本發(fā)明屬于一種除塵設備，具體涉及一種用于碎煤加壓氣化粗煤氣除塵的旋風分離器。
背景技術(shù)：
：碎煤加壓氣化爐是一種固定床煤氣化爐，由于對原料煤要求低，即除強粘結(jié)性煤外，其余煤種都可以氣化，特別是低階煤和高灰熔點的劣質(zhì)煤以及氣化焦。該氣化爐被廣泛地應用到煤制合成氨、甲醇、二甲醚、合成油和煤氣天然氣領(lǐng)域。但是目前工業(yè)運行的碎煤加壓氣化工藝在除塵、脫油工序中采用的為現(xiàn)代煤化工技術(shù)手冊第二版，第424至428頁中介紹的5種固定床氣化工藝流程，都采用水洗除塵、脫油工藝，造成粗煤氣的顯熱損失多，不利于熱量回收利用，還使得煤氣水循環(huán)量大、運行成本高。專利：煤制清潔燃氣的工藝及裝置，專利號：201410767710.7公開的專利使用的旋風除塵、脫油，但是旋風除塵結(jié)構(gòu)未公開、粗煤氣出口溫度低時易發(fā)生焦油冷凝、造成排渣口堵塞、影響穩(wěn)定運行。專利號為01243740.9的雙切向環(huán)流式旋風除塵器，公開的旋風分離和上述專利中使用的旋風除塵、脫油存在一樣的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了克服上述技術(shù)中的缺點和不足，本發(fā)明的目的提供一種對粗煤氣中油塵的脫除率高，無煤氣廢水產(chǎn)生，處理能力強，操作彈性大的用于碎煤加壓氣化粗煤氣除塵的旋風分離器。本發(fā)明的一種用于碎煤加壓氣化粗煤氣除塵的旋風分離器，碎煤加壓氣化生成含油塵的粗煤氣經(jīng)過除塵、脫油裝置后，不僅可以使每立方米粗煤氣中含油塵的重量小于80mg，滿足后續(xù)工藝要求，還使煤氣顯熱損失、阻力降很小，又不產(chǎn)生洗滌煤氣水。本發(fā)明提供的一種用于碎煤加壓氣化粗煤氣除塵的旋風分離器，它包括旋風除塵器和灰罐，其特征在于旋風除塵器包括外筒體和內(nèi)筒體，外筒體的上部呈垂直形，下部呈錐形，外筒體由外筒體外壁和外筒體內(nèi)壁組成，并形成夾套結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒體通過拉伸件固定在外筒體內(nèi)壁上，氣體入口通過外筒體與內(nèi)筒體下部相通，氣體出口位于外筒體頂端，外筒體外壁上部有旋風除塵器熱水出口，下部有旋風除塵器熱水進口，外筒體的底端出口通過含油塵排放閥與灰罐頂端連接。如上所述的內(nèi)筒體是錐筒體結(jié)構(gòu)，呈上部小，底部大錐筒形。如上所述的氣體入口與外筒體內(nèi)壁的夾角α為75-89度之間。如上所述的灰罐包括排灰口、灰罐夾套給水口、灰罐夾套排水口、平衡氣進口、平衡氣出口，灰罐的底端為排灰口，灰罐的頂端為油塵入口，灰罐的上部呈垂直形，下部呈錐形，并采用夾套雙層結(jié)構(gòu)，灰罐的頂部有平衡氣進口和平衡氣出口，灰罐的上部有灰罐夾套排水口，灰罐的下部有灰罐夾套給水口。如上所述的灰罐夾套雙層結(jié)構(gòu)由灰罐內(nèi)壁和灰罐外壁組成。本發(fā)明的旋風除塵器以外筒體內(nèi)壁的1m直徑為基準，其它結(jié)構(gòu)相對參數(shù)如表1。