一种内置颗粒床和管式过滤器的粉煤热解除尘系统技术方案

本实用新型专利技术属于煤炭分质梯级利用领域，主要涉及一种粉煤热解过程中的除尘系统。本实用新型专利技术针对现有技术的不足，设计并开发了一种内置颗粒床和管式过滤器的粉煤热解除尘系统，本实用新型专利技术结合反应器本身的特点，采用内置颗粒床对热解气进行初步除尘处理，经颗粒床初步除尘后的热解气进入管式过滤器进行二次除尘，并利用热解半焦作为过滤料，使用的滤材易再生，从而能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于煤炭分质梯级利用领域，主要涉及一种粉煤热解过程中的除尘系统。
技术介绍
低阶煤分质梯级利用是我国十三五煤化工的重要领域，特别是针对我国大量的低阶粉煤，如何有效利用成为研究的重点。采取热解技术把低阶煤油气拿出来，剩下的半焦再去发电或作为气化原料，与煤气化技术对比，投资小，水耗低，是我国提倡的煤炭清洁高效利用的技术路径。但粉煤热解过程中，热解气携带大量的粉尘颗粒，粉煤热解过程中热解粉焦和热解油气的高温在线分离是该工艺遇到的主要技术难题之一。粉煤在中、低温热解过程中产生的含尘热解气体温度高、易相变。热解粉焦和热解油气高温在线分离效果不理想，最终导致煤焦油中的固含量偏高，油品质量较差，无法满足煤焦油进一步深加工的质量指标。目前，粉煤的热解技术主要有颗粒除尘过滤器和热解气除尘装置等。然而，经过热解技术得到的粉煤热解粉焦和热解油气组分极为复杂、煤焦油中的固含量偏高、油品质量较差等缺点使得其难以直接利用和储存，难以工业化应用。粉煤热解过程中含尘热解气的除尘技术及关键设备的开发研究，已经成为煤炭中低温热解领域亟待开发的课题之一。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，设计并开发了一种内置颗粒床和管式过滤器的粉煤热解除尘系统，本技术结合反应器本身的特点，采用内置颗粒床对热解气进行初步除尘处理，经颗粒床初步除尘后的热解气进入管式过滤器进行二次除尘，并利用热解半焦作为过滤料，使用的滤材易再生，从而能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：本技术提供了一种粉煤热解除尘系统，包括：热解反应器、颗粒床和管式过滤器，所述颗粒床设置在所述热解反应器内，位于所述热解反应器下部且固定连接于所述热解反应器的侧壁上，并且设置在所述热解反应器的热解气出口的前端；其中：所述颗粒床包括集料器、进气端、出气端和颗粒床出口，所述集料器倾斜设置于所述颗粒床的上部，所述集料器的上端与所述热解反应器的侧壁连接，所述集料器的下端与所述出气端连接，用于把所述热解反应器产生的半焦颗粒汇集流入所述颗粒床中；所述进气端为进气栅板结构，所述进气栅板结构包括进气栅板和多个第一折流板，所述第一折流板的一端与所述进气栅板连接，另一端沿右下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第一折流板的自由端之间的间隔形成所述进气栅板的开口，使得在所述进气栅板的开口处形成的折流往右下方方向流动；所述出气端为出气栅板结构，所述出气栅板结构包括出气栅板和多个第二折流板，所述第二折流板的一端与所述出气栅板连接，另一端沿左下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第二折流板的自由端之间的间隔形成所述出气栅板的开口，使得在所述出气栅板的开口处形成的折流往右上方方向流动；所述管式过滤器设置在所述热解反应器的外部，与所述热解反应器的热解气出口连通，其包括过滤管、伴热器和吹扫再生装置，所述过滤管设置在所述管式过滤器的内部，用于对所述颗粒床排出的热解气进行进一步除尘处理；所述伴热器外包着所述过滤管，用于加热所述过滤管；所述吹扫再生装置设置在所述管式过滤器的上部，所述吹扫再生装置分别与所述过滤管和所述伴热器连通。根据本技术的实施例，所述第一折流板与竖直线的夹角为15-60度，所述第二折流板与竖直线的夹角为15-60度。根据本技术的实施例，所述颗粒床为平板式结构，所述集料器为集料板；所述颗粒床出口设置在所述颗粒床的下部，并且插入到所述热解气反应器的出料系统的出料半焦中，并且，通过所述热解反应器出料量来控制所述颗粒床内半焦颗粒的移动速度。根据本技术的实施例，所述管式过滤器还包括集气管和油气收集系统，所述集气管与所述过滤管连通，用于收集所述过滤管中的净热解气，所述油气收集系统与所述集气管连通，用于回收焦油。根据本技术的实施例，所述吹扫再生装置包括吹扫气加热器和蓄热式辐射管，所述吹扫气加热器分别和所述伴热器和所述过滤管连通，用于提供高温气体。根据本技术的实施例，所述过滤管垂直于所述管式过滤器的高度方向呈多层分布，每层具有多根沿竖直方向布置的所述过滤管，优选的，所述过滤管的壁厚小于5mm，同时孔隙率大于30%，优选的，所述过滤管可以采取微孔陶瓷过滤器或金属烧结过滤管；并且，所述过滤管设有吹扫气阀门，用于控制所述吹扫再生装置产生的吹扫气进入所述过滤管，优选的，当所述管式过滤器进出口压力差超过设定值时，所述吹扫气阀门就会开启，使得所述吹扫再生装置产生的吹扫气进入所述过滤管。根据本技术的实施例，热解气经过所述进气栅板结构和所述出气栅板结构的流速为0.05-0.5m/s，所述进气端和所述出气端的间距为50-300mm。根据本技术的实施例，所述热解反应器包括：进料口、热解气出口、出料口和蓄热式辐射管，所述进料口设置在所述热解反应器的顶壁上，所述热解气出口设置在所述热解室的侧壁上，所述蓄热式辐射管沿所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根沿水平方向布置的所述蓄热式辐射管。