一种蓄热低压再生壁流式陶瓷膜过滤高温含尘烟气装备的制作方法

本实用新型涉及高温除尘设备，尤其是一种蓄热低压再生壁流式陶瓷膜过滤高温含尘烟气装备。

背景技术：

当前在高温含粉尘废气处理方法中，受高温烟气影响及材料的局限性，处理温度只能在500℃以下，譬如布袋除尘器只能用于250℃以下，陶瓷浊管和陶瓷纤维滤管，虽然过滤体能够承受900℃以下的高温，但需高压反吹再生，受辅助材料限制，也只能在500℃以下使用。但是随着工业的不断发展，在节能减排的大环境下，特别是垃圾焚烧废气排放的特性，如果在高温阶段（500℃以上）不能将烟气中粉尘去除，烟气会在粉尘的作用下生成大量的二恶英。另外高温含尘废气中大量的粉尘，也制约了对高温烟气的余热利用。

技术实现要素：

针对上述现有技术在高温含粉尘废气处理方面的问题，本实用新型提供了一种采用低压再生原理，结构合理，防止高压使得过壁流式陶瓷膜开裂以及发生急冷急热的情况，提高使用寿命，节省能耗的蓄热低压再生壁流式陶瓷膜过滤高温含尘烟气装备。

本实用新型要解决的技术问题及所采取的技术方案是：一种蓄热低压再生壁流式陶瓷膜过滤高温含尘烟气装备，包括机架、含尘总烟道、无尘总烟道、反吹风总管和反吹风机以及若干组支通道，每组支通道包括依次连通的含尘支烟道、收尘室、过滤室、蓄热室，所述蓄热室后端分别连接无尘支烟道和蓄热腔，所述蓄热腔连接反吹风支管，无尘支烟道上设置有无尘支烟道闸板，所述过滤室放置若干个壁流式陶瓷膜过滤体，所述蓄热室放置若干个蜂窝陶瓷蓄热体，含尘支烟道与含尘烟气总烟道对接，无尘支烟道与无尘总烟道对接，反吹风支管与反吹风总管对接。

进一步地，所述收尘室包括上层的收尘闸板、下层的排尘闸板以及设置于收尘闸板、排尘闸板之间的储尘室。

进一步地，所述蓄热腔上端通过反吹风支管集风盒外接反吹风支管，支管上设置有气动蝶阀。

进一步地，所述过滤室中的壁流式陶瓷膜过滤体周边设置有高温柔性密封层。

本实用新型解决了低压再生的问题，因为壁流式陶瓷膜过滤膜设置在高温烟道内，受烟气影响，过滤膜温度与烟气温度一样处于高温状态，而再生风机送出的反吹风受风机工况影响，不可能达到太高温度，低温的反吹风如果频繁作用到高温的过滤膜上，过滤膜就会频繁急冷急热，对过滤膜的冷热冲击严重，过滤膜的使用寿命将会大大降低，为解决这一问题，在过滤元件后部的烟道放置蜂窝陶瓷蓄热体，在烟道上层增设蓄热腔，再生风源经蓄热腔和蜂窝陶瓷蓄热体，风温加热后，对壁流式陶瓷膜进行反吹再生，从而解决反吹风低温对壁流式陶瓷膜过滤的影响，由于蜂窝陶瓷蓄热体壁层薄，比表面积大，蓄热和放热能力强，利于对反吹风的加热作用，蜂窝陶瓷蓄热体为通孔结构，表面光滑，背阻小，在使用时对排烟系统的运行影响很小。

系统的工作原理是：高温含尘废气通过含尘总烟道上的含尘支烟道进入每组支通道，由壁流式陶瓷膜对高温烟气进行过滤，粉尘被壁流式陶瓷膜过滤层拦截在进气孔内，滤除粉尘后的高温无尘烟气通过壁流式陶瓷膜的壁层进入排气孔排出，经蜂窝陶瓷蓄热体后，由无尘支烟道进入无尘总烟道后与外部其他系统对接。当壁流式陶瓷膜拦截的粉尘达到一定程度时，壁流式陶瓷膜阻力增加，排烟风机负荷增大，这时就需对壁流式陶瓷膜进行反吹再生。

