[實用新型]用于高溫氣體過濾器的預(yù)分離裝置及其過濾器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220702759.0
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN202983406U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姬忠禮;楊亮;吳小林;劉云;陳鴻海
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: B01D45/16
• 分類號: B01D45/16;B01D50/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型是關(guān)于一種高溫氣固分離裝置，尤其涉及一種用于高溫氣體過濾器的預(yù)分離裝置及其過濾器。

背景技術(shù)

在化工、石油、冶金、電力等行業(yè)中，常產(chǎn)生高溫含塵氣體；由于不同工藝需要同收能量和達到環(huán)保排放標準，都需對這些高溫含塵氣體進行除塵。高溫氣體除塵是高溫條件下直接進行氣固分離，實現(xiàn)氣體凈化的一項技術(shù)，它可以最大程度地利用氣體的物理顯熱，化學(xué)潛熱和動力能，提高能源利用率，同時簡化工藝過程，節(jié)省設(shè)備投資。

在現(xiàn)有技術(shù)中，旋風(fēng)除塵技術(shù)和氣體過濾技術(shù)都可用于高溫氣體的除塵工藝。

旋風(fēng)除塵技術(shù)采用的設(shè)備是旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的工作原理是：含塵氣體沿切線方向進入分離器，在特殊的流道設(shè)計下，氣流由上至下做旋轉(zhuǎn)運動，旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生離心力，固體顆粒由于質(zhì)量大，受到的離心力也大，固體顆粒迅速向筒壁移動，與壁面碰撞失去速度，沿器壁在向下的氣流和重力的共同作用下，向下從排塵口被排出，落入進入旋風(fēng)分離器底部的灰斗中，而“甩”掉大部分粉塵的氣流由旋風(fēng)分離器的升氣管向上被引出，從而實現(xiàn)了氣固兩相的分離。常規(guī)的旋風(fēng)分離器獨立工作時，灰斗底部是封閉的。旋風(fēng)分離器的優(yōu)點是無運轉(zhuǎn)部件，運行和維護簡單；缺點是對大顆粒的分離效率較高，對小顆粒的分離效率較低，達不到工業(yè)氣體的除塵要求，所以，一般用作預(yù)除塵設(shè)備，減少后續(xù)除塵設(shè)備的工作負荷。

氣體過濾技術(shù)采用設(shè)備是高溫氣體過濾器，高溫氣體過濾器的結(jié)構(gòu)如圖4A、圖4B和圖4C所示。過濾器9的管板93將過濾器密封分隔為兩部分，下部分為含塵氣體側(cè)，上部分為潔凈氣體側(cè)；含塵氣體(或稱為粗合成氣)由過濾器的氣體入口91經(jīng)過氣體分布器911和粗合成氣提升管912后進入到過濾器的的含塵氣體側(cè)，在氣體推動力的作用下到達各個過濾單元92，各個過濾單元92內(nèi)安裝有過濾元件921，過濾元件921為陶瓷過濾管或者燒結(jié)金屬過濾管。通常過濾器中安裝有12組或24組過濾單元92，每個過濾單元92中安裝有48根過濾管，過濾管在圓形的過濾單元內(nèi)按照等三角間距排布，結(jié)構(gòu)緊湊。在過濾過程中，含塵氣體在壓差的作用下由過濾管的外側(cè)表面通過過濾材料上的孔隙進入過濾管內(nèi)，氣體中的固體顆粒被截留在過濾管的外壁上形成粉餅層，潔凈的氣體由過濾管的開口端排出進入潔凈氣體側(cè)，經(jīng)氣體出口95排出進入后續(xù)工藝。隨著過濾操作的進行，過濾管外表面的粉餅層逐漸增厚，導(dǎo)致過濾器的壓降增大，這時需要采用反吹的方式實現(xiàn)過濾管的性能再生，反吹的氣流與過濾的氣流方向相反，反吹清灰時，脈沖閥98開啟，反吹氣體儲罐99中的高壓氮氣或潔凈合成氣瞬間進入反吹管路97中，然后通過反吹管路上的噴嘴96向?qū)?yīng)的每組過濾單元92上方的引射器94內(nèi)噴射高壓高速的反吹氣體，反吹氣體經(jīng)引射器94擴壓后進入過濾管內(nèi)部，利用瞬態(tài)的能量將過濾管外表面的粉餅層剝落，使得過濾管的阻力基本上恢復(fù)到初始狀態(tài)，從而實現(xiàn)過濾管的性能再生。粉塵落入過濾器的灰斗中，定期移除。高溫氣體過濾器的優(yōu)點是：具有很高的過濾效率，除塵效率可達99.9％以上，凈化后氣體中的含塵濃度小于20mg/Nm³，完全滿足氣體凈化的要求。其缺點是：過濾管的工作性能不穩(wěn)定，使用壽命較短，而且經(jīng)常發(fā)生破損和斷裂的現(xiàn)象，導(dǎo)致過濾管過早失效。主要原因是由于含塵工藝氣中的顆粒物濃度較高，所以反吹清灰的頻率高，頻繁的清灰導(dǎo)致過濾管受到較多的熱沖擊，容易發(fā)生斷裂和破損，這將導(dǎo)致潔凈氣體側(cè)的顆粒濃度急劇上升，致使除塵效率下降，影響后續(xù)工藝，嚴重時整個生產(chǎn)系統(tǒng)被迫停車。

基于上述情況，申請?zhí)枮?00810146809.X的實用新型申請?zhí)岢隽艘环N“內(nèi)置旋風(fēng)預(yù)除塵的復(fù)合飛灰過濾器”，該實用新型申請采用旋風(fēng)分離器作為預(yù)分離設(shè)備，將旋風(fēng)分離器放置于氣體過濾器的內(nèi)部，使預(yù)分離裝置和過濾器整合到一起，以期達到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，降低過濾管粉塵負荷的目的。

但是上述現(xiàn)有技術(shù)在使用的過程中至少存在以下缺點：

(1)該現(xiàn)有技術(shù)的旋風(fēng)分離器安裝在過濾器的過濾元件下方，旋風(fēng)分離器的氣體提升管的出口端固定于靠近過濾元件(過濾管)的上端，該現(xiàn)有技術(shù)沒有充分考慮預(yù)分離裝置與過濾單元之間的配合關(guān)系，容易造成過濾管之間的粉塵架橋現(xiàn)象。