CN107880944A - 一种褐煤气化还原三级除尘冷却、自动锁气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种褐煤气化还原三级除尘冷却、自动锁气装置，其特征在于，包括与反应釜的第一出气口依次连接的：第一过滤器，用于接纳由所述第一出气口排出的含尘高温油气；第二过滤器，用于去除来自于第一进气口高温油气里的大量粉尘及重质焦油；内部安装有除尘的L型角钢，密封连接有呈倒八字型的长方形挡板；圆形管，连接三个过滤器，与第一过滤器连接处安装有阀门；和第三过滤器，用于冷却焦油和含尘颗粒。本发明装置可自动锁气、连续排料、含尘颗粒、重质焦油含量去除率高，大大提高了产品质量，为后续的焦炉煤气和轻质焦油的分离简化了设备，提高了质量，能实现连续运行，真正实现工业化大生产。

Description

一种褐煤气化还原三级除尘冷却、自动锁气装置

技术领域

本发明属能源开发和环保技术领域，尤其是涉及一种褐煤气化还原三级除尘冷却、自动锁气装置。

背景技术

近年来，随着综合采煤技术的开发和应用，粉煤的开采比例逐渐增加，针对粉煤干馏进行的各种探索和试验日趋成熟。与煤的气化和液化技术相比，煤的干馏可以在较温和的条件下，得到煤气，焦油和半焦，是一种比较经济的煤转化路线。煤的干馏过程一般在干馏设备例如干馏炉内进行，煤干馏过程中产生的气相产物一般称为“干馏煤气”，其中含有一定量的粉尘，若不将其脱除，不仅会降低煤气和焦油产品的质量，而且影响干馏系统的稳定运行。此外，干馏煤气中还含有呈气态的焦油。对干馏煤气净化冷却处理，严禁出现了不同方法。

我国缺油、少气、富煤的能源结构特征注定我国能源消耗将长期以煤为主，目前煤矿机械化开采程度比较高，块煤只占到30％左右，各大煤炭产地的大量廉价粉煤无法有效的利用。兰炭，又称半焦、焦炭，结构为块状，粒度一般在3mm以上，颜色呈浅黑色，目前，兰炭主要有两种规格:一是土炼兰炭，二是机制兰炭；尽管两种规格的兰炭用的是同一种优质精煤炼制而成，但因生产工艺和设备的不同，其成本和质量也大不一样。其中优质的兰炭产于陕西的神木和府谷。但是，粉末干馏后油渣不能够有效分离及干馏气中含尘的问题依旧困扰诸多企业和学者。现有的除尘颗粒床主要是以石英砂或陶瓷球做滤料，不能有效的利用干馏气的热量，且滤料是循环使用的，在滤料中的粉尘含量富集到一定程度时，需要爆破反吹或者提升分选再回到系统，因此需要外来气源来完成此过程。此外，现有的颗粒床为了保证干馏气中的焦油不附着在滤料上，运行温度都在500℃左右，温度过高。煤的热解，犹如焦油的常压蒸馏过程，如果不除尘，那很难把油和水，油和油分离开来。这种油气回收方式，把油分成重、中、轻三种油，有利于油品质量提高，也有利于企业经济价值提高，也有利于后续油品加工。如重油提蜡后，加氢形成重柴油组分，或直接作为工业燃料油，或直接作为炭黑原料油等；轻油为经济价值最高的油品，为汽油馏分，通过简单精馏或加氢，可获得溶剂油和优质汽油。油水分离效果，除尘效果直接关系到油品质量，对焦油后续加工十分重要。专利CN96207496.9是一种回转炉式干馏煤气发生装置，它采用旋风分离筒来除去干馏煤气的粉尘。专利CN921000912.7是一种生产干馏煤气的方法和装置，其干馏煤气的除尘装置是旋风分离器或惯性分离器。但实践中发现，生成的重质焦油和粉尘黏附于旋风分离器内壁，不仅造成旋风分离效率下降，而且影响系统的长期运行。专利CN 104226064A是一种含尘干馏气除尘装置。包括除尘腔体，除尘腔体的顶部设有滤料进口，底部设有滤料出口，除尘腔体侧壁下方设有通气管；该装置热态的干馏气温度由下而上逐渐降低，冷态滤料的温度由上而下逐渐升高，应该说具有一定的温度梯度，有利于除尘的进行。

