一种紧凑型脉冲反吹清灰过滤器的制作方法

本发明属于能源、化工领域，具体涉及一种紧凑型脉冲反吹清灰过滤器。

背景技术：

近年来，随着我国煤化工发展迅速，高温气固分离技术广泛应用于干煤粉加压气化技术领域。采用干法除尘过滤效率高，出界区合成气粉尘含量完全可以控制在1mg/nm³以下，杜绝了合成气带水带灰造成下游堵塔、破坏催化剂等问题，除尘过程不产生废水，同时干灰作为水泥建材等，有利于固废综合利用。

清灰过滤器主要用于工艺气过滤除尘和排气过滤除尘等。高温高压飞灰过滤器是干法除尘系统的核心设备。高温高压飞灰过滤器采用的陶瓷滤芯或烧结金属滤芯的设计寿命一般为8000小时，陶瓷过滤器元件的泄漏将导致整个气化装置停车。运行过程中反吹清灰不彻底致使除尘压降长期偏高是造成过滤元件寿命过短的主要因素。现有的工程实施上一般将若干根滤芯分成一组，每组滤芯设置一个引导管进行反吹清灰。运行时依据运行差压或设置反吹周期启动脉冲阀清灰。专利201210177784.6和专利201520178410.7分别提出了喇叭形引射器反吹装置和新型文丘里引射器固定装置。这些方法从反吹引射方法、固定结构优化等方面提高了装置的可靠性。但是，由于粉尘负荷较高和过滤风速大带来的除尘压降高、清灰频繁、清灰不彻底等问题无法完全克服。同时，对滤芯分组反吹，同组内滤芯脉冲气流强度差别较大，反吹效果差别较大；为便于分组，各组之间空白较大，造成设备壳体庞大。除高温高压过滤器外，干法除尘系统中还存在锁斗排气、气提排气等排气过滤器。这些过滤器一般为间歇运行，过滤器采取反吹气流清灰方式，反吹氮气消耗量大，清灰效果较弱。由于泄压初期排气峰值量大，含固量高，极易造成过滤差压高致使滤芯破损。为解决上述问题，开发一种高效耐用紧凑型脉冲反吹清灰过滤装置是一项十分有意义的任务。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种紧凑型脉冲反吹清灰过滤器，清灰效果良好，反吹气体消耗量小；能确保在反吹清灰过程中过滤元件不易被损坏，过滤元件之间不易堵灰架桥。

为了达到上述目的，本发明通过如下技术方案实现：

一种紧凑型脉冲反吹清灰过滤器，包括过滤器壳体1，过滤器壳体1侧壁下方设置有气体进口9，对侧壁上方设置有气体出口10；过滤器壳体1内设有管板2，多个滤芯3通过螺母14固定在管板2上，滤芯3与管板2之间通过垫片13密封，避免含尘气体从滤芯3与管板2的间隙中串入管板2上方的洁净气体侧；多个滤芯3下端之间由栅格板12连接成一个整体，管板2与栅格板12之间由若干根拉筋11固定，每个滤芯3上方设置反吹引导管7；反吹引导管7上方设置有反吹装置，反吹装置包括集气管5、设置在集气管5上的脉冲阀8、设置在集气管5下方的与反吹引导管7位置数量对应的喷吹管6，根据滤芯3总数，将滤芯3对应的若干个喷吹管6分成一组，每组设置一个集气管5；所述滤芯3、反吹引导管7和喷吹管6同心设置；启动脉冲清灰时，反吹气体通过集气管5和喷吹管6对反吹引导管7和滤芯3进行反吹。

所述的滤芯3材质为烧结陶瓷或烧结金属。

所述反吹引导管7下部带内螺纹，与滤芯3采用螺纹连接，并通过密封垫13密封。

所述反吹引导管7采用文丘里管结构，扩压段长度为加速段长度的2～10倍。

所述集气管5与喷吹管6间设置有加强板16和套管15，集气管5与加强板16之间采用焊接方式固定连接，喷吹管6与套管15采用螺纹连接，喷吹管6与套管15的连接螺纹长度可调，根据计算气体动力学条件，调节不同工况下喷吹管6与反吹引导管7之间的距离。

喷吹管6结构为收缩喷嘴或文丘里喷嘴。

所述集气管5根据过滤器滤芯3总数进行分组，最少分成1组。

所述集气管5与管板2之间由支撑板4固定，集气管5各段之间采用法兰连接，便于安装与检修拆卸。

所述脉冲阀8的脉冲宽度在100ms～1000ms，反吹模式采用定时脉冲反吹或固定差压脉冲反吹。

所述栅格板12上侧宽度窄，当宽度较大时应采用屋顶结构，以防止积灰架桥。

和现有技术相比较，本发明具备如下优点：

1、本过滤器的每根滤芯配置一个引导管，每个引导管上方设置一个喷吹管。滤芯、引导管、喷吹管在垂直方向同心。喷吹管通过螺纹与集气管连接，若干个喷吹管分成一组，每组设置一个集气管，集气管与脉冲阀相连。这样紧凑的布置方式大幅度降低了设备壳体尺寸。

