一种带余热回收的高温废气除尘过滤装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种带余热回收的高温废气除尘过滤装置，用于将燃烧炉燃烧产生的废气除尘后导入脱硝反应塔进行脱硝，包括：至少两个除尘工作室，至少两个所述除尘工作室按照预设规则依次开启和关闭；所述除尘工作室包括上通气孔、下通气孔和过滤体；所述上通气孔与所述脱硝反应塔相连通，所述下通气孔与所述燃烧炉相连通的，所述过滤体设置于所述上通气孔和所述下通气孔之间；助燃风机，和所述上通气孔相连通，所述助燃风机按预设规则向所述燃烧炉注入助燃空气，所述助燃空气通过所述除尘工作室将所述除尘工作室的热量带至所述燃烧炉。本发明提供的一种带余热回收的高温废气除尘过滤装置，灰尘捕集和击落性能优异。蓄热性能和余热回收性能优异。
【专利说明】
一种带余热回收的高温废气除尘过滤装置
技术领域
[0001]本发明涉及除尘领域，特别是涉及一种带余热回收的高温废气除尘过滤装置。
【背景技术】
[0002]目前，电站及其他工业设备脱硝通常采用选择性催化还原(SCR)法，然而采用该方法要求经过除尘后的废气进入脱硝反应塔的入口温度最好大于300°C，通常的除尘设备难以满足该要求，因此，对脱硝设备的应用操作带来了一定的制约和限制。
[0003]目前，高温废气除尘过滤装置最高使用温度不超过260°C，近年来，为了对废气中的有害成分进行净化处理，余热利用以及从高温气体中回收有价成分，迫切需要除尘设备出口洁净气体温度达到250°C以上甚至更高的温度，如工业废气脱硝催化剂的活性反应温度一般为250°C-450°C，采用通常过滤材料的除尘设备，出口洁净废气的温度不能满足其反应要求，必须另外增设辅助加热装置才能满足工艺要求，这样既增加了设备投资，又增加了能源消耗。因此，市场迫切需要一种使用温度在250°C以上甚至更高的过滤体材料本。
【发明内容】
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种带余热回收的高温废气除尘过滤装置，用于解决现有技术中温度不能满足要求，需要增加辅热设备，增加了设备投资又浪费能源的问题。
[0005]本发明提供一种带余热回收的高温废气除尘过滤装置，用于将燃烧炉燃烧产生的废气除尘后导入脱硝反应塔进行脱硝后通过烟囱排出，包括:至少两个除尘工作室，至少两个所述除尘工作室按照预设规则依次开启和关闭；所述除尘工作室包括上通气孔、下通气孔和过滤体;所述上通气孔与所述脱硝反应塔相连通，所述下通气孔与所述燃烧炉相连通的，所述过滤体设置于所述上通气孔和所述下通气孔之间；助燃风机，和所述上通气孔相连通，所述助燃风机按预设规则向所述燃烧炉注入助燃空气，所述助燃空气通过所述除尘工作室将所述除尘工作室的热量带至所述燃烧炉。
[0006]于本发明的一实施例中，所述带余热回收的高温废气除尘过滤装置还包括过滤炉，所述过滤炉包括隔板;至少两个所述除尘工作室规则设置在所述过滤炉内，至少两个所述除尘工作室之间通过所述隔板间隔。
[0007]于本发明的一实施例中，至少两个所述除尘工作室均包括设置在所述上通气孔上的第一切换阀与第二切换阀和设置在所述下通气孔上的第三切换阀和第四切换阀，在所述第一切换阀和所述第三切换阀打开时，所述除尘工作室和所述脱硝反应塔相连通;在所述第二切换阀和所述第四切换阀打开时，所述除尘工作室和所述助燃风机相连通。
[0008]于本发明的一实施例中，至少两个所述除尘工作室均包括设置在所述下通气孔上的栅板过滤器，所述栅板过滤器设置在所述下通气孔与所述第三切换阀和所述第四切换阀之间。
[0009]于本发明的一实施例中，所述带余热回收的高温废气除尘过滤装置还包括高压空气压缩机和至少两个阀门；所述除尘工作室的上部开设有用于接入高压空气的开口，所述阀门和所述除尘工作室一一对应且分别和所述开口和所述高压空气压缩机相连通。
[0010]于本发明的一实施例中，所述燃烧炉还包括粉尘排放口。