反吹再生为单组再生模式，先启动反吹风机，使反吹总管内风压维持在一定值，关闭其中一组无尘支烟道闸板，使该组通道内无抽力，高温含尘废气无法进入通道，打开反吹风支管蝶阀，反吹风进入蓄热腔与蓄热腔内的高温无尘烟气混合后，再通过蓄热腔墙体的加热作用，进入下层蓄热室的蜂窝陶瓷蓄热体，蓄热体对反吹风进行二次加热后，对壁流式陶瓷膜进行反吹。反吹风经壁流式陶瓷膜排气孔进入，经过滤壁层后对附着在进气孔壁上的粉尘进行吹扫，高浓度的粉尘被反吹风带出壁流式陶瓷膜后，在粉尘的自重和与墙壁的碰撞摩擦作用，沉入收尘室，由于其他通道的抽力作用，少量的超细粉尘和反吹风从含尘支烟道进入总烟道后被带入其他通道。该组反吹结束后，关闭反吹支管蝶阀，打开无尘烟气支管闸板，恢复该通道过滤工作，同时对另一组通道进行反吹再生工作，程序同上，待所有通道都反吹结束后，关闭反吹风机，待下一个反吹阶段时再启动。沉入收尘室的高温粉尘当上层闸板打开后就会落入储尘室，落尘结束马上关闭上层闸板，打开下层闸板，粉尘落入外部收集箱，完成排尘工作。

本实用新型除尘和过滤可同时在线运行，其过滤方法的工作过程是：

1、启动前检查工作，所有闸门和阀门开关正常，风机开关及运行正常，

2、关闭所有反吹阀门与所有收尘闸板与排尘闸板，开启所有无尘支烟闸板，再开启系统外的排烟风机，将排烟风机变频器调至一定值，使无尘总烟道内形成一定负压，如图2、3所示，箭头为含尘烟气进口，含尘烟气经含尘支烟道进入每组支通道后通过壁流式陶瓷膜拦截进行过滤，无尘烟气经蜂窝陶瓷蓄热体后，如图2、3所示，箭头为无尘烟气出口，再通过无尘支烟道进入无尘总烟道排出，如图6所示，箭头为烟气运行过滤方向。

3、当排烟风机频率上升至一定值时，说明陶瓷膜滤芯上已拦截一定量的粉尘，需反吹再生处理，

4、启动反吹风机，关闭1#支通道上无尘支烟道闸板，打开1#反吹风支管上蝶

阀，对1#支通道上的1#过滤室内的壁流式陶瓷膜进行反吹再生。反吹结束，关

闭1#反吹风支管上蝶阀，开启1#支通道上无尘支烟道闸板，恢复1#支通道的过

滤工作，打开收尘室的收尘闸板，高温粉尘落入储尘箱后马上关闭收尘闸板。

5、接着对2#支通道内的壁流式陶瓷膜进行反吹再生，关闭1#支通道上无尘支

烟道闸板，打开12反吹风支管上蝶阀，对2#支通道上的2#过滤室内的壁流式陶瓷膜进行反吹再生（如图7所示，箭头为反吹风运行方向）。反吹结束，关闭2#反吹风支管上蝶阀，开启2#支通道上无尘支烟道闸板，恢复2#支通道的过滤工作，打开收尘室的收尘闸板，高温粉尘落入储尘箱后马上关闭收尘闸板（如图8所示）。

6、以此类推，对3、4、5#支通道内的壁流式陶瓷膜进行反吹再生工作，完成所

有支通道内壁流式陶瓷膜进行反吹再生工作后，关闭反吹风机。排烟风机频率下降，待下个阶段出现排烟风机频率上升后需反吹再生时再进行上述程序。

7、以上程序均由自动控制系统执行，只需设定所有工况参数值，确保系统运行平稳。

本实用新型将总的过滤系统分成若干个支通道，每次只对一个通道进行反吹再生工作，所需反吹风量很少，风机负载小，用电量少。反吹风经蓄热腔和蜂窝陶瓷蓄热体后，降低了反吹风温对壁流式陶瓷膜冷热冲击，提高过滤体使用寿命。

上述结构除反吹风支管与反吹风总管外，其他通道材料均为耐火材料和高温硅酸铝纤维组成，从而满足900℃以下的高温烟气工况，上述含尘总烟道、含尘支烟道、收尘室、过滤室、蓄热室、蓄热腔、无尘支烟道、无烟总烟道内衬材料均为耐火材料，外部由陶瓷纤维进行保温。反吹风支管和总管采用304、310s、316l等不锈钢材料。

