生物質高溫除塵器的製作方法

2023-05-17 18:39:21

專利名稱：生物質高溫除塵器的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種除塵設備，具體是涉及一種在高溫環境下有效除去雜質的除塵器。
背景技術：
高溫除塵技術是冶金、能源、化工、材料、焚燒等領域工業爐窯節能減排的重要設備。國際在高溫除塵技術的研究中，主要有旋風除塵、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。中低溫旋風除塵器(< 400°C )應用廣泛，其特點是結構簡單、操作容易、價格低廉，但除塵效率不高，即使是最高效的旋風除塵器，對於50 y m粉塵，除塵效率只能達到96%左右；對511111粉塵，只有73%左右；而對Iu m，僅為27%左右。對於高溫旋風除塵，含塵氣體粘性變大，顆粒的高溫特性也發生變化，旋風除塵效果更差。因此，即使三個旋風除塵器串聯，除塵效果也不能滿足環保排放要求，旋風除塵器只能作為預除塵。美、德、日本等國對電除塵器用於高溫除塵進行了探索。目前，已有達到在650 790°C、570kpa下運行100小時的實驗記錄，除塵效率可達到95% 99. 5%。但存在電暈放電不穩定、電極壽命短、對煙氣成分敏感、高溫絕緣等問題，短時間內，很難突破。陶瓷濾管的突出優點是過濾效率高，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；熱衝擊、機械衝擊造成過濾管脆斷；管間灰橋熱脹冷縮擠裂過濾管；熱蠕變；與鹼金屬等成分反應燒結或局部高溫燒結；永久性灰沉積結殼等問題。金屬濾管比陶瓷濾管強度大、熱導性好，濾層薄，阻降低，突出問題是抗氧化性、抗腐蝕性、耐溫性低，氧化氣氛下耐溫低於450°C，還原氣氛下低於600°C。顆粒床過濾耐高溫、耐腐蝕，經濟實用可靠，突出問題是對小於10 y m塵粒，特別是對亞微米微粒過濾效率低。經過研究發現，顆粒床過濾耐高溫、耐腐蝕，經濟實用可靠，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，那麼毫無疑問將成為最有競爭力的高溫除塵技術。分析國內外研究文獻可知，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，對於移動顆粒床，就不得不提高顆粒層移動速度，導致顆粒間錯動大而產生二次揚塵，反而使過濾效率降低，而對於固定床，高壓降下表麵粉餅易穿孔，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，寧波大學楊國華發明了多層濾料顆粒床梯級過濾新技術，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，保護細顆粒層的作用；中間層濾料顆粒較細，呈淺層過濾特性(粉塵滲入濾層淺而少)，起進一步保護細顆粒層的作用；下層濾料顆粒最細，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，可使到達該細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，大大地降低細顆粒層粉餅壓降的增長速度，顯著提高微細粉塵的過濾效率，延長清灰周期。多層濾料顆粒床梯級過濾新技術的核心在於梯級過濾，即粗濾料過濾粗粉塵，細濾料過濾細粉塵，從而達到高效率和低壓降，這是任何單層濾料顆粒床都不可能達到的。多層濾料顆粒床梯級過濾新技術的巧妙之處在於各層濾料的粒逕自上而下依次 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，梯級過濾性能永遠不變。