一種內置顆粒床和管式過濾器的粉煤熱解除塵系統技術方案

本實用新型專利技術屬于煤炭分質梯級利用領域，主要涉及一種粉煤熱解過程中的除塵系統。本實用新型專利技術針對現有技術的不足，設計并開發了一種內置顆粒床和管式過濾器的粉煤熱解除塵系統，本實用新型專利技術結合反應器本身的特點，采用內置顆粒床對熱解氣進行初步除塵處理，經顆粒床初步除塵后的熱解氣進入管式過濾器進行二次除塵，并利用熱解半焦作為過濾料，使用的濾材易再生，從而能夠低成本、高效率的解決粉煤熱解氣的除塵難題。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于煤炭分質梯級利用領域，主要涉及一種粉煤熱解過程中的除塵系統。
技術介紹
低階煤分質梯級利用是我國十三五煤化工的重要領域，特別是針對我國大量的低階粉煤，如何有效利用成為研究的重點。采取熱解技術把低階煤油氣拿出來，剩下的半焦再去發電或作為氣化原料，與煤氣化技術對比，投資小，水耗低，是我國提倡的煤炭清潔高效利用的技術路徑。但粉煤熱解過程中，熱解氣攜帶大量的粉塵顆粒，粉煤熱解過程中熱解粉焦和熱解油氣的高溫在線分離是該工藝遇到的主要技術難題之一。粉煤在中、低溫熱解過程中產生的含塵熱解氣體溫度高、易相變。熱解粉焦和熱解油氣高溫在線分離效果不理想，最終導致煤焦油中的固含量偏高，油品質量較差，無法滿足煤焦油進一步深加工的質量指標。目前，粉煤的熱解技術主要有顆粒除塵過濾器和熱解氣除塵裝置等。然而，經過熱解技術得到的粉煤熱解粉焦和熱解油氣組分極為復雜、煤焦油中的固含量偏高、油品質量較差等缺點使得其難以直接利用和儲存，難以工業化應用。粉煤熱解過程中含塵熱解氣的除塵技術及關鍵設備的開發研究，已經成為煤炭中低溫熱解領域亟待開發的課題之一。
技術實現思路
本技術針對現有技術的不足，設計并開發了一種內置顆粒床和管式過濾器的粉煤熱解除塵系統，本技術結合反應器本身的特點，采用內置顆粒床對熱解氣進行初步除塵處理，經顆粒床初步除塵后的熱解氣進入管式過濾器進行二次除塵，并利用熱解半焦作為過濾料，使用的濾材易再生，從而能夠低成本、高效率的解決粉煤熱解氣的除塵難題。為解決上述技術問題，本技術采用的技術方案為：本技術提供了一種粉煤熱解除塵系統，包括：熱解反應器、顆粒床和管式過濾器，所述顆粒床設置在所述熱解反應器內，位于所述熱解反應器下部且固定連接于所述熱解反應器的側壁上，并且設置在所述熱解反應器的熱解氣出口的前端；其中：所述顆粒床包括集料器、進氣端、出氣端和顆粒床出口，所述集料器傾斜設置于所述顆粒床的上部，所述集料器的上端與所述熱解反應器的側壁連接，所述集料器的下端與所述出氣端連接，用于把所述熱解反應器產生的半焦顆粒匯集流入所述顆粒床中；所述進氣端為進氣柵板結構，所述進氣柵板結構包括進氣柵板和多個第一折流板，所述第一折流板的一端與所述進氣柵板連接，另一端沿右下方方向延伸作為自由端，相鄰的所述第一折流板的自由端之間的間隔形成所述進氣柵板的開口，使得在所述進氣柵板的開口處形成的折流往右下方方向流動；所述出氣端為出氣柵板結構，所述出氣柵板結構包括出氣柵板和多個第二折流板，所述第二折流板的一端與所述出氣柵板連接，另一端沿左下方方向延伸作為自由端，相鄰的所述第二折流板的自由端之間的間隔形成所述出氣柵板的開口，使得在所述出氣柵板的開口處形成的折流往右上方方向流動；所述管式過濾器設置在所述熱解反應器的外部，與所述熱解反應器的熱解氣出口連通，其包括過濾管、伴熱器和吹掃再生裝置，所述過濾管設置在所述管式過濾器的內部，用于對所述顆粒床排出的熱解氣進行進一步除塵處理；所述伴熱器外包著所述過濾管，用于加熱所述過濾管；所述吹掃再生裝置設置在所述管式過濾器的上部，所述吹掃再生裝置分別與所述過濾管和所述伴熱器連通。