本發(fā)明涉及一種粉煤熱解煤氣高溫除塵裝置及其除塵方法，屬于高溫除塵技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國能源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是“富煤、貧油、少氣”，通過煤炭熱解技術(shù)獲取煤焦油進(jìn)而轉(zhuǎn)化為液體清潔燃料油是對(duì)我國石油資源的一個(gè)重要補(bǔ)充。
煤炭的熱解技術(shù)已經(jīng)成熟并得到廣泛應(yīng)用。如何在煤炭熱解過程中取出去除熱解煤氣中的粉塵一直是粉煤熱解的一個(gè)難題，也是粉煤熱解技術(shù)難于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的瓶頸。
目前，粉煤熱解煤氣中常用的除塵方法有：旋風(fēng)分離器、鐵鋁合金過濾器、陶瓷過濾器、金屬網(wǎng)過濾器和顆粒移動(dòng)床過濾器等。鐵鋁合金過濾器、陶瓷過濾器、金屬網(wǎng)過濾器和顆粒移動(dòng)床過濾器這四種除塵方法雖然可以高效除塵熱解煤氣中的粉塵，但是在實(shí)際工業(yè)化裝置中，除塵效率隨著裝置運(yùn)行時(shí)間逐漸降低，直至失去除塵效果；而且這些除塵裝置的建設(shè)投資都很大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種設(shè)備投資小、設(shè)備維修成本低、工藝過程簡(jiǎn)單、除塵效率高的粉煤熱解煤氣高溫除塵裝置及其除塵方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為粉煤熱解煤氣高溫除塵裝置，包括密閉容器，所述密閉容器內(nèi)設(shè)置有隔熱襯里，所述密閉容器的側(cè)部設(shè)置有粉煤熱解煤氣進(jìn)氣管和高溫煤氣進(jìn)氣管，密閉容器的頂部設(shè)置有凈煤氣出氣管，所述密閉容器內(nèi)設(shè)置有多級(jí)相互串聯(lián)的除塵裝置，所述除塵裝置的出氣口與凈煤氣出氣管相連接，所述密閉容器的底部設(shè)置有粉塵緩沖倉，所述粉塵緩沖倉的底部設(shè)置有粉塵出口。
優(yōu)選的，所述除塵裝置為旋風(fēng)分離器，且旋風(fēng)分離器設(shè)置有三級(jí)，一級(jí)旋風(fēng)分離器的出氣口與二級(jí)旋風(fēng)分離器的進(jìn)氣口相連接，二級(jí)旋風(fēng)分離器的出氣口與三級(jí)旋風(fēng)分離器的進(jìn)氣口相連接，所述三級(jí)旋風(fēng)分離器的出氣口與凈煤氣出氣管相連接，所述一級(jí)旋風(fēng)分離器、二級(jí)旋風(fēng)分離器和三級(jí)旋風(fēng)分離器的下料退均延伸至密閉容器的底部。
優(yōu)選的，所述一級(jí)旋風(fēng)分離器與二級(jí)旋風(fēng)分離器為pv型、cg型、by型、ge型、emtrol型、buell型或ducon型等旋風(fēng)除塵器。
優(yōu)選的，所述三級(jí)旋風(fēng)分離器為xd型、pt型、pdc型、psc型、epvc型、europos型等多管式高效旋風(fēng)除塵器。
優(yōu)選的，該裝置工作溫度不小于400℃，排出的粉塵溫度不小于360—380℃，工作時(shí)的溫度降小于20—40℃，一級(jí)旋風(fēng)分離器、二級(jí)旋風(fēng)分離器入口線速為18—25m/s，三級(jí)旋風(fēng)分離器入口線速為25—35m/s。
優(yōu)選的，該裝置的運(yùn)行狀態(tài)為正壓或負(fù)壓狀態(tài)。