[0011]于本发明的一实施例中，所述过滤体为壁流式蜂窝陶瓷过滤体。
[0012]于本发明的一实施例中，所述壁流式蜂窝陶瓷过滤体包括多排相互平行设置的第一隔壁和多列相互平行设置的第二隔壁，所述第一隔壁与所述第二隔壁相互交错设置并围合形成多条流体通道，所述多条流体通道的入口和出口交替间隔封闭。
[0013]于本发明的一实施例中，所述流体通道的节距为10-15mm，所述第一隔壁和所述第二隔壁的厚度均为1_2_。
[0014]如上所述，本发明的一种带余热回收的高温废气除尘过滤装置，具有以下有益效果:
[0015](I)灰尘捕集和击落性能优异。由于使用蜂窝陶瓷过滤体，在高温废气的温度环境使用，不会产生破损、变形、腐蚀等损伤。由于灰尘捕集时间较短，反吹频率高，因此，不会发生堵塞捕集效率降低等问题。同时，捕集的灰尘不会再过滤体表面形成粘连，容易击落，因此系统压力损失较小，与其他过滤器相比，相同比例的过滤面积下，气体通过量大。由于余热回收时，助燃空气和反吹空气向同一方向流动，捕集后堆积的灰尘更容易被击落。
[0016](2)蓄热性能和余热回收性能优异。在本发明中，高温废气或者助燃空气分别在通过陶瓷过滤体内部的微孔时蓄热或实现热量回收，换热面积达到最大化，蓄热迅速、发热速度快，由于蓄热阶段的粉尘捕集和加热助燃空气的余热回收切换时间很短，废气所蓄含的热量利用率高。热交换率高。
【附图说明】
[0017]图1显示为本发明带余热回收的高温废气除尘过滤装置的结构示意图。
[0018]图2显示为图1中壁流式蜂窝陶瓷过滤体的结构示意图。
[0019]元件标号说明:
[0020]I过滤炉
[0021]10除尘工作室
[0022]11隔板
[0023]101上通气孔
[0024]102下通气孔
[0025]103过滤体
[0026]104第一切换阀
[0027]105第二切换阀
[0028]106第三切换阀
[0029]107第四切换阀
[0030]108栅板过滤器
[0031]109阀门
[0032]HO粉尘排放口
[0033]1031流体通道
[0034]1032隔壁
[0035]2助燃风机
[0036]3燃烧炉
[0037]4脱硝反应塔
[0038]5高压空气压缩机
[0039]6烟囱
【具体实施方式】
[0040]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0041]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0042]参见图1至图2，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0043]本发明提供了一种带余热回收的高温废气除尘过滤装置(详见图1)，用于将燃烧炉3燃烧产生的废气除尘后导入脱硝反应塔4进行脱硝后通过烟囱6排出，包括:至少两个除尘工作室10，至少两个除尘工作室10按照预设规则依次开启和关闭；除尘工作室10包括上通气孔101、下通气孔102和过滤体103;上通气孔101与脱硝反应塔4相连通，下通气孔102与燃烧炉3相连通的，过滤体103设置于上通气孔101和下通气孔102之间；助燃风机2，和上通气孔101相连通，助燃风机2按预设规则向燃烧炉3注入助燃空气，助燃空气通过除尘工作室10将除尘工作室10的热量带至燃烧炉3。在一个或几个除尘工作室10进行工作时，对其他的除尘工作室10进行余热回收。使用过程如下:一个或几个除尘工作室10开启，燃烧炉3将然后后产生的飞起排入一个或几个除尘工作室10中，然后在除尘工作室10中进行过滤除尘后进入脱硝反应塔4进行脱硝;在这些除尘工作室10工作一定时间后，其他的一个或几个除尘工作室10启动，之前的除尘工作室10停止工作。此时助燃风机2开启，助燃风机2将助燃空气通过之前工作的除尘工作室10导入燃烧炉3中，与此同时，助燃空气将之前工作的除尘工作室10中的热量带回燃烧炉3中，从而实现了热量回收。上述过程循环进行，既保证了除尘效果，又能充分的实现余热回收。