以上几个装置应该说都具有一定的除尘效果，而且也是现在用的比较多的，但单一的装置往往除尘效率不高，带有一定量的含尘颗粒和重质焦油进入后续设备，给后续轻质焦油的质量，焦炉煤气的质量，管道堵塞等带来很大的影响，往往除尘效果好坏，重质焦油去除率的多少直接决定了企业产品的质量和生产效率。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种褐煤气化还原三级除尘冷却、自动锁气装置，反应釜煤气化还原产生高温油气，从第一出气口至第一过滤器，气流在挡板作用下，走Z字型路线，从顶部到达第二过滤器的第一进气口，第一过滤器挡住了部分粉尘，积聚随重力自由落体，累积到一定厚度，第一料位感应器发出信号，启动带搅拌叶的第二转轴和第二电机，第三无轴螺旋和第三电机，物料随即排出至一定厚度，料位感应器发出信号停止第二电机和第三电机，第一过滤器底部物料必须保有一定量，否则高温油气易从第一过滤器底部溢出，这样高温油气就无法从第一过滤器的底部出，也就达到了自动锁气的目的。高温油气在第二过滤器从带有金属补偿器的第一进气口进，90°转弯垂直下流，经过充分的碰壁和湍流，部分粉尘沿壁积聚随重力掉落。高温油气在第二过滤器底部缓冲区充分缓冲后，180°转弯逆流而上，高温油气在多层错开排列的L型角钢的拦截下，曲线迂回上升，从第二出气口出，大量粉尘在L型角钢底部及两侧积聚，当积聚的灰尘重力大于粘附力和气流上升的浮力之和时，既掉入第二过滤器底部，在呈倒八字型长方形挡板作用下，落入螺旋输送装置内，粉尘通过螺旋结构从第一出料口排出。高温油气在圆形管内流动，碰到无轴螺旋输送装置，又有部分粉尘阻挡，通过输送装置，定期打开阀门落入第一过滤器；高温油气从圆形管底部连接的第二进气口进入第三过滤器的第一筒体，流速急速下降，充分缓冲后，缓慢不断的与卧式筒体碰壁及与底部液体物料液面接触，部分高温油气内的含尘颗粒下沉，大量重质焦油遇冷变液态油。再在第二筒体内气流缓慢上升，在挡板的作用下，气流走Z字型路线，高温油气内的含尘颗粒继续碰壁下沉，焦油遇冷凝结，焦炉煤气、汽油和轻柴油通过第三出气口进入下一循环设备；从而降低高温油气的含尘量和重质焦油含量，提高产品质量；积聚下来的油泥在第二料位感应器的控制下，通过螺旋输送来进行排料，但如果积聚下来的油泥含油量较少，含尘量较多，无法实现自由流动，底部螺旋输送易形成“架桥”现象，导致底部形成空洞，上部料越结越多，从而对大生产的连续性产生非常大的影响，此时，在卧式筒体中间安装一台破拱装置，随着物料的输送，破拱装置一起启动，使其无法实现“架桥”，从而实现连续化生产，提高生产效率。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一种褐煤气化还原三级除尘冷却、自动锁气装置，其特征在于，包括与反应釜的第一出气口依次连接的：第一过滤器，用于接纳由所述第一出气口排出的含尘高温油气；在所述第一过滤器的上方安装有第一挡板，下方安装带有搅拌叶的第二转轴及第二电机，底部设置有用于排出物料的第三电机驱动的第三无轴螺旋。第二过滤器，用于去除来自于第一进气口高温油气里的大量粉尘及重质焦油；内部安装有除尘的L型角钢，分离物料第四电机驱动的第四有轴螺旋，密封连接有呈倒八字型的长方形挡板。圆形管，连接三个过滤器；内部设置有不易使含尘颗粒积聚的第五无轴螺旋及第五电机，与第一过滤器连接处安装有阀门。和第三过滤器，用于冷却焦油和含尘颗粒；所述的第三过滤器包括第一筒体、安装有第二挡板的第二筒体和卧室筒体，所述的卧室筒体中心安装用于破拱装置、带有搅拌杆的第六转轴及第六电机，由第二料位感应器控制的、由第七电机驱动的第七有轴螺旋。

本发明中，高温油气一般来自于煤的干馏气化还原设备，例如本领域已知的反应釜。取决于反应釜的操作条件，离开反应釜出口的干馏煤气的温度一般为400～850℃，其中含有大量夹带的粉尘例如煤粉、灰分等以及在反应釜出口处的高温下呈气态的焦油。根据沸点的不同，这些焦油可分为粗略地为重质焦油和轻质焦油，其中重质焦油是指在煤焦油中沸点高于360℃的物质，轻质焦油是指煤焦油中沸点低于360℃的物质。

