；b、待检测到所述封闭腔室内的压力达到设定阈值时，通过高温阀门停止向所述封闭腔室中通入反吹气体；c、通过其它高温阀门控制达到设定压力的反吹气体输出并对需要反吹的对象进行反吹；d、待上述反吹过程完毕后，通过封闭腔室出气口处的高温阀门控制停止反吹，通过封闭腔室进气口处的高温阀门控制加热到指定温度的反吹气体重新进入封闭腔室，循环完成下一个反吹过程。本发明还公开了用于上述高温反吹工艺的反吹装置。本发明可在高温条件下使用且清灰效果理想。

Description

高温反吹工艺及其装置

技术领域

本发明涉及一种高温反吹工艺及其装置，具体涉及一种高温含尘煤气用高温反吹工艺及其装置。

背景技术

从煤化工干馏炉、煤气发生器和冶炼电炉中的出来的煤气为高温含尘煤气，高温含尘煤气是指200℃以上来自于煤炭转化炉、铁合金矿热炉等工业窑炉的炉气，所含粉尘成分主要是焦末和矿末，如果直接将高温含尘煤气投入使用，上述粉尘会堵塞煤气输送管道和煤气燃烧装置，导致煤气利用率不高而且容易引起安全事故。为了解决上述问题，现有技术中主要采用煤气过滤装置过滤掉煤气中的粉尘颗粒，现有的煤气过滤装置主要包括过滤装置主体和设置于过滤装置主体内部的滤芯组，在煤气过滤装置使用一段时间后，过滤掉的粉尘会在滤芯组的表面形成一层滤饼，从而导致煤气过滤装置的过滤效率降低。因此需要在过滤装置主体中安装气体反吹清灰装置，所述气体反吹清灰装置设置于滤芯的正上方，通过反吹气体吹扫滤芯表面的粉尘，使其最终落入过滤装置主体下方设置的沉灰室中。现有技术中一般采用脉冲反吹清灰实现上述目的，脉冲反吹清灰装置主要包括脉冲阀以及与脉冲阀相连接的反吹气包，通过脉冲阀可控制反吹气包中反吹气体的流通。在使用上述脉冲反吹清灰装置清除煤气过滤装置中滤芯表面粉尘时，申请人发现其中反吹气包可正常使用，但脉冲阀在使用过程中极易损坏，导致最终的清灰效果不理想。

发明内容

脉冲阀主要靠其中的橡胶膜片进行阀的开启和关闭，膜片的好坏直接影响到整个脉冲反吹清灰装置的工作稳定性。申请人经研究分析发现，由于橡胶膜片能耐受的温度不超200℃，而高温含尘煤气的温度一般为200℃以上，在此情况下采用上述脉冲阀并不能达到理想的清灰效果。申请人尝试通过降低反吹温度来保证脉冲阀的正常工作，但低温气体进入高温含尘煤气过滤装置后会导致滤芯表面出现结露、析油等情况，需要操作人员定期停车清理。

本发明所要解决的技术问题在于提供一种可在高温条件下使用且清灰效果理想的高温反吹工艺及其装置。

本发明高温反吹工艺，其步骤包括：

a、向一封闭腔室内通入加热到指定温度的反吹气体；

b、待检测到所述封闭腔室内的压力达到设定阈值时，通过高温阀门(全文所述“高温阀门”为200℃以上还能保持其工作性能的阀门)。停止向所述封闭腔室中通入反吹气体；

c、通过其它高温阀门控制达到设定压力的反吹气体输出并对需要反吹的对象进行反吹；

d、待上述反吹过程完毕后，通过封闭腔室出气口处的高温阀门控制停止反吹，通过封闭腔室进气口处的高温阀门控制加热到指定温度的反吹气体重新进入封闭腔室，循环完成下一个反吹过程。

一方面，高温阀门替代了现有技术中的脉冲阀门控制高温气体的反吹，由此避免了高温损坏脉冲阀带来的过滤装置工作不稳定情况；另一方面，考虑到使用高温阀门替换脉冲阀门过后，喷出的气体不能在瞬时达到反吹压力的需求，因此预先通过反吹气量、反吹时间和喷吹管口的数量确定好封闭腔室内部压力阈值之后，实时检测封闭腔室内部的压力，控制封闭腔室进气口和出气口处的高温阀门的开启关闭，由此弥补了高温阀门直接替代脉冲阀门的不足，确保了从封闭腔室中喷吹出的气体能够满足反吹压力的需求。

