提升循环流化床锅炉旋风分离器性能的技术研究.pdf

《提升循环流化床锅炉旋风分离器性能的技术研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、能源技术与管理2013年第38卷第5期122EnergyTechnologyandManagementVo1．38No．5doi：103969／j．issn．1672—9943．2013．05．050：套强譬舞嘲∞：l资薯源综≥咎利≯用融0一簿

2、。彰：0∞警提升循环流化床锅炉旋风分离器性能的技术研究陈良宽，杨亚平，赵通，刘俊龙z，李龙，袁琦(1．江苏连云港新海机械厂，江苏连云港222022；2．东南大学，江苏南京210096)[摘要]为提高大型循环流化床锅炉飞灰中20～70m段细颗粒的分离效率，使其返回炉膛继续燃烧以提高锅炉的燃烧效率；设计1台无电晕静电除尘器，将其连接

3、到旋风分离器出口处，并在小型的CFB上对其分离性能进行试验研究。研究结果表明：设计工况下，当发射极温度在850℃、发射极电压为4000V、收尘极电压为12000V时，静电除尘器分离效率达到95％，并且烟气中20～70m细颗粒也可以被完全捕捉。[关键词]循环流化床锅炉；无电晕静电除尘技术；细颗粒；分离效率[中图分类号]TK223．27[文献标识码]A[文章编号]1672_9943(2013)05_O1223用小型CFB上设计容量为1200m3／h、工作温度0引言上限为1100cc的绝热式旋风气固分离器，将它与目前国内外已投运的300MW循环流化床为之配套的自制无电晕式高温

4、静电除尘器串行连锅炉的旋风分离器直径达到8～11m，设计总分离接，形成了循环流化床锅炉电力一旋风高温气固分效率达到99％以上，设计切割粒径d50在30m离装置，如图1所示。左右，具备相当高的分离效率⋯。但是从大型循环流化床锅炉运行的实际情况来看，其热效率一般低于90％，对于燃烧劣质煤的机组效率更低[2-3]，而且尾部飞灰的含碳量均较高，有的达到20％一30％，飞灰中20～70m段颗粒的含碳量最高[4-5]，这表明实际运行时旋风分离器分离效率与设计值之间存在偏差。一些学者[6-7]对无电晕静电除技术进行的试验研究表明，无电晕静电除尘器在高温烟气中运行性能稳定，在烟气温度8

5、50oC下，无电晕式静电除尘器除尘效果明显，除尘效率达90％以上，这为无电晕静电除尘技术在循环流化床(以下简称CFB)锅炉上的应用提供了依据。将目前已见成熟的高温旋风分离技术与无电晕静电除尘技术相结合，形成串行组合方式的气固分离装置，并应用于循环流化床锅炉的高温气图1试验台系统图固分离场合，可以发挥出巨大的技术优势。文章介由图1可知，小型的CFB试验系统燃煤量为绍了这两大技术组合后的试验研究情况。26kg／h，燃油量为10L／h；系统在旋风分离器出口设置了旁路，一路直接通向尾部烟囱，形成常规的1试验系统简介CFB高温物料循环和烟气系统；另一路则须经过组合式气固分离装置中

6、的旋风分离器，是采高温静电除尘器后进入尾部烟囱，形成新型CFB高温物料循环和烟气系统。在旋风分离器出口，静电除尘器出口设置了飞灰取样点，飞灰采用基金项目：江苏省科技支撑计划项目(BE2010185)2013年lO月Feb．，2013陈良宽，等提升循环流化床锅炉旋风分离器性能的技术研究123AFEXXC一572一V飞灰等速取样枪进行采样。静极电压较小时，如图2(a)中小于2000V，发射电电除尘器底部设置灰斗以便对静电除尘器捕捉的流密度增加缓慢，而在高电压大于3000V时，发灰进行取样，旋风分离器底部设置循环灰旁路对射电流密度随温度变化增加较大。从图2(b)中可循环灰进行

7、取样。灰样采用Microtrac$3500激光以看出，当发射极温度大于850℃时，发射电流密粒度分析仪进行分析。根据采集的各点飞灰、循环度迅速增加，增幅很大。因此可以认为该静电除尘灰和底渣样品分析结果以及旋风分离器、静电除器阴极发射材料的临界发射温度约为850oC。尘器进出口灰质量平衡计算分离效率。2．2组合装置气固分离效率性能设定无电晕静电除尘器工作温度850℃(高2试验结果于电场阴极临界发射温度)、工作电压为4000V2．1组合装置的电场特性(低于电场火花电压)，并保持其稳定，仅改变收尘确定无电晕式静电除尘器在CFB高温、高粉极电压时，所得到的静电除尘器与组合装置的

8、气尘浓度环境里的工作条件，以及其伏安电气特性固分离效率变化特性如图3所示。其中图3(a)表的试验结果如图2所示。其中，图2(a)主要是反映示的是无电晕高温静电除尘器分级效率随收尘极发射极电压与发射电流密度变化关系。随着发射电压与粒径变化关系，图3(b)表示的是无电晕高极电压不断增大，发射电流密度基本上呈线性增温静电除尘器与整个装置的分离总效率随收尘极长趋势，其伏安特性与电晕式静电除尘器相似，而电压变化关系。且发射极温度越高，发射电流密度随电压变化幅度越大；图2(b)主要反映的是发射电流密度与发∞舯加∞如m∞鲫：2∞射极温度变化关系。随着发