CN208340383U - 一种生物质燃气的焦油过滤器结构及反吹洗装置 - Google Patents
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Abstract
一种生物质燃气的焦油过滤器结构及反吹洗装置，焦油过滤器包括带生物质燃气进口和焦油出口的过滤器壳体、带洁净气出口的封头以及由内筒架、过滤丝网、加强筋、固定支撑圈、波纹板组成的过滤元件；含焦油的生物质燃气从焦油过滤器的下部侧面进入，经波纹板碰撞折流除去大颗粒焦油雾滴，再通过过滤丝网过滤后沿焦油过滤器的顶部洁净气出口排出，焦油捕集率高，除焦效果好；同时采用反吹洗装置，通过压差控制或定时控制8个开关阀，使两台焦油过滤器交替运行，一台过滤，另一台反吹洗的方式，解决了因焦油粘度大而易堵的问题，避免装置停车，实现后续系统长周期稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型属于能源化工技术领域，具体涉及一种生物质燃气的焦油过滤器结构及反吹洗装置。
背景技术
近年来，生物质发电技术作为生物质能开发利用的一种重要方式受到国内的广泛关注。生物质燃气发电技术不仅能够降低煤炭资源消耗，保护环境减少污染物排放，促进能源结构优化，而且在合理利用项目当地生物质资源、增强企业经济效益、增加农民收入等方面具有重要意义。
但是，由于生物质燃气中含有成分复杂的焦油，在输送过程中因热量损失而冷却液化，这样就会对后续系统的设备、管道、阀门、仪表产生堵塞和腐蚀，从而导致发电装置的停车，不利于装置正常运行。通常情况下，在生物质燃气输送过程中会设置电捕焦油器，即在生物质燃气通道的两极间施加高压直流电，以维持足以使气体产生电离的电场，使阴阳极之间形成电晕区。当含焦油雾滴等杂质的生物质燃气通过该电场时，吸附了负离子和电子的杂质在电场库伦力的作用下，移动到沉淀极后释放出所带电荷，并吸附于沉淀极上，以实现气体的净化目的。但是电捕焦油器在运行过程在存在一些缺点，例如：电器元件容易松动或短路、电晕极容易断丝、绝缘套管易击穿、焦油堵塞、电耗大等问题。
为解决上述问题，开发一种高效的焦油过滤器及反吹洗装置是一项十分有意义的任务。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种生物质燃气的焦油过滤器结构及反吹洗装置，解决了因焦油粘度大而易堵的问题，避免装置停车，实现后续系统长周期稳定运行。
为了达到上述目的，本实用新型通过如下技术方案实现：
一种生物质燃气的焦油过滤器结构，包括带生物质燃气进口8和焦油出口10的过滤器壳体1，过滤器壳体1顶部设置有带洁净气出口9的封头2，便于拆卸维修；过滤器壳体1内的中上部设置有由内筒架3、过滤丝网4、波纹板5、加强筋6和固定支撑圈7组成的过滤元件；
所述过滤器壳体1作为压力容器承受正负压力，内敷耐火材料，工作压力为-0.1～6.5MPa，工作温度为300℃～600℃，过滤器壳体1 下部侧面和底部分别设置有生物质燃气进口8和焦油出口10；
所述的封头2顶部设置有洁净气出口9，作为压力容器承受正负压力，内敷耐火材料，工作压力为-0.1～6.5MPa，工作温度为300℃～ 600℃，封头2与过滤器壳体1之间采用螺栓垫片固定密封；
所述的过滤器壳体1内的中上部设置有内筒架3，内筒架3为圆筒状，并与过滤器壳体1纬向截面同心，内筒架3通过固定支撑圈7 与过滤器壳体1的内壁连接固定，内筒架3的经纬方向设置有若干加强筋6，内筒架3内的上部设置有过滤丝网4，下部设置有波纹板5。
所述的过滤丝网4布置为圆筒状，材质可为不锈钢丝、镀锌铁丝或紫铜丝；过滤丝网4的丝径为0.1～0.27mm，空隙率为95～98％，压降小于2KPa，滤孔为正多边形、菱形、圆形或椭圆形，过滤孔径为 2～5mm。
所述的波纹板5布置为圆筒状，每片波纹板的厚度为2-5mm，每两片波纹板间距为5-10mm。
