一种煤炭转化炉炉气净化系统的制作方法_3

文档序号:8765445阅读:来源:国知局
【附图说明】
[0054]图1为本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统的一种【具体实施方式】的结构示意图。
[0055]图2为本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统另一种【具体实施方式】的结构示意图。
[0056]图3为本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统另一种【具体实施方式】的结构示意图。
[0057]图4为本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统另一种【具体实施方式】的结构示意图。
[0058]图5为本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统另一种【具体实施方式】的结构示意图。
[0059]图6为本实用新型煤炭转化炉炉气净化系统另一种【具体实施方式】的结构示意图。
[0060] 图7为本实用新型下述各实施例的炉气温度变化曲线对比图。
【具体实施方式】
[0061] 本【具体实施方式】部分统一将以煤炭干馏炉炉气的净化为例对本实用新型的煤炭 转化炉炉气净化方法和系统进行具体说明。目前的煤炭干馏工艺一般分为煤炭低温干馏工 艺、煤炭中温干馏工艺和煤炭高温干馏工艺,本实用新型的净化技术对上述三种煤炭干馏 工艺均适用,但在本【具体实施方式】中将以煤炭低温干馏工艺的炉气净化为例进行说明。
[0062] 某煤炭低温干馏炉炉气出口输出约480~550°C的高温炉气(干馏产物),该高温 炉气中含有气体、液体和固体物质,其中气体物质主要为煤气,液体物质主要为煤焦油,固 体物质主要为A1203粉、SiO2粉、C粉等粉尘。上述高温炉气有着很强的物理不稳定性和化 学不稳定性,主要体现在炉气中的物质既发生热解又同时发生热聚。研宄发现,当炉气温度 逐渐降低时,热聚将逐渐显著,炉气中析C、结焦、粉尘粘度变大等现象越趋明显。
[0063] 有鉴于此,如图1~2、4~6所示,本实用新型采取了以下方法对上述炉气进行高 温净化。该方法包括将煤炭转化炉100 (具体指煤炭干馏炉)生成的炉气传送至高温气体过 滤装置300进行过滤净化的环节,所述高温气体过滤装置300位于煤炭转化炉100外部或 整合在煤炭转化炉100中;当所述高温气体过滤装置300位于煤炭转化炉100外部时,将高 温气体过滤装置300待过滤气体进口相比煤炭转化炉100炉气出口的炉气温度的向下变动 幅度保持在〇~50°C的范围内,并且将炉气已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310 时相比煤炭转化炉100炉气出口的炉气温度的向下变动幅度保持在0~80°C的范围内;当 所述高温气体过滤装置300整合在煤炭转化炉100中时,使从煤炭转化炉100生成炉气开 始直至炉气已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310的过程发生于煤炭转化炉100内 部。
[0064] 上述方法中,当高温气体过滤装置300位于煤炭转化炉100外部时,高温气体过 滤装置300待过滤气体进口相比煤炭转化炉100炉气出口的炉气温度的向下变动幅度还 可进一步限定为保持在0~30°C的范围内,且炉气已通过高温气体过滤装置300的过滤元 件310时相比煤炭转化炉100炉气出口的炉气温度的向下变动幅度可进一步限定为保持在 0~50°C的范围内。在此基础上,所述高温气体过滤装置300待过滤气体进口相比炉气已通 过高温气体过滤装置300的过滤元件310时的炉气温度的变化量可进一步限定为-100°C~ +20°C,更进一步的限定为_50°C~+10°C。进一步的,从煤炭转化炉100出口输出炉气开始 直至炉气已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310的过程中,将所述炉气温度的向下 变动幅度保持在不超过80°C的范围内,更好是保持在不超过50°C、30°C或20°C的范围内。
[0065] 上述方法中,当所述高温气体过滤装置300位于煤炭转化炉100外部时,从煤炭转 化炉100出口输出炉气开始直至炉气已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310后的过 程一般还包括将煤炭转化炉100出口输出的炉气先传送至预除尘装置200进行初步固气分 离后再进入高温气体过滤装置300行过滤净化的环节。预除尘装置200-般采用机械除尘 器,例如旋风除尘器或重力除尘器或旋风除尘器与重力除尘器的组合。
[0066] 高温气体过滤装置300待过滤气体进口的炉气温度可以通过在高温气体过滤装 置300待过滤气体进口内安装温度传感器来进行检测。炉气已通过高温气体过滤装置300 的过滤元件310时的炉气温度是指已过滤的炉气穿过过滤元件310后进入高温气体过滤装 置300净气侧的温度,一般可以通过在高温气体过滤装置300已过滤气体出口内安装温度 传感器进行检测。同样的,预除尘装置200待除尘气体进口的温度可通过在该进口内安装 温度传感器来进行检测,预除尘装置200已除尘气体出口的温度可通过在该出口内安装温 度传感器来进行检测;煤炭转化炉100炉气出口的炉气温度可通过在该出口内安装温度传 感器来进行检测。