下面對現有幾種典型顆粒層過濾除塵技術作一簡單介紹。耙式清灰顆粒層濾塵器。這是一種顆粒層放置於水平篩網上的固定床過濾器，它採用迴轉耙子攪拌濾層並結合迴風清灰。70年代曾由德國Munich除塵設備公司製造出售。曾有十幾個水泥廠安裝了該過濾器。但耙子在約I年時間內就壞了。該裝置缺點是梳耙的傳動機構容易出現卡阻、磨損，篩網容易被顆粒堵塞等。沸騰顆粒層除塵器。這也是一種顆粒層放置於水平篩網上的固定床過濾器，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氣流分布板鼓入，使顆粒層呈流態化(即沸騰狀態)，使積於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，達到顆粒層清灰的目的。Ducon公司於1970年提出這種流態化反吹清灰方式的顆粒層除塵器，並設計了幾種形式，但未曾工業試驗和應用。錯流式移動床顆粒層濾塵器。錯流式移動床顆粒層濾塵器是移動床顆粒層濾塵器最早出現的一種型式，基本原理是，濾料在篩網或百葉窗式板的夾持下保持一定厚度的垂直濾層，並因重力作用自上而下移動，含塵氣體水平通過顆粒層，形成交叉流，粉塵被濾層截留，氣體得到淨化。1995年發表的論文中報導印度正在開發一種移動床過濾器，用於PFBC高溫煙氣的過濾除塵。其特點是循環濾料採用氣力輸送方式，濾料與粉塵由上部一慣性分離器分離，氣力輸送用的含塵氣由旋風除塵器和布袋除塵器兩級串聯淨化。無篩逆流移動層過濾器。無篩逆流移動層過濾器是由美國研究開發，過濾器直徑已達4m，達到了工業應用的規模。90年代未中國國家電力公司熱工研究院在國家九五科技攻關項目和國家重點基研究發展規劃項目資助下也研究開發了無篩逆流移動層過濾器試驗系統。

發明內容
為了解決現有技術存在的問題，本發明提供一種能夠在高溫下達到良好除塵效果的除塵器。為了實現以上目的，本發明的技術方案如下一種生物質高溫除塵器，包括耐高溫的箱體，箱體具有燃氣入口、燃氣出口和雜質出料口，所述箱體內側壁安裝過濾槽並在所述過濾槽內鋪設濾網，濾網上面還鋪有一層過濾介質以過濾含雜質生物質燃氣，所述過濾槽的下部具有容納乾淨生物質燃氣的風室，該風室與燃氣出口連通，所述燃氣出口連接反吹管。進一步地，所述過濾槽由具有網格的柵格板、側板和斜板組成，側板連接水平布設的柵格板和傾斜的斜板，柵格板、側板和斜板圍與箱體內側圍成風室。所述側板與柵格板相互垂直，斜板與水平線的夾角為10 20°。所述側板還連接有導板。所述側板、斜板和導板被保溫材料包裹其中。所述箱體內腔呈四方腔體，所述過濾槽位於左邊，所述雜質出口位於下邊的右端。
所述反吹管安裝有開關閥。所述反吹管的燃氣出口與開關閥之間開設有反吹入口。所述箱體頂部開設有燃氣放散口，並在燃氣放散口安裝防爆水封裝置。所述箱體內側靠近燃氣入口處設置有預熱燒嘴。與現有技術相比，本發明由於在箱體內設置了過濾槽，過濾槽的風室與燃氣出口連通，燃氣出口連接反吹管。當含雜質的生物質燃氣從進入箱體內後，粗重雜質沉降於雜質出口，而輕細雜質仍然伴隨燃氣經過過濾槽，在過濾介質的阻隔下輕細雜質沉積於過濾介質表層,經過過濾的乾淨燃氣進入風室，由燃氣出口排出；當雜質過量地沉積於過濾介質表層時，使壓降增大，甚至影響上遊設備正常運行，此時，通過向反吹管逆向吹入不可燃氣體，使沉積的雜質飄起而下降至雜質出口，達到自動清除堵塞雜質的目的。比起人工在清除堵塞雜質時，需等箱體內溫度降低到適合人工作業溫度再作業的方法，本發明能夠在高溫狀態下實現自動清除堵塞作業，更方便快捷，省人工。


圖I為除塵器的結構示意圖。圖2為過濾槽的結構示意圖。圖3為圖2的俯視圖。
