CN110734785A - 一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其包括逆向加压清灰区、干法除尘除盐区、压力雾化区和储灰排灰区，逆向加压清灰区通过旋转双臂逆向加压气体反吹滤袋，使得吸附在滤袋外部的灰尘、胶、盐振动而抖落掉；干法除尘除盐区通过环向设置滤袋和滤膜，物理过滤气体中的灰尘、胶、盐；压力雾化区通过雾化药剂和水调节温度和对气溶胶抓捕，促使和实现气溶胶雾滴长大，配合以物理过滤除去胶及焦油，储灰排灰区用于储存灰、胶、盐，并控制排灰、胶和盐。本发明采用旋转双臂逆向加压反冲清灰技术并结合高效喷嘴，单罐处理气量可达45000Nm3/h，本发明整体结构更紧凑，并大量减少传动部件和仪表配置。

Description

一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器
技术领域
本发明涉及工业煤制气技术领域，尤其是一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其适用于高效过滤常低压煤制气系统中的尘、胶、盐等物质。
背景技术
在我国煤制气行业，采用常、低压煤制气工艺占全部造气工艺的比例高达60％以上。该工艺虽然具备造气工艺简单、投资额低等显著优点，但缺点同样明显，特别是环保压力巨大，主要表现在有大量水渣、以及难处理及处理成本极高的废水及严重的气溶胶排放，对环境和岗位造成极大危害，如不加以根本性改变必将淘汰。
目前国内普遍采用的常低压造气工艺流程(如图1所示)基本上包括：常压气化、旋风分离、废热回收、洗涤分离和冷却回收五个工艺流程。
荒煤气成分：原料煤中的碳在氧气(空气、富氧、纯氧)、水蒸气联合作用下在一定温度范围内不完全燃烧产生荒煤气，
C+O2→CO
C+H2O→H2+CO
其燃烧物主要有CO、H2、CH4等有效成份及同时伴生的苯酚、H2S、HCN、NH4等物质及多量的固体颗粒物。
现阶段主要处理工艺(如图1所示)：高温荒煤气经旋风除尘脱除大颗粒后进入废锅流程换热并副产低压蒸汽，经废热锅炉处理后排烟温度通常在0℃～150℃，荒煤气进入洗涤塔脱去杂物并降温，进入后段流程；洗涤液经沉降、过滤、冷却等手段循环利用，因水蒸汽不完全转化的原因而产生的部分增量废水经水处理后排放。
在如图1的常低压造气工艺流程中，通常使用如图2所示设置的行喷吹的滤袋和喷吹管，其为单罐12000Nm3/行喷吹管设置，其中在喷吹管管路3002上设置用于控制通断的脉冲阀3001，喷吹管管路3002连接到滤袋3003，在每个滤袋3003的口上部100mm(毫米)左右的位置对应设置喷嘴，喷嘴固定连接在喷吹管上，断续开关脉冲阀3001，使得反吹气流按照要求通过喷吹管最终经由喷嘴喷射出来，喷射产生的气流脉冲使得滤袋3003涨鼓并使滤袋外部的灰掉落。图2所述系统存在过滤面积大，需配备太多的脉冲阀，喷嘴，占地大的技术缺陷。
此外，由于现在生产及社会对生产企业环境保护的提高，现有造气工艺存在以下缺点：
1)增量废水处理难度高、毒性大：洗涤后废水中不仅含有大量的颗粒物同时含有多量的煤焦油、氨氮类成份，造成废液难以通过有效经济手段处理至达标排放水平；
2)循环冷却水量大、含杂率及含腐蚀性成分均高，高挥发性有机物产生气溶胶量大，且高挥发性有机物有相当毒性且对环境及职业健康危害大，同时也是构成PM2.5的主要成分；
3)因为存在大量的废水和废渣，厂区环保生产难以保证，特别是每逢雨水，不可避免存在下水道氨氮等有害物外排，严重影响到水体质量及造成地下水及土壤污染；
4)现有造气工艺能源转化率偏低，耗水量大。
发明内容
基于现有技术中的问题，本发明提供一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其适用于高效过滤常低压煤制气系统中的尘、胶、盐等物质。
依据本发明的第一技术方案，提供一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其包括逆向加压清灰区、干法除尘除盐区、压力雾化区和储灰排灰区，逆向加压清灰区通过旋转双臂逆向加压气体反吹滤袋，使得吸附在滤袋外部的灰尘、胶、盐振动而抖落掉；干法除尘除盐区通过环向设置的滤袋和滤膜，物理过滤气体中的灰尘、胶、盐；压力雾化区通过雾化药剂和水调节温度和对气溶胶抓捕，以促使和实现气溶胶雾滴长大，配合以物理过滤，除去胶及焦油；储灰排灰区用于储存灰、胶、盐，并控制排灰、胶和盐；压力雾化区优选压力雾化半干法除焦油区。
其中，储灰排灰区为圆锥体形状，所述储灰排灰区和自洁式过滤器筒体相连接；在储灰排灰区圆锥体侧壁上设置氮气炮，在与氮气炮相对的圆锥体侧壁上优选自上而下设置上料位计、储存温度测量装置、下料位计。上料位计用于监测储灰的上限位，当检测到储灰到达高料位的上限位时，上料位计能够对自洁式过滤器以数字显示或振动信号或声音警报等形式发出排灰启动信号。当检测到储存的灰层达到上料位时，打开下部阀门排灰；当检测到储存的灰层达到下料位时，关闭下部阀门，继续储灰。设置在储灰排灰区圆锥体侧壁上的氮气炮凭借脉冲高速释放的氮气瞬间释放产生的振动，把集聚在圆锥体侧壁上的灰尘振落。干法除尘除尘区通过布袋除尘，完成除尘和除盐。滤袋的口部固定连接在花板的圆形口上，在花板上开设有多个圆形口，每一个圆形口紧密连接一个滤袋。高速气流通过滤袋时，把灰尘胶盐过滤掉。
所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，以自洁式过滤器圆自洁式过滤器筒体为中心环向分布滤袋，所述滤袋包括支撑架和滤袋外袋，所述支撑架和滤袋外袋的横截面均为类椭圆状或其他形状，支撑架内置于滤袋外袋里面用于撑起滤袋外袋，支撑架和滤袋外袋尺寸相适配。逆向加压清灰区包含逆向加药清灰区包括喷嘴、旋转喷吹臂、旋转喷吹管、密封部分、马达和齿轮传动机构、喷吹汽包、脉冲阀。喷嘴沿旋转喷吹臂设置。逆向加压清灰区采用旋转双臂逆向加压清灰为其特征和干法除尘除盐区有机结合，达到使用最小容量达到最大的清灰效果。压力雾化区包括加药箱、加药泵、温度控制系统和雾化喷头，加药箱依次经由加药泵和温度控制系统与雾化喷头相连接。在压力雾化区中，通过加药泵以及雾化喷头对储存在加药箱中的药剂进行加药雾化，一般雾化压力在3bar至4bar之间，并通过温度控制系统来控制加药喷雾的流量。
优选地，压力雾化区进一步包括气体分布板，气体分布板设置在雾化喷头下部；雾化喷头在气体分布板的上部和滤袋的下部。
所述逆向加压清灰区、干法除尘除盐区、压力雾化区和储灰排灰区集成在一个圆锥体容器内；最上部为逆向加压清灰区，其次紧接下部为干法除尘除盐区；再次下部为压力雾化区，最后为储灰排灰区。逆向加压清灰区采用多级马达齿轮传动，从而使得旋转双臂或旋转多臂的转速小于5转/分钟。