[0044]进一步地，带余热回收的高温废气除尘过滤装置还包括过滤炉I，过滤炉I包括隔板11;至少两个除尘工作室10规则设置在过滤炉I内，至少两个除尘工作室10之间通过隔板11间隔。可以节省空间，降低制造成本，使得产品更加美观。
[0045]在本发明的一实施例中，至少两个除尘工作室10均包括设置在上通气孔101上的第一切换阀104与第二切换阀105和设置在下通气孔102上的第三切换阀106和第四切换阀107，在第一切换阀104和第三切换阀106打开时，除尘工作室10和脱硝反应塔4相连通;在第二切换阀105和第四切换阀107打开时，除尘工作室10和助燃风机2相连通。
[0046]同时，至少两个除尘工作室10均包括设置在下通气孔102上的栅板过滤器108，栅板过滤器108设置在下通气孔102与第三切换阀106和第四切换阀107之间。栅板过滤器108的作用是防止残留在下部空腔通过余热回收加热的助燃空气混入的粉尘被送入到燃烧装置，通过连接或断开进行操作以控制栅板过滤器108的开启和关闭。
[0047]在本发明的一实施例中，带余热回收的高温废气除尘过滤装置还包括高压空气压缩机5和至少两个阀门109;除尘工作室10的上部开设有用于接入高压空气的开口，阀门109和除尘工作室10—一对应且分别和开口和高压空气压缩机5相连通。在除尘工作室10停止工作时，开启高压空气压缩机5和对应的阀门109，通过高压空气将过滤装置上的灰尘吹下，
[0048]进一步地，过滤炉I还包括粉尘排放口110，用于清除高压空气从过滤体103上吹下并沉积的灰尘。
[0049]以下以带余热回收的高温废气除尘过滤装置中包含两个除尘工作室10为例进行说明，需要说明的是，本发明中可以根据需要设置多个除尘工作室10循环工作，以实现最好的除尘和余热回收的效果。如图1所示，图1显示为本发明带余热回收的高温废气除尘过滤装置的结构示意图。图1中，两个除尘工作室10对称设置在过滤炉I中，中间通过隔板11间隔分离，将两个除尘工作室10纵向排列。
[0050]在两个除尘工作室10内分别配置陶瓷过滤体103，其上方均配置有上通气孔101、下方均配置有下通气孔102。上通气孔101均通过第一切换阀104和第二切换阀105与连接燃烧炉3的管道以及连接助燃风机2的管道相连接。
[0051 ] 在本发明的一个除尘工作室10和另一个除尘工作室10中，一个除尘工作室10的通过第一切换阀104和第三切换阀106开、第二切换阀105和第四切换阀107闭，从燃烧炉3排出的废气进入这个除尘工作室10的下部空腔，通过壁流式蜂窝陶瓷过滤体103捕集粉尘，经过过滤的废气经过上部空腔和上通气孔101，导入烟囱排放如脱硝反应塔4进行脱硝处理。
[0052]在这个除尘工作室10的除尘操作经过一定时间后，这个除尘工作室10的第一切换阀104和第三切换阀106关闭，另一个除尘工作室10的第一切换阀104和第三切换阀106打开，将废气从一个除尘工作室10切换到另一个除尘工作室10，这时，之前的一个除尘工作室10的除尘操作中止。
[0053]这时，打开之前的一个除尘工作室10对应的阀门109，直接通过高压空气压缩机5将高压空气送入之前的一个除尘工作室10的上部空腔，从过滤气流的相反方向高压空气流过，进行反吹。这时，堆积在陶瓷过滤体103表面的粉尘，通过从内测喷出的高压空气击落，其过滤体103表面重新恢复洁净状态，高压空气击落的粉尘从粉尘排放口 110排放。反吹和击落粉尘的时间约需5-7秒的时间。
[0054]按照以上操作，捕集的粉尘排放后，打开之前的一个除尘工作室10的第二切换阀105和第四切换阀107，从助燃风机2将助燃空气送进之前的一个除尘工作室10的上部空腔，通过蜂窝陶瓷过滤体103后，再经过下部空腔送至燃烧炉3的燃烧装置，由于之前的一个除尘工作室10在上一个轮次的除尘操作中，蜂窝陶瓷过滤体103蓄积了废气的热量温度升高，当助燃空气通过蜂窝陶瓷过滤体103时，通过热交换，使助燃空气加热后，供给燃烧炉3，从而实现余热热回收。