一种生物质燃气的反吹洗装置，包括两个所述焦油过滤器，分别为第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B，所述第一焦油过滤器A 和第二焦油过滤器B的生物质燃气进口8与生物质燃气管道连通，并在第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B的生物质燃气进口8处的生物质燃气管道上分别设置有第一开关阀11和第二开关阀12；所述第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B的洁净气出口9与洁净燃气管道连通，并在第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B的洁净气出口9处的洁净燃气管道上分别设置有第三开关阀13和第四开关阀 14；所述第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B的洁净气出口9还与反吹蒸汽管道连通，并在第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B 的洁净气出口9处的反吹蒸汽管道上分别设置有第五开关阀15和第六开关阀16；所述第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B的焦油出口10与焦油管道连通，并在第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B 的焦油出口10处的焦油管道上分别设置有第七开关阀17和第八开关阀18；反吹洗装置在工作时第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B 为交替运行，即第一焦油过滤器A在进行生物质燃气过滤的同时，第二焦油过滤器B正在进行蒸汽反吹洗过程；反吹洗装置的工作过程为：含焦油的生物质燃气经第一开关阀11进入第一焦油过滤器A 进行过滤，过滤后的洁净燃气经第三开关阀13排出去下游系统；同时，反吹蒸汽经第六开关阀16进入第二焦油过滤器B对过滤元件进行反吹洗，反吹洗后的焦油及水的混合物经第八开关阀18排出去后处理系统；整个过滤和反吹洗过程中开关阀状态为：第一开关阀11、第三开关阀13、第六开关阀16和第八开关阀18为打开状态；第二开关阀12、第四开关阀14、第五开关阀15和第七开关阀17为关闭状态；
所述的第二焦油过滤器B在进行过滤的同时，第一焦油过滤器A 正在进行其内部过滤元件的蒸汽反吹洗过程；整个过滤和反吹洗过程中开关阀状态为：第一开关阀11、第三开关阀13、第六开关阀16和第八开关阀18为关闭状态；第二开关阀12、第四开关阀14、第五开关阀15和第七开关阀17为打开状态；
所述的第一焦油过滤器A与第二焦油过滤器B其结构、尺寸、材质都相同，工作时，第一焦油过滤器A与第二焦油过滤器B采用交替过滤及交替反吹洗方式，切换方式采用压差控制或定时控制。
所述的第一开关阀11、第二开关阀12、第三开关阀13、第四开关阀14、第五开关阀15、第六开关阀16、第七开关阀17和第八开关阀18其结构、尺寸、材质都相同，动力机构为启动开启或电动开启，工作温度和压力以满足工艺要求而定。
和现有技术相比较，本实用新型具备如下优点：
焦油过滤器的过滤元件采用波纹板和过滤丝网分步除焦，焦油捕集率高，除焦效果好。同时采用反吹洗装置，通过压差控制或定时控制，使两台焦油过滤器交替运行，一台过滤，另一台反吹洗的方式，解决了因焦油粘度大而易堵的问题，避免装置停车，实现后续系统长周期稳定运行。附图说明
图1为本实用新型的焦油过滤器结构示意图。
图2为本实用新型的焦油过滤器过滤元件过滤丝网截面示意图。
图3为本实用新型的焦油过滤器过滤元件波纹板截面示意图。
图4为本实用新型的焦油过滤器反吹洗装置流程简图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型进行进一步说明。本领域技术人员了解，下述内容不是对本实用新型保护范围的限制。任何在本实用新型基础上做出的改进和变化都在本实用新型的保护范围之内。