表1旋風除塵器設計結(jié)構(gòu)參數(shù)序號結(jié)構(gòu)名稱結(jié)構(gòu)相對參數(shù)(單位m)1外筒體內(nèi)壁9直徑1.02氣體入口2位置(從外筒體直筒底部計量)0.25-0.503氣體入口2直徑0.2-0.254內(nèi)筒體5高度0.5-0.855外筒體垂直形高度1.5-1.66氣體出口3直徑0.25-0.307外筒體錐形高度2.2-2.58外筒體11的底端出口直徑0.30-0.359內(nèi)筒體5與外筒體內(nèi)壁9之間距離0.2-0.3本發(fā)明旋風分離器的應用如下：(1)熱水或熱導熱油通過旋風除塵器熱水進口進入旋風除塵器的夾套中，維持外筒體內(nèi)壁的壁溫在180-240度之間；(2)將熱水或熱導熱油通過灰罐夾套給水口進入灰罐夾套中，維持灰罐內(nèi)壁的壁溫在180-240度之間；(3)將粗煤氣以15-27m/s的速度從氣體入口進入旋風除塵器，經(jīng)過旋風除塵器分離，使煤氣從氣體出口排出進入下游；油塵受離心力和離開內(nèi)筒體時突然降速的雙重作用，使油塵及部分氣體從內(nèi)筒體和外筒體間的間隙返回外筒體下部錐形筒體，在外筒體下部錐形筒體進行自旋分離，分離后的氣體與從氣體入口進入的粗煤氣混合并再次分離，含油塵自旋下落，富集到外筒體下部錐形筒體的底部；(4)煤氣或惰性氣從平衡氣進口進入灰罐體進行充壓，當灰罐內(nèi)與旋風除塵器內(nèi)的壓力一致后，打開油塵排放閥使含油塵進入灰罐內(nèi)，排完含油塵后關(guān)閉油塵排放閥，灰罐壓卸到常壓后將含油塵排出灰罐。如上所述的粗煤氣是碎煤加壓氣化生成的粗煤氣，溫度在245-650℃，壓力在2.0-8.0MPa，每立方米粗煤氣中含油塵0.01-15克，本發(fā)明的有益效果如下：1、可以有效脫除碎煤加壓氣化生產(chǎn)的粗煤氣中含油塵，脫除油塵后使每立方米粗煤氣中油塵含量小于80mg。2、在脫除碎煤加壓氣化生產(chǎn)的粗煤氣中含油塵過程中不產(chǎn)生煤氣廢水。3、設備放大效應小，處理能力強，操作彈性大。4、工藝系統(tǒng)操作簡單、能耗低、煤氣顯熱損失少。附圖說明圖1是本發(fā)明旋風分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，1-旋風除塵器、2-氣體入口、3-氣體出口、4-油塵排放閥、5-內(nèi)筒體、6-旋風除塵器熱水進口、7-旋風除塵器熱水出口、8-外筒體外壁、9-外筒體內(nèi)壁、10-拉伸件、11-外筒體、12-油塵入口、13-灰罐、14-排灰口、15-灰罐夾套給水口、16-灰罐夾套排水口、17-平衡氣進口、18-平衡氣出口、19-灰罐內(nèi)壁、20-灰罐外壁、α-氣體入口與外筒體內(nèi)壁夾角。具體實施方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做更為詳細的說明。下面通過具體的實施例進一步說明本發(fā)明，但是應當理解為這些實施例僅僅是用于更詳細、具體地說明之用，而不應理解為用于以任何形式限制本發(fā)明。本部分對本發(fā)明中所使用到的材料以及試驗方法進行一般性的描述。雖然為實現(xiàn)本發(fā)明所使用的許多材料和操作方法是本領(lǐng)域公知的，但是本發(fā)明仍然在此作盡可能詳細描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，在上下文中，如果未特別說明，本發(fā)明所用材料和操作方法是本領(lǐng)域公知的。