一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器技术方案

本发明专利技术提供一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其包括逆向加压清灰区、干法除尘除盐区、压力雾化区和储灰排灰区，逆向加压清灰区通过旋转双臂逆向加压气体反吹滤袋，使得吸附在滤袋外部的灰尘、胶、盐振动而抖落掉；干法除尘除盐区通过环向设置滤袋和滤膜，物理过滤气体中的灰尘、胶、盐；压力雾化区通过雾化药剂和水调节温度和对气溶胶抓捕，促使和实现气溶胶雾滴长大，配合以物理过滤除去胶及焦油，储灰排灰区用于储存灰、胶、盐，并控制排灰、胶和盐。本发明专利技术采用旋转双臂逆向加压反冲清灰技术并结合高效喷嘴，单罐处理气量可达45000Nm

A kind of self-cleaning filter used in low pressure coal gasification system

【技术实现步骤摘要】
一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器
本专利技术涉及工业煤制气
，尤其是一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其适用于高效过滤常低压煤制气系统中的尘、胶、盐等物质。
技术介绍
在我国煤制气行业，采用常、低压煤制气工艺占全部造气工艺的比例高达60％以上。该工艺虽然具备造气工艺简单、投资额低等显著优点，但缺点同样明显，特别是环保压力巨大，主要表现在有大量水渣、以及难处理及处理成本极高的废水及严重的气溶胶排放，对环境和岗位造成极大危害，如不加以根本性改变必将淘汰。目前国内普遍采用的常低压造气工艺流程(如图1所示)基本上包括：常压气化、旋风分离、废热回收、洗涤分离和冷却回收五个工艺流程。荒煤气成分：原料煤中的碳在氧气(空气、富氧、纯氧)、水蒸气联合作用下在一定温度范围内不完全燃烧产生荒煤气，C+O2→COC+H2O→H2+CO其燃烧物主要有CO、H2、CH4等有效成份及同时伴生的苯酚、H2S、HCN、NH4等物质及多量的固体颗粒物。现阶段主要处理工艺(如图1所示)：高温荒煤气经旋风除尘脱除大颗粒后进入废锅流程换热并副产低压蒸汽，经废热锅炉处理后排烟温度通常在0℃～150℃，荒煤气进入洗涤塔脱去杂物并降温，进入后段流程；洗涤液经沉降、过滤、冷却等手段循环利用，因水蒸汽不完全转化的原因而产生的部分增量废水经水处理后排放。在如图1的常低压造气工艺流程中，通常使用如图2所示设置的行喷吹的滤袋和喷吹管，其为单罐12000Nm3/行喷吹管设置，其中在喷吹管管路3002上设置用于控制通断的脉冲阀3001，喷吹管管路3002连接到滤袋3003，在每个滤袋3003的口上部100mm(毫米)左右的位置对应设置喷嘴，喷嘴固定连接在喷吹管上，断续开关脉冲阀3001，使得反吹气流按照要求通过喷吹管最终经由喷嘴喷射出来，喷射产生的气流脉冲使得滤袋3003涨鼓并使滤袋外部的灰掉落。图2所述系统存在过滤面积大，需配备太多的脉冲阀，喷嘴，占地大的技术缺陷。此外，由于现在生产及社会对生产企业环境保护的提高，现有造气工艺存在以下缺点：1)增量废水处理难度高、毒性大：洗涤后废水中不仅含有大量的颗粒物同时含有多量的煤焦油、氨氮类成份，造成废液难以通过有效经济手段处理至达标排放水平；2)循环冷却水量大、含杂率及含腐蚀性成分均高，高挥发性有机物产生气溶胶量大，且高挥发性有机物有相当毒性且对环境及职业健康危害大，同时也是构成PM2.5的主要成分；3)因为存在大量的废水和废渣，厂区环保生产难以保证，特别是每逢雨水，不可避免存在下水道氨氮等有害物外排，严重影响到水体质量及造成地下水及土壤污染；4)现有造气工艺能源转化率偏低，耗水量大。
技术实现思路
