一種高溫氣體除塵裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于高溫除塵技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高溫氣體除塵裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前我國(guó)大氣環(huán)境形勢(shì)十分嚴(yán)峻，大范圍霧霾天氣頻發(fā)，局部地區(qū)酸雨現(xiàn)象嚴(yán)重，以細(xì)顆粒、氮氧化物、硫化物等為特征的大氣污染問(wèn)題日益凸顯，對(duì)人體健康和環(huán)境質(zhì)量造成了巨大危害，嚴(yán)重制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在燃煤發(fā)電、水泥建材等工業(yè)窯爐排放高溫?zé)煔獾闹卫沓蔀槭滓鉀Q的問(wèn)題之一。
[0003]燃煤發(fā)電、水泥建材等行業(yè)一般采用靜電除塵或袋式除塵技術(shù)來(lái)進(jìn)行去除煙氣中的固體顆粒物；選擇SCR(選擇性催化還原)脫硝技術(shù)來(lái)去除氮氧化物；選擇鈣法濕式脫硫技術(shù)來(lái)去除煙氣中的硫化物。以燃煤電廠(chǎng)為例，環(huán)保配套設(shè)施具體流程如圖2。其中SCR脫硝裝置置于環(huán)保配套設(shè)置中的第一個(gè)，使用溫度為350-400°C，這個(gè)位置的煙氣中含有大量灰分、雜質(zhì)和微量重金屬等，使得敏感的脫硝催化劑承受著易堵塞、易中毒等惡劣環(huán)境。
[0004]高溫除塵技術(shù)具有如下特點(diǎn):所需凈化的含塵氣體溫度高，一般在300°C以上；顆粒細(xì)，一般在20 μ m以下，甚至為亞微米級(jí)；凈化標(biāo)準(zhǔn)高，要求出口濃度一般為10mg / Nm3?30mg / Nm3，甚至在 5 mg / Nm3以下。
[0005]目前的電除塵器，已能處理高溫?zé)煔?350°C以下)。其不僅處理氣量大，每小時(shí)可以處理105?106 Nm3的煙氣量，氣體通過(guò)電除塵器的壓降一般不大于200Pa，但是電除塵器不易適應(yīng)操作條件的各種變化，應(yīng)用范圍不僅受到固體顆粒比電阻的限制，而且鋼材消耗量很大，對(duì)制造、安裝和操作要求也很高，綜合比較下來(lái)，造價(jià)較高，運(yùn)行不能穩(wěn)定。同時(shí)，電除塵器除塵效率只能達(dá)到99%，不能保證徹底達(dá)標(biāo)排放。
[0006]袋式除塵器具有收塵效率高、能耗低、流程簡(jiǎn)單、投資少、適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，但袋式過(guò)濾器的主要缺點(diǎn)是:應(yīng)用范圍受濾料的耐溫、耐腐蝕性能的限制，一般僅限于250°C以下；不適于粘附性強(qiáng)及吸濕性強(qiáng)的粉塵，而且氣體溫度不能低于露點(diǎn)溫度，否則會(huì)發(fā)生結(jié)霧而堵塞濾袋，濾袋易損壞需經(jīng)常更換，且占地面積也比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是:解決傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電、水泥建材等工業(yè)窯爐排放高溫?zé)煔獾某龎m過(guò)程中需要先進(jìn)行脫硝、再用袋式過(guò)濾器進(jìn)行除塵而導(dǎo)致的脫硝催化劑中毒、易受到污染的問(wèn)題，主要是通過(guò)無(wú)機(jī)濾芯作為過(guò)濾元件，改變除塵、脫硝的工藝流程來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0008]技術(shù)方案如下:
[0009]一種高溫氣體除塵裝置，包括有依次連接的換熱器、無(wú)機(jī)濾芯除塵器、脫硝系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)。
[0010]所述的無(wú)機(jī)濾芯除塵器的濾芯材質(zhì)是金屬或者陶瓷。