在本发明的第二技术方案，提供一种煤制气多污染源一体化治理系统，其包括常低压气化装置、初效气固分离装置、热交换器、洗气塔、自洁式过滤器和水换热器，常低压气化装置、初效气固分离装置、热交换器、自洁式过滤器、洗气塔和水换热器压力雾化区依次连接，并且初效气固分离装置压力雾化区作为常低压气化装置的后续处理装置，热交换器作为初效气固分离装置压力雾化区的后续处理装置，自洁式过滤器作为热交换器的后续处理装置，洗气塔作为自洁式过滤器的后续处理装置，水换热器作为洗气塔的后续处理装置。
在所述的煤制气多污染源一体化治理系统中，粗煤气由常低压气化装置排出，经初效气固分离装置压力雾化区脱除大颗粒物料后进入热交换器进行余热回收；经换热后的粗煤气进入自洁式过滤器变成净煤气，再进入洗气塔进一步对气体降温进入后段流程。进入洗气塔对气体降温后，变成温度低于50℃的净煤气。优选地，常低压气化装置用于将块煤、煤粉气化形成粗煤气，常低压气化装置包括贮罐体，在贮罐体外设置有与其同轴的夹套，在贮罐体的侧面设置有第一入口、在贮罐体的侧面设置有第二入口、第二入口位于第一入口的下方或侧下方；气化剂水蒸汽入口也设置在贮罐体的侧面，其贯穿夹套进入贮罐体；在夹套外侧分别设置有增量洗涤水入口和夹套蒸汽出口；第一入口贯穿夹套进入贮罐体，用于把块煤、煤粉送入至贮罐体内部。
在所述煤制气多污染源一体化治理系统中，自洁式过滤器包括4个功能区，分别为位于底部的储灰区、位于中上部的干法除尘除盐区、位于中下部的压力雾化区和位于上部的逆向加压清灰区，储灰区用于储存过滤下的粉尘，积灰到一定料位后通过干渣出口向下排出；在压力雾化区顶部位置设置有雾化喷头，在压力雾化区外侧设置有加药箱、加药泵和温度控制系统，加药箱依次连接加药泵和温度控制系统、雾化喷头，压力雾化区用于去除焦油和气溶胶。
优选地，洗气塔用于利用洗涤水把净煤气洗涤冷却到50度以下；洗气塔包括净煤气进口、净煤气出口、洗涤水进口、洗涤水出口和洗气塔主罐体，净煤气进口设置在洗气塔主罐体底部，净煤气出口设置在洗气塔主罐体顶部，洗涤水进口设置洗气塔主罐体中上部的一侧面，洗涤水出口设置在洗气塔主罐体底部，洗涤水出口处于比净煤气进口略低的水平面上；在洗气塔主罐体中设置雾化装置，该雾化装置与洗涤水进口相连接，用于将洗涤水雾化。
在本发明的第三技术方案，提供一种常、低压煤制气多污染源一体化治理系统，其括常压气化、旋风分离、废热回收、洗涤分离和冷却回收四大工序：在所述的废热回收工序后新设一套由自洁式过滤器和灰仓构成的洗涤分离工序、以及分别与废热锅炉。
优选地，所述的自洁式过滤器的导入口与废热锅炉的热气排出口连接、获得经废热锅炉冷却后的废热高温气源，所述自洁式过滤器上部输出口与冷却回收工序中的直冷塔衔接，自洁式过滤器下部输出口经一输送器与灰仓连接，实现自洁过程中废弃物的输送，所述的灰仓则将积存的灰渣通过输送管线与上游工序产生的灰渣一起外排。进一步地，所述的自洁式过滤器包括壳体、传感检测控制单元、压力雾化单元、进口切断阀组件、出口切断阀组件逆洗反冲单元和过滤单元，所述的过滤单元设置在自洁式过滤器的中上部，起着自下而上的过滤作用。
与现有技术相比较，相比较于现有布袋除尘器一般采用惰性气体行脉冲反吹，一组(标干)气量45000Nm3/h的煤制气选用的布袋除尘器通常在4个单罐及以上，本发明采用旋转双臂逆向加压反冲清灰技术并结合高效喷嘴，单罐处理(标干)气量可达45000Nm3/h，本发明整体结构更紧凑，并大量减少动部件和仪表配置。
对于45000Nm3/h的煤制气，本发明采用的脉冲阀数量为1-2个，总的喷嘴数量大大减少为20-30个；而现有的行喷吹，每一行需配备一个脉冲阀，对于45000Nm3/h的煤制气，至少需要4个罐，需要脉冲阀总数量在32个以上，喷嘴数量448个以上。本发明的单罐处理荒煤气能力达到45000Nm3/h及以上(通常煤制气布袋除尘单罐处理能力通常小于15000Nm3/h)。
附图说明
图1为现有常低压造气工艺流程结构示意图；
图2为现有行喷吹的滤袋和喷吹管设置示意图；
图3为本发明的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器的结构示意图；
图4为图3中的储灰排灰区的结构示意图；
图5为图4中的氮气炮的结构示意图；
图6为图3中的压力雾化区的结构示意图；
图7为图6中的压力雾化喷头的结构示意图；
图8为图6中的气体分布板的结构示意图；
图9为图3中的干法除尘除盐区的结构示意图；
图10是图9中所示的布袋和花板的连接结构；
图11是图9中所示的布袋的设置示意图；
图12为图3中的逆向加压清灰区的结构示意图；
图13为图12中的喷嘴与旋转喷吹臂的连接示意图；
图14为图12中的喷吹汽包和脉冲阀的连接示意图；
图15为图12中的马达和齿轮传动机构的连接示意图；
图16为使用本发明的自洁式过滤器的步骤图；
图17是使用本发明的自洁式过滤器的高效过滤常低压煤制气系统中的尘、胶、盐物质的流程图；
图18是将本发明的自洁式过滤器应用到常低压煤制气系统的示意图；
图19为使用本发明的煤制气多污染源一体化治理工艺示意图；
图20为图19中的常低压气化装置的结构示意图；
图21为图19中的初效气固分离装置的结构示意图；
图22为图19中的第一热交换器的结构示意图；
图23为图19中的自洁式过滤器的结构示意图；
图24为图19中的洗气塔的结构示意图；
图25为图19中的水热交换器的结构示意图；
图26为依据本发明的第二煤制气多污染源一体化治理工艺示意图；
图27为依据本发明的第三煤制气多污染源一体化治理工艺示意图；
图28为间壁式冷却器的结构示意图；
图29为采用两级洗气塔工艺的煤制气多污染源一体化治理工艺示意图。
图30为依据本发明的煤制气多污染源一体化治理系统的第四实施例示意图；
图31为图20中所示系统中所采用的自洁式过滤器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图进一步阐述本发明，并给出本发明的实施例。
本发明中的自洁式过滤器可以应用于常低压煤制气系统，其主要作用在于：利用物理过滤去除荒煤气中颗粒物、盐份、煤焦油，使用洁式过滤器的固态颗粒物可剔除≥99.99％，焦油类剔除率≥90％以上。经过自洁式过滤器后变成净煤气。其技术优势在于：将干法除尘除盐区172和压力雾化区173、逆向加压清灰区171、储灰排灰区174有机结合为一体，从而达到固态颗粒物可剔除≥99.99％，焦油类剔除率≥90％以上；此外在压力雾化区173利用压力雾化半干法除焦油技术，使加药箱31、加药泵1732、温度控制系统1733和雾化喷头1734以及气体分布板有机结合，实现对烟气温度自动控制，以及通过配置雾化液控制，从而使烟气中对微米及亚微米级的气溶胶、焦油类剔除率达到90％以上。
