过滤器的脉冲反吹清灰装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种过滤器的脉冲反吹清灰装置，过滤器的管板上设有过滤单元，管板将过滤器密封分隔为洁净气体腔室和含尘气体腔室；脉冲反吹清灰装置包括有过滤单元上部设置的引射器和与引射器对应的反吹管路，反吹管路一端通过脉冲反吹阀连通于反吹储气罐，反吹管路另一端设有与引射器顶部对应设置的调向式多孔射流喷嘴。该脉冲反吹清灰装置中采用了射流方向可调节的调向式多孔射流喷嘴，可以调整反吹气体的射流方向，延长射流长度，由多股高速射流使得一次射流和二次引流均匀混合，由此可改善进入引射器的反吹气流分布状况，减少扩散损失，提高引射器的传能效率，克服脉冲反吹时的不均匀性，也克服了现有射流喷嘴带来的气流偏心与滤管振动等缺陷。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于一种气固分离装置，涉及一种过滤器的脉冲反吹清灰装置，尤其涉及一种带有调向式多孔射流喷嘴的脉冲反吹清灰装置。
技术介绍
在化工、石油、冶金、电力等行业中，常产生高温含尘气体；由于不同工艺需要回收能量和达到环保排放标准，都需对这些高温含尘气体进行除尘。高温气体除尘是高温条件下直接进行气固分离，实现气体净化的一项技术，它可以最大程度地利用气体的物理显热，化学潜热和动力能，提高能源利用率，同时简化工艺过程，节省设备投资。当前最具发展潜力的洁净煤技术中，以整体煤气化联合循环(IGCC)和增压流化 床联合循环发电(PFBC-CC)为代表的各种燃煤发电技术和以煤气化为龙头的煤化工多联产技术中都涉及高温气体的除尘问题。IGCC等洁净煤发电技术在向商业化发展过程中所遇到的一个共同难题就是高温燃气净化，其目的一是保护燃气轮机叶片和下游设备，二是使排出的烟气符合环保标准。烧结金属滤管和陶瓷滤管等刚性高温过滤元件，具有良好的抗震性能、耐高温、耐腐蚀和热冲击性能，同时具有较高的过滤精度和过滤效率，因此被广泛地用于高温气体净化领域。以高温陶瓷过滤器为例，可除去5 μ m以上的颗粒，出口含尘浓度小于5mg/Nm3，分离效率达99. 9%。脉冲反吹清灰装置是高温气体过滤器稳定运行的重要保证。现有工业应用的过滤器及其脉冲反吹装置结构如图7A所示，过滤器的脉冲反吹装置主要由反吹气体储罐91、脉冲反吹阀92、反吹管路911、喷嘴912和引射器93组成；过滤器的管板94将过滤器的内部空间密封分隔为洁净气体侧和含尘气体侧；一个过滤单元由多根滤管95组成(通常一个过滤单元内安装48根滤管)，每个过滤单元共用一个引射器93 ;在圆形的过滤单元内，滤管按照等三角方式排布；在过滤器的管板94上通常安装12个或24个过滤单元。含尘气体(或称为粗合成气)由过滤器的气体入口 96进入过滤器的含尘气体侧，在高温高压的气体推动力的作用下到达各个过滤单元，气流中的颗粒物被拦截在滤管95的外表面，形成粉饼层，气体通过滤管的多孔通道过滤后，进入由引射器93构成的共用气室，之后进入洁净气体侧，经气体出口 97排出进入后续工艺。随着过滤操作的进行，滤管95外表面的粉饼层逐渐增厚，导致过滤器的压降增大，这时需要采用脉冲反吹的方式实现滤管的性能再生，脉冲反吹清灰时，处于常闭状态的脉冲反吹阀92开启(脉冲阀的开闭时间很短，属于瞬态过程，通常为200ms-300ms)，气体储罐91中的高压氮气或洁净合成气瞬间进入反吹管路911中，然后通过管路上喷嘴912向对应的引射器93内部喷射高压高速的反吹气体，同时在引射器93的引射作用下会从洁净气侧引入大量的气体一同进入引射器93的内部，混合后的反吹气体穿过滤管95内壁，利用瞬态的能量将滤管外表面的粉尘层剥落，使得滤管的阻力基本上恢复到初始状态，从而实现了滤管的性能再生。剥离的粉尘落入灰斗97中，定期移除。在上述工艺中，过滤器操作温度约为340°C，操作压力约为4MPa，脉冲清灰压力约为8MPa，反吹气体温度大于225°C。在上述现有的脉冲反吹装置中，喷嘴结构主要采用单孔、固定方向喷射方式；这种喷嘴结构不利于过滤器的长周期稳定运行，主要存在以下问题(I)脉冲反吹清灰不均匀。脉冲反吹时，喷嘴喷出高压高速的“一次射流”进入引射器93的开口端931时(如图7B所示)，在引射器93的“二次引流”作用下，从过滤器的洁净气体侧引入大量的气体，两者经喉管932混合后，共同进入扩压室933，之后进入各个滤管95内，对该单元的滤管进行清灰。由于喷吹时的射流方向是正对着过滤单元的中心，这种喷吹方式的反吹气流能量势必会更多的作用在过滤单元中心位置，使得靠近中心处的滤管和边缘位置的滤管清灰效果差异很大，靠近中心处的滤管承受较大的气流冲击力，容易导致疲劳断裂，边缘位置的滤管清灰力度较小，附着于滤管表面的粉尘层不易被反吹气流清除，出现不完全清灰现象，弓丨发滤管间的粉尘层架桥，造成滤管的断裂失效。(2)反吹气流偏心造成引射器损坏和滤管振动。