本实用新型属于一种除尘设备，具体涉及一种用于碎煤加压气化粗煤气除尘的旋风分离器。
背景技术：
：碎煤加压气化炉是一种固定床煤气化炉，由于对原料煤要求低，即除强粘结性煤外，其余煤种都可以气化，特别是低阶煤和高灰熔点的劣质煤以及气化焦。该气化炉被广泛地应用到煤制合成氨、甲醇、二甲醚、合成油和煤气天然气领域。但是目前工业运行的碎煤加压气化工艺在除尘、脱油工序中采用的为现代煤化工技术手册第二版，第424至428页中介绍的5种固定床气化工艺流程，都采用水洗除尘、脱油工艺，造成粗煤气的显热损失多，不利于热量回收利用，还使得煤气水循环量大、运行成本高。专利：煤制清洁燃气的工艺及装置，专利号：201410767710.7公开的专利使用的旋风除尘、脱油，但是旋风除尘结构未公开、粗煤气出口温度低时易发生焦油冷凝、造成排渣口堵塞、影响稳定运行。专利号为01243740.9的双切向环流式旋风除尘器，公开的旋风分离和上述专利中使用的旋风除尘、脱油存在一样的问题。技术实现要素：为了克服上述技术中的缺点和不足，本实用新型的目的提供一种对粗煤气中油尘的脱除率高，无煤气废水产生，处理能力强，操作弹性大的用于碎煤加压气化粗煤气除尘的旋风分离器。本实用新型的一种用于碎煤加压气化粗煤气除尘的旋风分离器，碎煤加压气化生成含油尘的粗煤气经过除尘、脱油装置后，不仅可以使每立方米粗煤气中含油尘的重量小于80mg，满足后续工艺要求，还使煤气显热损失、阻力降很小，又不产生洗涤煤气水。本实用新型提供的一种用于碎煤加压气化粗煤气除尘的旋风分离器，它包括旋风除尘器1和灰罐13，其特征在于旋风除尘器1包括外筒体11和内筒体5，外筒体11的上部呈直筒，下部呈倒锥形，外筒体11由外筒体外壁8和外筒体内壁9组成，并形成夹套结构，内筒体5通过拉伸件10固定在外筒体内壁9上，气体入口2通过外筒体11与内筒体5下部相通，气体出口3位于外筒体11顶端，外筒体外壁8上部有旋风除尘器热水出口7，下部有旋风除尘器热水进口6，外筒体11的底端出口通过含油尘排放阀4与灰罐13顶端连接。如上所述的内筒体5是锥筒体结构，呈上部小，底部大锥筒形。如上所述的气体入口2与外筒体内壁9的夹角α为75-89度之间。如上所述的灰罐13包括排灰口14、灰罐夹套给水口15、灰罐夹套排水口16、平衡气进口17、平衡气出口18，灰罐13的底端为排灰口14，灰罐13的顶端为油尘入口12，灰罐13的上部呈垂直形，下部呈锥形，并采用夹套双层结构，灰罐13的顶部有平衡气进口17和平衡气出口18，灰罐13的上部有灰罐夹套排水口16，灰罐13的下部有灰罐夹套给水口15。如上所述的灰罐13夹套双层结构由灰罐内壁19和灰罐外壁20组成。本实用新型旋风除尘器1以外筒体内壁9的1m直径为基准，其它结构相对参数如表1。表1旋风除尘器设计结构参数序号结构名称结构相对参数(单位m)1外筒体内壁9直径1.02气体入口2位置(从外筒体直筒底部计量)0.25-0.503气体入口2直径0.2-0.254内筒体5高度0.5-0.855外筒体垂直形高度1.5-1.66气体出口3直径0.25-0.307外筒体锥形高度2.2-2.58外筒体11的底端出口直径0.30-0.359内筒体5与外筒体内壁9之间距离0.2-0.3本实用新型旋风分离器的应用如下：(1)热水或热导热油通过旋风除尘器热水进口6进入旋风除尘器1的夹套中，维持外筒体内壁9的壁温在180-240度之间；(2)将热水或热导热油通过灰罐夹套给水口15进入灰罐13夹套中，维持灰罐内壁19的壁温在180-240度之间；(3)将粗煤气以15-27m/s的速度从气体入口2进入旋风除尘器1，经过旋风除尘器1分离，使粗煤气从气体出口3排出进入下游；油尘受离心力和离开内筒体5时突然降速的双重作用，使油尘及部分气体从内筒体5和外筒体11间的间隙返回外筒体11下部锥形筒体，在外筒体11下部锥形筒体进行自旋分离，分离后的气体与从气体入口2进入的粗煤气混合并再次分离，含油尘自旋下落，富集到外筒体11下部锥形筒体的底部；(4)煤气或惰性气从平衡气进口17进入灰罐13体进行充压，当灰罐13内与旋风除尘器1内的压力一致后，打开油尘排放阀4使含油尘进入灰罐13内，排完含油尘后关闭油尘排放阀4，灰罐13压卸到常压后将含油尘排出灰罐13。