CN107899351A - 静电高炉煤气除尘器、除尘方法及清灰方法 - Google Patents

静电高炉煤气除尘器、除尘方法及清灰方法 Download PDF

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王亚楠
鲁亮
周向
董艳苹
张传波
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D50/00—Combinations of methods or devices for separating particles from gases or vapours

Abstract

本发明提供了一种静电高炉煤气除尘器、除尘方法及清灰方法，静电高炉煤气除尘器包括：除尘器壳体，具有内腔；绝缘板组件，设置在内腔内并将内腔沿竖直方向分隔为除尘室和集灰室，除尘器壳体的顶部设置有净煤气出入口，净煤气出入口与除尘室连通；进口管路，入口端位于除尘器壳体的顶部外，进口管路的出口端穿过除尘室并位于集灰室内；陶瓷滤管，设置在除尘室内，陶瓷滤管为上端封闭下端开口的管状结构，陶瓷滤管固定在绝缘板组件上，且陶瓷滤管的下端穿过绝缘板组件并与集灰室连通，陶瓷滤管的外表面上设置有阳极线；阴极针，设置在陶瓷滤管内。本发明的有益效果是，能够提高除尘效率并防止陶瓷滤管、阳极线和阴极针损毁。

Description

静电高炉煤气除尘器、除尘方法及清灰方法
技术领域
本发明涉及高炉煤气除尘领域，具体是一种静电高炉煤气除尘器、除尘方法及清灰方法。
背景技术
近年来，由于节能降耗的需求，因高炉煤气全干式袋式除尘器显著的节能效果得到了广泛普及。现有常用的除尘器一般为以下两种：
公开号为CN20309612 U，名称为《一种高炉煤气干法除尘装置》的中国实用新型专利。该专利中公开的除尘器结构为立式筒型除尘器，内部设置阳极板和阴极线结构，除尘器采用下侧进，顶出结构，除尘清灰方式采用振打清灰方式。现有技术的缺点：下侧进顶出立式筒型除尘器结合阳极板和阴极线结构，会造成煤气在除尘器内分布不均匀，煤气流不易穿过极板和极线，造成除尘效果差。且除尘器内部存在极板和极线结构，振打清灰不易实现，清灰效果差。
公开号为CN 2033209177 U，名称为《一种高炉煤气湿式静电除尘器》的实用新型专利。其除尘器结构为筒型，筒体底部连接有集水集灰槽。现有技术的缺点：其结构为湿式除尘器，在煤气中会喷入水以达到除尘效果。煤气中水的喷入会降低煤气温度，不利于煤气能量回收，节能效果差。
发明内容
本发明提供了一种静电高炉煤气除尘器、除尘方法及清灰方法，以达到提高除尘和清灰效果的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种静电高炉煤气除尘器，包括：除尘器壳体，具有内腔；绝缘板组件，设置在内腔内并将内腔沿竖直方向分隔为除尘室和集灰室，除尘器壳体的顶部设置有净煤气出入口，净煤气出入口与除尘室连通；进口管路，入口端位于除尘器壳体的顶部外，进口管路的出口端穿过除尘室并位于集灰室内；陶瓷滤管，设置在除尘室内，陶瓷滤管为上端封闭下端开口的管状结构，陶瓷滤管固定在绝缘板组件上，且陶瓷滤管的下端穿过绝缘板组件并与集灰室连通，陶瓷滤管的外表面上设置有阳极线；阴极针，设置在陶瓷滤管内。
进一步地，绝缘板组件包括上绝缘板和下绝缘板，上绝缘板和下绝缘板将内腔沿竖直方向分隔为依次设置的净气室、除尘室和集灰室，上绝缘板上设置有多个净煤气通孔，净气室通过净煤气通孔与除尘室连通。
进一步地，陶瓷滤管为多条，在除尘室内间隔均布，每条陶瓷滤管的外表面均设置有多条阳极线，每条陶瓷滤管内均设置有一条阴极针。
进一步地，阴极针与陶瓷滤管同轴。
