锅炉系统高温烟气除尘装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及锅炉系统高温烟气的除尘。
【背景技术】
[0002]随着我国大气污染防治形势越来越严峻，相关环保法规越来越严格，烟气污染控制设备成为燃煤锅炉的必备设施，在锅炉省煤器后通常顺序设置有脱硝、除尘及脱硫装置等装置以脱除烟气中的某些大气污染物。
[0003]煤粉锅炉系统所采用的除尘装置通常为静电除尘器和/或布袋除尘器。由于高温下烟尘比电阻大，不利于静电除尘，以及布袋使用温度的限制，煤粉锅炉的除尘器通常设置在空气预热器之后脱硫装置之前，烟气温度在120-180°C范围内的位置，以提高静电除尘器的除尘效率或提高布袋除尘器的使用寿命。这种除尘器布置位置导致除尘器之前的空气预热器、SCR脱硝装置均处于高含尘烟气运行的状态。高烟尘浓度使得SCR脱硝装置和空气预热器面临着严重的堵塞、磨损和腐蚀问题。为了减轻催化剂的堵塞、磨损问题，现有的技术主要是根据烟尘浓度选择较大的催化剂节距，设置一定数量的蒸汽/声波吹灰器定时吹灰，并采用催化剂前端硬化技术；对于空气预热器，则主要采用改变换热元件材料和采用吹灰+高压水冲洗的方式减轻烟尘堵塞、磨损和腐蚀问题。但是，这些方法均会在不同程度上增加SCR脱硝装置和空气预热器的运行、维护成本。
[0004]解决上述问题的另一种思路则是在高温烟气进入SCR脱硝反应器前进行高温除尘，以降低烟气中的粉尘浓度。一方面可以减轻催化剂的磨损、堵塞问题，并降低催化剂用量，同时也可以减轻后续空预器的磨损、堵塞和腐蚀问题。
[0005]这方面的研宄，目前主要有两种技术路线。一种是在省煤器与SCR脱硝装置之间设置旋风除尘器，利用旋风除尘器的高温除尘性能除去部分烟尘。专利文献:ZL200710092757.8前置旋风预除尘SCR烟气脱硝工艺，在SCR脱硝装置前设置高温旋风分离器，以脱除烟气中部分烟尘，达到减轻催化剂磨损、减小催化剂体积的目的，但是高温旋风分离器要达到分离烟气中飞灰目的，其压力损失将高达数百帕，这将增大锅炉引风机压头选型，从而增大引风机运行电耗和运行成本。另一方面，高温旋风分离器体积较大，会增加整个锅炉的占地需求，引起投资成本增加。
[0006]另一种是在省煤器和脱硝装置间通过“省煤器一降温一除尘一升温一脱硝装置”来实现脱硝前除尘的目的。专利文献:ZL 201110060606.0火电厂燃煤烟气除尘脱硝系统，该系统在脱硝装置前设置有两个换热器和一个除尘装置。烟气从省煤器后引出进入换热器降温段，烟气温度降到120-180°C范围内，随后烟气进入除尘装置除尘，除尘后的烟气再经换热器升温段加热后进入SCR脱硝装置。该系统在烟气进入SCR装置前即完成除尘，起到保护SCR催化剂，降低催化剂体积，延长催化剂寿命的作用。但是这类系系统复杂，投资、运行、维护成本显著增加。
【实用新型内容】
[0007]为了克服现有锅炉系统除尘方式投资高的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种更经济实用的锅炉系统高温烟气除尘装置。
[0008]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:锅炉系统高温烟气除尘装置，包括设置在锅炉系统的烟道内的耐高温的金属材质的物理过滤装置、作用于物理过滤装置的清灰装置和与清灰装置配套的灰斗，所述物理过滤装置包括过滤元件及其安装架，安装架、灰斗分别与烟道连接，过滤元件设置在烟道的通流截面上，清灰装置设置在过滤元件的背风面一侧。
[0009]所述烟道为垂直上升烟道或水平烟道。
[0010]所述过滤元件为金属过滤板或金属滤网。
[0011]所述过滤元件为一层或间隔布置的两层以上。
[0012]所述烟道为垂直上升烟道，所述过滤元件布置在水平面上。
[0013]所述烟道为水平烟道，所述过滤元件所在平面与水平烟道的夹角为45°?90°。
[0014]所述过滤元件采用单元式构件组合结构，其安装架为型钢架。
[0015]所述清灰装置以压差传感器控制，压差传感器的压差信号来源于过滤装置前后的烟道压力。
[0016]所述清灰装置为振打清灰装置或声波吹灰器或蒸汽吹灰器。
