CN201400667Y - 煤气化炉高压袋式除尘器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤气化炉高压袋式除尘器，包括：除尘箱体，为一高压容器，除尘箱体内设有多个过滤气体用的滤袋；喷吹系统，设于除尘箱体上部，喷吹系统包括液压驱动式气冲阀；能卸除所述除尘箱体内含有高压余气的灰尘的分级卸灰系统，连接于所述除尘箱体下部的灰斗，通过上述结构使袋式除尘器能够应用于高压的工作环境，对高压含尘气体进行过滤以及能够正常卸灰，填补了在高压的工作环境袋式除尘器无法应用的技术空白。

Description

煤气化炉高压袋式除尘器

技术领域

本实用新型涉及一种袋式除尘器，特别是一种煤气化炉高压袋式除尘器。

背景技术

目前处理含尘气体的除尘器主要有袋式除尘器、静电除尘器、旋风除尘器和湿式除尘器等几大类，其中，由于袋式除尘器具有高的除尘效率，因此在社会对环境保护要求越来越高的今天，袋式除尘器的应用越来越广泛。

而在袋式除尘器中，又以脉冲袋式除尘器适用范围最为广泛，如中国专利申请号200620167553.7的专利案就公开了一种步进管喷脉冲袋式除尘器，其通过设置步进式脉冲喷吹分配机构，多个滤袋只需一个脉冲阀，共用一个步进式脉冲机构，大大提高了除尘器的清灰效率，并且清灰喷吹均匀，配置简单可靠。

但是，上述的脉冲袋式除尘器仍然只能应用于普通的压强环境中，一般来说，现有的袋式除尘器的耐压强度在0.1MPa以下，新的高炉煤气除尘系统的耐压强度在0.3MPa左右，而对于常规压缩空气(0.5～0.7MPa)则是采用由滤芯组成的滤清器进行过滤。所以，实际上在高压气体过滤的技术领域，袋式除尘器技术仍是一项空白。

随着工业的快速发展，许多新的工业领域里提出了大风量、耐高压的气体过滤净化要求，如在当前全球石油资源短缺的状况下，我国大力发展煤炭气化的新技术，而煤炭气化技术是将煤与氧气、水蒸气在高温高压(1.0MPa)下反应然后生产出煤气、甲醇等能源产品和一系列化工副产品的过程。其工艺过程中产生的需要过滤的气体量大，例如一台煤炭气化合成炉的合成气体量为90000NM³/H；需要过滤的气体压力高，煤炭气化合成炉的合成气体压力为1.0MPa，所以过滤此类高压气体就为常规的袋式除尘器提出了难题，上述现有技术中的脉冲袋式除尘器已无法满足此类工业生产的需求，在耐压、清灰、卸灰等诸多方面都存在着技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种煤气化炉高压袋式除尘器，其通过采用高压容器及其它辅助结构设计，能够对高压的含尘气体进行过滤，解决了上述现有技术中袋式除尘器无法满足现代工业高压气体过滤需求的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种煤气化炉高压袋式除尘器，包括：

除尘箱体，为一高压容器，所述除尘箱体内设有多个滤袋；喷吹系统，设于除尘箱体上部，所述喷吹系统包括液压驱动式气冲阀；能卸除所述除尘箱体内含有高压余气的灰尘的分级卸灰系统，连接于所述除尘箱体下部的灰斗。

上述的煤气化炉高压袋式除尘器，其中，所述分级卸灰系统还包括：上储灰罐，为一高压容器，所述上储灰罐上部连接于所述灰斗，所述灰斗和所述上储灰罐之间设有上液压闸板阀；下储灰罐，其上部连接于所述上储灰罐的下部，所述下储灰罐和所述上储灰罐之间设有下液压闸板阀，所述下储灰罐下部还设有一下料器，所述下储灰罐具有能容纳所述上储灰罐中的高压气体减压扩容为常压的容积。

上述的煤气化炉高压袋式除尘器，其中，所述下料器为星型下料器。

上述的煤气化炉高压袋式除尘器，其中，所述除尘箱体为圆柱状箱体，所述每个滤袋均平行于所述圆柱状箱体中轴进行设置，所述滤袋分成多组，每一组包含相同数量的滤袋，所述多组滤袋以所述圆柱状箱体的中轴为轴芯，均匀的呈放射状分布设置于所述圆柱状箱体内。

