[发明专利]一种防粘防堵阵列式高温多管旋风除尘装置

说明书

本发明涉及粉尘处理设备技术领域，具体为一种防粘防堵阵列式高温多管旋风除尘装置，包括壳体和设于其内的除尘构件。壳体上段为封头部，设烟气排放口，下段为集尘斗，壳体中段内壁设有支撑隔板的裙边，隔板以下为集尘空间。除尘构件包括中心进气管，中心进气管一端贯穿壳体，另一端设有气量分配器，旋风单管设于中心进气管外周，与气量分配器相通。旋风单管包括筒体，筒体上端为排气管，下端为锥形管，锥形管下端为排灰管，筒体上部连通有与其相切的进气管，旋风单管下部贯穿隔板并与隔板密封，另外在旋风单管锥形管中部增加吹扫装置。本发明实现各旋风单管进口气流均匀且切向进入，除尘效率高且单管阻力低，且能适用于高温含焦油等特殊工况。

技术领域

本发明涉及粉尘处理设备制造技术领域，具体为一种防粘防堵阵列式高温高效多管旋风除尘装置。

背景技术

在能源、化工、石油、电力、冶金等行业常常面临高温含尘含焦油气体的处理问题。一方面，高温工况条件下布袋除尘器、电除尘器等常规适用于低温条件下的除尘器难以适用；另一方面，含焦油气体遇到温度较低的管道壁面时，焦油连同粉尘一起析出，造成管道堵塞，危害系统安全运行。

一个典型的例子是以热解为基础的煤炭多联产技术，煤炭多联产技术核心目标之一是获得高附加值的焦油，从热解炉出来的高温热解气除了含有大量的H₂、CO、CH₄等可燃气体外还含有气态焦油以及高浓度的细微粉尘。焦油与煤气的分离通常在急冷塔内完成，此时焦油会夹杂大量的粉尘一并析出，含尘焦油降低了焦油的品质，增加了后续深加工的难度。除了煤炭热解气外，废弃物气化气、生物质气化气同样存在上述问题。由此可见，开发高效、成本低廉、运行稳定的适用于高温含尘含有焦油气体的除尘工艺及设备具有广泛的应用前景和市场需求。

旋风除尘器是一种常用的气固分离设备，它利用旋转的含尘气流产生的离心力将尘粒从气流中分离，通常用来分离粒径大于10微米的颗粒物。旋风除尘器在工业上的应用已有100多年的历史，它具有结构简单、占地面积小、操作维修方便以及性能稳定等优点。广泛应用于化工、石油、冶金、矿山等工业部门，但它也存在对小粒径特别是10微米以下的粉尘分离效果不理想的缺点。

旋风除尘器一般分为单管旋风除尘器和多管旋风除尘器。在相同的处理风量条件下，单管旋风除尘器的筒体内径非常大，而多管旋风除尘器则采用多个小旋风管并联组成的形式，其对微小颗粒的分离能力更强。

目前市面上的多管旋风除尘器多采用在一个大空间壳体内布置多个小旋风管的结构形式。例如，2018年9月28日公开的发明专利申请201810234146.0“用于煤炭气化炉的高温高压耐磨隔热衬里高效旋风分离器”，公开的旋风分离器气体进口布置在由上下两层隔板隔离出的大空间内部，该布置方式存在各旋风分离器进气不均、进气口存在涡流现象的问题，另一方面，该布置方式没有考虑到高温条件下材料热胀效应，系统难以保证长期稳定运行。

再例如：2019年10月18日公开的发明专利申请201910633217.9“高效多管旋风分离器”，公开了若干个旋风子以一定安装角度横卧在竖向设置的尘端竖隔板和净端竖隔板上，所有的旋风子进气口位于密封的尘端室内。这种布置方式存在靠近总进气口的旋风子的进气量远大于远离总进气口旋风子的进气量的问题，进气不均导致每根单管除尘效率不同，从而引起系统整体除尘效率下降；同时也易导致靠近总进气口的旋风单管磨损严重，时间一久便有磨穿的危险，进而系统稳定性变差。此外，该结构中旋风子呈直筒状，且其中心出口管贯穿整个旋风子内部空间，含尘气流进入旋风子内部后难以形成上旋气流，除尘后的气体进入中心出口管时依然夹杂着大量粉尘，不能达到高效率的分离。

另外，从公开的专利来看，鲜有关于高温含尘含焦油气体除尘处理过程中出现的焦油析出粘结、炭化结焦堵塞除尘装备的工艺研究。

发明内容

本发明的目的在于提供适用于高温含尘含有焦油气体除尘处理的一种防粘防堵阵列式高温高效多管旋风除尘装置。