[發明專利]循環流化床鍋爐分體式自激串行電力-旋風氣固分離裝置

有效

• 申請號: 201110452676.0
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102494335A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 楊亞平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F23C10/18
• 分類號: F23C10/18;B04C9/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域：

本發明涉及一種氣固分離裝置，具體是一種應用于循環流化床鍋爐中800℃以上高溫場合或相似應用場合下煙氣氣固分離的分體式分離裝置。

背景技術：

在循環流化床鍋爐800℃以上高溫物料分離場合里，已見采用一體化的電力～旋風組合的分離器。它主要依靠材料電子熱發射機制，促使粉塵荷電，再被低電壓電場驅向收塵極捕集的無電暈式新型電力除塵技術，與傳統的依靠旋轉離心力實現氣固分離的旋風分離器技術串行連接，形成組合技術；并可將之應用于工作環境溫度高于800℃、粉塵濃度極高的、且需要氣固分離的場合，譬如循環流化床鍋爐高溫煙氣氣固分離工藝（也可推廣應用到類似的工業高溫除塵工藝中）。

由于這種新型的電力分離器主要是依靠逸出功極低的電極材料在高溫煙氣環境中汲取熱量作為發射能量，所以僅須輔以極低的發射電壓（2500伏）就可釋放出大量自由電子而促使粉塵荷電，由此我們謂之為環境“自激式”。

同時，為了避免在循環流化床鍋爐旋風分離器內固體濃度太高，極易對電場作用產生屏蔽的問題，我們改變了目前流行的電場作用力與旋轉離心力在煙氣流程上并行施加式電旋風除塵器技術的已有組合方式。本發明采用先以旋轉離心力分離高濃度粉塵后，再在分離器末端～旋風分離器出口粉塵濃度大大降低的區域搭接入電力強化作用，以使電場力作用集中施加在細微粉塵的捕集上；既突顯靜電除塵技術的優勢，又可彌補旋風除塵技術對細微顆粒分級捕集效率低下的缺陷。因此，從這兩種技術之間的無縫式連接的作用方式上又可謂之為“串行式”。

因而我們稱謂由這兩種技術組合而成，用于實現煙氣氣固分離的裝置為“自激串行電力-旋風氣固分離裝置（或除塵裝置）”

這種高溫氣固分離器具有設備結構緊湊的特點,但是也存在著一些不足之處。譬如其陰極布置在旋風分離器中心筒里,布置場地較小,陰極發射功率受到限制,影響該技術的大型化應用。又如其靜電分離空間曲面結構較多,致使其電場性能較低。再者其制造工藝復雜,制造、維護成本較高。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種陰極發射功率不受限制、電場穩定的分體式自激串行電力-旋風氣固分離裝置，同時還具有制造、安裝簡單及維護方便的特點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種循環流化床鍋爐分體式自激串行電力-旋風分離裝置，其特征在于：包括旋風分離器以及電力氣固分離器，所述的旋風分離器的上部設置有煙氣排出筒，在旋風分離器的下端為飛灰返料管，所述的電力氣固分離器包括殼體、發射極板以及收塵極板，所述的殼體設置有煙氣進口、煙氣出口以及落灰出口，所述的發射極板設置在所述的煙氣進口內部，所述的收塵極板設置在所述的落灰出口上端；所述的煙氣進口與所述的煙氣排出筒連接。

所述的收塵極板為平面板。

所述的落灰出口連接至所述的飛灰返料管。

本發明分離裝置的工作原理和工藝流程是這樣的：

溫度高于800℃的含塵煙氣由煙氣入口加速切向進入高溫旋風分離器之內，首先由筒體切圓產生的旋轉離心力將大量各種粒徑的灰塵從高溫煙氣中分離出來，聚集至旋風分離器的內壁上后由重力作用下滑匯至飛灰返料管,并返回循環流化床鍋爐爐膛內。經初次氣固分離后仍含有細微塵粒的煙氣在旋風分離器內中心空間升壓反彈旋轉上行,經旋風分離器煙氣排出筒被引入電力氣固分離器,在其流經的發射極板過程中，由高溫煙氣能量和電壓為2500伏的低電場力共同激發出發射極材料中的大量自由電子，致使途經于此的煙氣中細微塵粒荷電。大量帶有負電性的塵粒隨高溫煙氣流經收塵極板區，在電場力的作用下被捕集，并墜落入其底部灰斗和飛灰返料管內，匯流后再入爐膛。

與現有技術相比，本發明的有益效果是:

(1)?分體式布置的循環流化床鍋爐自激串行電力-旋風氣固分離裝置將一體化布置的循環流化床鍋爐自激串行電力-旋風氣固分離裝置的電力發射陰極板從旋風分離器中心筒內壁布置轉移到旋風分離器煙氣排出筒的出口處布置，煙氣排出筒只是一個連接管，導出煙氣而已，所以極大的簡化了旋風分離器的機構，這種改變不但使得在循環流化床鍋爐高溫煙氣氣固分離工藝段里,大面積地布置發射極成為了可能,這將有利于該技術向大型化應用方向發展。而且可以使得該技術的靜電分離部分由較多的曲面結構形式改變成平面結構形式,其有利于靜電場的放電電壓水平提高,?從而提高了分離裝置運行的穩定性和安全性水平。