上述的煤气化炉高压袋式除尘器，其中，所述喷吹系统还包括回转曲线喷吹管，所述回转曲线喷吹管进一步包括：垂直喷吹管，设置于所述除尘箱体的中轴线上，其一端连接于所述气冲阀的储气罐，另一端向下延伸设置，所述垂直喷吹管连接于一能驱动其绕自身中轴回转的步进式棘轮回转机构，所述步进式棘轮回转机构为液压驱动步进式棘轮回转机构；水平喷吹管，其一端经一弯管固接于所述垂直喷吹管向下延伸设置的一端，所述水平喷吹管的下部开设有多个小喷吹孔，所述多个小喷吹孔的数量与所述其中一组滤袋的滤袋数量相等，且所述小喷吹孔的位置与所述滤袋相对应。

上述的煤气化炉高压袋式除尘器，其中，所述水平喷吹管的另一端水平延伸并向反向弯折而形成一“U”字型，在其最外缘的弯折部下方设有一滚轮组，所述除尘箱体上对应所述滚轮组设有一圈水平导轨，所述滚轮组设于所述水平导轨上。

上述的煤气化炉高压袋式除尘器，其中，所述水平喷吹管由其弯折部而划分为第一段和第二段。

上述的煤气化炉高压袋式除尘器，其中，所述滤袋设有十二组，所述步进式棘轮回转机构每次驱动所述垂直喷吹管转过的角度为30度。

由上述可知，本实用新型煤气化炉高压袋式除尘器具有下述优点：

1、本实用新型煤气化炉高压袋式除尘器通过采用高压容器使袋式除尘器能够应用于高压的工作环境，能够对高压含尘气体进行过滤，例如煤气化炉产生的1.0Mpa的高压气体。

2、采用液压驱动气冲阀、闸板阀以及棘轮回转机构等等，代替传统的机械式、电气式等非液压的驱动方式，以辅助袋式除尘器在高压环境下也能够正常运作，并提升了驱动的精确性和稳定性。

3、用二腔三阀的此类分级卸灰系统代替了传统的出灰结构，通过设置上、下储灰罐，使得高压余气在由上储灰罐进入到下储灰罐时扩容减压，达到常压或者接近常压，然后再由下储灰罐泄出，实现了正常的排灰泄气，使得本实用新型的袋式除尘器在1.0Mpa的工作环境中也能正常的出灰。

4、同时本实用新型的煤气化炉高压袋式除尘器还附以脉冲曲线喷吹系统来提高除尘器的清灰效率，由上述各结构综合作用，使得本实用新型能够对高压气体进行过滤，填补了在高压的工作环境袋式除尘器无法应用的技术空白。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1为本实用新型煤气化炉高压袋式除尘器整体结构示意图；

图2为本实用新型煤气化炉高压袋式除尘器喷吹系统及除尘箱体结构示意图；

图3为本实用新型煤气化炉高压袋式除尘器卸灰系统示意图；

图4A和图4B为本实用新型煤气化炉高压袋式除尘器的曲线喷吹管喷吹滤袋的示意图。

附图标记说明：

1     喷吹系统

11    气冲阀

12    储气罐

13    喷吹管

131   垂直喷吹管

132   水平喷吹管

133   滚轮组

2     除尘箱体

21    滤袋

22    水平导轨

23    灰斗

3     卸灰系统

31     上储灰罐

311    上液压闸板阀

312    下液压闸板阀

32     下储灰罐

321    下料器

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

请参考图1，为本实用新型煤气化炉高压袋式除尘器整体结构示意图，如图所示，本实用新型煤气化炉高压袋式除尘器主要包括喷吹系统1、除尘箱体2及卸灰系统3，喷吹系统1设置于除尘箱体2的上部，主要用于向除尘箱体2内喷吹高压气体，以便能对除尘箱体2内的滤袋喷吹清灰；除尘箱体2内设有用于过滤含尘气体的滤袋21，是气体过滤的主要场所；卸灰系统3设置于除尘箱体2下部，用于卸除除尘箱体2内滤出的气体中的粉尘。由于本实用新型是用于对高压(1.0Mpa)气体进行过滤，所以其卸灰系统3与传统的袋式除尘器不同，为多级的分级卸灰系统，其可适用于卸除混有高压余气的除尘箱体2内的粉尘，本实施例中，卸灰系统3采用的为二腔三阀的分级卸灰系统。