根據本技術的實施例，所述第一折流板與豎直線的夾角為15-60度，所述第二折流板與豎直線的夾角為15-60度。根據本技術的實施例，所述顆粒床為平板式結構，所述集料器為集料板；所述顆粒床出口設置在所述顆粒床的下部，并且插入到所述熱解氣反應器的出料系統的出料半焦中，并且，通過所述熱解反應器出料量來控制所述顆粒床內半焦顆粒的移動速度。根據本技術的實施例，所述管式過濾器還包括集氣管和油氣收集系統，所述集氣管與所述過濾管連通，用于收集所述過濾管中的凈熱解氣，所述油氣收集系統與所述集氣管連通，用于回收焦油。根據本技術的實施例，所述吹掃再生裝置包括吹掃氣加熱器和蓄熱式輻射管，所述吹掃氣加熱器分別和所述伴熱器和所述過濾管連通，用于提供高溫氣體。根據本技術的實施例，所述過濾管垂直于所述管式過濾器的高度方向呈多層分布，每層具有多根沿豎直方向布置的所述過濾管，優選的，所述過濾管的壁厚小于5mm，同時孔隙率大于30%，優選的，所述過濾管可以采取微孔陶瓷過濾器或金屬燒結過濾管；并且，所述過濾管設有吹掃氣閥門，用于控制所述吹掃再生裝置產生的吹掃氣進入所述過濾管，優選的，當所述管式過濾器進出口壓力差超過設定值時，所述吹掃氣閥門就會開啟，使得所述吹掃再生裝置產生的吹掃氣進入所述過濾管。根據本技術的實施例，熱解氣經過所述進氣柵板結構和所述出氣柵板結構的流速為0.05-0.5m/s，所述進氣端和所述出氣端的間距為50-300mm。根據本技術的實施例，所述熱解反應器包括：進料口、熱解氣出口、出料口和蓄熱式輻射管，所述進料口設置在所述熱解反應器的頂壁上，所述熱解氣出口設置在所述熱解室的側壁上，所述蓄熱式輻射管沿所述反應器的高度方向多層布置，每層具有多根沿水平方向布置的所述蓄熱式輻射管。本技術的有益效果在于：（1）本技術提供的粉煤熱解除塵系統具有耐高溫的優點，能夠在500～600℃的高溫下正常工作；（2）本技術提供的粉煤熱解除塵系統具有良好的保溫效果和抗腐蝕性，能夠有效地預防熱解氣中可冷凝氣體由于溫度變化生成含粉塵焦油導致其黏附在除塵設備上，從而，能夠有效地避免在高溫條件下加速設備老化甚至使其失去作用；（3）本技術提供的粉煤熱解除塵系統中的熱解氣在除塵器中停留時間短，能夠在最短的時間內除去熱解氣中夾帶的粉塵，有效避免了熱解氣在除塵設備中發生二次裂解等副反應，保證了焦油品質；（4）本技術提供的粉煤熱解除塵系統結合反應器本身的特點，采用內置顆粒床對熱解氣進行初步除塵處理，經顆粒床初步除塵后的熱解氣進入管式過濾器進行二次除塵，并利用熱解半焦作為過濾料，使用的濾材易再生，從而能夠低成本、高效率的解決粉煤熱解氣的除塵難題。附圖說明圖1為本技術粉煤熱解除塵系統的結構圖。圖2為本技術顆粒床的結構圖。其中，1、進料口，2、熱解反應器，3、蓄熱式輻射管，4、顆粒床，41、集料器，42、進氣端，43、出氣端，44、顆粒床出口，45、進氣柵板，46、第一折流板，47、出氣柵板，48、第二折流板，5、熱解氣出口，6、出料口，7、管式過濾器，71、過濾管，72、伴熱器，73、吹掃再生裝置，731、吹掃氣加熱器，732、蓄熱式輻射管，74、集氣管。具體實施方式下面詳細描述本技術的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本技術，而不能理解為對本技術的限制。