高溫高壓顆粒層過濾器裝置及濾料再生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種高溫高壓顆粒層過濾器裝置及濾料再生方法，涉及煤化工、IGCC、PFBC、鍋爐等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中高溫高壓煤氣、煙氣的過濾和除塵設(shè)備及一種配合本裝置在線清灰的濾料再生方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)代煤化工、IGCC、PFBC等工藝對于高溫高壓粗煤氣過濾的要求越來越廣泛、苛刻以及在生產(chǎn)過程中的節(jié)能需求越來越高，傳統(tǒng)的氣體過濾除塵方法用于高溫、高壓煤氣的過濾除塵存在很大的局限性和缺陷，主要因為:1、粗煤氣溫度高，一般煤化工低溫?zé)峤饷簹鉃?00~600°C、IGCC和PFBC為860~1300°C ； 2、粗煤氣中含有易冷凝和粘結(jié)大分子芳香類物質(zhì)，降低煤氣過濾溫度時容易導(dǎo)致過濾器堵塞；3、粗煤氣中的腐蝕氣體，如硫化氫、氨等含量高，甚至含有堿金屬、重金屬蒸氣等對于過濾設(shè)備腐蝕嚴重；4、低溫過濾煤氣顯熱熱損失大降低工藝熱效率等。
[0003]顆粒層過濾器因其獨特的材料特性、結(jié)構(gòu)特性逐漸走進人們的視線。由于顆粒層過濾器所使用的顆粒濾料具有耐熱性能好，流動性強等優(yōu)點，從而使基于這種濾料的過濾器能避免傳統(tǒng)過濾器的局限性和缺陷，同時，過濾設(shè)備具備不易堵塞，顯熱損失小，價格便宜等優(yōu)點，更適合高溫高壓高腐蝕性氣體的深度過濾除塵。同時，濾料中還可以添加具有參與化學(xué)反應(yīng)的活性材料或催化劑，達到在煤氣、煙氣過濾除塵過程中多種污染物的聯(lián)合脫除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明公布了一種高溫高壓顆粒層過濾器裝置和一種與本發(fā)明裝置配套的濾料再生方法。本發(fā)明公布的濾料再生方法為載污顆粒料排出裝置體外進行顆粒料與粉塵的分離，再生后顆粒料返回裝置的循環(huán)使用，同時，公布了一種為了配合濾料再生方法保證裝置進出料時，高溫高壓煤氣不泄漏所使用的加壓密封方法。本發(fā)明的高溫高壓顆粒層過濾器裝置，適用于溫度范圍800~1300°C，壓力范圍0.2-1.0Mpa的粗煤氣過濾和除塵。
[0005]—種高溫高壓顆粒層過濾器裝置，其結(jié)構(gòu)為:有上下封頭的圓柱形空腔殼體，其特征是:所述殼體內(nèi)部由上至下依次排列有三個內(nèi)倉，即布料倉10、凈煤氣倉20、粗煤氣倉30 ;兩個倉隔，即布料倉與凈煤氣倉之間為上倉隔12，凈煤氣倉與粗煤氣倉之間為下倉隔
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[0006]所述布料倉10，如圖1所示，其特征為:由頂部封頭11、上倉隔12、側(cè)壁40圍成的空腔，倉內(nèi)設(shè)有布料裝置17 ；
所述頂部封頭11，其特征為:其上部設(shè)有進料管13、布料耙轉(zhuǎn)軸孔14、壓縮氣體進口15、人孔16 ；
所述上倉隔12，其特征為:分割上下兩倉，使兩倉具有不同的使用功能，水平橫截面為圓形，在其上面開有一個或多個垂直貫通的下料管圓孔18 ; 所述側(cè)壁40，其特征為:設(shè)置有粗煤氣進口 22、人孔25 ;
所述布料裝置17，其特征為:組合件，包括:按由下至上順序連接的布料耙17a、布料耙轉(zhuǎn)軸17b、布料耙驅(qū)動裝置17c組合而成；
所述布料耙17a，其布置于上倉隔12上表面，其特征為:風(fēng)車結(jié)構(gòu)，由一個中心軸和三個星形布置的耙齒組成，中心軸與布料耙轉(zhuǎn)軸17b連接；
所述布料耙轉(zhuǎn)軸17b，圓柱結(jié)構(gòu)，垂直穿過頂部封頭11布料耙轉(zhuǎn)軸孔14，其特征為:轉(zhuǎn)動軸，其下端與布料耙中心軸相連，上端與布料耙驅(qū)動裝置17c連接；
所述布料耙驅(qū)動裝置17c，位于布料倉頂部封頭11上方，其特征為:電動裝置，下部轉(zhuǎn)動軸與布料耙轉(zhuǎn)軸17b連接；
所述布料耙轉(zhuǎn)軸孔14，其特征為:按本專利方案為設(shè)于頂部封頭10中心位置。
[0007]所述凈煤氣倉20，如圖1所示，其特征為由上倉隔12、下倉隔21和側(cè)壁40圍成的空腔，倉內(nèi)設(shè)下料管23 ;
所述下倉隔21，其特征為:分割上下兩倉，使兩倉具有不同的使用功能，水平橫截面為圓形，在下倉隔平面開有與上倉隔12下料圓孔18數(shù)量相同的位置相同的垂直貫通的過濾內(nèi)管圓孔24 ；
所述凈煤氣倉側(cè)壁40，其特征為:設(shè)置有凈煤氣出口 22、人孔25 ;