所述蓄热低压再生壁流式陶瓷膜过滤高温含尘烟气装备的原理是：主要是利用高温壁流式陶瓷膜的特性决定，高温壁流式陶瓷膜属陶瓷产品，耐温度高，可在1000℃以下稳定使用，同具有过滤壁层薄、孔隙率大、过风性能好及背压低等优点，但是抗高压和急冷急热冲击力比较差，在高压冲击情况下，容易引发高温壁流式陶瓷膜两端的封堵头受损和膜芯体的断裂情况发生，高压冲击也对通道内的材料及施工方案有更高的要求，急冷急热也会对其造成开裂。针对这种情况，采用与过滤抽力相近的低压风对过滤芯体进行反吹再生，解决了高压对壁流式陶瓷膜的冲击，同时加设了蓄热腔与蜂窝蓄热体对反吹的加热作用，也解决了因反吹风温低对壁流式陶瓷膜的急冷急热冲击。因反吹风与过滤抽力相近，如果在一个通道过滤与反吹同时运行时，则大部分反吹风会从无尘支烟道进入无尘总烟道排走，对过滤芯体的反吹再生效果会严重降低，因而在无尘支烟道端设计一道闸板，使得支通道在过滤时，反吹不工作，反吹时反吹风不会被抽走，确保反吹效果。

本实用新型的有益效果：

1、采用与过滤抽力相近的低压风对过滤芯体进行反吹再生，解决了高压对壁流式陶瓷膜的冲击，同时加设了蓄热腔与蜂窝蓄热体对反吹的加热作用，也解决了因反吹风温低对壁流式陶瓷膜的急冷急热冲击。

2、收尘室双层闸板结构，在收尘闸板下端设计储尘室和排尘闸板，确保排尘时外部空气无法进入支通道，不会影响系统的正常运行。

3、反吹风的加热结构，在支通道内设计有蓄热室和蓄热腔，蓄热室内有蜂窝陶瓷蓄热体，反吹风经蓄热腔加温和蓄热室内的蜂窝陶瓷蓄热体二次加热后，再对过滤体进行反吹再生，解决了反吹风低温问题对过滤体的冷热冲击。

4、过滤室内壁流式陶瓷膜过滤体的高温柔性材料密封，解决了过滤体高温工况下的密封和膨胀的问题。

5、过滤芯之间的高温胶密封，高温胶在高温情况下，使多个滤芯之间形成一个整体，防止多个过滤芯之间的缝隙，造成漏尘现象的发生。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图，