本技术的有益效果在于：（1）本技术提供的粉煤热解除尘系统具有耐高温的优点，能够在500～600℃的高温下正常工作；（2）本技术提供的粉煤热解除尘系统具有良好的保温效果和抗腐蚀性，能够有效地预防热解气中可冷凝气体由于温度变化生成含粉尘焦油导致其黏附在除尘设备上，从而，能够有效地避免在高温条件下加速设备老化甚至使其失去作用；（3）本技术提供的粉煤热解除尘系统中的热解气在除尘器中停留时间短，能够在最短的时间内除去热解气中夹带的粉尘，有效避免了热解气在除尘设备中发生二次裂解等副反应，保证了焦油品质；（4）本技术提供的粉煤热解除尘系统结合反应器本身的特点，采用内置颗粒床对热解气进行初步除尘处理，经颗粒床初步除尘后的热解气进入管式过滤器进行二次除尘，并利用热解半焦作为过滤料，使用的滤材易再生，从而能够低成本、高效率的解决粉煤热解气的除尘难题。附图说明图1为本技术粉煤热解除尘系统的结构图。图2为本技术颗粒床的结构图。其中，1、进料口，2、热解反应器，3、蓄热式辐射管，4、颗粒床，41、集料器，42、进气端，43、出气端，44、颗粒床出口，45、进气栅板，46、第一折流板，47、出气栅板，48、第二折流板，5、热解气出口，6、出料口，7、管式过滤器，71、过滤管，72、伴热器，73、吹扫再生装置，731、吹扫气加热器，732、蓄热式辐射管，74、集气管。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉煤热解除尘系统，其特征在于，包括：热解反应器、颗粒床和管式过滤器，所述颗粒床设置在所述热解反应器内，位于所述热解反应器下部且固定连接于所述热解反应器的侧壁上，并且设置在所述热解反应器的热解气出口的前端；其中：所述颗粒床包括集料器、进气端、出气端和颗粒床出口，所述集料器倾斜设置于所述颗粒床的上部，所述集料器的上端与所述热解反应器的侧壁连接，所述集料器的下端与所述出气端连接，用于把所述热解反应器产生的半焦颗粒汇集流入所述颗粒床中；所述进气端为进气栅板结构，所述进气栅板结构包括进气栅板和多个第一折流板，所述第一折流板的一端与所述进气栅板连接，另一端沿右下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第一折流板的自由端之间的间隔形成所述进气栅板的开口，使得在所述进气栅板的开口处形成的折流往右下方方向流动；所述出气端为出气栅板结构，所述出气栅板结构包括出气栅板和多个第二折流板，所述第二折流板的一端与所述出气栅板连接，另一端沿左下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第二折流板的自由端之间的间隔形成所述出气栅板的开口，使得在所述出气栅板的开口处形成的折流往右上方方向流动；所述管式过滤器设置在所述热解反应器的外部，与所述热解反应器的热解气出口连通，其包括过滤管、伴热器和吹扫再生装置，所述过滤管设置在所述管式过滤器的内部，用于对所述颗粒床排出的热解气进行进一步除尘处理；所述伴热器外包着所述过滤管，用于加热所述过滤管；所述吹扫再生装置设置在所述管式过滤器的上部，所述吹扫再生装置分别与所述过滤管和所述伴热器连通。...

【技术特征摘要】
1.一种粉煤热解除尘系统，其特征在于，包括：热解反应器、颗粒床和管式过滤器，所述颗粒床设置在所述热解反应器内，位于所述热解反应器下部且固定连接于所述热解反应器的侧壁上，并且设置在所述热解反应器的热解气出口的前端；其中：所述颗粒床包括集料器、进气端、出气端和颗粒床出口，所述集料器倾斜设置于所述颗粒床的上部，所述集料器的上端与所述热解反应器的侧壁连接，所述集料器的下端与所述出气端连接，用于把所述热解反应器产生的半焦颗粒汇集流入所述颗粒床中；所述进气端为进气栅板结构，所述进气栅板结构包括进气栅板和多个第一折流板，所述第一折流板的一端与所述进气栅板连接，另一端沿右下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第一折流板的自由端之间的间隔形成所述进气栅板的开口，使得在所述进气栅板的开口处形成的折流往右下方方向流动；所述出气端为出气栅板结构，所述出气栅板结构包括出气栅板和多个第二折流板，所述第二折流板的一端与所述出气栅板连接，另一端沿左下方方向延伸作为自由端，相邻的所述第二折流板的自由端之间的间隔形成所述出气栅板的开口，使得在所述出气栅板的开口处形成的折流往右上方方向流动；所述管式过滤器设置在所述热解反应器的外部，与所述热解反应器的热解气出口连通，其包括过滤管、伴热器和吹扫再生装置，所述过滤管设置在所述管式过滤器的内部，用于对所述颗粒床排出的热解气进行进一步除尘处理；所述伴热器外包着所述过滤管，用于加热所述过滤管；所述吹扫再生装置设置在所述管式过滤器的上部，所述吹扫再生装置分别与所述过滤管和所述伴热器连通。2.如权利要求1中所述的粉煤热解除尘系统，其特征在于，所述第一折流板与竖直线的夹角为15-60度，所述第二折流板与竖直线的夹角为15-60度。3.如权利要求1中所述的粉煤热解除尘系统，其特征在于，所述颗粒床为平板式结构，所述集料器为集料板；所述颗粒床出口设置在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈水渺，肖磊，薛逊，姜朝兴，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11