基于现有技术中的问题，本专利技术提供一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其适用于高效过滤常低压煤制气系统中的尘、胶、盐等物质。依据本专利技术的第一技术方案，提供一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其包括逆向加压清灰区、干法除尘除盐区、压力雾化区和储灰排灰区，逆向加压清灰区通过旋转双臂逆向加压气体反吹滤袋，使得吸附在滤袋外部的灰尘、胶、盐振动而抖落掉；干法除尘除盐区通过环向设置的滤袋和滤膜，物理过滤气体中的灰尘、胶、盐；压力雾化区通过雾化药剂和水调节温度和对气溶胶抓捕，以促使和实现气溶胶雾滴长大，配合以物理过滤，除去胶及焦油；储灰排灰区用于储存灰、胶、盐，并控制排灰、胶和盐；压力雾化区优选压力雾化半干法除焦油区。其中，储灰排灰区为圆锥体形状，所述储灰排灰区和自洁式过滤器筒体相连接；在储灰排灰区圆锥体侧壁上设置氮气炮，在与氮气炮相对的圆锥体侧壁上优选自上而下设置上料位计、储存温度测量装置、下料位计。上料位计用于监测储灰的上限位，当检测到储灰到达高料位的上限位时，上料位计能够对自洁式过滤器以数字显示或振动信号或声音警报等形式发出排灰启动信号。当检测到储存的灰层达到上料位时，打开下部阀门排灰；当检测到储存的灰层达到下料位时，关闭下部阀门，继续储灰。设置在储灰排灰区圆锥体侧壁上的氮气炮凭借脉冲高速释放的氮气瞬间释放产生的振动，把集聚在圆锥体侧壁上的灰尘振落。干法除尘除尘区通过布袋除尘，完成除尘和除盐。滤袋的口部固定连接在花板的圆形口上，在花板上开设有多个圆形口，每一个圆形口紧密连接一个滤袋。高速气流通过滤袋时，把灰尘胶盐过滤掉。所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，以自洁式过滤器圆自洁式过滤器筒体为中心环向分布滤袋，所述滤袋包括支撑架和滤袋外袋，所述支撑架和滤袋外袋的横截面均为类椭圆状或其他形状，支撑架内置于滤袋外袋里面用于撑起滤袋外袋，支撑架和滤袋外袋尺寸相适配。逆向加压清灰区包含逆向加药清灰区包括喷嘴、旋转喷吹臂、旋转喷吹管、密封部分、马达和齿轮传动机构、喷吹汽包、脉冲阀。喷嘴沿旋转喷吹臂设置。逆向加压清灰区采用旋转双臂逆向加压清灰为其特征和干法除尘除盐区有机结合，达到使用最小容量达到最大的清灰效果。压力雾化区包括加药箱、加药泵、温度控制系统和雾化喷头，加药箱依次经由加药泵和温度控制系统与雾化喷头相连接。在压力雾化区中，通过加药泵以及雾化喷头对储存在加药箱中的药剂进行加药雾化，一般雾化压力在3bar至4bar之间，并通过温度控制系统来控制加药喷雾的流量。优选地，压力雾化区进一步包括气体分布板，气体分布板设置在雾化喷头下部；雾化喷头在气体分布板的上部和滤袋的下部。所述逆向加压清灰区、干法除尘除盐区、压力雾化区和储灰排灰区集成在一个圆锥体容器内；最上部为逆向加压清灰区，其次紧接下部为干法除尘除盐区；再次下部为压力雾化区，最后为储灰排灰区。逆向加压清灰区采用多级马达齿轮传动，从而使得旋转双臂或旋转多臂的转速小于5转/分钟。在本专利技术的第二技术方案，提供一种煤制气多污染源一体化治理系统，其包括常低压气化装置、初效气固分离装置、热交换器、洗气塔、自洁式过滤器和水换热器，常低压气化装置、初效气固分离装置、热交换器、自洁式过滤器、洗气塔和水换热器压力雾化区依次连接，并且初效气固分离装置压力雾化区作为常低压气化装置的后续处理装置，热交换器作为初效气固分离装置压力雾化区的后续处理装置，自洁式过滤器作为热交换器的后续处理装置，洗气塔作为自洁式过滤器的后续处理装置，水换热器作为洗气塔的后续处理装置。在所述的煤制气多污染源一体化治理系统中，粗煤气由常低压气化装置排出，经初效气固分离装置压力雾化区脱除大颗粒物料后进入热交换器进行余热回收；经换热后的粗煤气进入自洁式过滤器变成净煤气，再进入洗气塔进一步对气体降温进入后段流程。进入洗气塔对气体降温后，变成温度低于50℃的净煤气。优选地，常低压气化装置用于将块煤、煤粉气化形成粗煤气，常低压气化装置包括贮罐体，在贮罐体外设置有与其同轴的夹套，在贮罐体的侧面设置有第一入口、在贮罐体的侧面设置有第二入口、第二入口位于第一入口的下方或侧下方；气化剂水蒸汽入口也设置在贮罐体的侧面，其贯穿夹套进入贮罐体；在夹套外侧分别设置有增量洗涤水入口和夹套蒸汽出口；第一入口贯穿夹套进入贮罐体，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，包括逆向加压清灰区(171)、干法除尘除盐区(172)、压力雾化区(173)和储灰排灰区(174)，逆向加压清灰区(171)通过旋转双臂逆向加压气体反吹滤袋，使得吸附在滤袋外部的灰尘、胶、盐振动而抖落掉；干法除尘除盐区(172)通过环向设置的滤袋和滤膜，物理过滤气体中的灰尘、胶、盐；压力雾化区(173)通过雾化药剂和水调节温度和对气溶胶抓捕，以促使和实现气溶胶雾滴长大，配合以物理过滤，除去胶及焦油；储灰排灰区(174)用于储存灰、胶和盐，并控制排灰、胶和盐；压力雾化区优选压力雾化半干法除焦油区。/n