进一步地，除尘器壳体的底部设置有排灰口，排灰口与集灰室连通。
进一步地，排灰口设置有用于控制排灰口开闭的排灰控制阀。
进一步地，集灰室为锥状，沿由上至下方向集灰室的直径逐渐减小。
进一步地，进口管路上设置有用于控制进口管路开闭的进口控制阀。
本发明还提供了一种除尘方法，采用上述的静电高炉煤气除尘器进行除尘，除尘方法包括以下步骤：步骤10、将待处理煤气由进口管路导入；步骤20、待处理煤气在集灰室中由陶瓷滤管下端进入到陶瓷滤管内，并通过阴极针赋予负电荷，带有负电荷的待处理煤气经过陶瓷滤管过滤后形成半净煤气；步骤30、半净煤气穿过陶瓷滤管时，经阳极线静电除尘后形成净煤气并由净煤气出入口导出。
本发明进一步提供了一种清灰方法，采用上述的静电高炉煤气除尘器进行除尘，清灰方法包括以下步骤：
步骤10、将净煤气由净煤气出入口导入除尘室中并对陶瓷滤管进行吹灰；
步骤20、陶瓷滤管中的灰尘由陶瓷滤管的下端落入集灰室中收集并排出。
本发明的有益效果是，含尘煤气在应用本发明实施例进行除尘操作时，在除尘壳体的顶部引入，并将该含尘煤气由陶瓷滤管下端导入至陶瓷滤管中进行过滤除尘，较大颗粒的粉尘可以通过陶瓷滤管去除，微小颗粒通过阳极线和阴极针的静电吸附作用去除，从而实现含尘煤气除尘的作用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1中A-A的截面图；
图3为图1中B-B的截面图。
图中附图标记：10、除尘器壳体；11、除尘室；12、集灰室；13、净气室；14、净煤气出入口；15、排灰口；21、上绝缘板；211、净煤气通孔；22、下绝缘板；30、进口管路；40、陶瓷滤管；50、阴极针。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种静电高炉煤气除尘器，包括除尘器壳体10、绝缘板组件、进口管路30、陶瓷滤管40和阴极针50。除尘器壳体10具有内腔。绝缘板组件设置在内腔内并将内腔沿竖直方向分隔为除尘室11和集灰室12，除尘器壳体10的顶部设置有净煤气出入口14，净煤气出入口14与除尘室11连通。进口管路30的入口端位于除尘器壳体10的顶部外，进口管路30的出口端穿过除尘室11并位于集灰室12内。陶瓷滤管40设置在除尘室11内，陶瓷滤管40为上端封闭下端开口的管状结构，陶瓷滤管40固定在绝缘板组件上，且陶瓷滤管40的下端穿过绝缘板组件并与集灰室12连通，陶瓷滤管40的外表面上设置有阳极线。阴极针50设置在陶瓷滤管40内。
含尘煤气在应用本发明实施例进行除尘操作时，在除尘器壳体10的顶部引入，并将该含尘煤气由陶瓷滤管40下端导入至陶瓷滤管40中进行过滤除尘，较大颗粒的粉尘可以通过陶瓷滤管40去除，微小颗粒通过阳极线和阴极针50的静电吸附作用去除，从而实现含尘煤气除尘的作用。
本发明实施例中，采用过滤和静电除尘组合的方式进行含尘煤气除尘，可以有效提高除尘效率和过滤精度，其中本发明实施例中的过滤精度可达到3mg/Nm3以下。同时由于陶瓷滤管40的能够耐受的温度较高，可以低温使用也可以高温使用，对于含尘煤气的温度适用面更加广泛。
需要说明的是，本发明实施例静电高炉煤气除尘器采用顶入顶出的结构，即含尘煤气由除尘器壳体10的顶部进入，经过滤后由除尘器壳体10顶部的净煤气出入口14排出，可以有效改善气流分布，使气流在除尘器壳体10的内腔中分布均匀(相对于现有技术中侧进顶出方式，侧进顶出即气流从侧面进入，从顶部排出，气流在腔体内因自身密度问题无法做到均匀分布。而顶进顶出是气流从顶部进入通过进口管路30的下端流出，气流流出后均匀反流向上，因此可以改善气流分布)。