本实用新型的有益效果如下：1、可以有效脱除碎煤加压气化生产的粗煤气中含油尘，脱除油尘后每立方米粗煤气中油尘含量小于80mg。2、在脱除碎煤加压气化生产的粗煤气中含油尘过程中不产生煤气废水。3、设备放大效应小，处理能力强，操作弹性大。4、工艺系统操作简单、能耗低、煤气显热损失少。附图说明图1是本实用新型旋风分离器的结构示意图。如图所示，1-旋风除尘器、2-气体入口、3-气体出口、4-油尘排放阀、5-内筒体、6-旋风除尘器热水进口、7-旋风除尘器热水出口、8-外筒体外壁、9-外筒体内壁、10-拉伸件、11-外筒体、12-油尘入口、13-灰罐、14-排灰口、15-灰罐夹套给水口、16-灰罐夹套排水口、17-平衡气进口、18-平衡气出口、19-灰罐内壁、20-灰罐外壁、α-气体入口与外筒体内壁夹角。具体实施方式以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做更为详细的说明。下面通过具体的实施例进一步说明本实用新型，但是应当理解为这些实施例仅仅是用于更详细、具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本实用新型。本部分对本实用新型中所使用到的材料以及试验方法进行一般性的描述。虽然为实现本实用新型所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本实用新型仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在上下文中，如果未特别说明，本实用新型所用材料和操作方法是本领域公知的。实施例1一种用于碎煤加压气化粗煤气除尘的旋风分离器，它包括旋风除尘器1和灰罐13，其特征在于旋风除尘器1包括外筒体11和内筒体5，筒体11的上部呈直筒，下部呈倒锥形，外筒体11由外筒体外壁8和外筒体内壁9组成，并形成夹套结构，内筒体5通过拉伸件10固定在外筒体内壁9上，气体入口2通过外筒体11与内筒体5下部相通，气体出口3位于外筒体11顶端，外筒体外壁8上部有旋风除尘器热水出口7，下部有旋风除尘器热水进口6，外筒体11的底端出口通过含油尘排放阀4与灰罐13顶端连接。所述的内筒体5是锥筒体结构，呈上部小，底部大锥筒形。所述的气体入口2与外筒体内壁9的夹角α为75度。所述的灰罐13包括排灰口14、灰罐夹套给水口15、灰罐夹套排水口16、平衡气进口17、平衡气出口18、灰罐内壁19、灰罐外壁20，灰罐13的底端为排灰口14，灰罐13的顶端为油尘入口12，灰罐13的上部呈垂直形，下部呈锥形，并采用夹套双层结构，灰罐13的顶部有平衡气进口17和平衡气出口18，灰罐13的上部有灰罐夹套排水口16，灰罐13的下部有灰罐夹套给水口15。所述的灰罐13夹套双层结构由灰罐内壁19和灰罐外壁20组成。