下面结合附图，对本发明的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器进行详细说明。
如图3所示的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其包括逆向加压清灰区171、干法除尘除盐区172、压力雾化区173和储灰排灰区174，逆向加压清灰区171通过旋转双臂逆向加压气体反吹滤袋，使得吸附在滤袋外部的灰尘胶振动而抖落掉；干法除尘除盐区172通过环向设置的滤袋和滤膜，物理过滤气体中的灰尘胶盐；压力雾化区173通过雾化药剂调节温度和对气溶胶抓捕，以促使和实现气溶胶雾滴长大，配合以物理过滤，除去胶及焦油。储灰排灰区174用于储存灰胶盐，并控制排灰胶和盐。
图4为图3中的储灰排灰区174的结构示意图，储灰排灰区174为圆锥体形状，所述圆锥体状储灰排灰区和自洁式过滤器筒体相连接，其用于储存灰分(含焦油，盐分)和排灰；当检测到储存的灰层达到上料位时，打开下部阀门排灰；当检测到储存的灰层达到下料位时，关闭下部阀门，继续储灰。设置在储灰排灰区圆锥体侧壁上的氮气炮1744凭借脉冲高速释放的氮气瞬间释放产生的振动，把集聚在圆锥体侧壁上的灰尘振落。在圆锥体一侧壁上设置氮气炮1744，在与氮气炮1744相对的圆锥体侧壁上优选自上而下设置上料位计1741、储存温度测量装置1742、下料位计1743；除此之外，也可以在适当的位置上，设置上料位计1741、储存温度测量装置1742、下料位计1743。
上料位计1741用于监测储灰的上限位，当检测到储灰到达高料位的上限位时，上料位计1741能够对自洁式过滤器以数字显示或振动信号或声音警报等形式发出排灰启动信号。下料位计1743用于监测储灰的下限位，当检测到储灰到达低料位的下限位时，下料位计1743能够对自洁式过滤器以数字显示或振动信号或声音警报等形式发出排灰结束信号。储存温度测量装置1742用于检测储灰排灰区的温度或/和水分。氮气炮1744用于给储灰排灰区的脉冲震动，防止结料。
图5为图4中的氮气炮1744的结构示意图，氮气炮1744包括氮气包441、脉冲阀442和管路系统443，氮气包441经由脉冲阀442和管路系统443相连通，氮气包441可以为高压氮气包，也可以为连接高压供气管道的气体源，通过脉冲定时开关脉冲阀442，使氮气包441中的气体高速通过管路系统443进入圆锥体形状的储灰排灰区174，进而对仓壁444形成脉冲高速气体冲击，使仓壁444产生脉冲震动，进而防止结料。
图6为图3中的压力雾化区173的结构示意图，压力雾化区173包括加药箱1731、加药泵1732、温度控制系统1733和雾化喷头1734。加药箱1731依次经由加药泵1732和温度控制系统1733与雾化喷头1734相连接。在压力雾化区中，通过加药泵1732以及雾化喷头1734对储存在加药箱1731中的药剂进行加药雾化，一般雾化压力在3bar至4bar，并通过温度控制系统1733来控制加药喷雾的流量。通过控制雾化药剂的温度以捕捉气溶胶和焦油。压力雾化区173进一步包括气体分布板1735，气体分布板1735设置在雾化喷头下部，用于把整个气流切成小气流，防止气流的紊流；雾化喷头1734在气体分布板的上部，滤袋21的下部，主要功能在于雾化药剂，并捕捉气溶胶和焦油。所述雾化喷头1734优选为压力雾化喷头。
图7为图6中的压力雾化喷头1734的设置结构示意图。在自洁式过滤器的压力雾化区173中，压力雾化喷头均匀分布在自洁式过滤器的一侧壳体的半圆周上，通过连接法兰管道，压力雾化喷头安装在自洁式过滤器筒体内，目的主要是得雾化均匀，并使得雾化半径大，达到充分捕捉气溶胶和焦油的目的。在本发明中，优选7个平行设置的压力雾化喷头1734(H口连接的压力雾化喷头)，其平行设置的压力雾化喷头1734的喷射方向均平行射向自洁式过滤器筒体内；优选地在7个平行设置的压力雾化喷头1734的相对侧沿自洁式过滤器筒体的半径方向设置两个大口径的喷射喷头(M口连接的压力雾化喷头)。压力雾化喷头均通过压力雾化喷头连接管道连接。该两个M口压力雾化喷头连接管道设置位置呈直角设置，与居中设置的H口压力雾化喷头连接管道成三角对称关系。
图8为图6中的气体分布板的结构示意图，通过横向分隔板201和纵向分隔板202，把圆周分成很多个区，把气流切成小气流分布，防止紊流，能够提高过滤效率。
图9为图3中的干法除尘除盐区的结构示意图,干法除尘除盐区通过布袋除尘，完成除尘和除盐。滤袋21的口部固定连接在花板22的圆形口上，在花板22上开设有多个圆形口，每一个圆形口紧密连接一个滤袋21。气流通过滤袋时，把灰尘胶盐过滤掉。
图10是图9中所示的布袋和花板的连接结构，图11是图9中所示的布袋的设置示意图，其通过以环向分布滤袋，改变原来行喷吹(图1)的滤袋分布，使得滤袋分布更紧凑，单位面积设置滤袋更多，过滤效率高40％以上。所述滤袋包括支撑架和滤袋外袋，所述支撑架和滤袋外袋的横截面均为类椭圆状或其他形状，支撑架内置于滤袋外袋里面，用于撑起滤袋外袋，支撑架和滤袋外袋尺寸相适配。所述类椭圆状为椭圆状、包含直段的跑道状。所述支撑架主体为刚性笼架构架，支撑架包括依次直接刚性连接的支撑口段、直通段和尾端段；支撑口段为中空的同心类椭圆环结构，其横截面为倒“凹”状，内同心环层与外同心环层在各自上口段通过封口层闭合连接，内同心环层(龙骨内圈)、外同心环层(龙骨外圈)与封口层构成一个中空区域，该中空区域适配于滤袋外袋开口端。支撑架的直通段包括直通径向刚性支撑龙骨和横向刚性支撑龙骨，横向刚性支撑龙骨围绕固定在直通径向刚性支撑龙骨外周围或内周围。支撑架的尾端段为倒锥状结构，支撑架的尾端段由刚性支撑龙骨构成，其包括上龙骨、底龙骨和中间直通龙骨，上龙骨和底龙骨通过中间直通龙骨固定连接在一起。滤袋内部的支撑架用来支撑滤袋，防止滤袋塌陷，同时它有助于尘饼的清除和重新分布。
如图10-图11所示，滤袋外袋为上端开口、底端封闭的直通过滤袋，直通过滤袋优选为除尘布袋。滤袋外袋的上端开口包括“凹环状”卡接结构即袋环。安装时，花板卡接在“凹环状”袋环处。滤袋外袋包括滤袋下段。直通过滤袋的面料选用高效过滤、易于粉尘剥离及经久耐用的材料，直通过滤袋优选为芳纶或涤纶除尘布袋。在使用中，粉尘是附着在滤袋外袋的外表面。含尘气体经过滤袋时，粉尘被捕集在滤袋的外表面，而干净气体通过滤料进入滤袋内部。由于滤布是依托整个过滤层的厚度过滤，属于深层过滤，因此直通过滤袋的整个滤层深度方向由纤维形成三维立体疏松多孔的结构，由内及外从疏松到致密，形成梯度过滤，其具有高容污量、长过滤寿命、低压差等优点。