其中，为适应高压的工作环境并对高压气体进行过滤，本实用新型的除尘箱体2为一高压容器是符合国际压力容器设计、制造、检验等各项标准的高压容器，其具体制造工艺已为相关业界所公知，在此不再赘述。除尘箱体2内设有多个滤袋21，在本实施例中，所述的除尘箱体12为圆柱状箱体，所述的滤袋21平行于除尘箱体12的轴向进行设置，共设有一百四十四条，被分成十二组进行设置，每组中包含十二条滤袋21，并且这十二组滤袋21以除尘箱体2的中轴为轴芯，均匀的呈放射状分布设置于其圆柱状的箱体内，也就是每相邻的两组滤袋之间周向夹角为30度(结合参考图4A和图4B)。当然，滤袋21的设置数量以及设置位置并不以此为限，可根据实际情况而加以调整。

请参考图2，为本实用新型煤气化炉高压袋式除尘器喷吹系统及除尘箱体结构示意图，如图所示，本实用新型中的喷吹系统1整体设置于除尘箱体2的上部，其包括气冲阀11和回转曲线喷吹管13，与传统的常压袋式除尘器不同的，本实用新型中的气冲阀11是由液压缸驱动开启和闭合的，以便在高压的工作环境下，能够有足够的动力来实现气冲阀11快速的启闭并且能有效的延长气冲阀的使用寿命。气冲阀11自带有高压储气罐12，储气罐12内装有高压的用于喷吹清灰的气体，例如可为1.3MP的二氧化碳气体，当气冲阀11受液压缸驱动而快速开启时，储气罐12中存放的用于喷吹清灰的高压气体将会瞬间进入喷吹管13，然后通过喷吹管13下朝向滤袋21设置的多个小喷吹孔分别喷向除尘箱体2内设置的多个滤袋21上口，从而对滤袋21进行清灰。

本实施例中的喷吹管13为一种配合滤袋21设置的曲线喷吹管，请结合参考图2、图4A和图4B，其中图4A和图4B为本实用新型煤气化炉高压袋式除尘器的曲线喷吹管喷吹滤袋的示意图，如图所示，本实施例中的喷吹管13包括垂直喷吹管131和水平喷吹管132，所述垂直喷吹管131设于除尘箱体2的中轴线上，其一端连接于储气罐12，并自储气罐12向下延伸设置，其另一端经一弯管连接水平喷吹管132的一端，水平喷吹管132的下部开设有多个与滤袋21对应的小喷吹孔，所述小喷吹孔对应于滤袋，但是由于传统常压除尘器中水平喷吹管大都采用直线形式的管体，造成在圆柱状的除尘箱体内，越靠近外圆周的地方，滤袋间的设置间隙就会变得越大，滤袋的设置就会变得越稀疏，从而浪费了除尘箱体内的空间，同时也造成了除尘器的除尘效率不高，除尘器体积大、占用空间大的问题，所以在本实施例中，在上述的滤袋间隙中又增设了滤袋，并且水平喷吹管132的另一端水平延伸并向反向弯折而形成一“U”字型，而在其最外缘的弯折部的下方设有一滚轮组133，除尘箱体2上对应滚轮组133的位置设有一圈水平导轨22，滚轮组133设于水平导轨22上，并能沿水平导轨22行走，该水平喷吹管132由其弯折部而划分为第一段和第二段，其中与直喷吹管131相连接的为第一段，第一段的长度大于第二段的长度，第一段的下部依次开设有七个小喷吹孔，第二段的下部依次开设有五个小喷吹孔，合计共十二个小喷吹孔，所述的十二个小喷吹孔恰好对应于上述的一组(十二个)滤袋21，且所述的小喷吹孔与所述的滤袋为一一对应的关系。

垂直喷吹管131连接于喷吹系统11的步进式棘轮回转机构(图中未示)，受其驱动，垂直喷吹管131绕自身的轴线进行步进式的回转运动，每驱动一次，垂直喷吹管131回转30度(也可为其他角度，视呈放射状均匀分布的滤袋的组数而定)，如图4B所示，本实施例中，使水平喷吹管132跟随其在水平面上转过30度，其弯折部的下方设置的滚轮组133在水平导轨22上行走30度的圆周距离，从而使水平喷吹管132对应于相邻的另一组滤袋21。