进一步地，所述步骤b中压力的设定阈值范围为0.4～4Mpa。

具体地，所述步骤c中，反吹的对象为煤气过滤装置中的滤芯组，使用的反吹气体可选择惰性气体或干饱和蒸汽(“过热水蒸汽”是指当水蒸汽温度超过其相应压力下的饱和温度)，由于煤气过滤装置中过滤的是高温含尘煤气，因此使用惰性气体反吹不会造成安全隐患，或者使用干饱和蒸汽用作反吹气体，在起到反吹作用的同时对后续煤气回收影响较小。所述指定温度不小于进入煤气过滤装置中煤气的温度，使得反吹气体与进入煤气过滤装置中的煤气不存在温度差，因此不会出现因温差而导致滤芯表面结露糊膜的情况。

进一步地，所述封闭腔室由设有进气口和出气口的气包及进气口和出气口处设有的高温阀门构成，此处的气包可耐受指定温度。

进一步地，所述封闭腔室内压力的检测以及阀门的开启和关闭均由控制器控制，通入反吹气体之前在控制器中设置压力的设定阈值。通过在控制器中预先设定压力的阈值，通过压力检测装置将测定的压力值反馈至控制器，待压力达到设定阈值时控制器控制进气口阀门关闭，停止向封闭腔室中通入反吹气体，之后控制出气口处阀门开启和关闭实现对反吹对象的反吹，使得反吹过程更加自动化，操作更简便。

用于实现上述反吹工艺的反吹装置，包括设有进气口和出气口的气包以及设置于进气口上的进气阀门和出气口上的出气阀门组，所述进气口连有反吹气源，所述气包上设有检测气包内部压力的压力检测装置，所述出气口连接有喷吹管，所述进气阀门和出气阀门组均为高温阀门，所述高温阀门可选用高温球阀、高温蝶阀和高温截止阀。一方面，通过上述高温阀门替换现有技术中的脉冲反吹阀，解决了脉冲反吹阀不耐高温的问题，从而使反吹装置工作更加稳定；另一方面，在气包的进气口处增设高温阀门，气包上增设压力检测装置，通过检测气包内部压力，控制进气口和出气口高温阀门的开启关闭，弥补了直接使用高温阀门替换脉冲反吹阀的不足，使得从气包内部喷出的反吹气体能够满足反吹需要。

进一步地，所述高温阀门可选用高温球阀、高温蝶阀和高温截止阀，上述高温阀门均可耐受高温气体通过，从而保持反吹装置的稳定工作。

进一步地，所述压力检测装置为压力表，通过监控压力表的压力值，操作人员可手动控制高温阀门开启和关闭，由此实现对反吹过程的控制。

进一步地，所述压力检测装置为连有控制器的压力传感器，所述高温阀门均与控制器相连。通过压力传感器将压力信号传输给控制器，实现了控制器代替手动控制高温阀门动作，使得反吹过程控制更加自动化。

以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步地说明。

附图说明

图1为本发明实施例1的示意图。

图2为本发明实施例2的示意图。

图3为本发明对比例的示意图。

110-过滤装置主体，111-滤芯组，112-原气腔，113-净气腔，210-出气阀门组，211-第一高温阀门，212-第二高温阀门，213-第三高温阀门，214-第四高温阀门，220-气包，230-进气阀门，240-喷吹管，250-文氏管，310-压力传感器，320-控制器，330-压力表，410-第一脉冲阀，420-第二脉冲阀，430-第三脉冲阀，440-第四脉冲阀，450-脉冲阀控制仪。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例反吹装置包括包括气包220，所述气包220上设有进气口和四个出气口，所述进气口通过进气管与过热水蒸汽源相连，所述进气管上设有进气阀门230，每个出气口均连有出气管，所述出气管接有喷吹管240，出气管处设有出气阀门组210，所述出气阀门组210包括依次设置于出气管上的第一高温阀门211、第二高温阀门212、第三高温阀门213和第四高温阀门214，所述出气阀门组210和进气阀门230均为高温球阀，所述气包220上设有压力表310。本实施例将该反吹装置运用在煤气反吹装置中，煤气过滤装置包括过滤装置主体110，所述过滤装置主体110包括原气腔112和净气腔113，原气腔112中设有滤芯组111，净气腔113中设有设有文氏管250，所述反吹装置中的喷吹管240与文氏管250间隔一端距离并导通。