實施例1一種用于碎煤加壓氣化粗煤氣除塵的旋風分離器，它包括旋風除塵器1和灰罐13，其特征在于旋風除塵器1包括外筒體11和內(nèi)筒體5，外筒體11的上部呈垂直形，下部呈錐形，外筒體11由外筒體外壁8和外筒體內(nèi)壁9組成，并形成夾套結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒體5通過拉伸件10固定在外筒體內(nèi)壁9上，氣體入口2通過外筒體11與內(nèi)筒體5下部相通，氣體出口3位于外筒體11頂端，外筒體外壁8上部有旋風除塵器熱水出口7，下部有旋風除塵器熱水進口6，外筒體11的底端出口通過含油塵排放閥4與灰罐13頂端連接。所述的內(nèi)筒體5是錐筒體結(jié)構(gòu)，呈上部小，底部大錐筒形。所述的氣體入口2與外筒體內(nèi)壁9的夾角α為75度。所述的灰罐13包括排灰口14、灰罐夾套給水口15、灰罐夾套排水口16、平衡氣進口17、平衡氣出口18、灰罐內(nèi)壁19、灰罐外壁20，灰罐13的底端為排灰口14，灰罐13的頂端為油塵入口12，灰罐13的上部呈垂直形，下部呈錐形，并采用夾套雙層結(jié)構(gòu)，灰罐13的頂部有平衡氣進口17和平衡氣出口18，灰罐13的上部有灰罐夾套排水口16，灰罐13的下部有灰罐夾套給水口15。所述的灰罐13夾套雙層結(jié)構(gòu)由灰罐內(nèi)壁19和灰罐外壁20組成。本發(fā)明旋風除塵器1以外筒體內(nèi)壁9的1m直徑為基準，其它結(jié)構(gòu)相對參數(shù)如表2表2旋風除塵器設計結(jié)構(gòu)參數(shù)序號結(jié)構(gòu)名稱結(jié)構(gòu)相對參數(shù)(單位m)1外筒體內(nèi)壁9直徑1.02氣體入口2位置(從外筒體直筒底部計量)0.473氣體入口2直徑0.254內(nèi)筒體5高度0.795外筒體垂直形高度1.56氣體出口3直徑0.257外筒體錐形高度2.218外筒體11的底端出口直徑0.309內(nèi)筒體5與外筒體內(nèi)壁9之間距離0.22本發(fā)明旋風分離器的應用，包括如下步驟：(1)熱水通過旋風除塵器熱水進口6進入旋風除塵器1的夾套中，維持外筒體內(nèi)壁9的壁溫在238度之間；(2)將熱水通過灰罐夾套給水口15進入灰罐13夾套中，維持灰罐內(nèi)壁19的壁溫在238度；(3)碎煤加壓氣化生成的粗煤氣，其溫度為640℃，壓力為4.0MPa，每立方米粗煤氣中含油塵3.7克，將粗煤氣以16m/s的速度從氣體入口2進入旋風除塵器1，經(jīng)過旋風除塵器1分離，使粗煤氣從氣體出口3排出進入下游；油塵受離心力和離開內(nèi)筒體5時突然降速的雙重作用，使油塵及部分氣體從內(nèi)筒體5和外筒體11間的間隙返回外筒體11下部錐形筒體，在外筒體11下部錐形筒體進行自旋分離，分離后的氣體與從氣體入口2進入的粗煤氣混合并再次分離，含油塵自旋下落，富集到外筒體11下部錐形筒體的底部；(4)煤氣或惰性氣從平衡氣進口17進入灰罐13體進行充壓，當灰罐13內(nèi)與旋風除塵器1內(nèi)的壓力一致后，打開油塵排放閥4使含油塵進入灰罐13內(nèi)，排完含油塵后關(guān)閉油塵排放閥4，灰罐13壓卸到常壓后將含油塵排出灰罐13。脫除油塵后每立方米粗煤氣中油塵含量為70mg。