图2是图1的a向结构示意图，

图3是图1的b-b剖视结构示意图，

图4是图1的c向结构示意图，

图5是图1的d向结构示意图，

图6是本实用新型的支通道过滤原理示意图，

图7是本实用新型的支通道反吹原理示意图，

图8是本实用新型的收尘室粉尘进入储尘室示意图，

图9是图1中的高温壁流式陶瓷膜过滤体放大结构示意图，

图10是图1中的蜂窝陶瓷蓄热体放大结构示意图。

在图中，1、装备立柱2、装备底座3、装备顶部拉梁4、含尘总烟道5、含尘总烟道墙体6、含尘总烟道墙体保温层7含尘总烟道底板8、含尘总烟道盖板9、顶部保温层10、含尘支烟道10-1、1#含尘支烟道10-2、2#含尘支烟道10-3、3#含尘支烟道10-4、4#含尘支烟道10-5#、5#含尘支烟道11、支通道盖板12、收尘室13、收尘室闸板13-1、1#收尘室闸板13-2、2#收尘室闸板13-3、3#收尘室闸板13-4、4#收尘室闸板13-5、5#收尘室闸板14、储尘室15、排尘闸板16、支通道底板17、过滤室17-1、1#过滤室17-2、2#过滤室17-3、3#过滤室17-4、4#过滤室17-5、5#过滤室18、高温壁流式陶瓷膜过滤体18-1、1#壁流式陶瓷膜过滤体18-2、2#壁流式陶瓷膜过滤体18-3、3#壁流式陶瓷膜过滤体18-4、4#壁流式陶瓷膜过滤体18-5、5#壁流式陶瓷膜过滤体19、高温柔性密封层20、蓄热室20-1、1#蓄热室20-2、2#蓄热室20-3、3#蓄热室20-4、4#蓄热室20-5、5#蓄热室21、蜂窝陶瓷蓄热体21-1、1#蜂窝陶瓷蓄热体21-2、2#蜂窝陶瓷蓄热体21-3、3#蜂窝陶瓷蓄热体21-4、4#蜂窝陶瓷蓄热体21-5、5#蜂窝陶瓷蓄热体22、间隔盖板23、无尘支烟道闸板23-1、1#无尘支烟道闸板23-2、2#无尘支烟道闸板23-3、3#无尘支烟道闸板23-4、4#无尘支烟道闸板23-5、5#无尘支烟道闸板24、无尘支烟道24-1、1#无尘支烟道24-2、2#无尘支烟道24-3、3#无尘支烟道24-4、4#无尘支烟道24-5、5#无尘支烟道25、无尘总烟道26、无尘总烟道墙体27、无尘总烟道墙体保温层28、无尘总烟道盖板29、无尘总烟道顶部保温层30、反吹风风机31、反吹风总管32、反吹风支管蝶阀32-1、1#反吹风支管蝶阀32-2、2#反吹风支管蝶阀32-3、3#反吹风支管蝶阀32-4、4#反吹风支管蝶阀32-5、5#反吹风支管蝶阀33、反吹风支管33-1、1#反吹风支管33-2、2#反吹风支管33-3、3#反吹风支管33-4、4#反吹风支管33-5、5#反吹风支管34、反吹风支管集风盒34-1、1#反吹风支管集风盒34-2、2#反吹风支管集风盒34-3、3#反吹风支管集风盒34-4、4#反吹风支管集风盒34-5、5#反吹风支管集风盒35、蓄热腔36、支通道隔墙37、堵头38、过滤膜层40、蜂窝孔道41、蓄热壁层。

具体实施方式

下面根据附图结合具体实施例来进一步详细描述本实用新型。

在图中，一种蓄热低压再生壁流式陶瓷膜过滤高温含尘烟气装备包括用装备立柱1、装备底座2、装备顶部拉梁3构成装备的机架（钢架结构）；用耐火材料砌筑含尘总烟道底板7与含尘总烟道墙体5，墙体外侧用保温材料制成的含尘总烟道墙体保温层6进行保温，总烟道上部用含尘总烟道盖板8进行封盖，从而构成了含尘总烟道4。在含尘总烟道墙体一侧分别留出含尘支烟道口（图中为五个支通道10设计，分别为1#含尘支烟道10-1、2#含尘支烟道10-2、3#含尘支烟道10-3、4#含尘支烟道10-4、5#含尘支烟道10-5，留出五个支通道口），五个含尘支烟道口分别用耐火材料砌筑支通道底板16与收尘室下部的排尘闸板15的闸板槽、储尘室14和收尘闸板13的闸板槽，用耐火材料砌筑墙体，各通道间用耐火材料砌筑支通道隔墙36，使之形成五个支通道，各支通道用耐火材料与含尘总烟道连接，构成五个含尘支烟道10，在五个支通道内分别构成了收尘室12、过滤室17（图中分别为1#过滤室17-1、2#过滤室17-2、3#过滤室17-3、4#过滤室17-4、5#过滤室17-5）、蓄热室20（图中分别为1#蓄热室20-1、2#蓄热室20-2、3#蓄热室20-3、4#蓄热室20-4、5#蓄热室20-5），在过滤室内放置壁流式陶瓷膜过滤体18（图中分别为1#壁流式陶瓷膜过滤体18-1、2#壁流式陶瓷膜过滤体18-2、3#壁流式陶瓷膜过滤体18-3、4#壁流式陶瓷膜过滤体18-4、5#壁流式陶瓷膜过滤体18-5），壁流式陶瓷膜过滤体内设置有过滤膜层38，上下进出口交错设置有堵头37（如图9所示，过滤时含尘烟气从下方进入，无尘烟气从上方排出），过滤体周边用高温柔性密封层19进行填充密封：在蓄热室内放置蜂窝陶瓷蓄热体21（图中分别为1#蜂窝陶瓷蓄热体21-1、2#蜂窝陶瓷蓄热体21-2、3#蜂窝陶瓷蓄热体21-3、4#蜂窝陶瓷蓄热体21-4、5#蜂窝陶瓷蓄热体21-5），蜂窝陶瓷蓄热体内设置有若干蜂窝孔道40，蜂窝孔道的孔壁为蓄热壁层41（如图10所示，过滤时无尘烟气从下方进入，无尘烟气从上方排出，反吹时方向相反），蓄热室后端用耐火材料砌筑出无尘支烟道闸板23的闸板槽及无尘支烟道24（图中分别为1#无尘支烟道24-1、2#无尘支烟道24-2、3#无尘支烟道24-3、4#无尘支烟道24-4、5#无尘支烟道24-5），用耐火材料制成的间隔盖板22盖住蓄热室顶部（末端留出反吹过道口），在蓄热室顶部用耐火材料砌筑出蓄热腔35，再将各支通道顶部用耐火材料制成的支通道盖板11进行封盖，盖板上面用顶部保温层9进行保温，盖板时在蓄热腔上留出反吹风集风盒34的对接孔：然后在无尘支烟道上方用耐火材料砌筑无尘总烟道25，将各无尘支烟道24汇总，无尘总烟道墙体26外侧用无尘总烟道墙体保温层27进行保温，无尘总烟道25顶部用无尘总烟道盖板28进行封盖，盖板上部用无尘总烟道顶部保温层29进行保温。将收尘闸板13（图中分别为1#收尘闸板13-1、2#收尘闸板13-2、3#收尘闸板13-3、4#收尘闸板13-4、5#收尘闸板13-5）、排尘闸板15、无尘支烟道闸板23（图中分别为1#无尘支烟道闸板23-1、2#无尘支烟道闸板23-2、3#无尘支烟道闸板23-3、4#无尘支烟道闸板23-4、5#无尘支烟道闸板23-5）放入各自对应的闸板槽内，完成壁流式陶瓷膜过滤高温含尘烟气装备主体结构的施工。在设备外部安装反吹风风机30和反吹风总管31，在总管上对应各通道分别引出五组反吹风支管33（图中分别为1#反吹风支管33-1、2#反吹风支管33-2、3#反吹风支管33-3、4#反吹风支管33-4、5#反吹风支管33-5），在反吹风支管上分别安装反吹风支管蝶阀32（图中分别为1#反吹风支管蝶阀32-1、2#反吹风支管蝶阀32-2、3#反吹风支管蝶阀32-3、4#反吹风支管蝶阀32-4、5#反吹风支管蝶阀32-5），反吹风支管末端通过反吹风集风盒34（图中分别为1#反吹风支管集风盒34-1、2#反吹风支管集风盒34-2、3#反吹风支管集风盒34-3、4#反吹风支管集风盒34-4、5#反吹风支管集风盒34-5）对接至装备蓄热腔上端预留的对接口。上述工作结束，整套壁流式陶瓷膜过滤高温含尘烟气装备全部完成，在使用时，只需将高温含废气通过烟道引入装备的含尘烟气进口，将装备无尘总管出口端通过烟道接至后续设备的入口端，壁流式陶瓷膜过滤高温含尘烟气装备就可以投入运行。

