[发明专利]循环流化床锅炉自激串行电旋风分离装置及其分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于循环流化床锅炉中800℃以上高温场合下气固分离的方法及其一体化分离装置(也包括相似应用场合下的除尘器)。

背景技术

目前尚未见到有关在循环流化床锅炉高温物料分离场合里，使用高温电力～旋风组合式分离装置的报道。

同时，国内外已见报道的采用静电除尘技术强化旋风除尘器除尘效率的电旋风除尘器(其利用电场力与离心力共同作用原理与本发明相似)均是使用电晕式电力除尘器与旋风除尘器两种技术在同一空间并行叠加作用的组合工作方式。

鉴于电晕式电力除尘器的工作原理是依靠施加在电场上极高的起晕电压，辉光放电致使粉尘荷电，再被收尘电极捕捉。因为在高温条件下气体的密度变小，高的电场电压极易引起电晕击穿现象，致使除尘器运行不稳定；且在高温条件下，这种电力除尘器的放电电极材料寿命和绝缘均成为问题，因此它的工作温度环境被局限在500～600℃条件之下，属中、低温型。截至目前为止，这种电力除尘器在更高温度的场合应用上没有取得突破，因而也制约了上述两种技术在同一环境空间内叠加使用方式的电旋风除尘器向高温方向的发展。本发明拟在这一领域取得突破。

发明内容

技术问题：本发明是提供一种循环流化床锅炉自激串行电旋风分离装置及其分离方法，依靠材料电子热发射机制，促使粉尘荷电，再被低电压电场驱向收尘极捕集的、具有独特工作原理的无电晕式新型电力捕集技术，与传统的依靠旋转离心力实现气固分离的旋风分离器技术串行无缝连接，形成组合技术；并可将之应用于工作环境温度高于800℃之上、粉尘浓度极高的、且需要气固分离的特殊场合，譬如循环流化床锅炉高温旋风分离器(也可推广应用到类似的工业高温除尘器中)。

技术方案：本发明的循环流化床锅炉自激串行电旋风分离装置，在旋风分离器的上部设有烟气排出中心筒，中心筒的上部位于旋风分离器上部外侧，中心筒的下部位于旋风分离器上部内侧；在中心筒的上部外侧设有电力捕集器的荷电收尘区，在中心筒的内壁侧设有电力捕集器的电子发射区阴极，滑灰板位于旋风分离器的上部外壁边沿与中心筒的上部外壁之间，电力捕集器收尘阳极4位于滑灰板上部并分别与直流电源、脉冲振打器连接；保温外筒壁在该装置的最外侧，它与旋风分离器之间的空隙为落灰通道；辅助配件：灰排出管位于最下方，进烟道设在保温外筒壁上的外侧，出烟道设在保温外筒壁上外侧的进烟道的对面。

循环流化床锅炉自激串行电旋风分离装置的自激串行电旋风分离方法采用旋转离心力分离作用与电力分离作用组合工作，且旋转离心力分离作用与电力分离作用两者在烟气流程中是前后串行搭接，且搭接点须实现无缝对接；保证电场作用集中施加在旋转离心力所不及的细微粉尘之上，利用高温旋风分离器中的高温能量自行激发阴极发射，形成一体化装置，同时，实现时须确保电力捕集器工作在温度为800℃以上环境，并且运行时它的电场始终处于无电晕状态，具体步骤为：

1.)锅炉炉膛出口温度高于800℃的、含尘浓度极高的烟气由进烟道加速，须切向进入高温旋风分离器筒体之内，首先由筒体切圆产生的旋转离心力将大量各种粒径的灰尘从高温烟气中分离出来，并聚集至旋风分离器筒体的内壁上，后由重力作用下滑汇至灰排出管返回循环流化床锅炉炉膛内，从而实行初次气固分离；

2.)经初次气固分离后，仍含有细微尘粒的烟气在旋风分离器筒体底部中心升压反弹旋转上行进入中心筒，此时始进入电力捕集器工作区域，在进入电力捕集器时应确保烟气温度不得低于800℃，

3.)在中心筒内壁上布置电力捕集器电子发射阴极片，当高温烟气流经中心筒时，将由高温能量和人为所施加的电压为2500伏的低电场力共同激发出发射阴极材料中的大量自由电子，致使途经于此的烟气中细微尘粒荷电，大量带有同性电荷的尘粒随高温烟气向上流出中心筒，

4.)流出中心筒的烟气，经扩散减速后进入电力除尘器的电力捕集器荷电收尘区，在此区域前端旋转烟气略经整流后流入布置有电力捕集器收尘阳极的收尘电场，在6000伏电压的作用下被电力捕集器收尘阳极捕集，电力捕集器收尘阳极上细粉尘经脉冲振打器定期振打后脱落至电力捕集器荷电收尘区的滑灰板，由重力作用流至旋风分离器筒的外围落灰通道内，汇集到灰排出管中再入炉膛，从而实行再次气固分离。