所述反应釜为可旋转机构，可使反应釜内的物料受热均匀；反应釜外设有加热箱，并设有贯穿所述反应釜的导热管，该导热管与所述加热箱连通；所述导热管垂直反应釜轴线布置，且相邻两导热管垂直交错。

所述反应釜内设有倾斜布置且呈螺旋结构的导流板，导流板分为导流钢板和导流不锈钢板，可采用单螺旋结构或双螺旋结构，也可单、双结合的螺旋导流结构；在反应釜旋转的过程中，倾斜布置的导流板对反应釜内的物料具有导流作用，反应釜内的物料在导流板的作用下向出料口移动，加快反应釜内物料的排出。

本发明中的反应釜为渐进循环式连续化生产反应装置，内置6～15个无线温度控制器，用于监测区间的温度，当设备出料口温度还没达到指定温度时(500℃～800℃)，具体的温度由不同的产品决定，温度传感器通过信号输送传送给电脑及警报装置，提醒工作人员，这是说明产品还没达到合格要求，这时候采取措施主要如下，反应釜可以反转，使快到出口的物料再次进入反应釜充分反应，延长停留时间，同时继续加热，反应釜反转时间为30min-120min不等，然后反应釜正转，待料进入出料口时，看温度传感器是否报警，如果报警，反应釜再反转，如此重复，保证产品合格下线。如果温度传感器显示温度达标，物料进入第一进气口，在第一无轴螺旋及其第一电机的输送进入第一过滤器，待料位满时，料位指示装置启动输送装置卸料。

所述的第一过滤器进口的温度控制在450℃～800℃，出口的温度控制在360℃～500℃，主要作用是除尘。

第一过滤器的侧壁还安装有1～2只仓壁振动器，所述第一料位感应器还发出控制所述仓壁振动器的信号。安装搅拌叶和仓壁振动器的目的就是防止含尘颗粒产生架桥，否则架桥引起的空洞无法使生物炭顺利落入第二无轴螺旋。仓壁振动器的信号可由料位指示装置远程电脑自动控制，也可切换成人为控制，具体视现场作业情况而定。所述第一料位感应器发出控制第二转轴及其第二电机，第三无轴螺旋及其第三电机的信号。

第一过滤器的大小具体可视反应釜的生产能力而定，第一过滤器的形状可分为圆形和矩形，圆形过滤器在高温下膨胀系数一致，不易变形；矩形过滤器空间利用率高，需角上安装加强型钢板，不易高温膨胀受热不均而产生变形，具体可视外观的美观度，现场的摆放位置而定。

所述第一过滤器第一挡板的层数为4～8层，与筒体侧壁的角度为30°～60°；具体视气流量大小，第一过滤器体积及直径而定。

当第一过滤器内的物料累积到一定量时，触动第一料位感应器，料位感应器控制物料第二转轴，第三无轴螺旋及其第二，第三电机启动，将第一过滤器内的物料排出。该第二转轴，第三无轴螺旋能在连续化大生产中运行，也就是一边生产，一边分离第一过滤器的物料能连续输送，所以该输送装置必须在无氧密封的条件下，否则遇到粉煤尘会自燃，甚至引起爆炸，同时必须耐高温，输送装置耐温一般为450～700℃。第一料位感应器显示物料低于设定值时，关闭输送装置，这样物料一直在设定区间上下浮动，并没有完全排尽粉煤尘，这样高温油气就无法从第一过滤器的底部出，也就达到了自动锁气的目的。

第二过滤器能将360℃～500℃的含尘高温油气降低到360℃以下的除尘、除重质焦油的高温油气，灰尘颗粒去除率90％以上，重质焦油去除率80％以上，具体与进气口的流量，流速，筒体的体积等有关。该除尘分离装置结构简单、牢固、磨损小、寿命长、整体安装方便。

所述的第二过滤器一般为长方体结构，也包括圆柱形结构，长方体结构的优点是安装方便，作为内部除尘的L型角钢大小，尺寸都可一样；同时，呈倒八字型的长方形挡板制作安装方便；圆柱形结构在热胀冷缩方面有优势，不会产生裂缝；

第二过滤器的左侧为缓冲过滤为主；右侧为加宽的无任何阻挡的长方体箱体，之所以没有用其他管道，主要是安装在一个整体式的箱体，一是在同样等温的调价下，膨胀系数一样，不会产生不同的压缩变形；二是一体式箱体整体制作简单，安装方便，同时大大节省了空间；三是有利于外部保温等优点。

