CN101371960A - 布袋除尘方法的新应用及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种布袋除尘方法，在粗合成高气相比、高含灰量、温度在180℃～250℃、气压为0.2－3.0MPa的工况条件下的除尘应用，布袋装置箱体外部设置一个保温层，有效的解决了流化床煤制气装置出来的粗合成气中水蒸汽含量高而易凝结的技术问题，并同时克服了灰含量高，而容易导致袋料的堵塞的技术问题。对于本发明布袋除尘装置产生的直径为10－20μm具有***性的含煤尘气体，使用密相气力输送煤灰技术，有效地实现布袋除尘装置所排出的极细微的煤灰的密闭回收，并在安全连续地排出***。

Description

布袋除尘方法的新应用及其装置
技术领域
本发明涉及一种布袋除尘方法，特别涉及布袋除尘方法在流化床煤气化装置中的应用，以及实现上述应用的布袋除尘装置和密相气力输送装置。
背景技术
流化床煤气化炉生产的粗合成气必须经过冷却和除尘工艺，才能进入下阶段的脱硫和脱碳工艺，生产出合格的精合成气。现有公知技术中常用湿法除尘，但此法有严重的水的二次污染和水处理问题需要解决。例如，用水洗法除尘，洗出来的一次黑水经沉淀后，二次黑水还需生化处理。水洗后的黑水的生化处理设备和操作成本很高。水洗使用的板式换热器也极容易被湿的灰泥堵塞而仃车影响生产，因此要经常拆卸并使用化学试剂清洗。同时，黑水沉淀后的炭灰泥含有高水分，但湿炭泥很难在工业上再使用并作为三废必须加以处理。因此，迫切需要新的和改进的粗合成气除尘技术。
中国专利公开号CN2828056公开了一种高炉煤气布袋除尘***，用于高炉煤气的除尘。高炉煤气不含水汽，且含尘量小得多，但对含高量水蒸气的粗合成气相比(水汽量高达37％)，布袋除尘方法不能有效解决。高炉煤气含尘量在20克/立方米左右，只有流化床煤气化炉的粗煤气含尘量的十分之一。流化床的粗合成气中水蒸汽易凝结，加上灰含量高，被认为会导致袋料的堵塞，因此一般认为布袋除尘方法不适用于含高水蒸气的粗煤气的除尘应用。
现有公知流化床燃煤工艺中另一个常见的技术问题是粗合成气除尘后收集到的粉尘回收。除尘后收集到的粉尘需要加以回收，现有常用的方法为埋刮板器机械输送技术，这是常压下的工业技术，而煤气化生成的粗煤气都是在带压下除尘，无法使用。同时由于煤飞灰常为含高碳的煤灰并憎水，也难以应用喷水除灰烟尘的出灰装置。
气力输送技术装置亦已广泛应用于干粉料(如面粉，糖粉)的输送。但对于细微的(10微米)煤粉飞灰颗粒，含水蒸汽量高，易生成糊状物的情况，一般认为不适用气力输送技术装置从粗煤气中分离的煤粉灰的输送。
发明内容
针对流化床煤气化装置出来的粗合成气中水蒸汽含量高、灰含量高会导致袋料的堵塞的问题，本发明的目的在于提出一种布袋除尘方法的新应用及其装置，通过改进布袋除尘方法，使其可应用于流化床煤气化装置出来的粗合成气的净化和除尘。
本发明采用的布袋除尘方法，含尘的水煤气经总管和支管进入布袋除尘装置的各个除尘单元中，并穿过布袋的纤维孔隙，由布袋上口出去进入净煤气支管，粉尘则被布袋所阻吸附在布袋的***。
本发明实现了上述布袋除尘方法首次在粗合成气高气相比(水汽量比高达37％)的工况下的除尘应用，也实现了在高含灰量(含尘100g/nm3)、温度在180℃～250℃范围、压强为(0.2-3.0)Mpa的工况下的除尘应用。本发明第一次实现了布袋除尘方法在上述高温、高含水量的、高压、高含尘量工况下的成功应用。
