[发明专利]带有伸缩式喷吹管的脉冲反吹清灰装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种气固分离装置，尤其涉及一种适用于刚性过滤元件的带有伸缩式喷吹管的脉冲反吹清灰装置。

背景技术

在化工、石油、冶金、电力及其他行业中，常产生高温含尘气体；由于不同工艺需要回收能量和达到环保排放标准，都需对这些高温含尘气体进行除尘。高温气体除尘是在高温条件下直接进行气固分离，实现气体净化的一项技术，它可以最大程度地利用气体的物理显热，化学潜热和动力能，提高能源利用率，同时简化工艺过程，节省设备投资。

由金属粉末或金属纤维制成的多孔烧结金属过滤元件或陶瓷多孔过滤元件等刚性过滤元件，具有良好的抗震性能、机械强度、耐高温(工作温度一般都大于500℃)、耐腐蚀和热冲击性能，同时由于它们具有较高的过滤精度(基本除净大于5μm以上的颗粒物)和过滤效率(过滤效率高达99.9％)，因此被广泛地用于高温气体除尘与净化领域，用来保护下游设备，实现工艺分离或达到环保规定。

高温含尘气体进入过滤器后，气流中的粉尘颗粒物被拦截在过滤元件的外表面，形成滤饼层，气体通过过滤元件中的多孔通道进入到后续工艺中，经过滤后的气体为洁净气，粉尘浓度很小。随着过滤时间的进行，过滤元件外表面的粉饼层逐渐增厚，导致过滤元件的压降增大，这时需要采用反吹的方式实现过滤元件的性能再生；反吹气流的方向与过滤气流方向相反，高压反吹气流瞬间进入到过滤元件的内部，依靠产生的瞬态能量将附着于过滤元件表面的粉饼层剥离，使得过滤元件的阻力基本上恢复到最初过滤时的状态，从而实现过滤元件性能的再生。

脉冲反吹方式是实现过滤元件循环再生的重要途径，而脉冲反吹装置是过滤器稳定运行的重要保证和关键组成。如图4A所示，为现有工业应用的高温陶瓷过滤器或高温烧结金属过滤器及其脉冲反吹装置的结构示意图。所述过滤器9的过滤器管板94将陶瓷过滤器的内部空间分隔为上部洁净气体腔室和下部含尘气体腔室；过滤器管板94为方形结构，在管板94上通常安装几十至几百根过滤元件95；过滤元件95在方形的管板94上按照行列等间距方式排布，如图4B所示；过滤元件95以“行”为单位被分成若干组，通常每行设有几根至十几根过滤元件；脉冲反吹装置主要由反吹气体储罐91、脉冲反吹阀92、反吹管路93和喷嘴931组成；喷吹管路93位于过滤器的洁净气体腔室内部；每行过滤元件95对应一个喷吹管路93，每一个喷吹管路93上设有多个喷嘴931，每一个喷嘴931的正下方对应一个过滤元件95；所述反吹管路93的喷嘴931与过滤元件95顶部保持一定距离；工艺含尘气由进气管路96进入到过滤器的内部，气流到达过滤元件95后，粉尘颗粒物被拦截在多孔过滤元件95的外表面，气体则通过过滤元件95的内部微孔后汇集到洁净气体腔室，经过滤元件95过滤后的气体为洁净气体，洁净气体经过出口管路97进入后续工艺。

工艺含尘气中的粉尘颗粒物在过滤元件95的外表面逐渐累积，随着过滤时间的进行，过滤元件外表面的粉尘层逐渐增厚，过滤的阻力增大，表现为过滤元件的压降增加，当压降增加到一定程度的时候，就需要采用脉冲反吹的方式除去附着在过滤元件表面的粉尘层，被反吹气流吹落的粉尘落入过滤器的灰斗98中，定期移除。这一过程称为过滤元件的脉冲反吹再生过程。

脉冲反吹清灰时，处于常闭状态的脉冲反吹阀92开启(这一过程持续时间很短，通常为200ms 300ms)，反吹气体储罐91中的高于过滤操作压力两倍的气体(根据工艺要求可以是压缩空气、氮气或其他满足要求的反吹气体。通常，为满足清灰的要求，反吹气体的压力要高于过滤操作压力的两倍以上)瞬间通过脉冲反吹阀92进入喷吹管路93中，然后通过喷吹管路上的各喷嘴931向过滤元件95内部喷射速度很高的反吹气流(如图4A中的实心箭头所示)，利用反吹气流的瞬态的能量将过滤元件95外表面的粉尘层剥落，实现了过滤元件的性能再生。

上述反吹过程是以“行”为单位分组进行的，即第一行脉冲反吹阀92对应的喷吹管路93反吹完该行过滤元件后，经过一定时间后第二行的脉冲反吹阀92开启，反吹第二行的过滤元件，再经过一定时间后第三行脉冲反吹阀92开启，反吹第三行的过滤元件……以此类推，循环往复。

现有该类脉冲反吹装置的喷吹孔(喷嘴)开在喷吹管路上，清灰时通过一个脉冲反吹阀控制一根脉冲喷吹管路下的一行过滤元件同时清灰，所以又称之为行脉冲喷吹。但是，现有工业过滤器采用的这种行喷吹式的脉冲反吹装置主要存在如下几个问题：

(1)反吹气流不均匀。