[0067] 实施例1
[0068] 如图1所示,煤炭转化炉炉气净化系统包括煤炭转化炉100和用于对煤炭转化炉 1〇〇出口输出的炉气进行过滤净化的高温气体过滤装置300,该系统中从所述煤炭转化炉 100的炉气出口直至高温气体过滤装置300的这一部分整体上构成一个可使炉气在从煤炭 转化炉100出口输出开始直至已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310的过程中其炉 气温度的向下变动幅度保持在不超过80°C的范围内的炉气加热保温流路。具体而言,所述 煤炭转化炉100与高温气体过滤装置300之间设有预除尘装置200,煤炭转化炉100的炉气 出口与预除尘装置200的待除尘气体进口连通,预除尘装置200的已除尘气体出口与高温 气体过滤装置300的待过滤气体进口连通,所述煤炭转化炉100、预除尘装置200和高温气 体过滤装置300三者的外壳前后依次连接为一体,预除尘装置200的待除尘气体进口靠近 煤炭转化炉100的炉气出口,高温气体过滤装置300的待过滤气体进口靠近预除尘装置200 的已除尘气体出口;预除尘装置200和高温气体过滤装置300上均设有加热保温结构400。 由于将煤炭转化炉100、预除尘装置200和高温气体过滤装置300三者的外壳前后依次连接 为一体,预除尘装置200的待除尘气体进口靠近煤炭转化炉100的炉气出口,高温气体过滤 装置300的待过滤气体进口靠近预除尘装置200的已除尘气体出口,因此,煤炭转化炉100、 预除尘装置200和高温气体过滤装置300三者之间的距离很短,相应的缩短了炉气从煤炭 转化炉100进入预除尘装置200后再进入高温气体过滤装置300的时间,也就减少了炉气 在这个过程中的的温度损失;由于预除尘装置200和高温气体过滤装置300上均设有加热 保温结构400,因此可以对其中的炉气进行加热保温,以便使炉气在从煤炭转化炉100出口 输出开始直至已通过高温气体过滤装置300的过滤元件310的过程中其炉气温度的向下变 动幅度保持在不超过80°C的范围内。
[0069] 实施例1的煤炭转化炉炉气净化系统的预除尘装置200的已除尘气体出口具体位 于该预除尘装置200的顶部,高温气体过滤装置300的待过滤气体进口高于预除尘装置200 的已除尘气体出口并与预除尘装置200的已除尘气体出口之间通过弯头320连接;高温气 体过滤装置300中过滤元件310的安装高度高于高温气体过滤装置300的待过滤气体进 口。采用上述设计,能够进一步缩短炉气在从煤炭转化炉100进入预除尘装置200后再进 入高温气体过滤装置300的传送距离。另外,作为上述加热保温结构400的具体结构,所述 预除尘装置200和高温气体过滤装置300的外壳上均安装有加热保温套壳410,加热保温套 壳410与预除尘装置200以及高温气体过滤装置300的外壳之间为加热介质输送通道420, 所述加热介质输送通道420与加热介质源连接。加热介质源一般采用燃烧炉,产生高温烟 气为加热介质,加热介质进入加热介质输送通道420,从而对预除尘装置200和高温气体过 滤装置300内部进行加热保温。上述预除尘装置200采用机械除尘器,具体为旋风除尘器。 高温气体过滤装置300采用管状的过滤元件310,该过滤元件310具体为烧结铁铝金属间化 合物多孔材料过滤元件;在高温气体过滤装置300内部,所述过滤元件310安装在孔板上, 高温气体过滤装置300内位于孔板上方为净气室,孔板下方为原气室,高温气体过滤装置 300的待过滤气体进口位于净气室的侧部,已过滤气体出口位于原气室侧部,净气室安装有 文氏反吹管320和反吹进气管330,原气室的底部设有锥形积灰仓,锥形积灰仓的底部设有 卸灰装置。
[0070] 实施例1的煤炭转化炉炉气净化系统的具体工作方式为:煤炭转化炉100出口输 出的炉气(平均温度510°c)先传送至预除尘装置200进行初步固气分离后再进入高温气 体过滤装置300进行过滤净化,炉气700通过待过滤气体进口进入高温气体过滤装置300 的原气室中,然后通过过滤元件310的过滤后进入孔板上方的净气室,最后从已过滤气体 出口排出进入炉气回收环节,高温气体过滤装置300的已过滤气体出口排出的炉气含尘量 < 10mg/Nm3,并且在高温气体过滤装置300的运行过程中,每隔600秒启动反吹清灰装置通 过反吹进气管330及文氏反吹管320对过滤元件进行脉冲反吹清灰,反吹气压力为0. 8MPa、 反吹气温度为400°C;同时,通过燃烧炉向预除尘装置200和高温气体过滤装置300的加 热保温套壳410中的加热介质输送通道420注入500°C左右的高温烟气,从而对预除尘装 置200和高温气体过滤装置300内的炉气700进行加热保温。经测,预除尘装置200待除 尘气体进口的平均炉气温度为508°C,预除尘装置200已除尘气体出口的平均炉气温度为 492°C,高温气体过滤装置300的待过滤气体进口的平均炉气温度为490°C,高温气体过滤 装置300的已过滤气体出口的平均炉气温度为485°C,从煤炭转化炉100生成炉气开始直至 炉气从高温气体过滤装置300的已过滤气体出口输出平均时间为6. 3秒。按上述方式将系 统连续运行72小时后,取出过滤元件310并测试其过滤通量,测试结果如表1所示(参见 表1)。
[0071] 实施例2
[0072] 实施例2采取与实施例1相同的煤炭转化炉炉气净
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