在本技術的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“左”、“右”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本技術的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種粉煤熱解除塵系統，其特征在于，包括：熱解反應器、顆粒床和管式過濾器，所述顆粒床設置在所述熱解反應器內，位于所述熱解反應器下部且固定連接于所述熱解反應器的側壁上，并且設置在所述熱解反應器的熱解氣出口的前端；其中：所述顆粒床包括集料器、進氣端、出氣端和顆粒床出口，所述集料器傾斜設置于所述顆粒床的上部，所述集料器的上端與所述熱解反應器的側壁連接，所述集料器的下端與所述出氣端連接，用于把所述熱解反應器產生的半焦顆粒匯集流入所述顆粒床中；所述進氣端為進氣柵板結構，所述進氣柵板結構包括進氣柵板和多個第一折流板，所述第一折流板的一端與所述進氣柵板連接，另一端沿右下方方向延伸作為自由端，相鄰的所述第一折流板的自由端之間的間隔形成所述進氣柵板的開口，使得在所述進氣柵板的開口處形成的折流往右下方方向流動；所述出氣端為出氣柵板結構，所述出氣柵板結構包括出氣柵板和多個第二折流板，所述第二折流板的一端與所述出氣柵板連接，另一端沿左下方方向延伸作為自由端，相鄰的所述第二折流板的自由端之間的間隔形成所述出氣柵板的開口，使得在所述出氣柵板的開口處形成的折流往右上方方向流動；所述管式過濾器設置在所述熱解反應器的外部，與所述熱解反應器的熱解氣出口連通，其包括過濾管、伴熱器和吹掃再生裝置，所述過濾管設置在所述管式過濾器的內部，用于對所述顆粒床排出的熱解氣進行進一步除塵處理；所述伴熱器外包著所述過濾管，用于加熱所述過濾管；所述吹掃再生裝置設置在所述管式過濾器的上部，所述吹掃再生裝置分別與所述過濾管和所述伴熱器連通。...

【技術特征摘要】
1.一種粉煤熱解除塵系統，其特征在于，包括：熱解反應器、顆粒床和管式過濾器，所述顆粒床設置在所述熱解反應器內，位于所述熱解反應器下部且固定連接于所述熱解反應器的側壁上，并且設置在所述熱解反應器的熱解氣出口的前端；其中：所述顆粒床包括集料器、進氣端、出氣端和顆粒床出口，所述集料器傾斜設置于所述顆粒床的上部，所述集料器的上端與所述熱解反應器的側壁連接，所述集料器的下端與所述出氣端連接，用于把所述熱解反應器產生的半焦顆粒匯集流入所述顆粒床中；所述進氣端為進氣柵板結構，所述進氣柵板結構包括進氣柵板和多個第一折流板，所述第一折流板的一端與所述進氣柵板連接，另一端沿右下方方向延伸作為自由端，相鄰的所述第一折流板的自由端之間的間隔形成所述進氣柵板的開口，使得在所述進氣柵板的開口處形成的折流往右下方方向流動；所述出氣端為出氣柵板結構，所述出氣柵板結構包括出氣柵板和多個第二折流板，所述第二折流板的一端與所述出氣柵板連接，另一端沿左下方方向延伸作為自由端，相鄰的所述第二折流板的自由端之間的間隔形成所述出氣柵板的開口，使得在所述出氣柵板的開口處形成的折流往右上方方向流動；所述管式過濾器設置在所述熱解反應器的外部，與所述熱解反應器的熱解氣出口連通，其包括過濾管、伴熱器和吹掃再生裝置，所述過濾管設置在所述管式過濾器的內部，用于對所述顆粒床排出的熱解氣進行進一步除塵處理；所述伴熱器外包著所述過濾管，用于加熱所述過濾管；所述吹掃再生裝置設置在所述管式過濾器的上部，所述吹掃再生裝置分別與所述過濾管和所述伴熱器連通。2.如權利要求1中所述的粉煤熱解除塵系統，其特征在于，所述第一折流板與豎直線的夾角為15-60度，所述第二折流板與豎直線的夾角為15-60度。3.如權利要求1中所述的粉煤熱解除塵系統，其特征在于，所述顆粒床為平板式結構，所述集料器為集料板；所述顆粒床出口設置在所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳水渺，肖磊，薛遜，姜朝興，吳道洪，
申請(專利權)人：北京神霧環境能源科技集團股份有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11