CN204684831U - 矿热炉除尘系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述矿热炉除尘系统主要包括矿热炉、过滤除尘器和动力装置，所述矿热炉排放的烟气在动力装置的驱动下通过过滤除尘器的过滤元件进行除尘净化，所述过滤元件的过滤介质为烧结金属多孔材料，所述烧结金属多孔材料为多孔金属箔。在该矿热炉除尘系统中，过滤元件采用烧结金属多孔材料制作的多孔金属箔，一方面多孔金属箔具备耐高温性能好、过滤精度较高、耐腐蚀性好等烧结金属多孔材料的固有点，另一方面因多孔金属箔的壁厚远小于常规烧结金属多孔过滤元件的壁厚而大大降低了过滤阻力，因此，本实用新型的烟气过滤系统可以实现高效、高精度以及耐高温、耐腐蚀的过滤，具有广泛的应用空间。

Description

矿热炉除尘系统

技术领域

本实用新型涉及由多个设备串联组成的矿热炉除尘系统。

背景技术

目前工业生产领域中矿热炉除尘系统中，实现烟气除尘的主要结构是除尘器。目前最受认可的除尘器是一种电袋式复合除尘器，该电袋复合除尘器除尘机理主要是烟气先通过电场预除尘后再缓慢进入后级滤袋除尘区，再经滤袋除尘区表面过滤，从而达到烟气除尘的效果；此时在电袋复合除尘器后端设置有引风机作为动力装置，以牵引整个系统中烟气的定向作用。

在上述电袋复合除尘器中，由电场除尘和滤袋除尘组合，除尘器装置整体庞大，结构复杂，安装和维护成本较高；电袋复合除尘装置的运行过程中，现有滤袋不耐高温，使用温度一般只能低于180℃，否则就会因温度过高而发生“烧袋”现象；再者，现有滤袋过滤精度不高，即使在经过前级电场预吸收后再经滤袋除尘，已过滤气体的含尘量还可以达到30-50mg/Nm³；在运行过程中，现有滤袋在抗温度波动能力较差，容易受到烟气温度波动而影响过滤效果；并且现有滤袋容易在运行过程和反吹清理过程中受到损伤，使用寿命不长；此外电袋复合除尘中，前级电场耗费的电能较大，后级滤袋目前一般都是使用多层叠加制成，导致滤袋通透阻力较高，压降大，能量耗损较大，导致电袋复合除尘器运行成本较高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种具有良好过滤性能的矿热炉除尘系统。

所述矿热炉除尘系统主要包括矿热炉、过滤除尘器和动力装置，所述矿热炉排放的烟气在动力装置的驱动下通过过滤除尘器的过滤元件进行除尘净化，所述过滤元件的过滤介质为烧结金属多孔材料，其特征在于：所述烧结金属多孔材料为多孔金属箔。在该矿热炉除尘系统中，过滤元件采用烧结金属多孔材料制作的多孔金属箔，一方面多孔金属箔具备耐高温性能好、过滤精度较高、耐腐蚀性好等烧结金属多孔材料的固有有点，另一方面因多孔金属箔的壁厚远小于常规烧结金属多孔过滤元件的壁厚而大大降低了过滤阻力，因此，本发明的烟气过滤系统可以实现高效、高精度以及耐高温、耐腐蚀的过滤，具有广泛的应用空间。

进一步的是，所述过滤除尘器是一个滤袋式过滤除尘器，其过滤元件是由柔性多孔金属箔为主体制成的金属滤袋。理论上所述多孔金属箔可以应用于多种不同形状和构造的过滤元件，所述过滤除尘器也可以根据过滤元件的具体情况进行相应的设计。由于电袋复合式除尘器已经是较为成熟的烟气除尘装置，处于借鉴以往电袋复合式除尘器中的滤袋优点考虑，本实用新型的过滤除尘器同样可以是一个滤袋式过滤除尘器(即过滤除尘器结构与工作原理与滤袋式过滤除尘器相同或实质相同)，这时，其过滤元件具体将是由柔性多孔金属箔为主体支撑的金属滤袋。

进一步的是，所述金属滤袋的袋壁是由所述柔性多孔金属箔卷制形成的。以柔性多孔金属箔为主体制成的滤袋的构思颇为巧妙，其利用了柔性多孔金属箔具有柔性因而可以弯曲变形的特点，以柔性多孔金属箔为主体制成的金属滤袋具有过滤面积相对较大的优点。

进一步的是，所述金属滤袋为外滤式滤袋，该滤袋的袋口设有焊接或粘接于袋壁上端的刚性金属领环，滤袋的袋底由多孔金属箔制成并焊接或粘接于袋壁的底部。烟气由滤袋外部向内通过，烟气中的尘粒在滤袋外表面被捕集，同时在袋口上设置有焊接或粘接于袋壁上端的刚性金属领环，以起到支撑结构的作用，防止过滤时将滤袋吸瘪。