2、本过滤器在反吹清灰时，启动脉冲阀，反吹气体进入集气管，再由喷吹管加速后产生一股较高速高压的脉冲反吹气流，当这股气流进入引导管时，就会在引导管入口形成一个负压区，这样就对入口区域的含尘气体提供一个外在的吸力，从而产生卷吸，使含尘气体随反吹气一起进入引导管的喉部继续加速，再扩压后进入滤芯内表面，然后透过过滤介质，对滤饼产生一股较强的反吹冲力，进而使滤饼在冲力作用下脱离过滤介质表面，最终实现反吹清灰再生。这样就极大的利用了引导管入口的含尘气体，增加反吹气的气量，同时，经过两次加速，大大增强了反吹气对滤芯的清灰效果。

3、本过滤器的喷吹管与引导管之间的距离可以伸缩，使得设备可以在不同工况下脉冲效果最优。每根滤芯底部通过栅格板固定，将所有滤芯连接成为一个整体，格栅板上侧宽度应尽量窄，当宽度较大时应采用屋顶结构，以防止过滤元件之间积灰桥架。栅格板与管板之间设置若干拉筋，管板与集气管之间设置若干支撑，此种固定支撑结构能确保过滤元件在反吹时能够承受住反吹气的高速冲击，而不易被损坏。

附图说明

图1为本发明的“一种高效耐用紧凑型脉冲反吹清灰过滤器”结构示意图。

图2为本发明的管板2、滤芯3、引导管7之间的局部结构示意图。

图3为本发明的集气管5与喷吹管6之间的局部结构示意图。

图4为本发明的喷吹管6与引导管7之间反吹气卷吸扩压的局部示意图。

图5为本发明的格栅板12结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进行进一步说明。

本领域技术人员了解，下述内容不是对本发明保护范围的限制。任何在本发明基础上做出的改进和变化都在本发明的保护范围之内。

如图1和图2所示，本发明一种紧凑型脉冲反吹清灰过滤器，包括过滤器壳体1，过滤器壳体1侧壁下方设置有气体进口9，对侧壁上方设置有气体出口10，含尘气体从气体进口9进入，从气体出口10排出；过滤器壳体1内设有管板2，多个滤芯3通过螺母14固定在管板2上，滤芯3与管板2之间通过垫片13密封，避免含尘气体从滤芯3与管板2的间隙中串入管板2上方的洁净气体侧；多个滤芯3下端之间由栅格板12连接成一个整体，管板2与栅格板12之间由若干根拉筋11固定，每个滤芯3上方设置反吹引导管7；反吹引导管7上方设置有反吹装置，反吹装置包括集气管5、设置在集气管5上的脉冲阀8、设置在集气管5下方的与反吹引导管7位置数量对应的喷吹管6，根据滤芯3总数，将滤芯3对应的若干个喷吹管6分成一组，每组设置一个集气管5；所述滤芯3、反吹引导管7和喷吹管6同心设置；启动脉冲清灰时，反吹气体通过集气管5和喷吹管6对反吹引导管7和滤芯3进行反吹。

作为本发明的优选实施方式，所述的滤芯3材质为烧结陶瓷或烧结金属。

作为本发明的优选实施方式，所述反吹引导管7下部带内螺纹，与滤芯3采用螺纹连接，并通过密封垫13密封。

作为本发明的优选实施方式，所述反吹引导管7采用文丘里管结构，扩压段长度为加速段长度的2～10倍。

如图3所示，作为本发明的优选实施方式，所述集气管5与喷吹管6间设置有加强板16和套管15，集气管5与加强板16之间采用焊接方式固定连接，喷吹管6与套管15采用螺纹连接，喷吹管6与套管15的连接螺纹长度可调，根据计算气体动力学条件，调节不同工况下喷吹管6与反吹引导管7之间的距离。

作为本发明的优选实施方式，喷吹管6结构为收缩喷嘴或文丘里喷嘴。

作为本发明的优选实施方式，所述集气管5根据过滤器滤芯3总数进行分组，最少分成1组。

作为本发明的优选实施方式，所述集气管5与管板2之间由支撑板4固定，集气管5各段之间采用法兰连接，便于安装与检修拆卸。

作为本发明的优选实施方式，所述脉冲阀8的脉冲宽度在100ms～1000ms，反吹模式采用定时脉冲反吹或固定差压脉冲反吹。

如图5所示，作为本发明的优选实施方式，所述栅格板12上侧宽度应尽量窄，当宽度较大时应采用屋顶结构，以防止积灰架桥。

本发明的工作原理为：含尘气体从气体进口9进入管板2下方的含尘气体侧，经过滤芯3时飞灰颗粒被滤除，过滤后的洁净气体从管板2上方的洁净气体侧去下游。滤芯3在过滤过程形成的滤饼，会使得气流通过时产生的压力降逐渐增大，当压差达到一定值时，就需要对过滤器进行反吹清灰，如图4所示，启动脉冲清灰时，反吹气体通过集气管5和喷吹管6对反吹引导管7和滤芯3进行反吹。