为了成功实现布袋除尘方法在上述工况下的除尘应用，本发明采用了对已有布袋除尘装置进行了改进，本发明采用改进的技术方案是在布袋装置箱体外部设置一个保温层，使布袋内温度保持在180℃～250℃，有效的解决了流化床煤制气装置出来的粗合成气中水蒸汽含量高而易凝结的技术问题，并同时克服了灰含量高，而容易导致袋料的堵塞的技术问题，有效地实现了布袋除尘方法在高气相比(水汽量比高达37％)、高含灰量(含尘100g/nm3)、压强为(0.2-3.0Mpa)的工况下的首次除尘应用。
布袋除尘装置除尘产生的具有***性的含煤尘气体，其煤尘颗粒非常细小(直径为10-20μm)，运用气力输送装置回收一直是在煤化学工业中难题。为了解决上述技术问题，本发明的布袋除尘装置包括一种密相气力输送煤灰***，在一定压力(0.2-3.0Mpa)下输送，所述密相气力输送煤灰***外部设置有保温层，有效地用于输送布袋除尘装置所排出的极细微(10-20μm)的煤灰的密闭回收，第一次实现密相气力输送煤灰***输送直径为10-20μm的煤尘的应用，并安全连续地排出***。采用本方法也减少了阀门的使用数量，尤其不需使用星型给料阀，该阀在稀相气力输送中是必须的，但其因耐压力程度经常不够而漏气喷灰。
本发明之装置是煤炭化学工业中第一次成功使用布袋除尘工艺。使用本发明布袋除尘器排出来的干煤灰可直接使用于水泥制造工业和其他工业中，有较高的使用价值。本发明工艺同时能减少湿法工艺产生黑水的二次污染。本发明之布袋除尘器在煤化学工业中第一次成功地安全连续处理了高水蒸气含量(37％)的粗合成煤气(含尘100g/nm3)生成净合成煤气(含尘10mg/nm3)，粉尘回收率可达99.5％。为煤制气和煤制油工业开创了一条新路。
本发明不仅解决了工业中的安全与连续生产问题，和湿法相比本发明之工艺可节能50％。
附图说明
图1是本发明布袋除尘方法的流程图；
图2是本发明密相气力输送***的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
参见图1，本发明除尘方法涉及入气口1、出气口2、已知技术的布袋除尘器3，以及灰锁斗4和煤灰出口组成的粗合成煤气除尘装置，本发明的第一种实施方式为装置外部设置一个保温层5。
完整的除尘过程如下：粗合成煤气经入气口1直接进入布袋除尘装置的各个除尘单元中。粗合成煤气进入单元内，并穿过布袋纤维的孔隙，由布袋上口出去进入出气口2，粉尘则被布袋所阻吸附在布袋的***，有的经过相互碰撞落入灰斗中。随着时间推移布袋***的吸附层增厚并产生阻力，流化床的粗合成气中水蒸汽含量高，易凝结，加上灰含量高，会导致袋料的堵塞。由于布袋装置箱体外部一个保温层5的存在，其保证布袋内温度保持在180℃～250℃范围之内，使过滤效率下降到规定值时，此时关闭粗合成煤气进入该单元体的支管阀门，向布袋内喷吹一定压力和流量的反吹气体如氮气，对布袋***吸附层进行急速冲刷，把吸附层的粉尘吹落入灰锁斗4中，布袋又恢复原有透气度及粗煤气穿透力和除尘功能。此时关闭氮气源停止清灰，重新开始下一轮的煤气过滤。
在多个除尘单元中，一些进行煤气过滤，一些则停止煤气过滤并进行反吹清尘。除了定时操作方法外，清灰程序的启动是由灰袋内外吸附层的阻力降而决定。随着清灰过程的进展，布袋表面吸附的灰量增加，灰袋内外的阻力降也增加。当阻力降达到一个预定值时，清灰过程启动。
如图2所示，本发明的密相气力输送***包括煤灰进口6、灰锁斗4、压力平衡管7、煤灰发送罐8、煤灰出口9以及装置箱体外的一个保温层10；