作为优选的，所述第一进气口含尘高温油气温度控制在360℃～500℃，除尘除焦效果最佳，出气口出来的温度为300℃～360℃。

作为优选的，第一进气口可在第二过滤器一侧的上方，第二出气口可在箱体对侧的上方，充分利用第二过滤器的空间，尽量减少第二过滤器的死角。

所述的第二过滤器底端安装有螺旋结构，此结构包括无轴螺旋和有轴螺旋等，为了使产生的炭黑颗粒不易形成死角及便于及时清理，在螺旋输送末端适当外延一定距离，外延距离的长短可根据第二过滤器的尺寸及物料产生量等实际效果而定。底部出料螺旋输送可采用平行输送或一定倾斜角度输送，倾斜角度输送可使物料更易集中于一个点，产生的死角只在输送末端，现场人员只要定期打开末端盲板清理就可解决堵塞或死角积存的炭黑颗粒等杂质。进储料仓前的出口输送装置外套可采用冷却水循环或空气循环冷却，冷却后通过输送装置进入下一工序。

所述的第四螺旋由支撑架支撑与固定，支撑架可设置1～5个。

所述的长方形挡板呈倒八字型，由两块耐高温，耐腐蚀的钢板组成，作用是落下的粉尘颗粒自动积聚在一起，易于螺旋结构输送，不易产生死角，桥架等现象。

作为优选的，螺旋结构可选用有轴螺旋，此结构具有易于固定，不易变形等优点，支撑架可设1～2个。

所述的第二过滤器内安装有L型角钢，耐高温、耐腐蚀材料拼接成倒角结构，呈倒V字型，且张角的范围在45°～150°，具体的角度由物料高温油气的成分，气化还原产生的混合物粘性，灰的比例而定。L型角钢的层数为5～20层，每层L型钢的根数为6～20根，具体由处理量、气流速度和含灰量的多少，第二过滤器的体积，高度而定。层与层之间的L型钢互相错开，目的使气流能充分地与L型钢接触，做迂回路线，而不是一条直线上升，L型角钢不断阻击含灰的高温油气使高温油气中的灰尘碰撞而粘附在L型角钢上，积聚到一定程度时，随自身重力下沉至第二过滤器的底部，再通过底部有轴螺旋输送至第一过滤器内，夹带灰尘的高温油气通过与L型钢不断的碰壁，实现高温油气和固体颗粒分离。

作为优先的，L型角钢的层数为10～15层，根数为8～15根。

所述的第三出料口出去的料主要指流动性差，含有一定量的重质焦油，含尘量多的粉煤灰尘，从这个出口出去的物料去灰尘收集器储料仓存储待用。

所述的圆形管主要起管路作用，分别连接第一过滤器，第二过滤器，第三过滤器。圆形管可由DN300～DN800的成型钢管制成，圆形管的大小，长短具体视高温油气的处理量及配套的过滤器而定；底部设置螺旋结构及电机，主要是考虑随着生产的进行，这里会慢慢的积聚灰尘，含重质焦油的灰尘很难靠气流把它吹走，所以定期要打开阀门，开启无轴螺旋及第五电机，把积聚的灰尘落入第一过滤器；之所以选择无轴螺旋，是因为无轴螺旋中心是一同心圆，可以使高温气体从这里经过，不断碰壁螺旋结构使粉煤尘积聚；二来无轴螺旋的使用，在单位面积下，一定流速下，比有轴螺旋输送的气流量多，从而节省圆形管的材料。

所述的第三过滤器由卧式筒体和垂直安装于卧式筒体上方对称的第一筒体和第二筒体组成，能将300℃～360℃的含尘高温油气降低到250℃～320℃以下的除尘、除重质焦油高温油气，灰尘颗粒去除率85％以上，焦油去除率90％以上，具体与第二进气口的流量，流速，筒体的体积等有关。卧式筒体的体积是第一筒体或第二筒体体积的5～12倍；该第三过滤器结构简单、牢固、磨损小、寿命长、整体安装方便。