本实用新型通过以下具体实施方式实施：如图1所示，本实用新型一种生物质燃气的焦油过滤器结构，包括带生物质燃气进口8和焦油出口10的过滤器壳体1，过滤器壳体1顶部设置有带洁净气出口9 的封头2，便于拆卸维修。过滤器壳体1内的中上部设置有由内筒架 3、过滤丝网4、波纹板5、加强筋6和固定支撑圈7组成的过滤元件。
所述的过滤器壳体1作为压力容器承受正负压力，内敷耐火材料，工作压力为-0.1～6.5MPa，工作温度为300℃～600℃，过滤器壳体1下部侧面和底部分别设置有生物质燃气进口8和焦油出口10。
所述的封头2顶部设置有洁净气出口9，作为压力容器承受正负压力，内敷耐火材料，工作压力为-0.1～6.5MPa，工作温度为300℃～ 600℃，封头2与过滤器壳体1之间采用螺栓垫片固定密封。
所述的过滤器壳体1内的中上部设置有内筒架3，内筒架3为圆筒状，并与过滤器壳体1纬向截面同心，内筒架3通过固定支撑圈7 与过滤器壳体1的内壁连接固定，内筒架3的经纬方向设置有若干加强筋6，内筒架3内的上部设置有过滤丝网4，下部设置有波纹板5。
如图2所示，所述的过滤丝网4布置为圆筒状，材质可为不锈钢丝、镀锌铁丝、紫铜丝等。过滤丝网的丝径为0.1～0.27mm，空隙率为95～98％，压降小于2KPa，滤孔可为正多边形、菱形、圆形、椭圆形，过滤孔径为2～5mm。
如图3所示，所述的波纹板5布置为圆筒状，每片波纹板5的厚度为1～3mm，每两片波纹板5间距为5～10mm。
如图4所示，一种生物质燃气的反吹洗装置，包括两个所述焦油过滤器，分别为第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B，所述第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B的生物质燃气进口8与生物质燃气管道连通，并在第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B的生物质燃气进口8处的生物质燃气管道上分别设置有第一开关阀11和第二开关阀12；所述第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B的洁净气出口 9与洁净燃气管道连通，并在第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B 的洁净气出口9处的洁净燃气管道上分别设置有第三开关阀13和第四开关阀14；所述第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B的洁净气出口9还与反吹蒸汽管道连通，并在第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B的洁净气出口9处的反吹蒸汽管道上分别设置有第五开关阀15和第六开关阀16；所述第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B 的焦油出口10与焦油管道连通，并在第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B的焦油出口10处的焦油管道上分别设置有第七开关阀17 和第八开关阀18；反吹洗装置在工作时第一焦油过滤器A和第二焦油过滤器B为交替运行，即第一焦油过滤器A在进行生物质燃气过滤的同时，第二焦油过滤器B正在进行蒸汽反吹洗过程；反吹洗装置的工作过程为：含焦油的生物质燃气经第一开关阀11进入第一焦油过滤器A进行过滤，过滤后的洁净燃气经第三开关阀13排出去下游系统；同时，反吹蒸汽经第六开关阀16进入第二焦油过滤器B对过滤元件进行反吹洗，反吹洗后的焦油及水的混合物经第八开关阀 18排出去后处理系统；整个过滤和反吹洗过程中开关阀状态为：第一开关阀11、第三开关阀13、第六开关阀16和第八开关阀18为打开状态；第二开关阀12、第四开关阀14、第五开关阀15和第七开关阀17为关闭状态。
