循环流化床气化炉飞灰过滤返炉系统的制作方法

本实用新型涉及煤气化技术领域，具体涉及循环流化床气化炉飞灰过滤返炉系统。

背景技术：
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在流化床气化炉内部以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸气作为气化剂，在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程称为煤炭气化。气化时所得的可燃气体称为粗煤气。流化床气化炉排出的粗煤气中飞灰带出量较大，以投煤量为60t/h的流化床气化炉为例，粗煤气带出的飞灰量为20Nm³/h-30Nm³/h，该部分飞灰若不及时返回炉内重新利用，将造成极大的资源浪费与环境危害。

传统的粗煤气干法净化工艺，采用单级过滤装置对飞灰进行处理。在工作过程中存在以下问题：1、粗煤气中飞灰携带量大，过滤装置的工作负荷大，为控制过滤精度，单级筛孔往往设定较小，飞灰在滤芯表面容易发生架桥导致局部压差过大，造成过滤芯断裂、管口漏粉等设备事故，系统运行稳定性差，工作效率低；设备出现故障后，导致飞灰泄漏，减小了飞灰的返炉量，降低了煤炭的气化效率；2、泄漏的飞灰进入后续水洗脱氨装置时，飞灰混入脱氨装置内部的溶液中，导致脱氨溶液无法循环使用，将会增加废水排放量，加大废水处理压力，使环保负担加重；飞灰泄漏严重时会堵塞管路与水洗塔，给企业带来巨大的经济损失。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于提供一种过滤效果好、过滤装置不易损坏、废水排放量少的循环流化床气化炉飞灰过滤返炉系统。

本实用新型由如下技术方案实施：循环流化床气化炉飞灰过滤返炉系统，其包括一级过滤装置、二级过滤装置和流化床返料管，所述一级过滤装置的第一过滤器的粗煤气出口与所述二级过滤装置的第二过滤器的粗煤气进口连接；所述一级过滤装置的第一飞灰发送器的出口和所述二级过滤装置的第二飞灰发送器的出口分别与所述流化床返料管连通；所述第一过滤器的一级滤芯的孔径大于所述第二过滤器的二级滤芯的孔径。

进一步的，所述一级滤芯的孔径与所述二级滤芯的孔径之间的差值为5μm-15μm。

进一步的，所述一级滤芯和所述二级滤芯为陶瓷滤芯或金属滤芯。

进一步的，所述一级过滤装置包括从上至下依次设置的所述第一过滤器、第一灰锁斗、第一飞灰发送罐和所述第一飞灰发送器；所述第一过滤器底部的出口与所述第一灰锁斗顶部的进口通过第一管道连通，所述第一灰锁斗底部的出口与所述第一飞灰发送罐顶部的进口通过第二管道连通，所述第一飞灰发送罐底部的出口与所述第一飞灰发送器顶部的进口连接；

所述一级滤芯下部的所述第一过滤器与所述第一灰锁斗的上部通过第一平衡气管连通，所述第一灰锁斗的上部与所述第一飞灰发送罐的上部通过第二平衡气管连通；

所述第一管道上设有第一阀门，所述第二管道上设有第二阀门，所述第一平衡气管上设有第一平衡气阀，所述第二平衡气管上设有第二平衡气阀。

进一步的，所述二级过滤装置包括从上至下依次设置的所述第二过滤器、第二灰锁斗、第二飞灰发送罐和所述第二飞灰发送器；所述第二过滤器底部的出口与所述第二灰锁斗顶部的进口通过第三管道连通，所述第二灰锁斗底部的出口与所述第二飞灰发送罐顶部的进口通过第四管道连通，所述第二飞灰发送罐底部的出口与所述第二飞灰发送器顶部的进口连接；

所述二级滤芯下部的所述第二过滤器与所述第二灰锁斗的上部通过第三平衡气管连通，所述第二灰锁斗的上部与所述第二飞灰发送罐的上部通过第四平衡气管连通；

所述第三管道设有第三阀门，所述第四管道上设有第四阀门，所述第三平衡气管上设有第三平衡气阀，所述第四平衡气管上设有第四平衡气阀。

进一步的，在所述第二飞灰发送器的出口至所述流化床返料管的进气端之间的所述流化床返料管内设有限流孔板，所述限流孔板至所述流化床返料管进气端之间的所述流化床返料管上连接有冲压管，所述冲压管的进气端与所述流化床返料管连通，所述冲压管的出气端分别通过管道与所述第一飞灰发送罐和所述第二飞灰发送罐的上部连通；