在煤气过滤装置正常工作状态下，原气(此处“原气”是指高温含尘的煤气)先进入原气腔，在原气腔中通过滤芯组净化之后所得的净气(此处“净气”是指净化后得到的煤气)进入净气腔，之后排出煤气过滤装置。煤气过滤装置在使用一段时间后，滤芯表面形成了一层滤饼，为了不影响滤芯的过滤效率，需要对其进行反吹清灰，本实施例中高温反吹清灰工艺步骤如下：

a、操作人员手动打开进气口的进气阀门230，之后向气包220内通入加热到指定温度的过热水蒸汽，本实施例中设定的指定温度为450℃；

b、操作人员根据压力表330显示的气包220内部压力值控制高温阀门动作，当压力表330显示气包220内的压力达到设定阈值4Mpa时，手动关闭进气阀门230，停止向气包220内通入过热水蒸汽；

c、打开第一高温阀门211，气包220内部达到设定压力阈值的过热水蒸汽从喷吹管240喷出，经净气腔113中的文氏管250对反吹气体加速后，对对应的滤芯进行反吹清灰；

d、待上述反吹过程完毕后，通过手动关闭第一高温阀门211停止反吹清灰，之后打开进气阀门230，加热到450℃的过热水蒸汽重新进入气包内，之后重复上述步骤依次控制第二高温阀门212、第三高温阀门213、第四高温阀门214的开启和关闭，循环完成下一个反吹清灰过程。

通过上述高温反吹工艺及其反吹装置在保持所需反吹压力的情况下能够平稳地进行反吹操作，使得煤气过滤装置中的滤芯组表面的滤饼得到较好地清除，煤气过滤装置的过滤效率得到了提高。

实施例2

如图2所示，本实施例反吹装置包括气包220，所述气包220上设有进气口和四个出气口，所述进气口通过进气管与压缩氮气源相连，所述进气管上设有进气阀门230，每个出气口均连有出气管，所述出气管接有喷吹管250，出气管处设有出气阀门组210，所述出气阀门组210包括依次设置于出气管上的第一高温阀门211、第二高温阀门212、第三高温阀门213和第四高温阀门214，所述出气阀门组210和进气阀门230均为高温球阀，所述气包220上设有压力传感器310，所述压力传感器310、出气阀门组210和进气阀门230均由控制器320控制，本实施例中控制器320采用可编程逻辑控制器。同样地，本实施例将该反吹装置运用在煤气反吹装置中，煤气过滤装置包括过滤装置主体110，所述过滤装置主体110包括原气腔112和净气腔113，原气腔112中设有滤芯组111，净气腔113中设有设有文氏管250，所述反吹装置中的喷吹管240与文氏管250间隔一端距离并导通。

在煤气过滤装置正常工作状态下，原气(此处“原气”是指高温含尘的煤气)先进入原气腔，在原气腔中通过滤芯组净化之后所得的净气(此处“净气”是指净化后得到的煤气)进入净气腔，之后排出煤气过滤装置。煤气过滤装置在使用一段时间后，滤芯表面形成了一层滤饼，为了不影响过滤装置的过滤效率，需要对其进行反吹清灰，本实施例中高温反吹清灰工艺步骤如下：

a、预先在控制器320中设定好压力的阈值，本实施例中控制器320采用可编程逻辑控制器，打开进气口的进气阀门230，之后向气包220内通入加热到指定温度的氮气，本发明中设定的指定温度为450℃；

b、控制器320通过收集到的压力信号控制高温阀门动作，当压力传感器310检测到所述气包220内的压力达到设定阈值4Mpa时，控制器320控制关闭进气阀门230，停止向气包220内通入压缩氮气；

c、打开第一高温阀门211，气包220内部达到设定压力阈值的压缩氮气从喷吹管240喷出，经净气腔113中的文氏管250加速反吹气体后，对对应的滤芯进行反吹清灰；

d、待上述反吹过程完毕后，通过关闭第一高温阀门211停止反吹清灰，之后通过打开进气阀门230，加热到450℃的压缩氮气重新进入气包220内，之后重复上述步骤依次控制第二高温阀门212、第三高温阀门213、第四高温阀门214的开启和关闭，循环完成下一个反吹清灰过程。