【技术特征摘要】
20181122 CN 2018219343261;20190528 CN 2019207816851.一种用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，包括逆向加压清灰区(171)、干法除尘除盐区(172)、压力雾化区(173)和储灰排灰区(174)，逆向加压清灰区(171)通过旋转双臂逆向加压气体反吹滤袋，使得吸附在滤袋外部的灰尘、胶、盐振动而抖落掉；干法除尘除盐区(172)通过环向设置的滤袋和滤膜，物理过滤气体中的灰尘、胶、盐；压力雾化区(173)通过雾化药剂和水调节温度和对气溶胶抓捕，以促使和实现气溶胶雾滴长大，配合以物理过滤，除去胶及焦油；储灰排灰区(174)用于储存灰、胶和盐，并控制排灰、胶和盐；压力雾化区优选压力雾化半干法除焦油区。


2.根据权利要求1所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，储灰排灰区(174)为圆锥体形状，所述储灰排灰区(174)和自洁式过滤器筒体相连接；在储灰排灰区(174)的圆锥体侧壁上设置氮气炮(1744)，在与氮气炮(1744)相对的圆锥体侧壁上自上而下设置上料位计(1741)、储存温度测量装置(1742)、下料位计(1743)。


3.根据权利要求2所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，当检测到储存的灰层达到上料位时，打开下部阀门排灰；当检测到储存的灰层达到下料位时，关闭下部阀门，继续储灰；设置在圆锥体侧壁上的氮气炮(1744)凭借脉冲高速释放的氮气瞬间释放产生的振动，把集聚在圆锥体侧壁上的灰尘振落。


4.根据权利要求2所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，上料位计(1741)用于监测储灰的上限位，当检测到储灰到达高料位的上限位时，上料位计(1741)能够对自洁式过滤器以数字显示或振动信号或声音警报形式发出排灰启动信号。


5.根据权利要求1所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，干法除尘除尘区通过布袋除尘，完成除尘和除盐；滤袋(21)的口部固定连接在花板(22)的圆形口上，在花板(22)上开设有多个圆形口，每一个圆形口紧密连接一个滤袋(21)。


6.根据权利要求1所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，以自洁式过滤器筒体为中心环向分布滤袋，所述滤袋包括支撑架和滤袋外袋，所述支撑架和滤袋外袋的横截面均为类椭圆状或其他形状，支撑架内置于滤袋外袋里面用于撑起滤袋外袋，支撑架和滤袋外袋尺寸相适配。


7.根据权利要求1所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，逆向加压清灰区(171)包含逆向加药清灰区包括喷嘴(1711)、旋转喷吹臂(1712)、旋转喷吹管(1713)、密封部分(1714)、马达和齿轮传动机构(1715)、喷吹汽包(1716)、脉冲阀(1717)；喷嘴(1711)沿旋转喷吹臂(1712)设置。


8.根据权利要求1所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，逆向加压清灰区(171)采用旋转双臂逆向加压清灰，并和干法除尘除盐区(172)有机结合。


9.根据权利要求1或2所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，压力雾化区(173)包括加药箱(1731)、加药泵(1732)、温度控制系统(1733)、和雾化喷头(1734)，加药箱(1731)依次经由加药泵(1732)和温度控制系统(1733)与雾化喷头(1734)相连接。


10.根据权利要求1或2所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，在压力雾化区中，通过加药泵(1732)以及雾化喷头(1734)对储存在加药箱(1731)中的药剂进行加药雾化，雾化压力在3bar至4bar之间，并通过温度控制系统(1733)来控制加药喷雾的流量。


11.根据权利要求1或2所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，压力雾化区(173)进一步包括气体分布板(1735)，气体分布板(1735)设置在雾化喷头下部；雾化喷头(1734)在气体分布板的上部和滤袋(21)的下部。


12.根据权利要求1或2所述的用于常低压煤制气系统的自洁式过滤器，其特征在于，逆向加压清灰区(171)、干法除尘除盐区(172)、压力雾化区(173)和储灰排灰区(174)集成在一个圆锥体容器内；最上部为逆向加压清灰区(171)，其次紧接下部为干法除尘除盐区(172)；中部为压力雾化区(173)，最下面为储灰排灰区(174)。


13.根据权利要求1或2所述的用于常低压煤制气...

【专利技术属性】
技术研发人员：周列，
申请(专利权)人：上海境业环保能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31