作为优选的，所述第二进气口含尘高温油气温度控制在300℃～330℃，除尘除重质焦油效果最佳，第三出气口出来的温度为250℃～280℃。

作为优选的，第二进气口可在第二筒体的正上方，第三出气口可在第三筒体的正上方。

作为优选的，第一筒体和第二筒体体积及大小完全一样，卧式筒体是第一筒体体积的6～8倍。

所述的卧式筒体底端安装有螺旋结构，螺旋结构可选用无轴螺旋和有轴螺旋，用于输送物料油泥，螺旋结构由支撑架支撑与固定，支撑架可设置1～5个。

作为优选的，螺旋结构可选用有轴螺旋，即第七有轴螺旋及第七电机，支撑架可设2～3个。

所述的破拱装置由搅拌杆，第六转轴及第六电机组成；破拱装置的作用主要起破“架桥”现象，防止含油少，含尘多的油泥流动性差导致起拱，从而无法实现连续输出物料。搅拌杆的数量可设置为8～20根，具体和卧式筒体的长度，直径有关。

作为优选的，搅拌杆的数量可设置为10～16根。

所述的第二筒体内安装有第二挡板，挡板的作用是挡住高温油气里面的尘埃颗粒，使其碰壁降低速度，同时改变气流的走向，走Z字型，长度加长，除尘效果更好。挡板的层数为3～6层，与筒体侧壁的角度为45°～70°。

作为优先的，挡板的层数为4～6块，与筒体侧壁的角度为45°～60°。

当卧式筒体的油泥累积至一定的量时，第二料位感应器发出警报的同时，可自动也可人工控制开启第六电机和第七电机，第七电机驱动第七有轴螺旋结构，第六电机驱动带搅拌杆的第六转轴；当卧式筒体的油泥少于一定量时，第二料位感应器发出信号控制第七有轴螺旋的第七电机和第六转轴的第六电机停止工作。

所述的第三出料口出的料主要指流动性差，含油小，含尘量多的油泥，从这个出口出去继续回反应釜反应，此时第二出料口关闭，通过控制第七有轴螺旋的第七电机正反方向来实现物料输出。

所述的第二出料口出的料主要指流动性较好，含油多，含尘量相对少的油泥，进入精炼釜进行精炼，此时第三出料口关闭，通过控制第七有轴螺旋的第七电机正反方向来实现物料输出。

所述的反应釜与第一过滤器的连接处即第一出气口、第二过滤器与圆形管的连接处即第二出气口、圆形管内部、圆形管与第三过滤器连接处即第二进气口、第三过滤器与后续管道的连接处即第三出气口、第三过滤器的第三出料口、第二出料口分别安装有金属补偿器。金属波纹管补偿器作为一种柔性耐压管件，利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移，吸收振动能量，能够起到减振、消音等作用，具有柔性好、质量轻、耐腐蚀、抗疲劳、耐高低温等多项特点。

所述圆形管与第一过滤器连接处安装有阀门，该阀门的作用是定期打开，排出圆形管的物料，阀门可选用球型阀和闸阀，闸阀的优点是介质可向两侧任意方向流动，易于安装；形体简单，结构长度短，制造工艺性好，适用范围广；结构紧凑，阀门刚性好，通道流畅，流阻数小，密封面采用不锈钢和硬质合金，使用寿命长。

作为优先的，阀门可用启动闸阀。

为检修方便，可在反应釜，过滤器和圆形管可分别设有检修口，检修口的个数，尺寸，具体位置可视设备装置及现场空间而定；每个过滤器检修口的数量为1～5个，内径在DN300～800之间。当装置出现故障时，现场操作人员可通过检修孔对装置内的部件进行维修，维修完成后将检修门关闭，检修孔设置的位置可根据实际场合确定。

作为优选的，,每个过滤器检修口的个数为1～3个，内径在DN400～DN500之间。

作为优选的，箱体的进气口，出气口顶端分别安装有远程控制和现场监测的温度传感器和压力传感器。箱体压力控制在1000Kpa以内，温度视不同设备的要求而定。

为防止人工作业烫伤，并且充分的热量利用和热交换，可在反应釜加热箱外侧，第一过滤器，第二过滤器，圆形管及第三过滤器的外侧可用保温棉保温，保温棉的厚度及保温效果取决于装置内部的温度及装置的要求。

作为优选的，保温层的厚度为100mm～200mm。

本发明的有益效果体现在：

(1)本发明的第一过滤器可自动锁气，连续排料，同时选择以搅拌叶和仓壁振动器两者结合来解决煤粉架桥现象，再利用无轴螺旋输送结构，有效解决了煤干馏气化还原产生的高温半焦架桥现象，极大的提高了生产效率。