进一步地，如图10-图11所示，花板卡接在滤袋外袋的凹槽(卡接结构即袋环)处，并且在凹槽的卡接下固定花板，花板用来整体固定滤袋。此时，滤袋外袋外层与花板接触，滤袋外袋内层与支撑架相接触。应用场景：花板将除尘箱体分隔为上下两层，花板上层为洁净室，花板下层为除尘回收室，组装的滤袋处于除尘回收室中；花板上设有开口，滤袋垂直设置于开口处。
滤袋与花板安装过程如下：将滤袋外袋轻插入花板的孔中，同时抓牢滤袋外袋口，将滤袋外袋慢慢送入花板中，直到滤袋外袋身自然垂直；以双手紧握滤袋外袋的槽型弹簧环圈(凹槽(卡接结构即袋环))，屈曲弹簧环圈成“C”型，一手握着已装嵌好的隆起的“C”形弹簧环圈的一边，另一只手把隆起的“C”形固定在花板边；慢慢地滤袋外袋的弹簧环圈的另一边伸展张开，将弹簧环圈的槽恰好嵌入花板孔内边。滤袋外袋安装后，再将滤袋支撑架缓慢放入滤袋外袋中，禁止滤袋支撑架自由落体下落，造成滤袋支撑架翻边撞坏。滤袋支撑架的内同心环层、外同心环层镶套在滤袋外袋的袋口上。
更进一步地，滤袋通过清洁室与塔顶基座固定连接，花板安装在塔顶基座上。清洁室通常固定连接在尿素造粒塔顶部的固定梁上，另一端与除尘器箱体密封焊接。滤袋经由花板与除尘箱体相固定定位，花板将除尘箱体分隔为上下两层，花板上层为清洁室，花板下层为粉尘回收室；花板上设有多个开口，多个滤袋分别垂直设置于各个开口处，除尘箱体下部开口，除尘箱体上沿设置在清洁室上。在清洁室上面还设有引风机，引风机包括进气口和排气口，所述引风机的进气口通过管道与清洁室连接。在除尘作业时，引风机不断将除尘箱体上方清洁室内的空气抽出，因此在尿素造粒塔内形成向上流动的气流，气流夹杂着粉尘颗粒物冲向滤袋，粉尘颗粒被滤袋吸附，洁净空气通过滤袋并从花板的开孔处进入清洁室，经由引风机的排气口排出。声波清灰器优选安装在尿素造粒塔的刚性筒壁或横梁上。
图12为图3中的逆向加压清灰区的结构示意图，逆向加药清灰区包括喷嘴1711、旋转喷吹臂1712、旋转喷吹管1713、密封部分1714、马达和齿轮传动机构1715、喷吹汽包1716、脉冲阀1717，旋转喷吹臂加强筋1718。喷嘴1711沿旋转喷吹臂1712设置，为加强喷吹管的刚性强度，在旋转喷吹臂1712上设置有旋转喷吹臂加强筋1718，旋转喷吹臂加强筋1718设置在旋转喷吹管1713和旋转喷吹臂1712之间，其拉起和固定作用；且旋转喷吹臂1712沿自洁式过滤器筒体内径径向均匀设置为2-3根，优选为2根设置，在旋转喷吹臂1712下侧设置多个喷嘴1711，通过喷嘴1711将反吹惰性气体均匀喷吹在滤袋内。在自洁式过滤器筒体中心轴线上设置旋转喷吹管1713，旋转喷吹管1713与旋转喷吹臂1712相连，即旋转喷吹臂1712围绕旋转喷吹管1713成轴对称连接；在自洁式过滤器筒体与旋转喷吹臂1712相连接处设置密封部分1714，以提升自洁式过滤器筒体的密封性。旋转喷吹管1713上端经由脉冲阀1717连接喷吹汽包1716。马达和齿轮传动机构1715带动旋转喷吹管1713及旋转喷吹双臂1712转动，并通过脉冲阀1717的定时开启，释放喷吹汽包1716中的带压惰性气体通过喷嘴1711高速喷出。由于马达和齿轮传动机构1715在转动，所以喷嘴喷吹覆盖到全部滤袋。逆向加压气流冲击下部滤袋，并传递到滤袋底部，导致吸附在滤袋外部的灰分(含焦油，盐分)等脱落到储灰区。其中设备内的煤气和外界的密封通过密封部分1714实现。
图13为图12中的喷嘴与旋转喷吹臂的连接示意图，喷嘴1711设置在旋转喷吹臂1712下面，喷嘴1711和旋转喷吹臂1712通过螺栓或铆钉连接。
图14为图12中的喷吹汽包和脉冲阀的连接示意图；喷吹汽包1716用于储存大量的反冲惰性气体，配合脉冲阀1717的脉冲开启，通过中间旋转喷吹臂1712及旋转喷吹管1713，经由喷嘴向布袋上部实施喷吹，最终实现逆向加压脉冲清灰。
图15为图12中的马达和齿轮传动机构的连接示意图；马达154带动锥齿轮副153，锥齿轮副153啮合小齿轮152，小齿轮152啮合大齿轮151，达到需要的旋转喷吹臂1712的转速，一般旋转喷吹臂的转速小于5转/分。
图16为使用本发明的自洁式过滤器的流程图，其包括以下步骤：
第一步，粗煤气被气体分布板切成小气流；
第二步，半干法雾化捕捉气溶胶和焦油；
第三步，干法除尘除胶；
第四步，逆向加压清灰排灰。
图17是使用本发明的自洁式过滤器的高效过滤常低压煤制气系统中的尘、胶、盐物质的流程图；其包括以下步骤：
第一步；粗煤气由粗煤气入口4001进入自洁式过滤器，通过气体分布板4002把气流切成小气流
第二步；粗煤气再通过半干法雾化药剂的雾化4003作用下捕捉掉气溶胶和焦油
第三步；粗煤气再通过滤袋4004干法除尘除胶(含气溶胶)最后在净煤气出口4005排出
第四步；结在滤袋的灰及盐分(含气溶胶和胶油)通过逆向加压清灰4006喷吹，把灰尘胶掉落在储灰仓，并通过下部口排出。
图18是将本发明的自洁式过滤器应用到常低压煤制气系统的示意图。在废热锅炉43后面和直冷塔46前面安装本发明的自洁式过滤器17，通过自洁式过滤器把粗煤气中的灰分，气溶胶和焦油过滤掉，其中灰分的去除率达到99.99％，气溶胶和焦油的去除率达到90％。去除下的灰分，气溶胶和胶油输送到灰仓。从而使得粗煤气净化。具体地，依图18所示，在冷却塔48向废热锅炉43连通的主管道上设有一个直接接入常压气化炉41支线管道57，并在该支线管路中另设一个蒸发器58，将由冷却塔48输出的、含有除去氧、盐分、油胶后的增量水经蒸发处理后送入常压气化炉1。所提供的常、低压煤制气多污染源一体化治理工艺流程为：
A、进入常压气化炉41内的块煤在氧气、水蒸气的作用下形成温度在350℃左右的荒煤气，并连续地将形成的荒煤气输入旋风分离器42；在该旋风分离作用下含质量比较小的粉尘的混合气体通过设置在旋风分离器上部的输出管道导入废热锅炉43进行降温处理，随后该经降温处理后的荒煤气通过与自洁式过滤器17上的进口切断阀组52连接的输送管道自下而上进入自洁式过滤器的壳体内腔，在通过过滤单元55的过滤处理，过滤掉荒煤气中混杂的颗粒、盐分、气溶胶后，经设置在自洁式过滤器上部的出口切断阀组件53、以及与出口切断阀组件53连接的输送管道连接到直冷塔46的输入接口a，经直冷塔46内水冷处理后，形成的水煤气自直冷塔46上部的输出口b将水煤气输往后续工序；同时所述的直冷塔46通过设于底部的输出口d上的管道与冷却塔的E接口连通，并又通过冷却塔48输出接口F及设置在输出管道上的控制泵47连通直冷塔46的输入接口c，形成闭合的冷源环路；
B、在上述A步骤进行的同时，自洁式过滤器17排出的沉淀于下部腔体内颗粒杂物，经与该自洁式过滤器17连接的输出管道及设置在管道中的输送装置与灰仓45内腔连通，并经灰仓下部输出管道外排至废料输送总管56中外运；
C、在上述A、B步骤进行的同时，所述的废热锅炉43的下部炉体上设有两个输出接口H、I及一个输入接口J，所述的输出接口H经输出管道与常压气化炉41内腔相连通，所述的废热锅炉43的输入接口J通过连接管道与冷却塔48的接口G相连接；