进一步的是，上述多孔金属箔(包括柔性多孔金属箔)的厚度一般为200～1500μm并具有将已过滤气体的含尘量控制在20mg/Nm³以下的过滤精度。在此基础上，该多孔金属箔的厚度优选为500-1000μm，从而既保证多孔金属箔的强度，同时满足理想的多孔金属箔厚度。另外，所述多孔金属箔最好具有将已过滤气体的含尘量控制在10mg/Nm³以下的过滤精度。

进一步的是，上述多孔金属箔优选是由固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料构成的薄片。其中，该薄片可以由无限固溶体合金为基体相的金属多孔材料所构成，例如，该薄片由Ag-Au固溶体、Ti-Zr固溶体、Mg-Cd固溶体或Fe-Cr固溶体、Ni-Cu固溶体为基体相的金属多孔材料所构成。该薄片也可以由有限固溶体合金为基体相的金属多孔材料所构成，例如，该薄片由Cu-Al固溶体、Cu-Zn固溶体、Fe-C-Cr固溶体为基体相的金属多孔材料所构成。所述薄片也可以由面心立方结构的Al、Ni、Cu或Pb为基体相的金属多孔材料所构成。所述薄片还可以由体心立方结构的Cr、W、V或Mo为基体相的金属多孔材料所构成。本发明多孔金属箔优选采用申请人于2015年4月1日申请的申请号为2015101531163的发明专利申请文件中记载的多孔金属箔。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型矿热炉除尘系统一种具体实施方式的结构示意图。

图2为图1中所示过滤除尘器的一种具体结构示意图。

图3为图2中金属滤袋的一种具体结构分解示意图。

具体实施方式

如图1、2所示的是一种高碳铬铁矿热炉除尘系统，包括高碳铬铁矿热炉11、过滤除尘器20和动力装置30(一般采用引风机31)，所述高碳铬铁矿热炉11排放的烟气在引风机31的驱动下通过过滤除尘器20的过滤元件21进行除尘净化，所述过滤元件21的过滤介质为烧结金属多孔材料，所述烧结金属多孔材料为多孔金属箔。在本实施例中，所述的多孔金属箔为柔性多孔金属箔，因而使多孔金属箔在使用过程中能够很好地适应气流冲击，保证过滤元件的使用寿命，所述柔性多孔金属箔具体采用申请人于2015年4月1日申请的申请号为2015101531163的发明专利申请文件中提供的柔性多孔金属箔，该柔性多孔金属箔是由固溶体合金、面立方体结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料构成的薄片，该薄片的厚度为200-1500μm、平均孔径为0.05-100μm。上述柔性多孔金属箔的过滤精度一般要求将已过滤气体的含尘量控制在20mg/Nm³以下(更好是控制在10mg/Nm³以下)，具体应用时根据待过滤气体中粉尘颗粒的大小、浓度来设计柔性多孔金属箔的孔结构(主要是孔径大小)，从而满足过滤精度的要求。

上述过滤除尘器20具体可以是一个滤袋式过滤除尘器，其过滤元件21是由柔性多孔金属箔为主体制成的金属滤袋。如图2所示，该滤袋式过滤除尘器包括一个筒体22，筒体22中安装有一孔板25而将该筒体22的内腔分隔为上部的净气室26和下部的原气室24，净气室26中设有反吹装置28，筒体22上分别设有与原气室24导通的进气口23和与净气室26导通的排气口27，由柔性多孔金属箔为主体制成的金属滤袋是一个上端开口且下端封闭的外滤式滤袋，金属滤袋的上端安装在孔板25上而使金属滤袋的上端口与净气室26导通，金属滤袋的下端悬空或与专门设计的定位结构连接，以便防止滤芯摆动。该滤袋式过滤除尘器的工作原理是：待过滤气体从进气口23进入原气室24并由外向内经金属滤袋的过滤，已过滤气体进入净气室26中再从排气口27排出；启动反吹装置28对金属滤袋进行反冲清灰。如图3，该外滤式滤袋的袋壁21b是由前述的柔性多孔金属箔卷制形成的，所述“卷制”工艺既包括将柔性多孔金属箔卷为筒状的步骤，也包括对袋壁21b上的接缝进行密封(如焊接或粘接)的步骤；外滤式滤袋的袋底21c由一张圆片状的多孔金属箔焊接或粘接于袋壁21b的底部而形成；为便于将滤袋安装于孔板25上，外滤式滤袋的袋口还设有焊接或粘接于袋壁21b上端的刚性金属领环21a，该刚性金属领环21a可与孔板25上的滤袋安装孔形成轴向定位配合。需要指出，上述的滤袋式过滤除尘器是一种采用外滤式滤袋的滤袋式过滤除尘器，传统滤袋分为外滤式滤袋和内滤式滤袋，上述金属滤袋完全可以设计为一种内滤式式滤袋，在此情况下，金属滤袋可能设计为两端均开口结构(滤袋内部走待过滤气体，采取由内向外的过滤方式)，因此过滤除尘器20内部结构也会进行相应调整。