本实用新型旋风除尘器1以外筒体内壁9的1m直径为基准，其它结构相对参数如表2表2旋风除尘器设计结构参数序号结构名称结构相对参数(单位m)1外筒体内壁9直径1.02气体入口2位置(从外筒体直筒底部计量)0.473气体入口2直径0.254内筒体5高度0.795外筒体垂直形高度1.56气体出口3直径0.257外筒体锥形高度2.218外筒体11的底端出口直径0.309内筒体5与外筒体内壁9之间距离0.22本实用新型旋风分离器的应用，包括如下步骤：(1)热水通过旋风除尘器热水进口6进入旋风除尘器1的夹套中，维持外筒体内壁9的壁温在238度之间；(2)将热水通过灰罐夹套给水口15进入灰罐13夹套中，维持灰罐内壁19的壁温在238度；(3)碎煤加压气化生成的粗煤气，其温度为640℃，压力为4.0MPa，每立方米粗煤气中含油尘3.7克，将粗煤气以16m/s的速度从气体入口2进入旋风除尘器1，经过旋风除尘器1分离，使粗煤气从气体出口3排出进入下游；油尘受离心力和离开内筒体5时突然降速的双重作用，使油尘及部分气体从内筒体5和外筒体11间的间隙返回外筒体11下部锥形筒体，在外筒体11下部锥形筒体进行自旋分离，分离后的气体与从气体入口2进入的粗煤气混合并再次分离，含油尘自旋下落，富集到外筒体11下部锥形筒体的底部；(4)煤气或惰性气从平衡气进口17进入灰罐13体进行充压，当灰罐13内与旋风除尘器1内的压力一致后，打开油尘排放阀4使含油尘进入灰罐13内，排完含油尘后关闭油尘排放阀4，灰罐13压卸到常压后将含油尘排出灰罐13。脱除油尘后每立方米粗煤气中油尘含量为75mg。实施例2所述的气体入口2与外筒体内壁9的夹角α为76度。本实用新型旋风除尘器1以外筒体内壁9的1m直径为基准，其它结构相对参数如表3。脱除油尘后每立方米粗煤气中油尘含量为70mg。其余同实施例1。表3旋风除尘器设计结构参数序号结构名称结构相对参数(单位m)1外筒体内壁9直径1.02气体入口2位置(从外筒体直筒底部计量)0.253气体入口2直径0.214内筒体5高度0.515外筒体垂直形高度1.516气体出口3直径0.267外筒体锥形高度2.218外筒体11的底端出口直径0.319内筒体5与外筒体内壁9之间距离0.22实施例3所述的气体入口2与外筒体内壁9的夹角α为85度。本实用新型旋风除尘器1以外筒体内壁9的1m直径为为基准，其它结构相对参数如表4。脱除油尘后每立方米粗煤气中油尘含量为1.2mg。其余同实施例1。表4旋风除尘器设计结构参数序号结构名称结构相对参数(单位m)1外筒体内壁9直径1.02气体入口2位置(从外筒体直筒底部计量)0.403气体入口2直径0.234内筒体5高度0.785外筒体垂直形高度1.566气体出口3直径0.277外筒体锥形高度2.38外筒体11的底端出口直径0.329内筒体5与外筒体内壁9之间距离0.24实施例4所述的气体入口2与外筒体内壁9的夹角α为87度。本实用新型旋风除尘器1以外筒体内壁9的1m直径为为基准，其它结构相对参数如表5。脱除油尘后每立方米粗煤气中油尘含量为45mg。其余同实施例1。表5旋风除尘器设计结构参数序号结构名称结构相对参数(单位m)1外筒体内壁9直径1.02气体入口2位置(从外筒体直筒底部计量)0.473气体入口2直径0.254内筒体5高度0.685外筒体垂直形高度1.536气体出口3直径0.287外筒体锥形高度2.458外筒体11的底端出口直径0.349内筒体5与外筒体内壁9之间距离0.24实施例5所述的气体入口2与外筒体内壁9的夹角α为83度。本实用新型旋风除尘器1以外筒体内壁9的1m直径为为基准，其它结构相对参数如表6。脱除油尘后每立方米粗煤气中油尘含量为25mg。其余同实施例1。表6旋风除尘器设计结构参数序号结构名称结构相对参数(单位m)1外筒体内壁9直径1.02气体入口2位置(从外筒体直筒底部计量)0.323气体入口2直径0.244内筒体5高度0.625外筒体垂直形高度1.526气体出口3直径0.277外筒体锥形高度2.48外筒体11的底端出口直径0.339内筒体5与外筒体内壁9之间距离0.27当前第1页1 2 3