现有单孔固定射流方向的清灰方式，为了增加反吹时的“二次引流”量，要求喷嘴的出口端面须与引射器的入口端面保持一定的距离，才能够达到一定的反吹效果，这一距离通常为350-400mm ;由于脉冲反吹时的气体压力高达8MPa，极易引起反吹装置的振动，造成喷吹管路和喷嘴晃动，在如此长的喷吹距离下，即使较小的晃动也会导致反吹气流的偏心。对于现有工业用引射器，其喉管部分932的长度较长(是因为单股射流的现有喷嘴的射流长度和引射能力有限，所以要求喉管长度较长些，以便于气流能量的混合均匀)而直径较小(为了防止单股射流的能量扩散)，高压高速的反吹气流发生偏心时，会造成引射器的冲蚀损坏(现场应用的引射器甚至发生过被吹歪吹倒的情况)，同时会对该过滤单元的受力较集中位置的滤管造成较强的冲击，引发滤管强烈的振动，陶瓷滤管的抗形变能力较差，容易导致滤管疲劳断裂，烧结金属滤管虽然具有较强韧性，但也容易受到冲击而损坏。(3)反吹清灰强度和清灰效率低。清灰效果主要体现在清灰强度和清灰效率上；反吹过程中滤管内能够达到的压力峰值是衡量清灰效果的重要指标。压力峰值是指脉冲喷吹瞬间，反吹装置喷出的清灰气流在滤管的内部产生的最大压力，压力峰值高能够实现较好的清灰效果。对于现有反吹装置，由于喷嘴与引射器的距离较远，喷嘴喷吹时的“一次射流”的长度有限，能量虽然集中。但是与“二次射流”在引射器的喉管位置处混合时不均匀，能量交换和传递效率较低，使得反吹过程滤管内的压力峰值较低，影响了清灰强度和清灰效率。(4)平均反吹经济性能低。反吹经济性能定义为脉冲反吹过程中，滤管内所能达到的压力峰值与消耗的反吹气量的比值，反映了消耗单位质量的反吹气体所能达到的反吹效果。平均反吹经济性能是指一个过滤单元内的滤管反吹经济性能平均值。“一次射流”和“二次引流”的气体能量共同决定了滤管内的压力峰值。工业用高温气体过滤器多采用纯净的氮气或洁净合成气作为反吹气源，反吹气体的生产成本昂贵。由于上述常规的单孔射流喷嘴的能量主要作用于靠近过滤单元中心位置处的滤管，那么消耗一定的反吹气量的情况下，边缘位置的滤管的清灰效果大打折扣，同时又由于现有技术的“一次射流”能力有限，导致压力峰值较低，因此降低了平均反吹经济性能。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种过滤器的脉冲反吹清灰装置，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种过滤器的脉冲反吹清灰装置，采用射流方向可调节的多孔射流喷嘴，能够调整射流方向，延长射流长度，利用多股高速射流使得一次射流和二次引流混合均匀，可改善反吹气体进入引射器时的气流分布状况，减少扩散损失，提高引射器的传能效率，克服现有射流喷嘴带来的气流偏心与滤管振动等缺陷。本技术的目的是这样实现的，一种过滤器的脉冲反吹清灰装置，所述过滤器的管板上设有过滤单元，过滤器管板将过滤器密封分隔为上部的洁净气体腔室和下部的含尘气体腔室；所述脉冲反吹清灰装置包括有过滤单元上部设置的引射器和与引射器对应的反吹管路，反吹管路一端通过脉冲反吹阀连通于反吹储气罐，反吹管路另一端设有与引射器顶部对应设置的调向式多孔射流喷嘴。在本技术的一较佳实施方式中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤器的脉冲反吹清灰装置，所述过滤器的管板上设有过滤单元，过滤器管板将过滤器密封分隔为上部的洁净气体腔室和下部的含尘气体腔室；所述脉冲反吹清灰装置包括有过滤单元上部设置的引射器和与引射器对应的反吹管路，反吹管路一端通过脉冲反吹阀连通于反吹储气罐，其特征在于：反吹管路另一端设有与引射器顶部对应设置的调向式多孔射流喷嘴。

【技术特征摘要】
1.一种过滤器的脉冲反吹清灰装置，所述过滤器的管板上设有过滤单元，过滤器管板将过滤器密封分隔为上部的洁净气体腔室和下部的含尘气体腔室；所述脉冲反吹清灰装置包括有过滤单元上部设置的引射器和与引射器对应的反吹管路，反吹管路一端通过脉冲反吹阀连通于反吹储气罐，其特征在于反吹管路另一端设有与引射器顶部对应设置的调向式多孔射流喷嘴。2.如权利要求1所述的过滤器的脉冲反吹清灰装置，其特征在于所述过滤器的管板上设有多组过滤单元；每组过滤单元的引射器顶部分别对应设置一反吹管路。3.如权利要求1所述的过滤器的脉冲反吹清灰装置，其特征在于所述调向式多孔射流喷嘴由与反吹管路另一端固定连接的喷嘴主体和固定设置在喷嘴主体底端的多个喷头构成；所述喷头包括有与喷嘴主体固定连通的喷头本体、连接于喷头本体上的夹持帽、和一端固定夹持于喷头本体与夹持帽之间另一端穿出夹持帽的喷管...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬忠礼，杨亮，吴小林，陈鸿海，赖通，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：实用新型
国别省市：