(2)本发明在第二过滤器采用一体式箱体，充分提供了缓冲区，同时温度上升的均匀，也解决了高温金属材料膨胀的不一致带来的损害；L型角钢的设置，使高温气流走迂回曲线上升，通过物理方法能连续除尘，降低重质焦油含量，使高温油气含尘率大幅下降，为后续继续除尘降低了负荷；底端螺旋结构输送，使得第二过滤器能连续运行，不会积累而停产，同时，回收的物料可继续回炉裂解气化还原。

(3)本发明采用直型圆形管，除了起连接设备外，弯头的减少，大大降低了不确定因素；无轴螺旋的选用，一是中心是一同心圆，可以使高温气体从这里经过，不断碰壁螺旋结构使粉煤尘积聚；二是在单位面积，一定流速下，比有轴螺旋输送的气流量多，从而节省圆形管的材料。

(4)本发明第三过滤器采用卧式筒体上安装垂直式的二个圆形筒体，充分提供了缓冲空间，也使气流与油泥对冲，部分灰尘被油泥吸收，同时使用挡板的设置，走Z字型路线，降低了含尘量，去除了大量的重质焦油；破拱装置的设置解决了含油少，含尘多的油泥流动性差导致的“架桥”现象，从而无法实现连续输出物料。

附图说明

图1为本发明中装置的俯视图。

图2为本发明中装置的A-A剖面图(结构示意图)

图3为本发明中装置的B-B剖面图(结构示意图)

图4为本发明中装置的C-C剖面图

具体实施方式

如图1，图2,图3,图4所示的一种褐煤气化还原三级除尘冷却、自动锁气装置，、包括与反应釜1的第一出气口15依次连接的：第一过滤器2，用于接纳由所述第一出气口15排出的含尘高温油气；在所述第一过滤器2的上方安装有第一挡板21，下方安装带有搅拌叶24的第二转轴25及第二电机26，底部设置有用于排出物料的第三电机27驱动的第三无轴螺旋28。第二过滤器3，用于去除来自于第一进气口31高温油气里的大量粉尘及重质焦油；内部安装有除尘的L型角钢33，分离物料第四电机35驱动的第四有轴螺旋36，密封连接有呈倒八字型的长方形挡板37。圆形管4，连接三个过滤器；内部设置有不易使含尘颗粒积聚的第五无轴螺旋42及第五电机43，与第一过滤器2连接处安装有阀门41。和第三过滤器5，用于冷却焦油和含尘颗粒；所述的第三过滤器5包括第一筒体53、安装有第二挡板64的第二筒体65和卧室筒体59，所述的卧室筒体59中心安装用于破拱装置、带有搅拌杆54的第六转轴55及第六电机56，由第二料位感应器63控制的、由第七电机61驱动的第七有轴螺旋62。

本发明中，反应釜1为可旋转机构，外设有加热箱，并设有贯穿反应釜的导热管，该导热管与所述加热箱连通，且相邻两导热管垂直交错。反应釜内设有倾斜布置且呈螺旋结构的导流板，导流板可采用导流钢板和单螺旋结构物料在导流板的作用下向出料口移动。

第一过滤器2进口的温度控制在450℃～800℃，出口的温度控制在360℃～500℃。

第一过滤器2侧壁安装有仓壁振动器23和搅拌叶24，防止含尘颗粒产生架桥，信号可由第一料位感应器22自动控制，也可人为控制，具体视现场作业情况而定。第一料位感应器22发出控制第二转轴25及其第二电机26，第三无轴螺旋28及其第三电机27的信号。使物料始终保持一定量，这样物料一直在设定区间上下浮动，并没有完全排尽粉煤尘，这样高温油气就无法从第一过滤器的底部出，也就达到了自动锁气的目的。

第一过滤器2一般采用圆形，圆形过滤器在高温下膨胀系数一致，不易变形；第一挡板21的层数可采用5～6层，与筒体侧壁的角度为可采用45℃；具体视气流量大小，第一过滤器2体积及直径而定。

第二过滤器3一般为长方体结构，优点是安装方便，作为内部除尘的L型角钢33大小，尺寸都可一样；同时，呈倒八字型的长方形挡板37由两块耐高温，耐腐蚀的钢板组成，制作安装方便；第二过滤器3左侧为缓冲过滤为主，右侧为加宽的无任何阻挡的长方体箱体，作为一个整体式箱体。

第一进气口31含尘高温油气温度控制在360℃～500℃，第二出气口32出来的温度为300℃～360℃。

第二过滤器3底端安装有轴螺旋结构，此结构具有易于固定，不易变形等优点，支撑架可设1～2个。在螺旋输送末端适当外延一定距离，外延距离的长短可根据第二过滤器的尺寸及物料产生量等实际效果而定。