[0017]所述物理过滤装置前和/或后的烟道经扩径处理。
[0018]本实用新型的有益效果是:通过在锅炉系统的烟道的通流截面设置耐高温的金属材质的物理过滤装置进行过滤除尘，间隔对物理过滤装置进行清灰，实现高温烟道内烟气的预除尘，以较低成本实现了锅炉系统高温烟气除尘，解决了高温烟尘给SCR脱硝装置、锅炉空气预热器、烟气再循环风机等系统设备带来的磨损、堵塞问题。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型锅炉系统高温烟气除尘装置的一种实施方式(垂直上升烟道)。
[0020]图2是本实用新型锅炉系统高温烟气除尘装置的另一种实施方式(水平烟道)。
[0021]图3是本实用新型锅炉系统高温烟气除尘装置的物理过滤装置的示意图。
[0022]图4是本实用新型实施例1的高温烟气除尘装置的示意图。
[0023]图5是本实用新型实施例2的高温烟气除尘装置的示意图。
[0024]图6是本实用新型实施例3的高温烟气除尘装置的示意图。
[0025]图中标记为:1-烟道，2-物理过滤装置，3-压差传感器，4-灰斗，5-清灰装置，6-锅炉省煤器，7-SCR反应器，Il-SCR脱硝装置进口烟道，12-烟气再循环烟道，13-烟气再循环风机，21-过滤元件，22-安装架。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0027]如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实用新型的锅炉系统高温烟气除尘装置包括设置在锅炉系统的烟道I内的耐高温的金属材质的物理过滤装置2、作用于物理过滤装置2的清灰装置5和与清灰装置5配套的灰斗4，所述物理过滤装置2包括过滤元件21及其安装架22，安装架22、灰斗4分别与烟道I连接，过滤元件21设置在烟道I的通流截面上，清灰装置5设置在过滤元件21的背风面一侧，灰斗4通常可设置在烟道I的折弯处，灰斗4的底部设置有卸灰阀。本实用新型中采用金属材质的物理过滤装置2进行过滤除尘，物理过滤方式带来的压降小，以能适应烟道内烟气高温的金属材质制作，除尘引起的风机压力损失和热能损失小，除尘装置安装在烟道内部，设备占地面积几乎不增加，与以降温-除尘-升温除尘方式相比有明显优势，整套装置简便，易于制作实现。
[0028]对于低于200°C的低温烟气，完全可以选择成熟的电除尘及布袋除尘，采用本实用新型结构的成本优势不复存在，故不推荐使用。本实用新型推荐用于烟气温度在200?800 °C的高温烟道。
[0029]值得注意的是，应用本实用新型时，一般控制物理过滤装置2的除尘效率在30?70%，实现该等除尘效率的压力损失通常能够控制在10Pa以内，对于锅炉系统的正常运行影响很小，但对于烟气再循环烟道，建议控制除尘效率在90%以上，实现该等除尘效率的压力损失能够控制在3000Pa以内，完全可以由烟气再循环烟机补充该部分压力损失。调节除尘效率除在允许范围内调整烟气流速外，还可通过调整物理过滤装置2的物理参数的方式实现。
[0030]所述物理过滤装置2的过滤元件21推荐采用微孔过滤结构，过滤元件21可以是一层或者间隔布置的两层以上。
[0031]更具体的是，所述过滤元件21为金属过滤板或金属滤网，不仅易于布置到整个通流截面，同时方便反吹或振打清灰。
[0032]过滤元件在运行一段时间后，不可避免的会在元件的迎风表面积聚灰层，因此为方便利用重力清灰，所述烟道I通常选择为垂直上升烟道或水平烟道。
[0033]当物理过滤装置2安装在垂直上升烟道中时，高温含尘烟气从下向上穿过物理过滤装置2，大部分粒径大于物理过滤装置2所设计的过滤直径的烟尘被高温过滤材料拦截，物理过滤装置2的过滤元件21 —般采用金属过滤板或金属滤网，所述金属过滤板或滤网布置在水平面上，有利于彻底清灰，降低物理过滤装置2对烟气压力的影响。
[0034]当物理过滤装置2安装在水平烟道中时，高温含尘烟气水平穿过物理过滤装置2，大部分粒径大于物理过滤装置2所设计的过滤直径的烟尘被过滤元件21拦截，所述过滤元件21所在平面与水平烟道的夹角为45°?90°，则反向清灰时位于高处的灰絮或灰团易于掉落，有