[0055]在之前的一个除尘工作室10实施除尘操作和加热助燃空气实现余热回收的操作过程中，关闭之前的一个除尘工作室10—侧的第一切换阀104和第三切换阀106，并打开另一个除尘工作室10的第一切换阀104和第三切换阀106，将废气从一个除尘工作室10切换至另一个除尘工作室10，之后，在另一个除尘工作室10进行与之前的一个除尘工作室10同样的除尘操作。
[0056]按照预定时间完成除尘操作后，将废气从另一个除尘工作室10再度切换至之前的一个除尘工作室10，在之前的一个除尘工作室10再次进行除尘操作。像之前的一个除尘工作室10—样，另一个除尘工作室10完成除尘操作灰尘排放后，送进助燃空气加热实现余热热回收。然后以上各操作在预定的时间内，在两个除尘工作室10之间交替切换进行，实现连续工作。
[0057]上述除尘操作所需时间可以根据实际情况加以确定，蜂窝陶瓷过滤体103通过废气加热蓄积热量，一般考虑到蜂窝陶瓷过滤体103加热到高温废气本身温度附近时的最短时间，这个时间约为30秒?5分钟，当不考虑充分发挥其蓄热作用时，可以根据情况考虑最短切换时间。
[0058]本发明的结构为通过纵向的隔板11将两个除尘工作室10分隔开来，但不不局限于该种结构。只要其原理与本发明相同，都属于本发明的保护范围。
[0059]图2显示为图1中壁流式蜂窝陶瓷过滤体的结构示意图。如图2所示，过滤体103为壁流式蜂窝陶瓷过滤体103。
[0060]本发明的一实施例中，壁流式蜂窝陶瓷过滤体103包括多排相互平行设置的第一隔壁1032和多列相互平行设置的第二隔壁1032，第一隔壁1032与第二隔壁1032相互交错设置并围合形成多条流体通道131，多条流体通道131的入口和出口交替间隔封闭。
[0061 ] 进一步地，流体通道1031的节距为10-15mm，第一隔壁1032和第二隔壁1032的厚度均为l-2mm。
[0062]优选地，壁流式蜂窝陶瓷过滤体103为透气性良好的多孔质结构，如，多孔质堇青石质蜂窝陶瓷柱状体。除方柱状蜂窝陶瓷体之外，也可以是圆柱状、多棱柱状结构。从柱状体的一个端面向另外一个端面设有流体通道1031。
[0063]如图2所示，从通路下方送入的气体A，通过流体通道1031的隔壁1032后，从第一隔壁1032和第二隔壁1032上方的流体通道1031排出洁净气体F。由于第一隔壁1032和第二隔壁1032是设定了微孔直径的多孔质结构，因此，废气中的粉尘在通过第一隔壁1032和第二隔壁1032时，被过滤捕集。可以通过调节过滤体103各流体通道1031的节距以及第一隔壁1032和第二隔壁1032的气孔率、孔径、厚度等性能指标，来达到适应各种粉尘捕集过滤的要求，考虑到耐热冲击性能、蓄热能力、粉尘捕集性能以及压力损失等，一般采用气体通路节距为10-15_，第一隔壁1032和第二隔壁1032的厚度均为1-2_的堇青石质蜂窝陶瓷过滤体103。
[0064]综上所述，本发明的带余热回收的高温废气除尘过滤装置，灰尘捕集和击落性能优异。由于使用蜂窝陶瓷过滤体103，在高温废气的温度环境使用，不会产生破损、变形、腐蚀等损伤。由于灰尘捕集时间较短，反吹频率高，因此，不会发生堵塞捕集效率降低等问题。同时，捕集的灰尘不会再过滤体103表面形成粘连，容易击落，因此系统压力损失较小，与其他过滤器相比，相同比例的过滤面积下，气体通过量大。由于余热回收时，助燃空气和反吹空气向同一方向流动，捕集后堆积的灰尘更容易被击落。蓄热性能和余热回收性能优异。在本发明中，高温废气或者助燃空气分别在通过陶瓷过滤体103内部的微孔时蓄热或实现热量回收，换热面积达到最大化，蓄热迅速、发热速度快，由于蓄热阶段的粉尘捕集和加热助燃空气的余热回收切换时间很短，废气所蓄含的热量利用率高。