D、在上述A、B、C步骤进行的同时，所述的常压气化炉41、旋风分离器42、废热锅炉43和灰仓45分别通过各自的废料排出管路将各自运行时产生的炉渣、具备热值的灰料通过废料输送总管56向废料集中点输送外运。
上述处理工艺的通过在冷却塔48向废热锅炉43连通的主管道上设置一个直接接入常压气化炉41支线管道57，并在该支线管路中另设一个蒸发器58，将由冷却塔48输出的、含有除去氧、盐分、油胶后的增量水经蒸发处理后送入常压气化炉41；以此解决在冷却塔48集聚的冷却水过多的状态下，让过多的废水经蒸发器58转化成蒸汽后后送入常压气化炉41参与块煤的气化。
此外，依据本发明提供的另外的技术方案，本发明提供一种煤制气多污染源一体化治理系统及方法，如图19所示，煤制气多污染源一体化治理系统包括常低压气化装置11、初效气固分离装置12、热交换器13、洗气塔14、自洁式过滤器17、水换热器18。粗煤气由常低压气化装置11排出，经初效气固分离装置12脱除大颗粒物料后进入热交换器13进行余热回收,经换热后的粗煤气进入自洁式过滤器17变成净煤气，再进入洗气塔14进一步对气体降温后变成温度低于50℃的净煤气进入后段流程；洗涤水经水换热器18冷却后回到洗气塔14循环使用。一部分增量洗涤水回用到常低压气化装置11的夹套中变成蒸汽回用到常低压气化装置11，另一部分增量洗涤水经热交换器13中变成水蒸汽回用到常低压气化装置11；由常低压气化装置11、初效气固分离装置12、热交换器13、自洁式过滤器17排出的干灰渣外运到锅炉二次掺烧。
在上述系统中，块煤、型煤、粉煤等在纯氧(优选纯度在99％以上)、富氧(优选纯度在50-70％之间)，空气以及气化剂水蒸汽的作用下在常低压气化装置11中形成高温的粗煤气，粗煤气经过初效气固分离装置12脱除粗煤气中的大颗粒物。然后进入热交换器13回收粗煤气中的高温余热，排温通常在140-220度之间。经过余热回收后的粗煤气进入自洁式过滤器17进行自洁过滤。期间可剔除≥99.99％固态颗粒物，剔除率≥90％以上气溶胶及焦油类物质。自洁过滤变成净煤气之后，进入洗气塔14后冷却到50度以下。再进入后续工艺。洗气塔中的洗气水经过水换热器18密闭冷却后循环使用。增量洗涤水经过软化后回用到常低压气化装置11的夹套和热交换器13中变成蒸汽回用到常低压气化装置11；由常低压气化装置11、初效气固分离装置12、热交换器13、自洁式过滤器17排出的干灰渣外运到锅炉二次掺烧。
如图20所示，上述常低压气化装置11用于将块煤、煤粉等气化形成粗煤气，其包括贮罐体，在贮罐体外设置有与其同轴的夹套，在贮罐体的侧面(优选设置在中上方)设置有第一入口113、在贮罐体的侧面(优选设置在中下部)设置有第二入口114、第二入口114位于第一入口113的下方或侧下方；气化剂水蒸汽入口112也设置在贮罐体的侧面(优选设置在中下部)，其贯穿夹套进入贮罐体；在夹套外侧分别设置有增量洗涤水入口117和夹套蒸汽出口115。第一入口113贯穿夹套进入贮罐体，用于把块煤/煤粉等物料送入至贮罐体内部。
在常低压气化装置11中，块煤，粉煤由第一入口113进入常低压气化装置，空气、富氧或纯氧由入口第二入口114进入，在气化剂水蒸汽从气化剂水蒸汽入口112入口进入，在气化剂的作用下气化形成粗煤气从顶部粗煤气出口111排出，炉渣从底部第一排渣口116排出。从洗气塔出口的部分增量水从入口117进入增量水夹套，变成蒸汽由出口115排出回用。
如图21所示，初效气固分离装置12的作用在于分离出粗煤气中的大颗粒粉尘。粗煤气从粗煤气入口122切线进入初效气固分离装置，在离心力和重力的双重作用下，粗煤气中含有的大颗粒在气固分离装置内部沉降，并在初效气固分离装置的炉渣出口123排除，而剔除掉大颗粒粉尘的粗煤气在粗煤气出口121排出。
如图22所示，热交换器13的作用在于把粗煤气温度冷却到140-240度之间。并把增量洗涤水通过换热变成水蒸汽，以后再回用到常低压气化装置11作气化剂由112入口进入使用。高温粗煤气从粗煤气进口131进入热交换器，和热交换器内水充分换热后从粗煤气出口134排出，温度降到140-220度之间，增量洗涤水从进口133进入和粗煤气换热后变成蒸汽从蒸汽出口132排出，以后并回用到常低压气化装置11作为气化剂使用。
如图23所示的自洁式过滤器，其包括4个功能区，分别为位于底部的储灰区174、位于中上部的干法除尘除盐区172、位于中下部的压力雾化区(优选为压力雾化半干法除焦油区)173和位于上部的逆向加压清灰区171，储灰区174用于储存过滤下的粉尘，积灰到一定料位后通过干渣出口17c向下排出；在压力雾化区173顶部位置设置有雾化喷头1734，在压力雾化区173外侧设置有加药箱1731、加药泵1732和温度控制系统1733，加药箱1731依次连接加药泵1732和温度控制系统1733、雾化喷头1734，压力雾化区173用于去除焦油和气溶胶，其中按比例调节将烟气温局部控制在某一适合捕集气溶胶的温度范围，同时产生足够量的细小悬浮液滴捕集气体胶和焦油等。
干法除尘除盐区172用于去除粉尘和盐分，其采用物理过滤原理捕集颗粒物(粉尘)并在表层形成一定厚度的粉尘层，利用多孔性粉尘吸附作用捕集气溶胶和细小液滴。逆向加压清灰区171通过加压清除灰分，其利用反向压力把多孔性粉尘震落。
进一步地，通过热交换器后的粗煤气，其温度在140-240度之间，从自洁式过滤器的压力雾化区侧部(靠近压力雾化区底部位置)的粗煤气进口17A进入，经过压力雾化区、干法除尘除盐区、逆向加压清灰区171，从设置在逆向加压清灰区171的顶部侧面附近的净煤气出口17B排出，变成净煤气。粗煤气中含有的99.9％粉尘、90％以上的气溶胶和焦油变成多孔性颗粒物在逆向加压下掉落入储灰区174之后，由干渣出口17C排出。
本发明中的自洁式过滤器的主要作用在于：利用物理过滤去除荒煤气中颗粒物、盐份、煤焦油，使用洁式过滤器的固态颗粒物可剔除≥99.99％，焦油类剔除率≥90％以上。经过自洁式过滤器后变成净煤气。其技术优势在于：将干法除尘除盐区172和压力雾化区173、逆向加压清灰区171、储灰区174有机结合为一体，从而达到固态颗粒物可剔除≥99.99％，焦油类剔除率≥90％以上；此外在压力雾化区173利用压力雾化半干法除焦油技术，使加药箱1731、加药泵1732、温度控制系统1733和雾化喷头1734有机结合，实现对烟气温度自动控制，以及通过配置雾化液控制，从而使烟气中对微米及亚微米级的气溶胶、焦油类剔除率达到90％以上。
