[實(shí)用新型]歧管式脈沖反吹清灰結(jié)構(gòu)及運(yùn)用該清灰結(jié)構(gòu)的過濾器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821878728.4
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN209254329U
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姬忠禮;欒鑫;劉震;劉龍飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: B01D46/00
• 分類號: B01D46/00;B01D46/24
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 陳偉;李輝

本實(shí)用新型提供了一種歧管式脈沖反吹清灰結(jié)構(gòu)及運(yùn)用該清灰結(jié)構(gòu)的過濾器，該歧管式脈沖反吹清灰結(jié)構(gòu)包括：反吹主管和多個歧管，反吹主管具有第一封閉端和第二封閉端，其中部頂壁上設(shè)置進(jìn)氣口；多個歧管設(shè)置在反吹主管斜下方側(cè)壁上，其中，位于進(jìn)氣口和第一封閉端之間的歧管的中部朝向第一封閉端方向彎曲，位于進(jìn)氣口和所述第二封閉端之間的歧管的中部朝向第二封閉端方向彎曲；歧管的上端形成入口端，歧管的下端形成出口端，入口端與反吹主管平滑連接，進(jìn)氣口的進(jìn)氣方向與出口端的出氣方向一致。本實(shí)用新型實(shí)施例能有效解決過濾管間清灰不均勻及清灰效率低的問題，與此同時，減少反吹氣體能耗，延長過濾管的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及氣固分離技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種歧管式脈沖反吹清灰結(jié)構(gòu)及運(yùn)用該清灰結(jié)構(gòu)的過濾器。

背景技術(shù)

本部分的描述僅提供與本實(shí)用新型公開相關(guān)的背景信息，而不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

在石油催化裂化、煤化工、生物質(zhì)氣化、垃圾焚燒和熱解及冶金等行業(yè)中，常產(chǎn)生高溫含塵氣體。為了滿足不同工藝過程及環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要對這些高溫含塵氣體進(jìn)行凈化。高溫氣體凈化技術(shù)是指溫度在260℃以上條件下對氣體中固體顆粒物的分離以及高溫氣體中所含二氧化硫(SO₂)、氮氧化物、微量堿金屬、以及痕量重金屬等組分的脫除。針對含塵氣體中氣體與固體顆粒物的分離，常通過高溫過濾器實(shí)現(xiàn)，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。

高溫過濾器的核心為由多孔金屬材料及多孔陶瓷材料制備而成的燒結(jié)金屬過濾管及陶瓷過濾管等剛性過濾元件。燒結(jié)金屬過濾管具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、韌性及機(jī)械加工性能等優(yōu)點(diǎn)。燒結(jié)陶瓷過濾管具有耐高溫、抗腐蝕以及熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)。同時二者均具有較好的阻力特性、過濾精度及過濾效率，因此被廣泛應(yīng)用于高溫氣體凈化領(lǐng)域。

高溫含塵氣體進(jìn)入高溫過濾器后，含塵氣體中的固體顆粒物由于慣性碰撞、直接攔截及布郎擴(kuò)散等原因沉積在過濾管的外表面，形成穩(wěn)定致密的粉塵層，凈化后的氣體通過過濾管中的多孔通道進(jìn)入到后續(xù)工藝中。其中，經(jīng)過濾管過濾后的氣體稱為潔凈氣體，該氣體中固體顆粒物濃度較小。隨著過濾過程的進(jìn)行，過濾管外表面的粉塵層逐漸增厚，導(dǎo)致過濾器壓降不斷升高，裝置運(yùn)行阻力增大。當(dāng)過濾器壓降升高到一定范圍或者過濾器運(yùn)行一定時間后，可以采用脈沖反吹方式實(shí)現(xiàn)過濾元件的循環(huán)再生。脈沖反吹時，高速反吹氣體由過濾管開口端進(jìn)入，沿過濾管軸向流動過程中其速度能頭逐漸轉(zhuǎn)化為壓力能頭，并通過過濾管的多孔通道徑向流出，利用其瞬態(tài)能量克服粉塵層與過濾管外表面的粘附力，從而將粉塵層剝離及清除。使過濾管的壓降驟降，基本上恢復(fù)到初始過濾時的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)過濾管性能的循環(huán)再生。

高效脈沖反吹方式是實(shí)現(xiàn)過濾管性能循環(huán)再生的重要途徑，清灰性能的優(yōu)劣決定了高溫氣體過濾器能否長周期穩(wěn)定運(yùn)行。因此，脈沖反吹清灰系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)起著至關(guān)重要的作用。

常見的脈沖反吹系統(tǒng)包括主要由壓縮機(jī)、儲氣罐、脈沖閥、調(diào)壓閥、反吹管路分布器及噴嘴等組成。按單個噴嘴反吹過濾管數(shù)量的不同，可以分為單個噴嘴對應(yīng)單根過濾管(即單對單)的結(jié)構(gòu)形式，以及單個噴嘴對應(yīng)多根過濾管(即單對多)的結(jié)構(gòu)形式。在現(xiàn)有工藝中，除Shell煤氣化工藝中的高溫過濾器采用單對多的結(jié)構(gòu)形式外，絕大多數(shù)工藝過程中的過濾器均采用單對單的結(jié)構(gòu)形式。

現(xiàn)有高溫氣體過濾器的結(jié)構(gòu)主要有兩種形式：矩形結(jié)構(gòu)和圓形結(jié)構(gòu)(依據(jù)管板的形狀區(qū)分)。如圖1A和圖1B所示，為矩形結(jié)構(gòu)的高溫過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。該矩形結(jié)構(gòu)的高溫過濾器主要用于高溫低壓的工況，例如以整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC-CC)和增壓流化床燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)(PFBC-CC)為代表的潔凈煤發(fā)電技術(shù)。該技術(shù)工藝中為了保護(hù)燃?xì)廨啓C(jī)葉片以及滿足環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)，涉及到350℃至850℃的高溫氣體過濾技術(shù)，操作壓力為0.2MPa至0.4MPa。