所述的第二焦油过滤器B在进行过滤的同时，第一焦油过滤器A 正在进行其内部过滤元件的蒸汽反吹洗过程；整个过滤和反吹洗过程中开关阀状态为：第一开关阀11、第三开关阀13、第六开关阀16和第八开关阀18为关闭状态；第二开关阀12、第四开关阀14、第五开关阀15和第七开关阀17为打开状态；
所述的第一焦油过滤器A与第二焦油过滤器B其结构、尺寸、材质都相同，工作时，第一焦油过滤器A与第二焦油过滤器B采用交替过滤及交替反吹洗方式，切换方式采用压差控制或定时控制。
所述的第一开关阀11、第二开关阀12、第三开关阀13、第四开关阀14、第五开关阀15、第六开关阀16、第七开关阀17和第八开关阀18其结构、尺寸、材质都相同，动力机构为启动开启或电动开启，工作温度和压力以满足工艺要求而定。
本实用新型的工作原理
本实用新型提供了一种用于生物质燃气的焦油过滤器及反吹洗装置，其焦油过滤器的过滤过程分为两步：①含焦油的生物质燃气通过生物质燃气进口8从焦油过滤器的下部侧面进入，如图3所示，经过焦油过滤器中部的波纹板5，沿波纹板5间的缝隙通道上行并波纹板5 的波纹面发生碰撞和折流，生物质燃气中的大颗粒焦油雾滴被粘附在波纹面上并不断滴聚形成焦油液滴，当焦油液滴的重力大于上行的生物质燃气的推动力时，就会沿着波纹面向下流动，从而实现气焦两相的分离；②生物质燃气经过波纹板5除去大颗粒焦油雾滴后继续上行进入过滤丝网4进行更精细的过滤，气相中残余的焦油将会粘附在细丝网上被捕集干净。
由于焦油的粘结性较强，当焦油过滤器运行一段时间后，焦油会粘结在空隙较小的波纹板5和过滤丝网4上，所以本实用新型提出了一种反吹洗装置，其工作原理是采用两台焦油过滤器交替运行，通过压差或定时方式控制开关阀11～18的开和关，实现一台焦油过滤器过滤，同时另一台焦油过滤器蒸汽反吹洗(图4)，解决了因焦油粘度大而易堵的问题，避免装置停车，实现后续系统长周期稳定运行。
Claims (5)
1.一种生物质燃气的焦油过滤器结构，其特征在于：包括带生物质燃气进口(8)和焦油出口(10)的过滤器壳体(1)，过滤器壳体(1)顶部设置有带洁净气出口(9)的封头(2)，便于拆卸维修；过滤器壳体(1)内的中上部设置有由内筒架(3)、过滤丝网(4)、波纹板(5)、加强筋(6)和固定支撑圈(7)组成的过滤元件；
所述过滤器壳体(1)作为压力容器承受正负压力，内敷耐火材料，工作压力为-0.1～6.5MPa，工作温度为300℃～600℃，过滤器壳体(1)下部侧面和底部分别设置有生物质燃气进口(8)和焦油出口(10)；
所述的封头(2)顶部设置有洁净气出口(9)，作为压力容器承受正负压力，内敷耐火材料，工作压力为-0.1～6.5MPa，工作温度为300℃～600℃，封头(2)与过滤器壳体(1)之间采用螺栓垫片固定密封；
所述的过滤器壳体(1)内的中上部设置有内筒架(3)，内筒架(3)为圆筒状，并与过滤器壳体(1)纬向截面同心，内筒架(3)通过固定支撑圈(7)与过滤器壳体(1)的内壁连接固定，内筒架(3)的经纬方向设置有若干加强筋(6)，内筒架(3)内的上部设置有过滤丝网(4)，下部设置有波纹板(5)。
2.根据权利要求1所述的一种生物质燃气的焦油过滤器结构，其特征在于：所述的过滤丝网(4)布置为圆筒状，材质可为不锈钢丝、镀锌铁丝或紫铜丝；过滤丝网(4)的丝径为0.1～0.27mm，空隙率为95～98％，压降小于2KPa，滤孔为正多边形、菱形、圆形或椭圆形，过滤孔径为2～5mm。
3.根据权利要求1所述的一种生物质燃气的焦油过滤器结构，其特征在于：所述的波纹板(5)布置为圆筒状，每片波纹板的厚度为2-5mm，每两片波纹板间距为5-10mm。
