一种燃煤锅炉烟气飞灰中炭的收集方法和设备技术

本发明专利技术提供了一种燃煤锅炉烟气飞灰中炭的收集方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，利用电晕极使烟气流中的炭粒和灰粒带负电；步骤2，利用收集极沉积所述炭粒和灰粒；步骤3，经过所述炭粒和灰粒与电极的接触之后，利用静电场吸走炭粒，从而分离所述炭粒和灰粒。本发明专利技术还提供了执行上述方法的选炭设备。本发明专利技术基于炭粒和灰粒的导电性差异，将炭粒从锅炉烟气流中分离出来，从而可回收大量有价物质炭，可大量节约能源,提高粉煤灰资源化程度和价值,也有利于提高粉煤灰的利用率，提高锅炉除尘效率，减少大气中粉尘排放量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固体废弃物综合利用领域，更具体地，涉及一种燃煤锅炉烟气飞灰中炭的收集方法和设备。
技术介绍
燃煤锅炉飞灰(粉煤灰)作为一种工业固体废弃物，由于受锅炉运行条件、煤种的影响，煤炭燃烧往往不充分，致使粉煤灰中有未燃尽炭，造成大量资源浪费。从粉煤灰中收集炭，现有的收集工艺和方法，都是先由锅炉除尘器将含尘烟气中的飞灰收集下来，然后输送储存，再采用一定的工艺和方法从储存的灰中获得炭。这些方法存在能耗大、系统工艺复杂、磨损严重、影响粉煤灰活性和综合利用等缺点。
技术实现思路
为了克服现有的从粉煤灰中收集炭工艺和方法存在的缺陷，本专利技术提供了一种从锅炉含尘烟气中直接收集炭的方法和装置，达到解决现有技术上述缺点之目的。本专利技术的原理在于在锅炉燃烧排放的粉煤灰物料中，炭粒是导电性良好的导体，而其他矿物(统称为灰粒)为导电性不好的非导电体，利用此电性差异将炭粒从锅炉烟气流中分离出来。本专利技术所述的烟气灰中炭的收集方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤I，利用电晕极使烟气流中的炭粒和灰粒带负电； 步骤2，利用收集极沉积所述炭粒和灰粒； 步骤3，经过所述炭粒和灰粒与电极的接触之后，利用静电场吸走炭粒，从而分离所述炭粒和灰粒。优选地，所述步骤3具体包括在重力作用下使所述炭粒和灰粒从所述收集极进入布置正、负电极的选炭段；在所述炭粒和灰粒与所述正、负电极之一接触之后，通过所述正、负电极之间的静电场吸走炭粒。优选地，所述步骤3具体包括在所述炭粒和灰粒与所述收集极接触之后，通过其它相反电性的电极与所述收集极之间的静电场吸走炭粒。优选地，所述步骤3具体包括在所述炭粒和灰粒与所述收集极接触之后，通过其它相反电性的电极与所述收集极之间的静电场吸走部分炭粒；在重力作用下使所述灰粒与残余炭粒进入布置正、负电极的选炭段；在所述灰粒和残余炭粒与所述正、负电极之一接触之后，通过所述正、负电极之间的静电场吸走炭粒。优选地，所述选炭段具有多级所述正、负电极，经上一级正、负电极分离后的所述灰粒和残余炭粒在重力作用下进入下一级正、负电极继续进行分离。本专利技术还提供了一种用于燃煤锅炉烟气飞灰中炭收集的选炭设备，其特征在于，包括设置电晕极、收集极的颗粒收集段，布置正、负电极的选炭段，集灰斗以及集炭斗；所述电晕极产生负离子及电子以便使烟气流中的炭粒和灰粒带负电；所述收集极带正电以便沉积所述炭粒和灰粒；所述选炭段的正、负电极之一接收所述炭粒和灰粒，另一电极与其相对设置并通过静电场吸走炭粒；分离后的所述灰粒和炭粒分别向下落入集灰斗以及集炭斗。优选地，所述电晕极和收集极之间还具有汇集极。本专利技术提供了另一种燃煤锅炉烟气飞灰中炭收集的选炭设备，其特征在于，包括电晕极、收集极、汇集极、集炭极、集灰斗以及集炭斗；其中，所述电晕极产生负离子及电子以便使烟气流中的炭粒和灰粒带负电；所述收集极带正电以便沉积所述炭粒和灰粒；所述汇集极、集炭极与所述收集极相对设置，用于将与所述收集极接触之后的炭粒通过集炭极、汇集极与收集极之间的静电场吸至汇集极和集炭极之间；分离后的所述灰粒和炭粒分别向下落入集灰斗以及集炭斗。本专利技术提供了另一种燃煤锅炉烟气飞灰中炭收集的选炭设备，其特征在于，包括设置电晕极、收集极、汇集极、集炭极的颗粒收集段，布置正、负电极的选炭段，集灰斗以及集炭斗；其中，所述电晕极产生负离子及电子以便使烟气流中的炭粒和灰粒带负电；所述收集极带正电以便沉积所述炭粒和灰粒；所述汇集极、集炭极与所述收集极相对设置，用于将与所述收集极接触之后的部分炭粒通过汇集极、集炭极与收集极之间的静电场吸至汇集极和集炭极之间，然后落入集炭斗；所述选炭段的正、负电极之一接收收集极上的所述灰粒和残余炭粒，另一电极与其相对设置并通过静电场吸走残余炭粒，所述残余炭粒落入所述集炭斗；分离后的所述灰粒向下落入集灰斗。