所述冲压管上设有第一冲压阀、所述冲压管的出口端至所述第一飞灰发送罐之间的管道上设有第二冲压阀，所述冲压管的出口端至所述第二飞灰发送罐之间的管道上设有第三冲压阀。

本实用新型的优点：1、一级滤芯的孔径大于二级滤芯的孔径，减小了每级过滤装置的工作负荷，降低了每级过滤装置的故障率；当其中一级的过滤装置出现故障后，另外一级作为后续保障，对粗煤气仍然可以起到过滤的作用，避免了由于过滤装置故障引起的全系统停产，提高了系统运行稳定性，提高了工作效率；粗煤气中的飞灰被过滤下来后返回流化床气化炉进行二次利用，提高了煤炭的气化效率；2、经过两级过滤装置过滤后，粗煤气中的飞灰含量降低很多，避免了脱氨溶液中的飞灰含量过多导致的无法循环使用，废水排放量减少，减小了环保负荷，同时避免了管路与水洗塔被飞灰堵塞造成的经济损失。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

第一过滤器1，第一灰锁斗2，第一飞灰发送罐3，第一飞灰发送器4，第一管道5，第二管道6，第一平衡气管7，第二平衡气管8，第一阀门9，第二阀门10，第一平衡气阀11，第二平衡气阀12，第二过滤器13，第二灰锁斗14，第二飞灰发送罐15，第二飞灰发送器16，第三管道17，第四管道18，第三平衡气管19，第四平衡气管20，第三阀门21，第四阀门22，第三平衡气阀23，第四平衡气阀24，流化床返料管25，限流孔板26，冲压管27，第一冲压阀28，第二冲压阀29，第三冲压阀30，一级滤芯31，二级滤芯32，流化床气化炉33。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1所示，循环流化床气化炉飞灰过滤返炉系统，其包括一级过滤装置、二级过滤装置和流化床返料管25，一级过滤装置的第一过滤器1的粗煤气出口与二级过滤装置的第二过滤器13的粗煤气进口连接；一级过滤装置的第一飞灰发送器4的出口和二级过滤装置的第二飞灰发送器16的出口分别与流化床返料管25连通，流化床返料管25的进气端通入高压气体，流化床返料管25的出料端与流化床气化炉33的下部连通；第一过滤器1的一级滤芯31的孔径大于第二过滤器13的二级滤芯32的孔径，一级滤芯31的孔径与二级滤芯32的孔径之间的差值为5μm，一级滤芯31和二级滤芯32分别为陶瓷滤芯。

一级过滤装置包括从上至下依次设置的第一过滤器1、第一灰锁斗2、第一飞灰发送罐3和第一飞灰发送器4；第一过滤器1底部的出口与第一灰锁斗2顶部的进口通过第一管道5连通，第一灰锁斗2底部的出口与第一飞灰发送罐3顶部的进口通过第二管道6连通，第一飞灰发送罐3底部的出口与第一飞灰发送器4顶部的进口连接；一级滤芯31下部的第一过滤器1与第一灰锁斗2的上部通过第一平衡气管7连通，第一灰锁斗2的上部与第一飞灰发送罐3的上部通过第二平衡气管8连通；第一管道5上设有第一阀门9，第二管道6上设有第二阀门10，第一平衡气管7上设有第一平衡气阀11，第二平衡气管8上设有第二平衡气阀12。

二级过滤装置包括从上至下依次设置的第二过滤器13、第二灰锁斗14、第二飞灰发送罐15和第二飞灰发送器16；第二过滤器13底部的出口与第二灰锁斗14顶部的进口通过第三管道17连通，第二灰锁斗14底部的出口与第二飞灰发送罐15顶部的进口通过第四管道18连通，第二飞灰发送罐15底部的出口与第二飞灰发送器16顶部的进口连接；二级滤芯32下部的第二过滤器13与第二灰锁斗14的上部通过第三平衡气管19连通，第二灰锁斗14的上部与第二飞灰发送罐15的上部通过第四平衡气管20连通；第三管道17设有第三阀门21，第四管道18上设有第四阀门22，第三平衡气管19上设有第三平衡气阀23，第四平衡气管20上设有第四平衡气阀24。