进一步地，待陶瓷滤管40到达最大负荷时(即过滤效率低，或者无法进行过滤)，本发明实施例可以引入净煤气从净煤气出入口14进入静电高炉煤气除尘器内部，反吹掉富集在陶瓷滤管40内部的高炉灰，掉落的高炉灰在集灰室12中被收集并排出。本发明实施例与现有技术中振打除灰方式相比，能够有效降低陶瓷滤管40以及阳极线和阴极针50在振打除灰操作中发生损毁，同时引入净煤气进行反吹除灰效率更高，且不用额外消耗其他气体(例如氮气)，达到降低成本和节能的目的。
具体地，如图1至3所示，绝缘板组件包括上绝缘板21和下绝缘板22，上绝缘板21和下绝缘板22将内腔沿竖直方向分隔为依次设置的净气室13、除尘室11和集灰室12，上绝缘板21上设置有多个净煤气通孔211，净气室13通过净煤气通孔211与除尘室11连通。
本发明实施例中的上绝缘板21中部设置有用于进口管路30穿过的上通孔，在该上通孔周围设置有多个净煤气通孔211。上述陶瓷滤管40的上端(封闭端)固定或者可拆卸地连接在上绝缘板21上，且不与净煤气通孔211发生干涉。
上述下绝缘板22中部设置有下通孔，在下通孔周边设置有多个与陶瓷滤管40对应的穿孔。进口管路30的下端穿过下通孔并置于集灰室12中，并且进口管路30与下通孔之间密封。陶瓷滤管40的下端(开口端)穿过对应的穿孔并能够与进口管路30的下端导通，陶瓷滤管40的下端与对应的穿孔之间也进行密封，以保证集灰室12和除尘室11彼此不连通。
进一步地，陶瓷滤管40为多条，在除尘室11内间隔均布，每条陶瓷滤管40的外表面均设置有多条阳极线，每条陶瓷滤管40内均设置有一条阴极针50。阴极针50与陶瓷滤管40同轴。本发明实施例中上述多条阳极线复合在对应的陶瓷滤管40上，上述阴极针50与陶瓷滤管40内壁彼此不接触。上述阴极针50的上端和阳极线的上端分别与对应的供电装置连接。
集灰室12为锥状，沿由上至下方向集灰室12的直径逐渐减小。集灰室12的小径端(对应除尘器壳体10的底部)为排灰口15。排灰口15设置有用于控制排灰口15开闭的排灰控制阀。上述排灰控制阀在常态下处于关闭状态。当集灰室12中的高炉灰积攒到一定程度后，打开排灰控制阀进行排灰。
优选地，进口管路30上设置有用于控制进口管路30开闭的进口控制阀。通过该进口控制阀能够控制进口管路开闭。当进口管路30开启时，静电高炉煤气除尘器进行除尘操作，当进口管路30关闭时，静电高炉煤气除尘器可以进行反吹清灰操作。
本发明实施例的工作原理是：
含尘煤气通过除尘器壳体10顶部的进口管路30进入，再从复合有阳极线的陶瓷滤管40下部进入陶瓷滤管40内部，通过阴极针50对含尘煤气赋予负电荷，带负电荷的含尘煤气通过复合有阳极线的陶瓷滤管40，大颗粒通过陶瓷滤管40过滤，微小颗粒通过陶瓷滤管40上复合的阳极线收集，通过陶瓷滤管40后的净煤气汇合在净气室13，然后通过净煤气出入口14流出。
待陶瓷滤管40到达最大负荷时，引净煤气从净煤气出入口14进入除尘器内部，反吹掉富集在陶瓷滤管40内部的高炉灰，掉落的高炉灰在集灰室12中收集并被排出。
本发明实施例还提供了一种除尘方法，采用上述的静电高炉煤气除尘器进行除尘，除尘方法包括以下步骤：
步骤10、将待处理煤气由进口管路30导入；
步骤20、待处理煤气在集灰室12中由陶瓷滤管40下端进入到陶瓷滤管40内，并通过阴极针50赋予负电荷，带有负电荷的待处理煤气经过陶瓷滤管40过滤后形成半净煤气；
步骤30、半净煤气穿过陶瓷滤管40时，经阳极线静电除尘后形成净煤气并由净煤气出入口14导出。
本发明实施例进一步提供了一种清灰方法，采用上述的静电高炉煤气除尘器进行除尘，清灰方法包括以下步骤：
步骤10、将净煤气由净煤气出入口14导入除尘室11中并对陶瓷滤管40进行吹灰；