[0011]所述的無(wú)機(jī)濾芯除塵器的結(jié)構(gòu)是:外部為殼體，在殼體的內(nèi)部設(shè)置有無(wú)機(jī)濾芯，在殼體的上側(cè)設(shè)置凈化氣腔，凈化氣腔與無(wú)機(jī)濾芯的滲透?jìng)?cè)相連通，且無(wú)機(jī)濾芯的滲透?jìng)?cè)通過(guò)密封部件與殼體的內(nèi)腔相隔開(kāi)，在殼體上還設(shè)置有原料氣進(jìn)口，在凈化氣腔上還設(shè)置有凈化氣出口。
[0012]無(wú)機(jī)濾芯的平均孔徑范圍是0.5?5 μπι。
[0013]所述的無(wú)機(jī)濾芯的透過(guò)側(cè)還連接有脈沖氣管道。
[0014]所述的脈沖氣管道上還設(shè)置有閥門(mén)。
[0015]所述的殼體的底部還設(shè)置有收集槽。
[0016]所述的脈沖氣管道上還設(shè)置有旁路，旁路的出口位于殼體的腔體內(nèi)，旁路的出口的朝向無(wú)機(jī)濾芯的表面。
[0017]所述的旁路的出口的排氣方向與無(wú)機(jī)濾芯表面的夾角范圍是30?60°。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型提供的除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是傳統(tǒng)的除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是無(wú)機(jī)濾芯過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中，1、鍋爐；2、換熱器；3、無(wú)機(jī)濾芯除塵器；4、脫硝系統(tǒng)；5、脫硫系統(tǒng)；6、煙囪；7、袋式除塵器；8、無(wú)機(jī)濾芯；9、殼體；10、收集槽；11、凈化氣出口 ； 12、原料氣進(jìn)口 ；13、凈化氣腔；14、脈沖氣管道；15、閥門(mén)；16、旁路；17、出口。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
[0023]本實(shí)用新型提供的除塵裝置的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，在鍋爐1的煙氣排出口上，依次通過(guò)換熱器2、無(wú)機(jī)濾芯除塵器3、脫硝系統(tǒng)4、脫硫系統(tǒng)5的連接之后，再連接于煙囪6進(jìn)行排空。換熱器2的作用是將煙氣的溫度降低，并且將煙氣中的溫度換熱給其它的需要加熱升溫的物料，無(wú)機(jī)濾芯除塵器3的濾芯材質(zhì)為無(wú)機(jī)材料，例如陶瓷或者金屬，它的作用是去除高溫?zé)煔庵械姆蹓m等，脫硝系統(tǒng)4的作用是通過(guò)在催化劑的作用下，將煙氣中氮氧化物進(jìn)行去除，而脫硫系統(tǒng)5的作用是去除煙氣中的硫氧化物，經(jīng)過(guò)除塵、脫硫、脫硝后的煙氣經(jīng)過(guò)煙囪6排空。
[0024]傳統(tǒng)的除塵裝置的結(jié)構(gòu)如圖2所示，與圖1的區(qū)別在于:煙氣的溫度過(guò)高，不能首先經(jīng)過(guò)袋式除塵器7的除塵，而只能先經(jīng)過(guò)脫硝系統(tǒng)4、換熱器2之后，才能用于除塵，而SCR脫硝裝置使用溫度為350?400°C，這個(gè)位置的煙氣中含有大量灰分、雜質(zhì)和微量重金屬等，使得敏感的脫硝催化劑承受著易堵塞、易中毒等惡劣環(huán)境。采用如圖1所示的裝置時(shí)，將除塵裝置置于脫硝裝置之前，避免脫硝催化劑承受惡劣環(huán)境，極大延長(zhǎng)催化劑的使用壽命，而且環(huán)保配套設(shè)備無(wú)需另行安裝布袋與靜電除塵器，避免了布袋更換頻繁、靜電除塵器電費(fèi)昂貴等問(wèn)題；選用用陶瓷或金屬材質(zhì)作為高溫除塵的濾料，陶瓷濾芯與金屬濾芯具有耐高溫、耐腐蝕、耐清洗、機(jī)械強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不變形、使用壽命長(zhǎng)等突出優(yōu)點(diǎn)。