實施例2碎煤加壓氣化生成的粗煤氣，其溫度為640℃，壓力為4.0MPa，每立方米粗煤氣中含油塵13.5克，將粗煤氣以25m/s的速度。脫除油塵后每立方米粗煤氣中油塵含量為75mg。所述的氣體入口2與外筒體內(nèi)壁9的夾角α為76度。本發(fā)明旋風除塵器1以外筒體內(nèi)壁9的1m直徑為基準，其它結(jié)構(gòu)相對參數(shù)如表3。其余同實施例1。表3旋風除塵器設計結(jié)構(gòu)參數(shù)序號結(jié)構(gòu)名稱結(jié)構(gòu)相對參數(shù)(單位m)1外筒體內(nèi)壁9直徑1.02氣體入口2位置(從外筒體直筒底部計量)0.253氣體入口2直徑0.214內(nèi)筒體5高度0.515外筒體垂直形高度1.516氣體出口3直徑0.267外筒體錐形高度2.218外筒體11的底端出口直徑0.319內(nèi)筒體5與外筒體內(nèi)壁9之間距離0.22實施例3碎煤加壓氣化生成的粗煤氣，其溫度為550℃，壓力為2.5MPa，每立方米粗煤氣中含油塵0.15克，將粗煤氣以21m/s的速度.脫除油塵后每立方米粗煤氣中油塵含量為1.2mg。所述的氣體入口2與外筒體內(nèi)壁9的夾角α為85度。本發(fā)明旋風除塵器1以外筒體內(nèi)壁9的1m直徑為基準，其它結(jié)構(gòu)相對參數(shù)如表4。其余同實施例1。表4旋風除塵器設計結(jié)構(gòu)參數(shù)實施例4碎煤加壓氣化生成的粗煤氣，其溫度為378℃，壓力為6.0MPa，每立方米粗煤氣中含油塵4.5克，將粗煤氣以22m/s的速度.所述的氣體入口2與外筒體內(nèi)壁9的夾角α為87度。本發(fā)明旋風除塵器1以外筒體內(nèi)壁9的1m直徑為基準，其它結(jié)構(gòu)相對參數(shù)如表5。其余同實施例1。表5旋風除塵器設計結(jié)構(gòu)參數(shù)序號結(jié)構(gòu)名稱結(jié)構(gòu)相對參數(shù)(單位m)1外筒體內(nèi)壁9直徑1.02氣體入口2位置(從外筒體直筒底部計量)0.473氣體入口2直徑0.254內(nèi)筒體5高度0.685外筒體垂直形高度1.536氣體出口3直徑0.287外筒體錐形高度2.458外筒體11的底端出口直徑0.349內(nèi)筒體5與外筒體內(nèi)壁9之間距離0.24實施例5碎煤加壓氣化生成的粗煤氣，其溫度為275℃，壓力為5.0MPa，每立方米粗煤氣中含油塵8.2克，將粗煤氣以18m/s的速度.脫除油塵后每立方米粗煤氣中油塵含量為25mg。所述的氣體入口2與外筒體內(nèi)壁9的夾角α為83度。本發(fā)明旋風除塵器1以外筒體內(nèi)壁9的1m直徑為基準，其它結(jié)構(gòu)相對參數(shù)如表6。其余同實施例1。表6旋風除塵器設計結(jié)構(gòu)參數(shù)序號結(jié)構(gòu)名稱結(jié)構(gòu)相對參數(shù)(單位m)1外筒體內(nèi)壁9直徑1.02氣體入口2位置(從外筒體直筒底部計量)0.323氣體入口2直徑0.244內(nèi)筒體5高度0.625外筒體垂直形高度1.526氣體出口3直徑0.277外筒體錐形高度2.48外筒體11的底端出口直徑0.339內(nèi)筒體5與外筒體內(nèi)壁9之間距離0.27當前第1頁1 2 3