所述壁流式陶瓷膜过滤体由高温壁流式陶瓷膜作为过滤体，采用多组支通道设计模式，设计反吹风加热结构，全通道过滤，单组支通道反吹再生。具体步骤如下：

步骤一、根据含粉尘高温废气处理要求选择合适的壁流式陶瓷膜过滤体，过滤体过滤孔径＜5um，通孔率﹥40%，壁厚＜2mm，单体初始背压＜300pa，过滤比表面积高达3.5㎡以上。

步骤二、根据高温壁流式陶瓷膜过滤体蜂窝陶瓷蓄热体外形尺寸，用耐火材料和保温材料制作合适的总烟道和支通道。

步骤三、过滤体及蓄热体的安装：

a、各支通道砌筑完成后，在盖盖板前，将各支通道内清理干净，从过滤室将蜂窝陶瓷蓄热体放置在蓄热室内，蓄热室整个截面必须将蓄热体填充完全，确保对反吹风的加热效果。

b、在过滤室中放置过滤体，各过滤体之间用高温胶泥进行填充，确保各过滤体之间严密不漏尘，过滤体与支通道墙壁方间用高温柔性材料填实压紧，使过滤体在支通道内形成一个完整的过滤源。

c、在过滤体上方铺设适当厚度的柔性高温密封材料，利于盖板压实后，能够将过滤体顶部进行密封。

d、将各支通道进行盖板密封和顶部保温。

步骤四、各闸板加装气动或电动驱动装置，便于自动化的实施，所述自动化控制均为成熟的现有工业控制技术，在此不做详述。

步骤五、将所有闸门、蝶阀和风机等电器与主控柜对接，联动无误后进行运行试机。

步骤六、设备运行。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照具体实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护的范围中。