在图1中，所述除尘系统中的矿热炉10具体为高碳铬铁矿热炉11；该系统包括上述的高碳铬铁矿热炉11、过滤除尘器20和动力装置30(一般采用引风机31)之外，还包括脱硝装置41、空预换热器51、脱硫装置61、烟囱71。在该装置中，高碳铬铁矿热炉11产生的烟气通过脱销装置41脱销后进入空预换热器51，空预换热器51将烟气中的热量进行利用，同时对烟气进行冷却后进入过滤除尘器20，过滤除尘器20使用的是上述由柔性多孔金属箔为主体制成金属滤袋的滤袋式的过滤器，在此基础更具体而言，该多孔金属箔的厚度优选为500-1000μm，从而既保证多孔金属箔的强度，又满足理想的多孔金属箔厚度；在本实施例中该多孔金属箔孔隙率控制在40％左右，孔径控制在10μm左右；此时滤袋过滤运行阻力约为800Pa，该过滤除尘器20将已过滤气体的含尘量控制在10mg/Nm³以下的过滤精度，甚至能够将已过滤气体的含尘量控制在5mg/Nm³以下的过滤精度。最后，在引风机31后设置有脱硫装置61进行脱硫，通过烟囱71将烟气排出。

在上述实施例的装置中，所述除尘系统中的过滤除尘器20结构简单，安装便捷，仅需滤袋式除尘无需配置电场除尘系统，且可达到比电袋复合除尘器更精良的过滤效果；再者，由柔性多孔金属箔为主体制成的金属滤袋能耐高温，在300℃都不会发生“烧袋”现象；此外，相对目前矿热炉常规的除尘方式而言，本实施例中的过滤器的过滤精度具有明显的优势；同时，柔性多孔金属箔具有金属制品的共有特性，材料本身具有的抗温度波动能力较强，在工作的过程中不易受到温度波动而影响过滤效果；以及，厚度为500-1000μm柔性多孔金属箔已经具有足够的强度，在过滤工作和反吹清理的过程中不易受到损伤，进而滤袋的使用寿命较长；并且，金属材质共有特性即其表面光滑度较高，从而使柔性多孔金属箔为主体制成的滤袋具有较低的通透阻力，从而在过滤工作中，滤袋的阻力低，压降小，能量损失小，运行成本较低，在反吹清理的过程中，滤袋不易沾灰，能够便捷地将表面灰尘反吹清理。

Claims (10)

1.矿热炉除尘系统，包括矿热炉(10)、过滤除尘器(20)和动力装置(30)，所述矿热炉(10)排放的烟气在动力装置(30)的驱动下通过过滤除尘器(20)的过滤元件(21)进行除尘净化，所述过滤元件(21)的过滤介质为烧结金属多孔材料，其特征在于：所述烧结金属多孔材料为多孔金属箔。

2.如权利要求1所述的矿热炉除尘系统，其特征在于：所述过滤除尘器(20)是一个滤袋式过滤除尘器，其过滤元件(21)是由柔性多孔金属箔为主体制成的金属滤袋。

3.如权利要求2所述的矿热炉除尘系统，其特征在于：所述金属滤袋的袋壁(21b)是由所述柔性多孔金属箔卷制形成的。

4.如权利要求3所述的矿热炉除尘系统，其特征在于：所述金属滤袋为外滤式滤袋；该滤袋的袋口设有焊接或粘接于袋壁(21b)上端的刚性金属领环(21a)，滤袋的袋底(21c)由多孔金属箔制成并焊接或粘接于袋壁(21b)的底部。

5.如权利要求1、2、3或4所述的矿热炉除尘系统，其特征在于：所述多孔金属箔的厚度为200～1500μm并具有将已过滤气体的含尘量控制在20mg/Nm³以下的过滤精度。

6.如权利要求5所述的矿热炉除尘系统，其特征在于：所述多孔金属箔具有将已过滤气体的含尘量控制在10mg/Nm³以下的过滤精度。

7.如权利要求5所述的矿热炉除尘系统，其特征在于：所述多孔金属箔的厚度为500～1000μm。

8.如权利要求1、2、3或4所述的矿热炉除尘系统，其特征在于：所述多孔金属箔是固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料构成的薄片。

9.如权利要求8所述的矿热炉除尘系统，其特征在于：所述薄片是由Ag-Au固溶体、Ti-Zr固溶体、Mg-Cd固溶体、Fe-Cr固溶体、Ni-Cu固溶体、Cu-Al固溶体、Cu-Zn固溶体或Fe-C-Cr固溶体为基体相的金属多孔材料所构成。

10.如权利要求1或2所述的矿热炉除尘系统，其特征在于：所述矿热炉除尘系统用于一种密闭式高碳铬铁矿热炉除尘系统，其中矿热炉(10)为高碳铬铁矿热炉(11)；该矿热炉除尘系统中还包括所述过滤除尘器(20)，动力装置(30)为引风机(31)。