所述下料管23，其特征為:圓形管狀，垂直安裝，上口固定于上倉隔11下料管圓孔18內(nèi)，下口懸空，下口與下倉隔間距等于或小于下料管直徑。
[0008]所述粗煤氣倉30，如圖1所示，其特征為由下倉隔21、底部封頭31和側(cè)壁40圍成的空腔，倉內(nèi)設(shè)過濾內(nèi)管32、出料管33 ;
所述底部封頭31，其特征為:其上開有與上倉隔12下料圓孔18數(shù)量相同的位置相同的垂直貫通的底部圓孔35 ;
所述側(cè)壁40，其特征為:設(shè)置有粗煤氣進口 34、人孔36 ;
所述過濾內(nèi)管32，其特征為:圓形管狀，其上口固定于下倉隔過濾內(nèi)管圓孔24，下口懸空；
所述出料管33，其特征為:垂直安裝，其由上部闊口 33a和下部下管33b連接而成，下管33b垂直穿過底部圓孔35并固定于圓孔內(nèi)，闊口 33a正對過濾內(nèi)管32下口，闊口 33a上口與過濾內(nèi)管23下口間距等于或小于過濾內(nèi)管23下口直徑，闊口 33a上口直徑大于或等于過濾內(nèi)管23下口直徑1倍；
所述下料圓孔18、底部圓孔35、過濾內(nèi)管圓孔24數(shù)量相同，且三孔同心；
所述下料管23、過濾內(nèi)管32、顆粒出料管33數(shù)量相同，三管同心。
[0009]所述一種與本發(fā)明裝置配套的濾料再生方法，如圖6所示，其特征包括密封加壓出料裝置、輸送系統(tǒng)、分離與除塵系統(tǒng)、密封加壓進料裝置；
所述密封加壓出料裝置，其特征為:裝置元件連接部分由上至下依次連接的順序為卸料器50a、三通管51a卸料器50b ；
所述輸送系統(tǒng)，其特征為:密封加壓出料裝置出口后依次順序連接的設(shè)備為粉料輸送機52、受料倉斗54、輸送管道55 ;
所述密封加壓進料裝置，其特征為:裝置元件連接部分由下至上依次連接順序為卸料器50d、三通管51b、卸料器50c。
[0010]所述分離系統(tǒng)，其特征為:旋風(fēng)分離器進行顆粒與粉塵分離，布袋除塵器收塵排放，包括設(shè)備依次連接的順序為旋風(fēng)分離器60、布袋除塵器61、引風(fēng)機62、旋風(fēng)分離器出口管63、布袋除塵器出口管64組成、卸料器65。
[0011]所述一種密封系統(tǒng)，如圖6所示，其特征為:系統(tǒng)由氣源和組件組成，包括由依次連接的順序為壓縮氣體管道56、球閥53a、53b、53c、三通管51a、51b組成，外部高壓氣源氣體為空氣、N2、C02或其他工藝允許使用的氣體。
【附圖說明】
[0012]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的高溫高壓顆粒層過濾器裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的高溫高壓顆粒層過濾器裝置A-A剖面圖。
[0014]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的高溫高壓顆粒層過濾器裝置B-B剖面圖。
[0015]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的高溫高壓顆粒層過濾器裝置C-C剖面圖。
[0016]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的高溫高壓顆粒層過濾器裝置D-D剖面圖。
[0017]圖6示出發(fā)明裝置配套濾料再生方法圖。
[0018]附圖中標記如下:
布料倉一10、頂部封頭一11、上倉隔一12、進料管一13、布料耙轉(zhuǎn)軸孔一14、壓縮氣體進口一15、人孔一16、布料裝置一17、布料耙一17a、布料耙轉(zhuǎn)軸一17b、布料耙驅(qū)動裝置一17c、下料管圓孔一 18 ；凈煤氣倉一20、下倉隔一21、凈煤氣出口一22、下料管一23、過濾內(nèi)管圓孔一24;
粗煤氣倉一30、底部封頭一31、過濾內(nèi)管一32、出料管一33、闊口一33a、下管一33b、粗煤氣進口一34、底部圓孔一35 ;側(cè)壁一40 ;卸料器一50a、卸料器一50b、卸料器一50c、卸料器一50d、三通管一51a、三通管一51b、螺旋輸送機一52、球閥一53a、球閥一53b、受料倉斗一54、輸送管道一55、壓縮氣體管道一56 ;旋風(fēng)分離器一60、風(fēng)管一63、布袋除塵器一61、引風(fēng)機一62、布袋除塵器出口風(fēng)管一64、卸料器一65 ;顆粒濾料層自然堆積段一
&、b、Co
【具體實施方式】
[0019]所述高溫高壓顆粒層過濾器裝置，適合于煤化工、IGCC、PFBC、鍋爐等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中高溫高壓粗煤氣、煙氣的過濾和除塵，溫度范圍適用于800~1300°C，壓力范圍適用于
0.2—2.0Mpa 的煤氣。
[0020]顆粒濾料可采用為成型的球狀氧化鋁、氧化硅陶瓷微