优选地，所述选炭段具有多级所述正、负电极，经上一级正、负电极分离后的所述灰粒和残余炭粒在重力作用下进入下一级正、负电极继续进行分离。可见，本专利技术将粉煤灰中的未燃炭分离出来，可回收大量有价物质炭，可大量节约能源，提高粉煤灰资源化程度和价值，也有利于提高粉煤灰的利用率，提高锅炉除尘效率，减少大气中粉尘排放量。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术实施例的烟气飞灰中炭收集的整体工艺流程示意图。图2是第一实施例中选炭设备的结构示意图。图3是第二实施例中选炭设备的结构示意图。图4是第三实施例中选炭设备的结构示意图。具体实施例方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，并使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例及实施例附图对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术是在传统的工艺流程中增加了选炭装置，请参图1所示，烟气飞灰中炭收集的整体工艺流程包括燃煤锅炉A、烟气流B、选炭装置C、除尘器D。其中燃煤锅炉A排出的含尘含炭烟气流B，首先进入选炭装置C将烟气流中的炭收集下来，炭回收后的含尘烟气进入除尘器D，除尘后的烟气进入常规的后续处理流程。燃煤锅炉A排出的含尘含炭烟气流B中，炭粒是导电性良好的导体，而灰粒为导电性不好的非导电体，选炭装置C利用此电性差异，将炭粒从锅炉烟气流中分离出来。下面分三个优选实施例介绍选炭装置C的构造及其所执行的炭收集方法。第一实施例 图2是本专利技术第一实施例中选炭设备的结构示意图。本实施例为三极收集二极分离选炭设备。如图所示，选炭装置包括电晕极1、汇集极2、收集极3、带电正电极4、带电负电极5、集灰斗6、集炭斗7。其中电晕极1、汇集极2、收集极3组成颗粒收集段，各带电正电极4、带电负电极5组成选炭段。其中的汇集极2为可选择项，如果去掉该汇集极2则本设备变为二极收集二极分离选炭设备。各组成部分根据需要在烟气流的横向和纵向布置数量若干。当含尘含炭烟气流通过时，由电晕极I产生的负离子及电子，使烟气流中的炭粒和灰粒带负电。所述收集极3带有正电,在汇集极2和收集极3的作用下,炭粒和灰粒被收集极3俘获沉积；沉积在收集极3上的炭粒和灰粒由清理装置清理，在重力的作用下，炭粒和灰粒流入选炭段的第I级带电负电极5，该带电负电极5设置在颗粒收集段出料口的下方，从而能够接收所述炭粒和灰粒。带电正电极4与该带电负电极5相对设置，因而在带电正电极4和带电负电极5之间的静电场作用下，通过静电感应和接触，导电性良好的炭粒带上跟带电负电极5相同的负电，炭粒被吸向跟其极性相反的带电正电极4，非导体的灰粒只能极化，不能被带电正电极4吸引，加上颗粒重力作用下的向下运动，炭粒和灰粒的运动轨迹不同，从使炭粒从灰中分离出来。从选炭段第I级分离出来的炭粒在重力作用下落入集炭斗7，而从选炭段第I级分离出来的灰粒在重力的作用下通过图2所示的带电负电极5上开设的通道流入选炭段的第2级；第2级采用同样的原理，将灰粒中残余的炭粒继续分离出来，提高选炭效率，选炭段的级数可根据需要进行组合，图2所示的为4级，4级分离之后的灰粒落入集灰斗6。第二实施例 图3是本专利技术第二实施例中选炭设备的结构示意图。本实施例为四极选炭装置。请参图3所示，选炭装置包括电晕极1、汇集极2、集炭极3、收集极4、集灰斗5、集炭斗6，各组成部分根据需要在烟气流的横向和纵向布置数量若干。当含尘含炭烟气流通过时，由电晕极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气灰中炭的收集方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，利用电晕极使烟气流中的炭粒和灰粒带负电；步骤2，利用收集极沉积所述炭粒和灰粒；步骤3，经过所述炭粒和灰粒与电极的接触之后，利用静电场吸走炭粒，从而分离所述炭粒和灰粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范仁东，高嘉梁，王志斌，陈杰，
申请(专利权)人：江苏省电力设计院，
类型：发明
国别省市：