4.一种生物质燃气的反吹洗装置，其特征在于：包括权利要求1至3任一项所述的两个焦油过滤器，分别为第一焦油过滤器(A)和第二焦油过滤器(B)，所述第一焦油过滤器(A)和第二焦油过滤器(B)的生物质燃气进口(8)与生物质燃气管道连通，并在第一焦油过滤器(A)和第二焦油过滤器(B)的生物质燃气进口(8)处的生物质燃气管道上分别设置有第一开关阀(11)和第二开关阀(12)；所述第一焦油过滤器(A)和第二焦油过滤器(B)的洁净气出口(9)与洁净燃气管道连通，并在第一焦油过滤器(A)和第二焦油过滤器(B)的洁净气出口(9)处的洁净燃气管道上分别设置有第三开关阀(13)和第四开关阀(14)；所述第一焦油过滤器(A)和第二焦油过滤器(B)的洁净气出口(9)还与反吹蒸汽管道连通，并在第一焦油过滤器(A)和第二焦油过滤器(B)的洁净气出口(9)处的反吹蒸汽管道上分别设置有第五开关阀(15)和第六开关阀(16)；所述第一焦油过滤器(A)和第二焦油过滤器(B)的焦油出口(10)与焦油管道连通，并在第一焦油过滤器(A)和第二焦油过滤器(B)的焦油出口(10)处的焦油管道上分别设置有第七开关阀(17)和第八开关阀(18)；反吹洗装置在工作时第一焦油过滤器(A)和第二焦油过滤器(B)为交替运行，即第一焦油过滤器(A)在进行生物质燃气过滤的同时，第二焦油过滤器(B)正在进行蒸汽反吹洗过程；反吹洗装置的工作过程为：含焦油的生物质燃气经第一开关阀(11)进入第一焦油过滤器(A)进行过滤，过滤后的洁净燃气经第三开关阀(13)排出去下游系统；同时，反吹蒸汽经第六开关阀(16)进入第二焦油过滤器(B)对过滤元件进行反吹洗，反吹洗后的焦油及水的混合物经第八开关阀(18)排出去后处理系统；整个过滤和反吹洗过程中开关阀状态为：第一开关阀(11)、第三开关阀(13)、第六开关阀(16)和第八开关阀(18)为打开状态；第二开关阀(12)、第四开关阀(14)、第五开关阀(15)和第七开关阀(17)为关闭状态；
所述的第二焦油过滤器(B)在进行过滤的同时，第一焦油过滤器(A)正在进行其内部过滤元件的蒸汽反吹洗过程；整个过滤和反吹洗过程中开关阀状态为：第一开关阀(11)、第三开关阀(13)、第六开关阀(16)和第八开关阀(18)为关闭状态；第二开关阀(12)、第四开关阀(14)、第五开关阀(15)和第七开关阀(17)为打开状态；
所述的第一焦油过滤器(A)与第二焦油过滤器(B)其结构、尺寸、材质都相同，工作时，第一焦油过滤器(A)与第二焦油过滤器(B)采用交替过滤及交替反吹洗方式，切换方式采用压差控制或定时控制。
5.根据权利要求4所述的一种生物质燃气的反吹洗装置，其特征在于：所述的第一开关阀(11)、第二开关阀(12)、第三开关阀(13)、第四开关阀(14)、第五开关阀(15)、第六开关阀(16)、第七开关阀(17)和第八开关阀(18)其结构、尺寸、材质都相同，动力机构为启动开启或电动开启，工作温度和压力以满足工艺要求而定。
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| CN201820282281.8U CN208340383U (zh) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 一种生物质燃气的焦油过滤器结构及反吹洗装置 |
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| CN201820282281.8U CN208340383U (zh) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 一种生物质燃气的焦油过滤器结构及反吹洗装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN108201762A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-06-26 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种生物质燃气的焦油过滤器及反吹洗装置 |
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