在煤气化合成气的生产中,为脱除粗合成气中的杂质,需要采用高温高压飞灰过滤器进行过滤。生产中经常出现过滤器滤芯折断现象,影响生产正常运行。通过加装保安滤芯,对高温高压飞灰过滤器进行优化,保证了出口合成气的二次净化,并使煤气化生产长周期稳定进行。
高温高压飞灰过滤器工作原理
来自煤气化气化炉夹带着固体灰尘的粗合成 气(压力为4.0MPa、温度为340℃),通过高温高压飞灰过滤器底部进料管和提升管送至主管板处。再通过陶瓷过滤器滤芯壁上的微孔进入到滤芯内。过滤后的合成气由下而上进入容器的上部,再经过容器的上部气体出口管送到湿洗工序;粗合成气中夹带的灰尘聚集在陶瓷过滤器滤芯外壁上,聚集在陶瓷过滤器滤芯外壁上的灰尘成为滤饼,这些滤饼将通过1个清洁N2脉冲除去,这个定期清洁N2脉冲装置称为反吹系统,反吹气体逆流而下,进入过滤器滤芯内,通过陶瓷过滤器滤芯壁上的微孔吹去陶瓷过滤滤芯外壁的滤饼,最后,滤饼在N2反吹作用下落入容器下部的灰斗内,通过飞灰出口管排出容器。
过滤元件 陶瓷滤芯

过滤器用于脱除合成气中的杂质。合成气的过滤和滤芯的反吹清洁是同时进行的,在最坏工况条件下,通过滤饼的最大压降约为30kPa,通过过滤元件的初始压降约为1kPa。操作过程中,这个压降很快稳定为2kPa。当过滤器滤芯反吹清洁后的压降增加到4kPa,即通过陶瓷过滤器滤芯的压降达到最大值时,过滤元件的使用寿命终止。陶瓷过滤器滤芯清洗反吹清洁为在线反吹清洁,同时可反吹清洁几个滤芯,所以陶瓷过滤器滤芯均以组布置在一起的,共有24组,每组有48支陶瓷过滤器滤芯,每支滤芯长1.5m,按三角间距排列。滤芯的间距为100mm,以为滤饼留下足够的空间。

陶瓷滤芯经常折断的原因 (1)滤芯运输防震动措施不到位,有暗伤;
(2)运输和安装过程中防雨防水不严密,滤芯受潮;
(3)安装垂直度以及反吹管口、文丘里、滤芯同心度不好,固定不牢;
(4)原煤灰分高、灰熔点高,所加石灰石也高,使得飞灰不仅量大,粘结指数也高;
(5)反吹气保温设施保温不够,没有达到反吹阀反吹气225℃的要求,过滤器滤饼受潮,反吹气无法吹掉滤饼;
(6)反吹阀响应速度≤250ms,使得产生的反吹气流量不足;
(7)反吹阀泄漏,使得压差达不到3~4MPa;操作控制不严,升降压过快,特别是因缺少经验,气密后泄压过快,使瞬间压差过大。
为了保证生产时在下部滤芯出现故障的情况 下不污染出口的合成气,在每根滤芯出气端口,法兰连接1个短小的保安滤芯,下部滤芯过滤后的气体,通过保安滤芯壁膜过滤微孔出去,进入文丘里。一旦某一根滤芯断裂,灰尘会进入其上方连接的保安滤芯壁膜微孔很快被堵塞,将锁死该根断裂滤芯,不让灰尘污染到其它滤芯。由于保安滤芯增大了反吹阻力,需要增加反吹气压力、增大气量来平衡,打破了原有的平衡。