粉煤熱解煤氣高溫除塵方法，按照以下步驟進(jìn)行操作，當(dāng)除塵裝置工作溫度高于400℃時(shí)，將粉煤熱解煤氣通過粉煤熱解煤氣進(jìn)氣管通入密閉容器內(nèi)，粉煤熱解煤氣依次經(jīng)過一級(jí)旋風(fēng)分離器、二級(jí)旋風(fēng)分離器和三級(jí)旋風(fēng)分離器進(jìn)行除塵，得到的凈煤氣通過凈煤氣出氣管排出，過濾下來的粉塵進(jìn)入粉塵緩沖倉，通過粉塵出口排出；當(dāng)除塵裝置工作溫度低于400℃時(shí)，通過高溫煤氣進(jìn)氣管向裝置內(nèi)補(bǔ)充高溫煤氣并保持裝置的工作溫度在400℃以上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：本發(fā)明采用在高溫密閉容器內(nèi)通過多級(jí)旋風(fēng)除塵器進(jìn)行正壓或負(fù)壓除塵，煤氣依次通過一級(jí)旋風(fēng)分離器、二級(jí)旋風(fēng)分離器和三級(jí)旋風(fēng)分離器，將熱解煤氣中所攜帶的粉塵進(jìn)行分離和回收，含有粉塵的熱解煤氣經(jīng)過除塵后，煤氣中的粉塵濃度降低到200mg/m3、最大粉塵粒徑小于10um；并且整套設(shè)備投資小、設(shè)備維修成本低、工藝過程簡(jiǎn)單、除塵效率高。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示，粉煤熱解煤氣高溫除塵裝置，包括密閉容器1，密閉容器1內(nèi)設(shè)置有隔熱襯里2，密閉容器1的側(cè)部設(shè)置有粉煤熱解煤氣進(jìn)氣管3和高溫煤氣進(jìn)氣管4，密閉容器1的頂部設(shè)置有凈煤氣出氣管5，密閉容器1內(nèi)設(shè)置有多級(jí)相互串聯(lián)的除塵裝置，除塵裝置的出氣口與凈煤氣出氣管5相連接，密閉容器1的底部設(shè)置有粉塵緩沖倉7，粉塵緩沖倉7的底部設(shè)置有粉塵出口8。
其中，除塵裝置為旋風(fēng)分離器，且旋風(fēng)分離器設(shè)置有三級(jí)，一級(jí)旋風(fēng)分離器6的出氣口與二級(jí)旋風(fēng)分離器9的進(jìn)氣口相連接，二級(jí)旋風(fēng)分離器9的出氣口與三級(jí)旋風(fēng)分離器10的進(jìn)氣口相連接，三級(jí)旋風(fēng)分離器10的出氣口與凈煤氣出氣5管相連接，一級(jí)旋風(fēng)分離器6、二級(jí)旋風(fēng)分離器9和三級(jí)旋風(fēng)分離器10的下料退均延伸至密閉容器的底部。一級(jí)旋風(fēng)分離器6與二級(jí)旋風(fēng)分離器9可以采用pv型、cg型、by型、ge型、emtrol型、buell型或ducon型等旋風(fēng)除塵器。三級(jí)旋風(fēng)分離器10可以采用xd型、pt型、pdc型、psc型、epvc型、europos型等多管式高效旋風(fēng)除塵器。
本發(fā)明的工作原理，在整個(gè)除塵系統(tǒng)中，由一個(gè)具有隔熱襯里的密閉容器和安裝在密閉容器中串聯(lián)的3級(jí)旋風(fēng)分離器中并構(gòu)成一個(gè)除塵系統(tǒng)。當(dāng)粉煤熱解產(chǎn)生的溫度高于400℃的熱解煤氣進(jìn)入熱解煤氣除塵裝置內(nèi)具有有隔熱襯里的密閉容器中，含塵的熱解煤氣向上運(yùn)動(dòng)，較大顆粒的粉塵向下運(yùn)動(dòng)并落入密閉容器的底部。
密閉容器中向上運(yùn)動(dòng)的含塵的熱解煤氣進(jìn)入一級(jí)旋風(fēng)分離器進(jìn)行煤氣與粉塵的第一次分離，分離后的煤氣進(jìn)入二級(jí)旋風(fēng)分離器進(jìn)行煤氣與粉塵的第二次分離，分離后的煤氣進(jìn)入三級(jí)旋風(fēng)分離器進(jìn)行煤氣與粉塵的第三次分離，分離后的凈煤氣由排出口排出煤氣分離系統(tǒng)進(jìn)入下一工序。
每次分離出的粉塵落入旋風(fēng)分離器底部由其料腿排出落入密閉容器的底部。容器底部的粉塵落入粉塵緩沖倉中并從其底部排出口排出粉塵。
整個(gè)裝置能夠在正壓或負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)行，且工作溫度不小于400℃，排出的粉塵溫度不小于360—380℃，工作時(shí)的溫度降小于20—40℃，一級(jí)旋風(fēng)分離器、二級(jí)旋風(fēng)分離器入口線速為18—25m/s，三級(jí)旋風(fēng)分離器入口線速為25—35m/s。當(dāng)裝置的工作溫度低于400℃時(shí)，須通過高溫煤氣進(jìn)氣管向裝置內(nèi)補(bǔ)充高溫煤氣并保持裝置的工作溫度在400℃以上。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包在本發(fā)明范圍內(nèi)。