第二过滤器3内安装有L型角钢，耐高温、耐腐蚀材料拼接成倒角结构，呈倒V字型，且张角的范围在45°～150°，具体的角度由物料高温油气的成分，气化还原产生的混合物粘性，灰的比例而定。作为优先的，L型角钢的层数为10～15层，根数为8～15根。

第一出料口38出去的料主要指流动性差，含有一定量的重质焦油，含尘量多的粉煤灰尘。

圆形管4可由DN300～DN800的成型钢管制成，底部设置螺旋结构及电机，可选择无轴螺旋，除尘效果更好，同时节省材料。

第三过滤器5由卧式筒体59、第一筒体53和第二筒体65组成，能将300℃～360℃的含尘高温油气降低到250℃～320℃以下的除尘、除重质焦油高温油气。

作为优选的，所述第二进气口51含尘高温油气温度控制在300℃～330℃，除尘除重质焦油效果最佳，第三出气口52出来的温度为250℃～280℃。

作为优选的，第一筒体53和第二筒体65体积及大小完全一样，卧式筒体59是第一筒体体积的6～8倍。

螺旋结构可选用有轴螺旋，即第七有轴螺旋62及第七电机61，支撑架可设2～3个。破拱装置由搅拌杆54，第六转轴55及第六电机56组成；搅拌杆54的数量可设置为10～16根。

第二筒体65内安装有第二挡板64，挡板的作用是挡住高温油气里面的尘埃颗粒，使其碰壁降低速度，同时改变气流的走向，走Z字型，长度加长，除尘效果更好。作为优先的，挡板的层数为4～6块，与筒体侧壁的角度为45°～60°。

第三出料口57出的料主要指流动性差，含油小，含尘量多的油泥，从这个出口出去继续回反应釜反应；第二出料口60出的料主要指流动性较好，含油多，含尘量相对少的油泥，进入精炼釜进行精炼。

上述装置的具体操作过程如下：从反应釜1出来的含尘高温油气从第一出气口15出，进入第一过滤器2，成品半焦在反应釜1内导流板的作用下，由第一无轴螺旋13及第一电机14驱动落入第一过滤器2的底部。

高温油气在第一挡板21的阻挡下，走Z字型路线而出，待第一挡板21截获了部分煤粉尘达到一定厚度时自动掉入，当高温物料积聚一定量时，第一料位感应器22启动，控制启动仓壁振动器23，同时启动带搅拌叶24的第二转轴25及第二电机26，第三无轴螺旋28及第三电机27；当物料下降到一定厚度时，关闭仓壁振动器23、第二电机26和第三电机27，从而实现自动锁气，自动排料的连续式运行。

高温油气由第二过滤器3的第一进气口31进入，沿第二过滤器3一侧的，由挡板阻隔成一条长方体通道缓慢顺势而下至第二过滤器3底部，与底部接触或第二过滤器3壁接触，接着再缓慢而上至L型角钢33，在L型角钢33作用下，高温油气走迂回路线，除尘、除重质焦油的高温油气再从第二出气口32出；L型角钢33积聚的煤灰尘积聚到一定量时，自身的重力大于灰尘的粘附力和气流浮力时，自由落体至第二过滤器3底部，在呈倒八字型结构、长方形挡板37的作用下，自由集中成一条线，再由一直处于工作状态的带第四电机35的第四有轴螺旋36从第一出料口38输出，可输入第一过滤器2。.

从第二出气口32来的高温油气进入圆形管4，积聚下来的煤粉尘定时打开阀门41，启动第四电机35及第四有轴螺旋36，启动一定时间后，关闭阀门41，停止第四电机35。

第三过滤器5上的第二进气口51进入来自于圆形管4的高温油气，沿第一筒体53缓慢顺势而下至卧式筒体59，与底部物料接触或筒体壁接触，接着再缓慢而上至第二筒体65，在第二筒体65内的第二挡板64作用下，走Z字型流向，除尘、除焦油、冷却至一定温度的高温油气再从第三出气口52出进入一下工序。当卧式筒体59底部的油泥积聚一定量时，触动第二料位感应器63，该料位感应器63发送信号，可人为操作也可自动控制，打开第二出料口60，开启第七有轴螺旋62及第七电机61，如果流动性不是很好，同时开启驱动安装有搅拌杆54转轴55的第六电机56，直至排尽。