通过上述高温反吹工艺及其反吹装置在保持所需反吹压力的情况下能够平稳地进行反吹操作，使得煤气过滤装置中的滤芯组表面的滤饼得到较好地清除，煤气过滤装置的过滤效率得到了提高。本实施例相较于实施例1的手动控制更加自动化，使得反吹过程更加简便。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的指定温度为400℃，设定的压力阈值为3Mpa，所述出气阀门组和进气阀门均为高温蝶阀，其中所述出气阀门组设有三个高温蝶阀。通过上述高温反吹工艺及其反吹装置在保持所需反吹压力的情况下能够平稳地进行反吹操作，使得煤气过滤装置中的滤芯组表面的滤饼得到较好地清除，煤气过滤装置的过滤效率得到了提高。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的指定温度为500℃，设定的压力阈值为0.4Mpa，所述出气阀门组和进气阀门均为高温截止阀，其中所述出气阀门组设有一个高温截止阀。通过上述高温反吹工艺及其反吹装置在保持所需反吹压力的情况下能够平稳地进行反吹操作，使得煤气过滤装置中的滤芯组表面的滤饼得到较好地清除，煤气过滤装置的过滤效率得到了提高。

对比例

本对比例与实施例1反吹装置上的不同点在于本实施例中反吹装置包括气包220和设置于气包220上的脉冲阀组，所述脉冲阀组包括第一脉冲阀410、第二脉冲阀420、第三脉冲阀430和第四脉冲阀440，上述四个脉冲阀分别连有喷吹管250，所述反吹气包与反吹气源相连，所述四个脉冲阀均与脉冲阀控制仪450相连并通过脉冲阀控制仪450控制四个脉冲阀的启闭。同样地，本实施例将该反吹装置运用在煤气反吹装置中，煤气过滤装置包括过滤装置主体110，所述过滤装置主体110包括原气腔112和净气腔113，原气腔112中设有滤芯组111，净气腔113中设有设有文氏管250，所述反吹装置中的喷吹管240与文氏管250间隔一端距离并导通。

在使用本对比例进行反吹清灰过程的步骤如下：

a、向气包220中通入加热到450℃的反吹气体；

b、通过脉冲阀控制仪450控制设定脉冲阀的反吹时间为200ms，反吹压力为4Mpa；

c、待第一脉冲阀410反吹完毕后，自动依次打开第二脉冲阀420、第三脉冲阀430和第四脉冲阀440的循环反吹过程。

在上述反吹过程中，反吹气体的喷出过程不稳定，滤芯表面仍有残留有部分粉尘，在此条件下反吹清灰效果不佳，经操作人员后续检查发现部分脉冲阀的膜片出现损坏现象。

Claims (3)

1.高温反吹工艺，其步骤包括：

a、向一封闭腔室内通入加热到指定温度的反吹气体，反吹的对象为煤气过滤装置中的滤芯组(111)，所述反吹气体选用过热水蒸汽，所述指定温度不低于进入煤气过滤装置中煤气的温度；

b、预先通过反吹气量、反吹时间和喷吹管口的数量确定好封闭腔室内部压力阈值之后，实时检测封闭腔室内部的压力，待检测到所述封闭腔室内的压力达到设定阈值时，通过封闭腔室进气口处的高温阀门控制停止向所述封闭腔室中通入反吹气体，所述压力的设定阈值在0.4～4Mpa，所述高温阀门可选用高温球阀、高温蝶阀和高温截止阀；

c、通过封闭腔室出气口处的高温阀门控制达到设定压力的反吹气体输出并对对应的滤芯进行反吹；

d、待上述反吹过程完毕后，通过封闭腔室出气口处的高温阀门控制停止反吹，通过封闭腔室进气口处的高温阀门控制加热到指定温度的反吹气体重新进入封闭腔室，之后重复上述步骤循环完成下一个反吹过程，以对其余的滤芯进行依次反吹。

2.如权利要求1所述的高温反吹工艺，其特征在于：所述封闭腔室由设有进气口和出气口的气包(220)及进气口和出气口处设有的高温阀门构成。

3.如权利要求1所述的高温反吹工艺，其特征在于：所述封闭腔室内压力的检测以及高温阀门的开启和关闭均由控制器(320)控制，通入反吹气体之前在控制器(320)中设置压力的设定阈值。