[发明专利]自激振荡喷嘴及带有该喷嘴的过滤器脉冲反吹清灰装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种气固分离装置，涉及一种过滤器的脉冲反吹清灰装置，尤其涉及一种自激振荡喷嘴及带有该喷嘴的过滤器脉冲反吹清灰装置。

背景技术

在化工、石油、冶金、电力等行业中，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。

烧结金属滤管和陶瓷滤管等刚性高温过滤元件，具有良好的抗震性能、耐高温、耐腐蚀和热冲击性能，同时具有较高的过滤精度和过滤效率，因此，被广泛地用于高温气体净化领域。

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，经过过滤后的气体为洁净气，粉尘浓度很小。随着过滤的进行，过滤元件外表面的粉饼层会逐渐增厚，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外表面的粉饼层剥离，使得过滤元件的压降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的性能循环再生的重要途径，脉冲反吹清灰装置的清灰性能决定了高温气体过滤器能否长期稳定运行。

现有高温气体过滤器的结构主要有两种形式：圆形结构和方形结构(依据管板的形状区分)。如图9A、图9B所示，为圆形结构的高温过滤器800的结构示意图，该圆形结构的高温过滤器800主要应用于高温高压的工况(典型的工况参数是：操作压力约为4-6MPa，操作温度约为350-450℃)；如图10A、图10B所示，为方形结构的高温过滤器900的结构示意图，该方形结构的高温过滤器900主要应用于高温低压的工况(典型的工况参数是：操作压力约为0.2-0.4MPa，操作温度约为550-650℃)；这两种不同结构的高温过滤器的工作原理是相同的。

如图9A、图9B、图10A、图10B所示，过滤器800、900的管板803、903将过滤器密封分隔为两部分，下部分为含尘气体侧，上部分为洁净气体侧；含尘气体(或称为粗合成气)由过滤器800、900的气体入口801、901进入到过滤器的含尘气体侧，在气体推动力的作用下到达各个过滤单元，气流中的粉尘颗粒物被拦截在滤管802、902的外表面，形成粉饼层，气体通过滤管802、902的多孔通道过滤后进入洁净气体侧，经气体出口805、905排出进入后续工艺。随着过滤操作的进行，滤管802、902外表面的粉饼层逐渐增厚，导致过滤器800、900的压降增大，这时需要采用脉冲反吹的方式实现滤管的性能再生，脉冲反吹清灰时，处于常闭状态的脉冲反吹阀808、908开启，气体储罐809、909中的高压氮气或洁净合成气瞬间进入反吹管路807、907中，然后通过管路上的喷嘴806、906向对应的引射器804、904内部喷射高压高速的反吹气体，反吹气体进入对应的滤管802、902内部，利用瞬态的能量将滤管802、902外表面的粉尘层剥落，使得滤管的阻力基本上恢复到初始状态，从而实现滤管的性能再生。

如图9A、图9B所示，对于滤管排布方式为圆形的过滤器800，一个过滤单元中安装有多根滤管(通常安装48根滤管)，每个过滤单元共用一个引射器804；在圆形的过滤单元内，滤管802按照等三角方式排布；在过滤器的管板803上通常安装12个或24个过滤单元；脉冲反吹时，按照设定好的反吹时间，反吹完第一组过滤单元后，经过一定时间，再反吹第二组过滤单元，再经过一定时间后反吹第三组过滤单元，如此循环往复。

如图10A、图10B所示，对于滤管排布方式为方形的过滤器900，滤管902在方形的管板903上按照行、列等间距方式排布，以行为单位被分成若干组，通常每行设有几根至十几根滤管902，每行滤管902对应一个喷吹管路907，每一个喷吹管路907上设有多个喷嘴906，每一个喷嘴906的正下方对应一个滤管902，反吹过程是以行为单位分组进行的，即第一行脉冲反吹阀908开启，对应的喷吹管路907反吹完该行过滤元件后，经过一定时间，第二行的脉冲反吹阀908开启，第二行喷吹管路907反吹第二行的过滤元件，再经过一定时间，第三行脉冲反吹阀908开启，反吹第三行的过滤元件，如此循环往复。