为适应高压的工作环境，上述的步进式棘轮回转机构也是采用液压驱动，也就是说，步进式棘轮回转机构每受液压驱动一次，喷吹管13就会转过30度，这时控制气冲阀11的液压缸驱动开启气冲阀11，使高压气体流入喷吹管13，对其中的一组滤袋21进行喷吹清灰，完成作业之后，步进式棘轮回转机构再次受液压驱动而带动喷吹管13，使其再次转过30度而对应于相邻的下一组滤袋21，这时控制气冲阀11的液压缸驱动再次快速开启气冲阀11，完成第二组滤袋21的喷吹清灰作业，如此往复十二次，喷吹管13转过360度，完成了一周的十二组滤袋21的喷吹清灰作业。

由上述可知，本实用新型的喷吹系统1中的水平喷吹管采用“U”形管设计，并分别在其第一段和第二段上分别设置七个和五个小喷吹孔，而每一组滤袋中的12条滤袋也以此位置相对的设于除尘箱体内，使得除尘箱体内的空间得以充分的利用，能尽量多的设置滤袋从而提高其除尘效率，并且不会影响滤袋的清灰操作，提升了除尘器的整体品质。

请再参考图3，为本实用新型煤气化炉高压袋式除尘器卸灰系统示意图，如图所示，由上述可知，为了适应于在高压环境下进行卸灰，本实用新型的煤气化炉高压袋式除尘器采用了分级卸灰系统，本实施例中卸灰系统3采用的为二腔三阀的分级卸灰系统，其包括上储灰罐31和下储灰罐32，上储灰罐31上部设有上液压闸板阀311，并通过上液压闸板阀311与除尘箱体2下部的灰斗23连接，上储灰罐31下部设有下液压闸板阀312，下储灰罐32经下液压闸板阀312与上储灰罐31连接，下储灰罐32为一常压容器，下储灰罐32的下部设有下料器321，该下料器优选为星型下料器。

由上述结构，喷吹系统1对除尘箱体2内的滤袋21进行喷吹清灰，灰尘从滤袋21上脱离并聚积在除尘箱体2下部的灰斗23中，当灰斗23中的灰聚积到一定高度后，灰斗23里的料位器将发出信号，使上储灰罐31的上液压闸板阀311打开，灰斗23中聚积的灰尘以及混有的高压余气(1.0MP)进入上储灰罐31中，为了能够承受高压气体，上储灰罐31也采用高压容器，之后，当上储灰罐31内的灰尘到达一定高度之后，上储灰罐31的料位器也将发出信号，而关闭其上液压闸板阀311并打开下液压闸板阀312，上储灰罐31中的灰尘以及其中混有的高压余气进入下储灰罐32，由于下储灰罐32为常压容器，其内部的容纳空间要大于上储灰罐31，因此，当上储灰罐31内的高压余气进入下储灰罐32时将扩容减压，而最终在下储灰罐32内减为常压或接近常压，为达到上述目的，下储灰罐32的具体容积应根据高压余气的容量以及最终余气的压力值来进行计算得出，一般来说，下储灰罐32的容积应大于上储灰罐31。最后，当上储灰罐31内的灰尘完全进入到下储灰罐32中后，下液压闸板阀312关闭，下储灰罐32下部设置的下料器321打开，由于此时下储灰罐32内部的气压为常压或接近常压，在本实施例中，下储灰罐32具有能容纳上储灰罐31中的高压气体减压扩容为常压的容积，所以下储灰罐32内的灰尘可正常、顺利的排出于外。通过本实用新型中的卸灰系统3，使得除尘箱体内混有高压余气的灰尘能够正常、顺利的排出，从而使高压袋式除尘器的卸灰得以实现，保证了高压袋式除尘器的正常工作。

另外，为了优化下储灰罐处的工作环境，确保下储灰罐灰、气彻底减为常压，从而保证在出灰时不会产生喷射的情形，还可在下储灰罐常规的仓顶除尘器，由于其为本领域的常规技术，在此不再赘述。

下面以25000M³/H，1.0Mpa的含尘气体为例，简要说明本实用新型高压除尘器的工作原理。含尘气体从除尘器的总进气口进入除尘箱体，经除尘箱体内设置的滤袋过滤后进入除尘器净气箱体，最后由除尘器总出气口离开除尘器。在经历了较长时间的工作后，滤袋在过滤含尘气体的同时捕获了大量粉尘，这些粉尘积聚在滤袋表面，使含尘气体通过滤袋时的阻力逐渐增高，当阻力增高到一定值时，除尘器上设置的相关检测系统会接收到传感信号而自动发出指令，使气冲阀的液压缸快速打开气冲阀门，储气罐里的高压喷吹清灰气体瞬间进入喷吹管，并通过小喷吹孔对着下面的一组滤袋进行喷吹清灰。然后，受棘轮回转机构的带动，喷吹管以其中的垂直喷吹管为轴转过一定角度(30度)，此时，固定在水平喷吹管弯折部下的滚轮组在水平导轨上同步转过相应角度的圆周距离，从而使水平喷吹管对应于相邻的第二组滤袋，再进行喷吹清灰作业，如此反复，直至完成所有滤袋的喷吹清灰。