相比较于传统的布袋除尘器一般采用惰性气体行脉冲反吹，一组(标干)气量45000Nm3/h的煤制气选用的布袋除尘器通常在4个单罐及以上，本发明可进一步采用旋转双臂逆向加压反冲清灰技术并结合高效喷嘴，单罐处理(标干)气量可达45000Nm3/h，本发明整体结构更紧凑，并大量减少动部件和仪表配置，装置更稳定安全。本发明的单罐处理荒煤气能力达到40000Nm3/h及以上(通常煤气布袋除尘单罐处理能力通常小于15000Nm3/h)。
如图24所示的洗气塔，洗气塔14用于利用洗涤水把净煤气洗涤冷却到50度以下，满足下道工艺要求。洗气塔14包括净煤气进口141、净煤气出口142、洗涤水进口143、洗涤水出口144和洗气塔主罐体，净煤气进口141设置在洗气塔主罐体底部，净煤气出口142设置在洗气塔主罐体顶部，洗涤水进口143设置洗气塔主罐体中上部的一侧面，洗涤水出口144设置在洗气塔主罐体底部，洗涤水出口144处于比净煤气进口141略低的水平面上；在洗气塔主罐体中设置雾化装置，该雾化装置与洗涤水进口143相连接，用于将洗涤水雾化。雾化装置优选为压力雾化喷头。
优选地，经过自洁式过滤器17的净煤气从底部净煤气入口141进入，经过雾化洗涤水的逆向换热后从净煤气出口142排出；洗涤水从洗涤水进口143通过压力雾化喷头进入，雾化后的洗涤水和高温净煤气换热/洗涤/冷却完成后变成高温洗涤水从出口144排出。
如图25所示的水换热器，其连接洗气塔的高温洗涤水从出口144，水换热器的作用是把高温洗涤水在密闭循环中冷却并循环使用。优选地，从洗气塔洗涤水出口144出来的高温洗涤水从洗涤水底部进口181进入热交换器，经过水换热器冷却后从洗涤水上部出口182排出，然后再循环喷淋使用；冷却水从冷却水底部进口184进，从冷却水上部口183排出。
进一步地，如图26所示，在本发明的煤制气多污染源一体化治理系统基础上增设蒸汽储罐。在该煤制气多污染源一体化治理系统中，块煤、粉煤由入口113通过加煤装置给料进入常低压气化装置11；空气、富氧或纯氧由接口通过鼓风机从底部114进入，气化剂水蒸气从入口112进入，在气化剂的作用下气化形成的粗煤气从顶部111排出，炉渣从底部116排出。
从洗气塔出口的部分增量水从117进入增量水夹套吸收热量后，变成水蒸汽由115排到储罐后，再回用到常低压气化装置11作气化剂由112入口进入使用。从常低压气化装置111出来的粗煤气通过122入口切线进入初效气固分离装置，在离心力和重力的双重作用下，粗煤气中含有的大颗粒在气固分离装置内部沉降，并在初效气固分离装置的炉渣出口123排除，而剔除掉大颗粒粉尘的粗煤气在粗煤气出口121排出，然后从粗煤气进口131进入热交换器，和热交换器内水充分换热后从粗煤气出口134排出，温度降到140-220摄氏度之间，部分增量洗涤水从进口133进入和粗煤气换热后变成蒸汽从蒸汽出口132排出，以后并回用到常低压气化装置11作为气化剂使用。通过热交换器后的粗煤气温度在140-240摄氏度之间从自洁式过滤器的压力雾化区底部入口17A进入，经过压力雾化区，干法除尘除盐区，从顶部附近出口17B变成净煤气排除。粗煤气中含有99.9％粉尘，90％以上的气溶胶和焦油变成多孔性颗粒物在逆向加压下掉落入储灰区174由排出口17C排出。
经过自洁式过滤器17的净煤气从底部净煤气入口141进入，经过雾化洗涤水的逆向换热后从净煤气出口142排出；洗涤水从洗涤水进口143通过压力雾化喷头进入，和高温净煤气换热/洗涤/冷却完成后变成高温洗涤水从出口144排出。
从洗气塔洗涤水出口144出来的高温洗涤水从洗涤水底部进口181进入水换热器，经过水换热器冷却后从洗涤水上部出口182排出，然后再循环喷淋使用。冷却水从冷却水底部进口184进，从冷却水上部口183排出。
相对于已有的分离方式，例如旋风分离，初效气固分离装置极大提升了分离效率和降低了设备的使用寿命；相对于洗气塔、沉淀池和冷却塔的联合使用，使用自洁式过滤器和洗气塔的配合使用，不仅仅降低了对环境的污染，还减少了占地面积和节省了设备支出，这极大地提质增效。
在本发明的又一方面，提供一种替代工艺，其使用间壁式冷却器24A取代图26中所示实施方案中的洗气塔14和水换热器18。如图27所示，粗煤气由常低压气化装置11排出，经初效气固分离装置12脱除大颗粒后进入热交换器13进行余热回收,经换热后的粗煤气进入自洁式过滤器17变成净煤气，再进入进一步间壁式冷却器24A对气体降温后变成温度低于50℃的净煤气进入后段流程；部分冷凝水回用到常低压气化装置11的夹套中变成蒸汽回用到常低压气化装置11，另一部分冷凝水热交换器13中变成水蒸汽回用到常低压气化装置11；由常低压气化装置11、初效气固分离装置12、热交换器13，自洁式过滤器排出的干灰渣等杂物外运到锅炉二次掺烧。
如图28所示的间壁式冷却器24A，间壁式冷却器24A通过间壁冷却的形式(列管式换热器、板式换热器等)把净煤气冷却到50摄氏度以下，满足下道工艺要求。经过自洁式过滤器17的净煤气从间壁式冷却器24A的净煤气入口24A3进入，经过间壁式冷却器24A冷却后从净煤气出口24A4排出；冷却水从洗涤水进口24A1进入，冷却水从冷却水出口24A2排出，净煤气中的冷凝水从24A5排出。
采用间壁冷却工艺具有更大的技术优势，首先净煤气中的冷凝水通过间壁式冷却器冷凝后，再回用，避免和其他水混合，完全与大气隔离；再者经增设自洁式过滤器后，间壁式冷凝器中的冷凝水仅含微量的颗粒物、有机物和水溶性气体，几乎不含盐份，洗涤水质量接近软水水平，可以返回常低压气化装置夹套，和热交换器变成水蒸汽后作为气化剂回用到常低压气化装置，提升了物料循环利用的次数和效率。
更进一步地，在煤制气多污染源一体化治理系统及方法采用采用两级洗气塔工艺(如图29所示)。粗煤气由常低压气化装置11排出，经初效气固分离装置12脱除大颗粒后进入热交换器13进行余热回收,经换热后的粗煤气进入自洁式过滤器17变成净煤气，再进入第一级洗气塔34B对净煤气降温到净煤气露点温度以上5摄氏度内后进入第二级洗气塔34C，期间产生的部分高温洗涤水进入到常低压气化装置11的夹套中变成蒸汽回用到常低压气化装置11，另一部分高温洗涤水进入热交换器13中变成水蒸汽，再回用到常低压气化装置；经第一级洗气塔34B冷却出来的净煤气再经过第二级洗气塔34C，冷却到工艺需求的温度，一般是50摄氏度以下后进入后道工艺。由常低压气化装置11、初效气固分离装置12，热交换器13，自洁式过滤器17排出的干灰渣外运到锅炉二次掺烧。
采用两级洗气塔可以定量控制第一级洗气塔的进水量，把净煤气降温到净煤气露点温度以上5摄氏度内后，使得洗气塔下部出水温度最高。并且确保洗气塔下部出水量和常低压气化装置夹套和热交换器中的进水量平衡；进一步地确保了进入常低压气化装置夹套和热交换器中的洗涤水温度最高，节省了能源。
下面依据图30-图31所示的实施例，对本发明的另外实施例进行详细说明，其中图30为依据本发明的煤制气多污染源一体化治理系统的第四实施例示意图；图31为图30中所示系统中所采用的自洁式过滤器的结构示意图。