其操作程序为煤灰发送罐连续运行装料和输送顺序，将物料送到煤灰出口9。煤灰发送罐8到输送管线的实心阀和小孔排风阀关闭。煤灰发送罐8的空气喷嘴电磁阀根据“充气开”，“充气关”定时器的时间进行脉冲操作。
如果煤灰发送罐8的压力小于或等于输送压力减去发送罐的偏移压力21kPa，开始清扫物料煤灰发送罐和输送管，随着煤灰发送罐压力升高。当压力高于或等于21kPa，主气体电磁阀失电，气体喷嘴电磁阀关闭，煤灰发送罐8到锁斗的排风阀打开。当煤灰发送罐至锁斗4的排风阀被打开时，物料由锁斗重力下料送到煤灰发送罐8。当煤灰发送罐8的物料位达到高料位时，平衡计时器(5秒)开始计时，煤灰发送罐8通过关闭的发送罐小孔排风阀按控制比率来平衡补偿锁斗气压。煤灰发送罐8至输送管线的小孔排风阀调节发送罐的压力，21kPa是压力的平衡点，当达到21kPa时，释压5秒钟，煤灰发送罐的装料完成。随后，计时器开始工作，煤灰发送罐开始释压过程，煤灰发送罐通过输送管释压(设为正常卸压时间的2倍)。当煤灰发送罐压力降到21kPa，压力低计时器(5秒)启动。释压过程是通过煤灰发送罐入口阀和发送罐至锁斗的实心排风阀关闭来完成。当发送罐入口阀和煤灰发送罐至锁斗的小孔排风阀关闭时，发送罐至输送管线的实心排风阀打开，并且“释压过长计时器”(设置时间为正常释压的2倍)开始计时。当发送罐至输送管线的实心排风阀打开，“释压计时器”开始计时。如果在压力低计时器到时，释压过长计时器到点，发送罐压力超过报警(非紧急)产生，发送罐继续释压。当压力低计时器到时间时，发送罐实心排风到输送管路的阀和小孔排风到输送管路的阀打开，煤灰出口9关闭。发送罐减压，开始下一周期的清扫物料煤灰发送罐8和输送管，传输循环完成。

Claims (8)

1.一种布袋除尘方法，含尘的粗合成煤气经入气口(1)进入布袋除尘装置的各个除尘单元中，并穿过布袋(3)的纤维孔隙，由布袋(3)上口出去进入净煤气支管，粉尘则被布袋所阻吸附在布袋的***，在其特征在于：该布袋除尘方法在水汽量高达37％的高水蒸气含量的粗合成煤气中的除尘应用。
2.如权利要求1所述的布袋除尘方法，其特征在于：所述布袋除尘方法在含尘量高达100g/nm3的高含尘量的粗合成煤气中的除尘应用。
3.如权利要求2所述的布袋除尘方法，其特征在于：所述布袋除尘方法在温度为180℃～250℃的粗合成煤气中的除尘应用。
4.如权利要求3所述的布袋除尘方法，其特征在于：所述除尘袋式方法在压力为0.2-3.0Mpa的粗合成煤气中的除尘应用。
5.一种实现权利要求1-4任何一项权利要求所述的布袋除尘方法在流化床煤气化装置中应用的布袋除尘装置，由若干个除尘单元组成，每个除尘单元包括箱体、盖板、灰斗、花格板、布袋、荒煤气支管、布袋清灰反吹气输送管和喷吹管、净煤气输出管所；其中，箱体下方与灰斗相连，盖板处于箱体顶部，花格板处于单元体上部，布袋则支撑在花格板上口朝上，粗水煤气支管与粗水煤气总管相连，粗水煤气支管伸入箱体内和喷口朝下，净煤气支管与净煤气总管相连；布袋清灰反吹气输送支管与反吹气总管相连，另一端与喷吹管相连，喷吹管的喷口处于布袋口的上方，喷吹管用于布袋的清灰；其特征在于：所述装置为布袋装置箱体外部设置一个保温层(5)。
6.如权利要求5所述的布袋除尘装置，其特征在于：该除尘装置包括一个密相气力输送***。
7.如权利要求6所述的布袋除尘装置，其特征在于：所述密相气力输送***可输送的细煤粉尘直径为10-20μm。
8.如权利要求6或7所述的布袋除尘装置，其特征在于：所述密相气力输送***外部设置有保温层。
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