如果油泥含尘量太高而无法流动，开启第三出料口6，反方向开启控制第七有轴螺旋62及第七电机61和安装有搅拌杆54转轴55的第六电机56，物料进入下一工序，直至排尽。关闭相应的第六电机56和第七电机61。

以上仅为本发明的较佳实施举例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种褐煤气化还原三级除尘冷却、自动锁气装置，其特征在于，包括与反应釜(1)的第一出气口(15)依次连接的第一过滤器(2)、第二过滤器(3)、圆形管(4)和第三过滤器(5)，其中：

第一过滤器(2)，用于接纳由所述第一出气口(15)排出的含尘高温油气；在所述第一过滤器(2)的上方安装有第一挡板(21)，下方安装带有搅拌叶(24)的第二转轴(25)及第二电机(26)，底部设置有用于排出物料的第三电机(27)驱动的第三无轴螺旋(28)；

第二过滤器(3)，用于去除来自于第一进气口(31)高温油气里的大量粉尘及重质焦油；内部安装有除尘的角钢(33)，分离物料第四电机(35)驱动的第四有轴螺旋(36)，密封连接有呈倒八字型的长方形挡板(37)。

圆形管(4)，连接三个过滤器；内部设置有不易使含尘颗粒积聚的第五无轴螺旋(42)及第五电机(43)，与第一过滤器(2)连接处安装有阀门(41)。

第三过滤器(5)用于冷却焦油和含尘颗粒；所述的第三过滤器(5)包括第一筒体(53)、安装有第二挡板(64)的第二筒体(65)和卧室筒体(59)，所述的卧室筒体(59)中心安装用于破拱装置、带有搅拌杆(54)的第六转轴(55)及第六电机(56)，由第二料位感应器(63)控制的、由第七电机(61)驱动的第七有轴螺旋(62)。

2.如权利要求1所述的除尘冷却、自动锁气装置，其特征在于，所述的反应釜(1)与第一过滤器(2)连接方式采用动静密封装置(11)和金属补偿器(12)连接；安装有第一无轴螺旋(13)和第一电机(14)。

3.如权利要求1所述的除尘冷却、自动锁气装置，其特征在于，所述的第一过滤器(2)内安装有用于探测粉尘累积量的料位感应器(22)，其底部还安装有1～2只仓壁振动器(23)。

4.如权利要求1所述的除尘冷却、自动锁气装置，其特征在于，所述第一过滤器(2)内部第一挡板(21)的层数为4～8层，与筒体侧壁的角度为30°～60°；所述第三过滤器(5)内部第二挡板(64)的层数为3～6层，与筒体侧壁的角度为45°～70°。

5.如权利要求1所述的除尘冷却、自动锁气装置，其特征在于，所述第二过滤器(3)内部的角钢(33)为L型，层数为5～20层，每层L型角钢(33)的根数为6～20根。

6.如权利要求1所述的除尘冷却、自动锁气装置，其特征在于，所述的第三过滤器(5)搅拌杆(54)由耐高温，耐腐蚀的金属材料制成，数量为8～20个。

7.如权利要求1所述的除尘冷却、自动锁气装置，其特征在于，所述的反应釜(1)，过滤器(2)、(3)、(5)和圆形管(4)分别安装有压力表和温度表；所有装置的压力控制在0～1000Kpa，反应釜(1)出口的温度控制在450～800℃，第一过滤器(2)出口温度360℃～500℃，第二过滤器(3)出口温度300℃～360℃，第三过滤器(5)出口温度250℃～320℃。

8.如权利要求1所述的除尘冷却、自动锁气装置，其特征在于，所述的反应釜与第一过滤器的连接处即第一出气口(31)、第二过滤器与圆形管的连接处即第二出气口(32)、第一过滤器的第一出料口(38)、圆形管(4)、圆形管与第三过滤器连接处即第二进气口(51)、第三过滤器与后续管道的连接处即第三出气口(52)、第三过滤器的第三出料口(57)、第二出料口(60)分别安装有金属补偿器。

9.如权利要求1所述的除尘冷却、自动锁气装置，其特征在于，所述的反应釜(1)，过滤器(2)、(3)、(5)和圆形管(4)分别安装有检修口(34)，检修口的内径在DN300～800之间。

10.如权利要求1所述的除尘冷却、自动锁气装置，其特征在于，所述的第四有轴螺旋(36)和第七有轴螺旋(62)用支撑架(58)固定，支撑架(58)的个数为1～5个。