在第二飞灰发送器16的出口至流化床返料管25的进气端之间的流化床返料管25内设有限流孔板26，限流孔板26至流化床返料管25进气端之间的流化床返料管25上连接有冲压管27，冲压管27的进气端与流化床返料管25连通，冲压管27的出气端分别通过管道与第一飞灰发送罐3和第二飞灰发送罐15的上部连通；冲压管27上设有第一冲压阀28、冲压管27的出口端至第一飞灰发送罐3之间的管道上设有第二冲压阀29，冲压管27的出口端至第二飞灰发送罐15之间的管道上设有第三冲压阀30。

工作原理：

两级过滤装置依次对粗煤气进行过滤，一级滤芯31的孔径比二级滤芯32的孔径大5μm，对飞灰分级处理，降低了每级过滤装置的飞灰处理量，降低了每级过滤装置的故障率；当其中一级的过滤装置出现故障后，另外一级作为后续保障，对粗煤气仍然可以起到过滤的作用，避免了由于过滤装置故障引起的全系统停产，提高了系统运行稳定性，提高了工作效率。

粗煤气首先进入一级过滤装置进行过滤，步骤如下：

(1)过滤：流化床气化炉33中的粗煤气通过粗煤气管道进入第一过滤器1中，粗煤气中颗粒较大的飞灰被一级滤芯31拦截下来，第一阀门9和第一平衡气阀11为开启状态，飞灰进入第一灰锁斗2中，第一灰锁斗2中的气体通过第一平衡气管7进入第一过滤器1中，保证下灰正常，第二阀门10为关闭状态，飞灰进入第一灰锁斗2后停留在第一灰锁斗2中；

(2)排灰：当第一灰锁斗2内的积灰达到要求时，关闭第一阀门9和第一平衡气阀11，并开启第二平衡气阀12，待第一灰锁斗2和第一飞灰发送罐3的压力平衡后，开启第二阀门10，此时飞灰自动进入第一飞灰发送罐3中，第一灰锁斗2中的飞灰排净后，关闭第二阀门10和第二平衡气阀12，开启第一平衡气阀11，待第一灰锁斗2和第一过滤器1的压力平衡后开启第一阀门9，第一灰锁斗2继续接受飞灰。

开启第一冲压阀28和第二冲压阀29对第一飞灰发送罐3进行充压，至其压力大于流化床气化炉33内部压力50kPa以上时停止，启动第一飞灰发送器4，飞灰进入流化床返料管25，返回至流化床气化炉33。

二级过滤装置的工作步骤如下：

(1)过滤：经第一过滤器1过滤后的粗煤气进入第二过滤器13中，煤气中颗粒较小的飞灰被二级滤芯32拦截下来，第三阀门21和第三平衡气阀23为开启状态，飞灰进入第二灰锁斗14中，第二灰锁斗14中的气体通过第三平衡气管19进入第二过滤器13中，保证下灰正常，第四阀门22为关闭状态，飞灰进入第二灰锁斗14后停留在第二灰锁斗14中；

(2)排灰：当第二灰锁斗14内的积灰达到要求时，关闭第三阀门21和第三平衡气阀23，并开启第四平衡气阀24，待第二灰锁斗14和第二飞灰发送罐15的压力平衡后，开启第四阀门22，此时飞灰自动进入第二飞灰发送罐15中，第二灰锁斗14中的飞灰排净后，关闭第四阀门22和第四平衡气阀24，开启第三平衡气阀23，待第二灰锁斗14和第二过滤器13的压力平衡后开启第三阀门21，第二灰锁斗14继续接受飞灰。

开启第三冲压阀30对第二飞灰发送罐15进行充压，至其压力大于流化床气化炉33内部压力50kPa以上时停止，启动第二飞灰发送器16，飞灰进入流化床返料管25，返回至流化床气化炉33。

在第二飞灰发送器16的出口至流化床返料管25的进气端之间的流化床返料管25上设有限流孔板26，限流孔板26可控制飞灰输送气的流量，保证飞灰以流化态输送。

粗煤气中的飞灰被过滤下来后返回流化床气化炉33进行二次利用，提高了煤炭的气化效率；经过两级过滤装置过滤后，粗煤气中的飞灰含量降低很多，避免了脱氨溶液中的飞灰含量过多导致的无法循环使用，废水排放量减少，减小了环保负荷，同时避免了管路与水洗塔被飞灰堵塞造成的经济损失。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。