依据图30和图31所示，常、低压煤制气多污染源一体化治理系统包括常压气化、旋风分离、废热回收、洗涤分离和冷却回收四大工序：在所述的废热回收工序后新设一套由自洁式过滤器17和灰仓45构成的洗涤分离工序、以及分别与废热锅炉43和自洁式过滤器17连通的、由直冷塔46和冷却塔48组成的冷却回收工序；由此构成无污染外泄的常、低压煤制气多污染源一体化治理系统。
所述的自洁式过滤器17的导入口与废热锅炉43的热气排出口连接、获得经废热锅炉冷却后的废热高温气源，所述自洁式过滤器17上部输出口与冷却回收工序中的直冷塔46衔接，自洁式过滤器17下部输出口经一输送器49与灰仓45连接，实现自洁过程中废弃物的输送，所述的灰仓45则将积存的灰渣通过输送管线与上游工序产生的灰渣一起外排。
所述的直冷塔46设有四个外接口，其中设于塔体偏下部位的底部的输入接口a与自洁式过滤器的上部输出口相衔接，所述直冷塔46上部输出接口b则为煤气输出口直接连通下到工序，所述冷却塔48设有三个接口，其中的输出接口F经一控制泵47与直冷塔46上的输入接口c相衔接；所述冷却塔48的接口E则与直冷塔46下部的输出接口d相衔接，由此构成直冷塔46与冷却塔48之间的闭合冷却回路；同时，所述的冷却塔48另一接口G则与废热锅炉43连通。
所述的自洁式过滤器17包括壳体59、传感检测控制单元50、压力雾化单元51、进口切断阀组件52、出口切断阀组件53逆洗反冲单元54和过流单元55，所述的过流单元55设置在自洁式过滤器的中上部，起着自下而上的过滤作用。
经实际使用表明：按照上述技术方案提出的这种常、低压煤制气多污染源一体化治理系统，由于将水煤气制作的全套装备的多个独立装置，组成了一个几乎接近于全封闭的工艺流程，因此能够将每一个工艺流程中可能出现的污水、灰渣、以及废气等全部地组成一个闭合工艺圈；完全有效地解决了传统常、低压煤制气设备运行中存在的水、气、灰等多种污染物的外泄。对于生产环境乃至城市环境的保护具有重大积极意义。
综上述，本发明的系统及工艺，经自洁式过滤器处理后的净煤气的成份发生了根本性改变，其成分主要包含CO、CO2、H2、CH4及含量小于5mg/Nm3的颗粒物和微量的焦油及H2S、NH3以及没有转化的水蒸汽。合成气再通过水洗后变成工艺所需要的半水煤气待用。
4)增量洗涤水的处理(全吸收，零排放)，经增设自洁式过滤器17后，洗涤循环水仅含微量的颗粒物、有机物和水溶性气体，几乎不含盐份，洗涤水质量接近软水水平，通入常低压气化装置11夹套以及热交换器13变成水蒸汽作为气化剂回用到常低压气化装置11中。
5)密闭循环没有向大气排放(零废气)，现有工艺中洗涤水中含有洗涤水含粉尘，气溶胶，焦油等，在水沟，沉淀池，开式冷却塔中向大气挥发出大量挥发性气溶胶及有机物，造成严重的大气污染。
新工艺中用水换热器18冷却洗涤水，循环过程中完全密闭，不会向大气排放任何挥发性气体和气溶胶，同时由于洗涤水中粉尘，油胶等含量少，不会造成管路堵塞和换热器堵塞。
6)水渣变干渣回收利用，11-常低压气化装置、12-初效气固分离装置、13-热交换器产生的灰渣以及17-自洁式过滤捕集的干灰(含碳灰渣、气溶胶、焦油类及盐份等)通过输送设备外排至指定区域，因为外排灰渣普遍含有固定碳及焦油类成份(热值～3000千卡/公斤)，通常可以回送至锅炉段掺烧产蒸汽，飞灰经燃烧转化成锅炉粉煤灰加以综合利用；从而杜绝了原来用水冲和水洗塔中冲洗到废水中大量的水渣。
以上仅仅是本申请人依据技术方案给出的基本实施方法、并不代表本发明的全部；任何同行业的技术人员依照本技术方案做出的不具有实质性改进的同类技术均应视为属于本发明保护的范畴。

Claims (21)

1.一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，包括逆向加压清灰区(171)、干法除尘除盐区(172)、压力雾化区(173)和储灰排灰区(174)，逆向加压清灰区(171)通过旋转双臂逆向加压气体反吹滤袋，使得吸附在滤袋外部的灰尘、胶、盐振动而抖落掉；干法除尘除盐区(172)通过环向设置的滤袋和滤膜，物理过滤气体中的灰尘、胶、盐；压力雾化区(173)通过雾化药剂和水调节温度和对气溶胶抓捕，以促使和实现气溶胶雾滴长大，配合以物理过滤，除去胶及焦油；储灰排灰区(174)用于储存灰、胶和盐，并控制排灰、胶和盐；压力雾化区优选压力雾化半干法除焦油区。
2.根据权利要求1所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，储灰排灰区(174)为圆锥体形状，所述储灰排灰区(174)和自洁式过滤器筒体相连接；在储灰排灰区(174)的圆锥体侧壁上设置氮气炮(1744)，在与氮气炮(1744)相对的圆锥体侧壁上自上而下设置上料位计(1741)、储存温度测量装置(1742)、下料位计(1743)。
3.根据权利要求2所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，当检测到储存的灰层达到上料位时，打开下部阀门排灰；当检测到储存的灰层达到下料位时，关闭下部阀门，继续储灰；设置在圆锥体侧壁上的氮气炮(1744)凭借脉冲高速释放的氮气瞬间释放产生的振动，把集聚在圆锥体侧壁上的灰尘振落。
4.根据权利要求2所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，上料位计(1741)用于监测储灰的上限位，当检测到储灰到达高料位的上限位时，上料位计(1741)能够对自洁式过滤器以数字显示或振动信号或声音警报形式发出排灰启动信号。
5.根据权利要求1所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，干法除尘除尘区通过布袋除尘，完成除尘和除盐；滤袋(21)的口部固定连接在花板(22)的圆形口上，在花板(22)上开设有多个圆形口，每一个圆形口紧密连接一个滤袋(21)。
6.根据权利要求1所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，以自洁式过滤器筒体为中心环向分布滤袋，所述滤袋包括支撑架和滤袋外袋，所述支撑架和滤袋外袋的横截面均为类椭圆状或其他形状，支撑架内置于滤袋外袋里面用于撑起滤袋外袋，支撑架和滤袋外袋尺寸相适配。
7.根据权利要求1所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，逆向加压清灰区(171)包含逆向加药清灰区包括喷嘴(1711)、旋转喷吹臂(1712)、旋转喷吹管(1713)、密封部分(1714)、马达和齿轮传动机构(1715)、喷吹汽包(1716)、脉冲阀(1717)；喷嘴(1711)沿旋转喷吹臂(1712)设置。