[0025]更進(jìn)一步地說(shuō)，無(wú)機(jī)濾芯除塵器3的結(jié)構(gòu)如圖3中所示，外部為殼體9，在殼體9的內(nèi)部設(shè)置有無(wú)機(jī)濾芯8，在殼體9的上側(cè)設(shè)置凈化氣腔13，凈化氣腔13與無(wú)機(jī)濾芯9的滲透?jìng)?cè)相連通，且無(wú)機(jī)濾芯9的滲透?jìng)?cè)通過(guò)密封部件18與殼體9的內(nèi)腔相隔開(kāi)，在殼體9上還設(shè)置有原料氣進(jìn)口 12，在凈化氣腔13上還設(shè)置有凈化氣出口 11。
[0026]在使用的過(guò)程中，高溫氣體從原料氣進(jìn)口 12進(jìn)入至殼體9的內(nèi)腔中，由于氣體中的灰塵受到無(wú)機(jī)濾芯9和密封部件18的攔截，灰塵會(huì)截留于無(wú)機(jī)濾芯8的截留側(cè)，在圖中所示的是在過(guò)濾管的外壁上，而凈化后的空氣進(jìn)入至無(wú)機(jī)濾芯8的截留側(cè)，在圖中所示的是管內(nèi)側(cè)，進(jìn)而進(jìn)入至凈化氣腔13，最后由凈化氣出口 11排出。操作過(guò)程中，殼體9內(nèi)為微負(fù)壓。
[0027]這里所用的無(wú)機(jī)濾芯8的材質(zhì)可以選自陶瓷或者金屬(不銹鋼、鈦等)，這里的陶瓷可以選自作為構(gòu)成陶瓷多孔介質(zhì)的材料，能夠從現(xiàn)有公知的陶瓷材料中適當(dāng)選擇。例如，可以使用氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化硅、氧化鈦、氧化鈰、氧化釔，鈦酸鋇等氧化物類(lèi)材料；堇青石、多鋁紅柱石、鎂橄欖石、塊滑石、硅鋁氧氮陶瓷、鋯石、鐵酸鹽等復(fù)合氧化物類(lèi)材料；氮化硅，氮化鋁等氮化物類(lèi)材料；碳化硅等碳化物類(lèi)材料；羥基磷灰石等氫氧化物類(lèi)材料；碳、硅等元素類(lèi)材料；或者含有它們的兩種以上的無(wú)機(jī)復(fù)合材料等。還可以使用天然礦物(粘土、粘土礦物、啕渣、硅砂、陶石、長(zhǎng)石、白砂)或高爐爐渣、飛灰等。
[0028]無(wú)機(jī)濾芯8的結(jié)構(gòu)可以是非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)在支撐層上還設(shè)置一層分離層，支撐層為平均孔徑較大的支撐體以保證濾管的強(qiáng)度，在支撐體外表面覆加一層平均孔徑較小的分離層，以提高分離精度并實(shí)現(xiàn)表層過(guò)濾。無(wú)機(jī)濾芯8的形狀一般為管狀，如圖3中所示的，分離層在管外層，而支撐層處于管內(nèi)側(cè)，呈一端封閉、一端開(kāi)口的圓筒形結(jié)構(gòu)。
[0029]在一個(gè)實(shí)施方式中，高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)微孔濾管壁由外向內(nèi)流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)過(guò)濾，在濾管外表面形成粉塵層，當(dāng)粉塵量達(dá)到一定程度時(shí)，采用脈沖氣體對(duì)濾芯進(jìn)行周期性清灰。在凈化氣腔13上還設(shè)置有脈沖氣管道14，在脈沖氣管道14上還設(shè)置閥門(mén)15，當(dāng)濾芯的表面積累一定程度的粉塵時(shí)，打開(kāi)閥門(mén)15，高壓氣會(huì)反沖進(jìn)濾芯的截留側(cè)，使在管外壁積累的粉塵被吹落，恢復(fù)濾芯的過(guò)濾性能。反吹的壓力可以在0.1?2bar之間。
[0030]在另一個(gè)實(shí)施方式中，在殼體9的底部還設(shè)置有收集槽10，它的作用是收集吹落的粉塵，并定期排放。
[0031]在另一個(gè)實(shí)施方式中，在脈沖氣管道上還設(shè)置有旁路，旁路的出口位于殼體8的腔體內(nèi)，旁路16的出口 17的朝向無(wú)機(jī)濾芯8的表面。當(dāng)打開(kāi)閥門(mén)15時(shí)，反沖氣會(huì)從無(wú)機(jī)濾芯8的滲透?jìng)?cè)吹向截留側(cè)，也會(huì)由旁路16吹向無(wú)機(jī)濾芯8的表面。從無(wú)機(jī)濾芯8的滲透?jìng)?cè)吹向截留側(cè)的氣體可以使粉塵松動(dòng)，而旁路16吹向無(wú)機(jī)濾芯8表面的氣體可以進(jìn)一步地將松動(dòng)的粉塵吹下，除塵效果更好。