热交换率高。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0065]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种带余热回收的高温废气除尘过滤装置，用于将燃烧炉(3)燃烧产生的废气除尘后导入脱硝反应塔(4)进行脱硝后通过烟囱(6)排出，其特征在于，包括: 至少两个除尘工作室(10)，至少两个所述除尘工作室(10)按照预设规则依次开启和关闭；所述除尘工作室(10)包括上通气孔(101)、下通气孔(102)和过滤体(103);所述上通气孔(101)与所述脱硝反应塔(4)相连通，所述下通气孔(102)与所述燃烧炉(3)相连通的，所述过滤体(103)设置于所述上通气孔(101)和所述下通气孔(102)之间； 助燃风机(2)，和所述上通气孔(101)相连通，所述助燃风机(2)按预设规则向所述燃烧炉(3)注入助燃空气，所述助燃空气通过所述除尘工作室(10)将所述除尘工作室(10)的热量带至所述燃烧炉(3)。2.根据权利要求1所述的带余热回收的高温废气除尘过滤装置，其特征在于，所述带余热回收的高温废气除尘过滤装置还包括过滤炉(I)，所述过滤炉(I)包括隔板(11);至少两个所述除尘工作室(10)规则设置在所述过滤炉(I)内，至少两个所述除尘工作室(10)之间通过所述隔板(11)间隔。3.根据权利要求1所述的带余热回收的高温废气除尘过滤装置，其特征在于，至少两个所述除尘工作室(10)均包括设置在所述上通气孔(101)上的第一切换阀(104)与第二切换阀(105)和设置在所述下通气孔(102)上的第三切换阀(106)和第四切换阀(107)，在所述第一切换阀(104)和所述第三切换阀(106)打开时，所述除尘工作室(10)和所述脱硝反应塔(4)相连通;在所述第二切换阀(105)和所述第四切换阀(107)打开时，所述除尘工作室(10)和所述助燃风机(2)相连通。4.根据权利要求3所述的带余热回收的高温废气除尘过滤装置，其特征在于，至少两个所述除尘工作室(10)均包括设置在所述下通气孔(102)上的栅板过滤器(108)，所述栅板过滤器(108)设置在所述下通气孔(102)与所述第三切换阀(106)和所述第四切换阀(107)之间。5.根据权利要求1所述的带余热回收的高温废气除尘过滤装置，其特征在于，所述带余热回收的高温废气除尘过滤装置还包括高压空气压缩机(5)和至少两个阀门(109);所述除尘工作室(10)的上部开设有用于接入高压空气的开口，所述阀门(109)和所述除尘工作室(10)一一对应且分别和所述开口和所述高压空气压缩机(5)相连通。6.根据权利要求2所述的带余热回收的高温废气除尘过滤装置，其特征在于，所述过滤炉(I)还包括粉尘排放口( 110)。7.根据权利要求1至6任一项所述的带余热回收的高温废气除尘过滤装置，其特征在于，所述过滤体(103)为壁流式蜂窝陶瓷过滤体(103)。8.根据权利要求7所述的带余热回收的高温废气除尘过滤装置，其特征在于，所述壁流式蜂窝陶瓷过滤体(103)包括多排相互平行设置的第一隔壁(1032)和多列相互平行设置的第二隔壁(1032)，所述第一隔壁(1032)与所述第二隔壁(1032)相互交错设置并围合形成多条流体通道(1031)，所述多条流体通道(1031)的入口和出口交替间隔封闭。9.根据权利要求8所述的带余热回收的高温废气除尘过滤装置，其特征在于，所述流体通道(1031)的节距为10-15mm，所述第一隔壁(1032)和所述第二隔壁(1032)的厚度均为1-2mm ο
【文档编号】B01D53/56GK105999909SQ201610480860
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】武雄晖, 潘吉庆, 倪寿才
【申请人】德州奥深节能环保技术有限公司