步骤20、陶瓷滤管40中的灰尘由陶瓷滤管40的下端落入集灰室12中收集并排出。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明实施例中，采用过滤和静电除尘组合的方式进行含尘煤气除尘，可以有效提高除尘效率和过滤精度，其中本发明实施例中的过滤精度可达到3mg/Nm3以下。同时由于陶瓷滤管40的能够耐受的温度较高，可以低温使用也可以高温使用，对于含尘煤气的温度适用面更加广泛。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种静电高炉煤气除尘器，其特征在于，包括：
除尘器壳体(10)，具有内腔；
绝缘板组件，设置在所述内腔内并将所述内腔沿竖直方向分隔为除尘室(11)和集灰室(12)，除尘器壳体(10)的顶部设置有净煤气出入口(14)，净煤气出入口(14)与除尘室(11)连通；
进口管路(30)，入口端位于除尘器壳体(10)的顶部外，进口管路(30)的出口端穿过除尘室(11)并位于集灰室(12)内；
陶瓷滤管(40)，设置在除尘室(11)内，陶瓷滤管(40)为上端封闭下端开口的管状结构，陶瓷滤管(40)固定在所述绝缘板组件上，且陶瓷滤管(40)的下端穿过所述绝缘板组件并与集灰室(12)连通，陶瓷滤管(40)的外表面上设置有阳极线；
阴极针(50)，设置在陶瓷滤管(40)内。
2.根据权利要求1所述的静电高炉煤气除尘器，其特征在于，所述绝缘板组件包括上绝缘板(21)和下绝缘板(22)，上绝缘板(21)和下绝缘板(22)将所述内腔沿竖直方向分隔为依次设置的净气室(13)、除尘室(11)和集灰室(12)，上绝缘板(21)上设置有多个净煤气通孔(211)，净气室(13)通过净煤气通孔(211)与除尘室(11)连通。
3.根据权利要求1所述的静电高炉煤气除尘器，其特征在于，陶瓷滤管(40)为多条，在除尘室(11)内间隔均布，每条陶瓷滤管(40)的外表面均设置有多条所述阳极线，每条陶瓷滤管(40)内均设置有一条阴极针(50)。
4.根据权利要求3所述的静电高炉煤气除尘器，其特征在于，阴极针(50)与陶瓷滤管(40)同轴。
5.根据权利要求1所述的静电高炉煤气除尘器，其特征在于，除尘器壳体(10)的底部设置有排灰口(15)，排灰口(15)与集灰室(12)连通。
6.根据权利要求5所述的静电高炉煤气除尘器，其特征在于，排灰口(15)设置有用于控制排灰口(15)开闭的排灰控制阀。
7.根据权利要求1所述的静电高炉煤气除尘器，其特征在于，集灰室(12)为锥状，沿由上至下方向集灰室(12)的直径逐渐减小。
8.根据权利要求1所述的静电高炉煤气除尘器，其特征在于，进口管路(30)上设置有用于控制进口管路(30)开闭的进口控制阀。
9.一种除尘方法，采用权利要求1至8中任一项所述的静电高炉煤气除尘器进行除尘，其特征在于，所述除尘方法包括以下步骤：
步骤10、将待处理煤气由进口管路(30)导入；
步骤20、所述待处理煤气在集灰室(12)中由陶瓷滤管(40)下端进入到陶瓷滤管(40)内，并通过阴极针(50)赋予负电荷，带有负电荷的所述待处理煤气经过陶瓷滤管(40)过滤后形成半净煤气；
步骤30、所述半净煤气穿过陶瓷滤管(40)时，经所述阳极线静电除尘后形成净煤气并由净煤气出入口(14)导出。
10.一种清灰方法，采用权利要求1至8中任一项所述的静电高炉煤气除尘器进行除尘，其特征在于，所述清灰方法包括以下步骤：
步骤10、将净煤气由净煤气出入口(14)导入除尘室(11)中并对陶瓷滤管(40)进行吹灰；
步骤20、陶瓷滤管(40)中的灰尘由陶瓷滤管(40)的下端落入集灰室(12)中收集并排出。
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