特別地，旁路的出口的排氣方向與濾芯表面的夾角范圍是30?60°，以這樣的角度吹掃時(shí)，去除積累的粉塵的效果更好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高溫氣體除塵裝置，其特征在于，包括有依次連接的換熱器(2)、無(wú)機(jī)濾芯除塵器(3)、脫硝系統(tǒng)(4)、脫硫系統(tǒng)(5);所述的無(wú)機(jī)濾芯除塵器(3)的結(jié)構(gòu)是:外部為殼體(9)，在殼體(9)的內(nèi)部設(shè)置有無(wú)機(jī)濾芯(8)，在殼體(9)的上側(cè)設(shè)置凈化氣腔(13)，凈化氣腔(13)與無(wú)機(jī)濾芯(8)的滲透?jìng)?cè)相連通，且無(wú)機(jī)濾芯(8)的滲透?jìng)?cè)通過(guò)密封部件(18)與殼體(9)的內(nèi)腔相隔開(kāi)，在殼體(9)上還設(shè)置有原料氣進(jìn)口(12)，在凈化氣腔(13)上還設(shè)置有凈化氣出口(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣體除塵裝置，其特征在于:所述的無(wú)機(jī)濾芯除塵器(3)的濾芯材質(zhì)是金屬或者陶瓷。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣體除塵裝置，其特征在于:無(wú)機(jī)濾芯8的平均孔徑范圍是0.5?5 μ m。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣體除塵裝置，其特征在于:所述的無(wú)機(jī)濾芯(8)的透過(guò)側(cè)還連接有脈沖氣管道(14)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫氣體除塵裝置，其特征在于:所述的脈沖氣管道(14)上還設(shè)置有閥門(mén)(15)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣體除塵裝置，其特征在于:所述的殼體(9)的底部還設(shè)置有收集槽(10)。 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫氣體除塵裝置，其特征在于:所述的脈沖氣管道(14)上還設(shè)置有旁路(16)，旁路(16)的出口(17)位于殼體(9)的腔體內(nèi)，旁路(16)的出口(17)的朝向無(wú)機(jī)濾芯(8)的表面。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于高溫除塵技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高溫氣體除塵裝置。主要是采用具有雙層或多層結(jié)構(gòu)的外濾式陶瓷膜與金屬膜為過(guò)濾元件，制備高溫除塵裝置，用于燃煤電廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)等行業(yè)的環(huán)保配套設(shè)施中。因陶瓷與金屬濾芯具有耐高溫、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)勢(shì)，在具體環(huán)保配套設(shè)施中，安裝于脫硝裝置之前，本實(shí)用新型提供的裝置可以提高燃煤電廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)脫硝效率，提高脫硝催化劑的使用壽命，減少環(huán)保配套設(shè)施的投資與運(yùn)行成本。
【IPC分類(lèi)】B01D46/00, B01D53/50, B01D53/86, B01D53/56
【公開(kāi)號(hào)】CN205042256
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520553790
【發(fā)明人】彭文博, 沈云進(jìn), 朱軍, 吳金剛, 張桂花, 鄧唯, 張建嵩, 張宏, 范克銀, 閆勇, 倫文山, 陸麗芳
【申請(qǐng)人】江蘇久吾高科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年7月28日