8.根据权利要求1所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，逆向加压清灰区(171)采用旋转双臂逆向加压清灰，并和干法除尘除盐区(172)有机结合。
9.根据权利要求1或2所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，压力雾化区(173)包括加药箱(1731)、加药泵(1732)、温度控制系统(1733)、和雾化喷头(1734)，加药箱(1731)依次经由加药泵(1732)和温度控制系统(1733)与雾化喷头(1734)相连接。
10.根据权利要求1或2所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，在压力雾化区中，通过加药泵(1732)以及雾化喷头(1734)对储存在加药箱(1731)中的药剂进行加药雾化，雾化压力在3bar至4bar之间，并通过温度控制系统(1733)来控制加药喷雾的流量。
11.根据权利要求1或2所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，压力雾化区(173)进一步包括气体分布板(1735)，气体分布板(1735)设置在雾化喷头下部；雾化喷头(1734)在气体分布板的上部和滤袋(21)的下部。
12.根据权利要求1或2所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，逆向加压清灰区(171)、干法除尘除盐区(172)、压力雾化区(173)和储灰排灰区(174)集成在一个圆锥体容器内；最上部为逆向加压清灰区(171)，其次紧接下部为干法除尘除盐区(172)；中部为压力雾化区(173)，最下面为储灰排灰区(174)。
13.根据权利要求1或2所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，逆向加压清灰区(171)采用多级马达齿轮传动，从而使得旋转双臂或旋转多臂的转速小于5转/分钟。
14.一种煤制气多污染源一体化治理系统，其包括常低压气化装置(11)、初效气固分离装置(12)、热交换器(13)、洗气塔(14)、自洁式过滤器(17)和水换热器(18)，其特征在于，常低压气化装置(11)、初效气固分离装置(12)、热交换器(13)、自洁式过滤器(17)、洗气塔(14)和水换热器(18)依次连接，并且初效气固分离装置(12)作为常低压气化装置(11)的后续处理装置，热交换器(13)作为初效气固分离装置(12)的后续处理装置，自洁式过滤器(17)作为热交换器(13)的后续处理装置，洗气塔(14)作为自洁式过滤器(17)的后续处理装置，水换热器(18)作为洗气塔(14)的后续处理装置。
15.根据权利要求14所述的煤制气多污染源一体化治理系统，其特征在于，粗煤气由常低压气化装置(11)排出，经初效气固分离装置(12)脱除大颗粒物料后进入热交换器(13)进行余热回收；经换热后的粗煤气进入自洁式过滤器(17)变成净煤气，再进入洗气塔(14)进一步对气体降温进入后段流程。
16.根据权利要求15所述的煤制气多污染源一体化治理系统，其特征在于，常低压气化装置(11)用于将块煤、煤粉气化形成粗煤气，常低压气化装置(11)包括贮罐体，在贮罐体外设置有与其同轴的夹套，在贮罐体的侧面设置有第一入口(113)、在贮罐体的侧面设置有第二入口(114)、第二入口(114)位于第一入口(113)的下方或侧下方；气化剂水蒸汽入口(112)也设置在贮罐体的侧面，其贯穿夹套进入贮罐体；在夹套外侧分别设置有增量洗涤水入口(117)和夹套蒸汽出口115)；第一入口(113)贯穿夹套进入贮罐体，用于把块煤、煤粉送入至贮罐体内部。
17.根据权利要求17所述的煤制气多污染源一体化治理系统，其特征在于，自洁式过滤器包括4个功能区，分别为位于底部的储灰区(174)、位于中上部的干法除尘除盐区(172)、位于中下部的压力雾化区(173)和位于上部的逆向加压清灰区(171)，储灰区(174)用于储存过滤下的粉尘，积灰到一定料位后通过干渣出口(17c)向下排出；在压力雾化区(173)顶部位置设置有雾化喷头(1734)，在压力雾化区(173)外侧设置有加药箱(1731)、加药泵(1732)和温度控制系统(1733)，加药箱1731)依次连接加药泵(1732)和温度控制系统(1733)、雾化喷头(1734)，压力雾化区(173)用于去除焦油和气溶胶。
18.根据权利要求17所述的煤制气多污染源一体化治理系统，其特征在于，洗气塔(14)用于利用洗涤水把净煤气洗涤冷却到50度以下；洗气塔(14)包括净煤气进口(141)、净煤气出口(142)、洗涤水进口(143)、洗涤水出口(144)和洗气塔主罐体，净煤气进口(141)设置在洗气塔主罐体底部，净煤气出口142)设置在洗气塔主罐体顶部，洗涤水进口(143)设置洗气塔主罐体中上部的一侧面，洗涤水出口(144)设置在洗气塔主罐体底部，洗涤水出口(144)处于比净煤气进口(141)略低的水平面上；在洗气塔主罐体中设置雾化装置，该雾化装置与洗涤水进口(143)相连接，用于将洗涤水雾化。
19.一种常、低压煤制气多污染源一体化治理系统，其括常压气化、旋风分离、废热回收、洗涤分离和冷却回收四大工序，其特征在于：在所述的废热回收工序后新设一套由自洁式过滤器(17)和灰仓(45)构成的洗涤分离工序、以及分别与废热锅炉(43)和自洁式过滤器(17)连通的、由直冷塔(46)和冷却塔(48)组成的冷却回收工序；由此构成无污染外泄的常、低压煤制气多污染源一体化治理系统。
20.依据权利要求20所述的一种常、低压煤制气多污染源一体化治理系统，其特征在于：所述的自洁式过滤器(17)的导入口与废热锅炉(43)的热气排出口连接、获得经废热锅炉冷却后的废热高温气源，所述自洁式过滤器(17)上部输出口与冷却回收工序中的直冷塔(46)衔接，自洁式过滤器(17)下部输出口经一输送器(49)与灰仓(45)连接，实现自洁过程中废弃物的输送，所述的灰仓(45)则将积存的灰渣通过输送管线与上游工序产生的灰渣一起外排。
21.依据权利要求20所述的一种常、低压煤制气多污染源一体化治理系统，其特征在于：所述的自洁式过滤器(17)包括壳体(59)、传感检测控制单元(50)、压力雾化单元(51)、进口切断阀组件(52)、出口切断阀组件(53)逆洗反冲单元(54)和过滤单元(55)，所述的过滤单元(55)设置在自洁式过滤器的中上部，起着自下而上的过滤作用。
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