[發(fā)明專利]生物質(zhì)高溫除塵系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210121287.4
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN102671500A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常厚春;馬革;陳平;張強(qiáng);彭俊
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州迪森熱能技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00;C10L3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種除塵領(lǐng)域，具體是涉及一種在高溫環(huán)境下有效除去雜質(zhì)的除塵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高溫除塵技術(shù)是冶金、能源、化工、材料、焚燒等領(lǐng)域工業(yè)爐窯節(jié)能減排的重要設(shè)備。國際在高溫除塵技術(shù)的研究中，主要有旋風(fēng)除塵、高溫電除塵、陶瓷濾管過濾、金屬濾管過濾和顆粒床過濾等形式。

中低溫旋風(fēng)除塵器(＜400℃)應(yīng)用廣泛，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、價格低廉，但除塵效率不高，即使是最高效的旋風(fēng)除塵器，對于50μm粉塵，除塵效率只能達(dá)到96％左右；對5μm粉塵，只有73％左右；而對1μm，僅為27％左右。對于高溫旋風(fēng)除塵，含塵氣體粘性變大，顆粒的高溫特性也發(fā)生變化，旋風(fēng)除塵效果更差。因此，即使三個旋風(fēng)除塵器串聯(lián)，除塵效果也不能滿足環(huán)保排放要求，旋風(fēng)除塵器只能作為預(yù)除塵。

美、德、日本等國對電除塵器用于高溫除塵進(jìn)行了探索。目前，已有達(dá)到在650～790℃、570kpa下運行100小時的實驗記錄，除塵效率可達(dá)到95％～99.5％。但存在電暈放電不穩(wěn)定、電極壽命短、對煙氣成分敏感、高溫絕緣等問題，短時間內(nèi)，很難突破。

陶瓷濾管的突出優(yōu)點是過濾效率高，突出問題是可用率和可靠性低，存在諸如管子與管板間密封失效；熱沖擊、機(jī)械沖擊造成過濾管脆斷；管間灰橋熱脹冷縮擠裂過濾管；熱蠕變；與堿金屬等成分反應(yīng)燒結(jié)或局部高溫?zé)Y(jié)；永久性灰沉積結(jié)殼等問題。

金屬濾管比陶瓷濾管強(qiáng)度大、熱導(dǎo)性好，濾層薄，阻降低，突出問題是抗氧化性、抗腐蝕性、耐溫性低，氧化氣氛下耐溫低于450℃，還原氣氛下低于600℃。

顆粒床過濾耐高溫、耐腐蝕，經(jīng)濟(jì)實用可靠，突出問題是對小于10μm塵粒，特別是對亞微米微粒過濾效率低。

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，顆粒床過濾耐高溫、耐腐蝕，經(jīng)濟(jì)實用可靠，若能使顆粒床過濾對微米和亞微米粒子過濾效率提高到陶瓷濾管水平，那么毫無疑問將成為最有競爭力的高溫除塵技術(shù)。

分析國內(nèi)外研究文獻(xiàn)可知，要提高顆粒床過濾效率，必須減小顆粒層濾料粒徑，但是減小顆粒層濾料粒徑也是有限的。粒徑太小，顆粒層壓降增長太快，對于移動顆粒床，就不得不提高顆粒層移動速度，導(dǎo)致顆粒間錯動大而產(chǎn)生二次揚塵，反而使過濾效率降低，而對于固定床，高壓降下表面粉餅易穿孔，使過濾效率快速下降，所以僅靠減小顆粒層濾料粒徑，來提高過濾效率是有限的，難以從根本上解決顆粒床過濾效率低的問題。

為了從根本上解決顆粒床過濾效率低的問題，寧波大學(xué)楊國華發(fā)明了多層濾料顆粒床梯級過濾新技術(shù)，基本原理是：多層濾料顆粒床由上下兩層濾料組成，亦可由上中下三層濾料組成。上層濾料顆粒大、空隙大，容塵量大、壓降低，呈深床過濾特性，可起提高床層容塵量、延長清灰周期，保護(hù)細(xì)顆粒層的作用；中間層濾料顆粒較細(xì)，呈淺層過濾特性(粉塵滲入濾層淺而少)，起進(jìn)一步保護(hù)細(xì)顆粒層的作用；下層濾料顆粒最細(xì)，濾料層表面可形成粉餅，以塵濾塵，呈表面過濾特性，高效率截獲微米和亞微米粒子，特別是因為有了上層濾料、中層濾料的保護(hù)，可使到達(dá)該細(xì)顆粒層的粉塵濃度降低到上層濾料層入口粉塵濃度的1/75～1/200，大大地降低細(xì)顆粒層粉餅壓降的增長速度，顯著提高微細(xì)粉塵的過濾效率，延長清灰周期。

多層濾料顆粒床梯級過濾新技術(shù)的核心在于：梯級過濾，即：粗濾料過濾粗粉塵，細(xì)濾料過濾細(xì)粉塵，從而達(dá)到高效率和低壓降，這是任何單層濾料顆粒床都不可能達(dá)到的。

多層濾料顆粒床梯級過濾新技術(shù)的巧妙之處在于：各層濾料的粒徑自上而下依次逐層減小，而各層濾料的顆粒密度則自上而下依次逐層增大，使各層濾料依次梯級過濾，且能在同一氣速下共同流化、快速清灰、而互不相混，梯級過濾性能永遠(yuǎn)不變。下面對現(xiàn)有幾種典型顆粒層過濾除塵技術(shù)作一簡單介紹。

耙式清灰顆粒層濾塵器。這是一種顆粒層放置于水平篩網(wǎng)上的固定床過濾器，它采用回轉(zhuǎn)耙子攪拌濾層并結(jié)合回風(fēng)清灰。70年代曾由德國Munich除塵設(shè)備公司制造出售。曾有十幾個水泥廠安裝了該過濾器。但耙子在約1年時間內(nèi)就壞了。該裝置缺點是梳耙的傳動機(jī)構(gòu)容易出現(xiàn)卡阻、磨損，篩網(wǎng)容易被顆粒堵塞等。

沸騰顆粒層除塵器。這也是一種顆粒層放置于水平篩網(wǎng)上的固定床過濾器，過濾過程和單耙式相似，清灰時，反吹空氣以一定流速和壓力從顆粒層下面經(jīng)氣流分布板鼓入，使顆粒層呈流態(tài)化(即沸騰狀態(tài))，使積于顆粒層中的粉塵因顆粒間碰撞、摩擦而脫落，被反吹氣流帶走，達(dá)到顆粒層清灰的目的。Ducon公司于1970年提出這種流態(tài)化反吹清灰方式的顆粒層除塵器，并設(shè)計了幾種形式，但未曾工業(yè)試驗和應(yīng)用。