摘要： 随着经济与社会的快速发展，我国的干煤粉加压气化技术发展的不断完善。对于干煤粉加压气化技术来说，高温高压飞灰过滤器是其核心组成之一，本文就煤气化装置飞灰过滤器用滤芯研究进展及应用展开了具体研究，希望这一研究能够使更多人了解干煤粉加压气化技术。
关键词： 煤气化装置；飞灰过滤器；滤芯
引 言
干煤粉加压气化技术的工艺流程为煤粉制备-干粉进料-纯氧气化-液态排渣-废热回收-干法除灰-煤气洗涤，而这其中的干法除灰环节就需要得到高温高压飞灰过滤器的支持。在干煤粉加压气化技术的高温高压飞灰过滤器的具体应用中，其本身能够实现电厂粗煤气中的固体颗粒、粗合成气中的灰分、粗煤气中的固体颗粒滤除，这些都关系着干煤粉加压气化技术的长期稳定运行实现，而对高温高压飞灰过滤器来说，滤芯就是其实现的重点与难点所在。
1 煤气化装置飞灰过滤器概述
首先需要深入了解煤气化装置飞灰过滤器。图1为煤气化装置飞灰过滤器结构图，图中的1～8分别代表反吹集气环箱、箱体、文丘里管、主管板、过滤管束、上升管、气体分布器、椎体。结合图1所示的煤气化装置飞灰过滤器结构我们不难发现，含尘合成气在通过滤芯后得到了净化，而这一滤芯在净化的过程中，本身需要得到脉冲反吹阀的定时反吹清灰支持，这样才能够保证煤气化装置飞灰过滤器较好服务于干煤粉加压气化技术。在调查中发现，滤芯本身在煤气化装置飞灰过滤器中属于较常出现损坏的部键，所以说为了保证煤气化装置飞灰过滤器长周期运行的实现，煤气化装置飞灰过滤器用滤芯的研究就显得极为重要[1]。
图1 煤气化装置飞灰过滤器结构图
2 国外煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯研究进展
国外关于煤气化装置用高温高压飞灰过滤器滤芯的研究最早可以追溯到上世纪80年代，而陶瓷及金属材料是这一研究的主要方向。在陶瓷方向的煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯研究中，之所以选择陶瓷作为研究对象，主要是由于陶瓷本身具备着高温环境下较好的耐热性和抗腐蚀性所致。随着国外陶瓷方向的煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯研究不断深入，Dia-Schumalith、日本Asahi公司生产的均质董青石过滤管、美国西屋公司的新型蜂窝状过滤装置等都属于这一研究的具体成果。不过由于陶瓷材料制成的煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯本身较为容易出现热膨胀不同步问题，这就使得过滤管外壁拦截的飞灰厚度增加往往会对陶瓷材料的滤芯带来毁灭性的打击[2]。
对于金属材料的煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯研究来说，Graver的Ti滤材、Purolator公司开发的烧结金属纤维滤材都属于近年来这一研究取得的成果。随着关于金属材料的煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯研究的不断深入，美国南方电力公司发现了FeAl合金的耐高温优势，而这也为金属材料的煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯发展提供了新的发展方向[3]。
3 烧结金属滤芯耐腐蚀性试验研究
长期以来，陶瓷滤材一直是我国煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯唯一选择，但长期使用中陶瓷滤材的煤气化高温高压飞灰过滤器也开始显露出自身存在的可靠性和稳定性较差缺点，而这一缺点的暴露虽然使得很多学者致力于对其进行弥补，但由于越来越多业界人士认识到金属材料的煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯具备的压降小、效率高、过滤系统可缩小尺寸等优点，这就使得近年来国内就其开展的研究数量也在不断提升，安泰科技股份有限公司开展的烧结金属滤芯耐腐蚀性试验研究就是这其中的代表。
在该公司展开的烧结金属滤芯耐腐蚀性试验研究中，对316L、310S、Fe3Al、FeCrAl、904等金属材料展开了具体试验，通过将上述金属置于氧化性环境与还原性环境中验证其耐腐蚀性，表1对试验所用的氧化性环境与还原性环境构成进行了具体描述。而在这一烧结金属滤芯耐腐蚀性试验中，该公司最后得到了Fe3Al、FeCrAl、316L这一由低到高的还原材料下烧结金属滤芯耐腐蚀性结果，而氧化环境下则得出了FeCrAl、Fe3Al、316L这一由低到高的氧化环境下氧化环境下[4]。
除了安泰科技股份有限公司外，岳阳中石化壳牌煤气化有限公司同样对FeAl这一合金金属滤材展开过具体的试验研究，该公司选择了挂片试验的
表1 氧化性环境与还原性环境构成
方式辨明FeAl合金金属滤材的性能。在具体的挂片试验中，该公司将挂片位置选择在了V1302合成气冷却器内部，时间和温度分别为3个月、350 ℃，这一试验结果表明FeAl合金金属滤材渗透性变化不大，由此可见FeAl合金金属滤材在煤气化高温高压飞灰过滤器中的应用前景[5]。
4 烧结金属滤芯工业应用评价研究进展
我们能够较为直观了解到FeAl金属在煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯中的重要意义，而随着安泰科技股份有限公司生产的FeAl煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯在实际运用中取得优秀成果后，FeAl金属在煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯领域的应用开始真正引起国内业界的关注。在安泰科技股份有限公司生产的FeAl煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯实际应用中，这一滤芯的温度被控制在270 ℃～290 ℃，煤气化高温高压飞灰过滤器的滤材本体压降达到了1倍，而其使用前后压溃强度则由69 MPa下降到59 MPa，结合陶瓷滤芯使用前后的压溃强度29 MPa向20 MPa的转变我们不难发现，FeAl煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯具备着较高的强度，这也是其能够较好满足干煤粉加压气化技术应用需求的原因所在[6]。
5 结语
本文就煤气化装置飞灰过滤器用滤芯研究进展及应用展开的研究详细论述了煤气化装置飞灰过滤器的相关概念、国外煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯研究进展、烧结金属滤芯耐腐蚀性试验研究、烧结金属滤芯工业应用评价研究进展等内容，结合这一系列内容我们能够较为深入了解煤气化装置飞灰过滤器用滤芯研究现状，也能够认识到FeAl煤气化高温高压飞灰过滤器滤芯具备的优越性能，希望这一认知能够为FeAl这一合金金属滤材的更广泛应用带来一定帮助。