当清下的灰尘在除尘器的灰斗中积聚到一定高度后，系统会自动发出指令，使上储灰罐的上液压闸板阀打开，除尘器灰斗中的灰尘落到上储灰罐中，当上储灰罐中的灰尘到达指定高度时，检测系统会自动发出指令，上储灰罐的上液压闸板阀关闭，上储灰罐的下液压闸板阀打开，上储灰罐中的灰尘落进下储灰罐中，原本在除尘器灰斗中来的高压余气在此泄压，使得下储灰罐中的气压为常压或接近常压，随后，上储灰罐的下液压闸板阀关闭，下储灰罐的下料器打开排灰。

当然，本实用新型的中所公开的高压袋式除尘器还可应用于其他需要对高压含尘气体(类似于煤气化炉的高压气体)进行过滤的工作环境中。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (8)

1、一种煤气化炉高压袋式除尘器，其特征在于，所述煤气化炉高压袋式除尘器包括：

除尘箱体，为一高压容器，所述除尘箱体内设有多个滤袋；

喷吹系统，设于除尘箱体上部，所述喷吹系统包括液压驱动式气冲阀；

能卸除所述除尘箱体内含有高压余气的灰尘的分级卸灰系统，连接于所述除尘箱体下部的灰斗。

2、根据权利要求1所述的煤气化炉高压袋式除尘器，其特征在于，所述分级卸灰系统还包括：

上储灰罐，为一高压容器，所述上储灰罐上部连接于所述灰斗，所述灰斗和所述上储灰罐之间设有上液压闸板阀；

下储灰罐，其上部连接于所述上储灰罐的下部，所述下储灰罐和所述上储灰罐之间设有下液压闸板阀，所述下储灰罐下部还设有一下料器，所述下储灰罐具有能容纳所述上储灰罐中的高压气体减压扩容为常压的容积。

3、根据权利要求2所述的煤气化炉高压袋式除尘器，其特征在于，所述下料器为星型下料器。

4、根据权利要求1所述的煤气化炉高压袋式除尘器，其特征在于，所述除尘箱体为圆柱状箱体，所述每个滤袋均平行于所述圆柱状箱体中轴进行设置，所述滤袋分成多组，每一组包含相同数量的滤袋，所述多组滤袋以所述圆柱状箱体的中轴为轴芯，均匀的呈放射状分布设置于所述圆柱状箱体内。

5、根据权利要求4所述的煤气化炉高压袋式除尘器，其特征在于，所述喷吹系统还包括回转曲线喷吹管，所述回转曲线喷吹管进一步包括：

垂直喷吹管，设置于所述除尘箱体的中轴线上，其一端连接于所述气冲阀的储气罐，另一端向下延伸设置，所述垂直喷吹管连接于一能驱动其绕自身中轴回转的步进式棘轮回转机构，所述步进式棘轮回转机构为液压驱动步进式棘轮回转机构；

水平喷吹管，其一端经一弯管固接于所述垂直喷吹管向下延伸设置的一端，所述水平喷吹管的下部开设有多个小喷吹孔，所述多个小喷吹孔的数量与所述其中一组滤袋的滤袋数量相等，且所述小喷吹孔的位置与所述滤袋相对应。

6、根据权利要求5所述的煤气化炉高压袋式除尘器，其特征在于，所述水平喷吹管的另一端水平延伸并向反向弯折而形成一“U”字型，在其最外缘的弯折部下方设有一滚轮组，所述除尘箱体上对应所述滚轮组设有一圈水平导轨，所述滚轮组设于所述水平导轨上。

7、根据权利要求6所述的煤气化炉高压袋式除尘器，其特征在于，所述水平喷吹管由其弯折部而划分为第一段和第二段。

8、根据权利要求7所述的煤气化炉高压袋式除尘器，其特征在于，所述滤袋设有十二组，所述步进式棘轮回转机构每次驱动所述垂直喷吹管转过的角度为30度。

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