具體實施例方式如圖I所示，高溫除塵器由箱體I、過濾槽2、濾網3、防爆水封5和反吹管6組成。箱體I的內腔為四方腔體，箱體頂部開設有燃氣入口 7，箱體左側開設有燃氣出口 8，箱體下部偏右開設有雜質出料口 9，箱體左內側安裝兩套過濾槽2，燃氣出口 8連接反吹管6，反吹管安裝有截止閥10，截止閥10與燃氣出口 8之間開設反吹入口 20，雜質出料口 9連接出料鬥21。如圖2所示，過濾槽由柵格板11、骨架和澆築材料14組成。柵格板11水平設置，用於鋪設具有細孔的過濾零件，其稀疏地開設有柵格16，柵格16的面積至少為9. 0cm2。骨架由側板13、斜板12和導板15連接組成。側板13垂直設置，其同一側面連接有柵格板11和斜板12，斜板12位於柵格板11的下面，斜板12位於側板13的下端。斜板12與水平線面成15°夾角。柵格板11的底面、側板13的內側面與斜板12的頂面共同圍成一個半封閉的風室22，風室22與燃氣出口 8連通。側板13的上端連接傾斜的導板15，導板向外傾斜。為了增強骨架的強度及耐高溫，骨架需包裹一層保溫澆築材料14。如圖3所示，過濾槽的總體寬度為I米至3米，側面17均貼緊於箱體前後內側，側面18貼緊於箱體左內側形成過濾單元。柵格板11上面鋪設一層濾網3，濾網上細孔直徑Imm左右，並在濾網鋪上石英砂4作為過濾介質。
為了防止箱體內出現高溫高壓而導致危險，在箱體頂部還開設有放散口 19，並在 放散口 19安裝有防爆水封裝置5。為了在除塵器運行初期的溫度儘快接近生物質燃氣溫度，事先點燃進入除塵器的燃氣從而達到預熱除塵器的目的，在靠近燃氣入口處設置有燒嘴23。
權利要求
1.一種生物質高溫除塵器，包括耐高溫的箱體，箱體具有燃氣入口、燃氣出口和雜質出料口，其特徵在於所述箱體內側壁安裝過濾槽，並在所述過濾槽內鋪設濾網，濾網上面還鋪有一層過濾介質以過濾含雜質生物質燃氣，所述過濾槽的下部具有容納乾淨生物質燃氣的風室，該風室與燃氣出口連通，所述燃氣出口連接反吹管。
2.根據權利要求I所述的生物質高溫除塵器，其特徵在於，所述過濾槽由具有網格的柵格板、側板和斜板組成，側板連接水平布設的柵格板和傾斜的斜板，柵格板、側板和斜板圍與箱體內側圍成風室。
3.根據權利要求2所述的生物質高溫除塵器，其特徵在於，所述側板與柵格板相互垂直，斜板與水平線的夾角為10 20°。
4.根據權利要求3所述的生物質高溫除塵器，其特徵在於，所述側板還連接有導板。
5.根據權利要求2所述的生物質高溫除塵器，其特徵在於，所述側板、斜板和導板被保溫材料包裹其中。
6.根據權利要求I所述的生物質高溫除塵器，其特徵在於，所述箱體內腔呈四方腔體，所述過濾槽位於左邊，所述雜質出口位於下邊的右端。
7.根據權利要求I所述的生物質高溫除塵器，其特徵在於，所述反吹管安裝有開關閥。
8.根據權利要求7所述的生物質高溫除塵器，其特徵在於，所述反吹管的燃氣出口與開關閥之間開設有反吹入口。
9.根據權利要求I所述的生物質高溫除塵器，其特徵在於，所述箱體頂部開設有燃氣放散口，並在燃氣放散口安裝防爆水封裝置。
10.根據權利要求I所述的生物質高溫除塵器，其特徵在於，所述箱體內側靠近燃氣入口處設置有預熱燒嘴。
全文摘要
本發明公開了一種生物質高溫除塵器，箱體具有燃氣入口、燃氣出口和雜質出料口，箱體內側壁安裝過濾槽並在所述過濾槽內鋪設濾網，濾網上面還鋪有一層過濾介質以過濾含雜質生物質燃氣，過濾槽的下部具有容納乾淨生物質燃氣的風室，該風室與燃氣出口連通，燃氣出口連接反吹管。本發明能夠在高溫狀態下實現自動清除堵塞作業，更方便快捷，省人工。
文檔編號C10K1/02GK102614732SQ201210100040
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月5日 優先權日2012年4月5日
發明者常厚春, 張強, 趙廣健, 陳平, 馬革 申請人:廣州迪森熱能技術股份有限公司