1、2013年第38卷第1期 V0l_38 No1 能源技术与管理 Energy Technology and Management 117 doi：103969issn1672-9943201301048 每 毒 参 毒 蓦资 滠 综 赫 用誊 ：；黧琵：；鬻蘸瑟： ：魏鬻 ： 泛 器 无电晕静电除尘技术在CFB锅炉上的应用研究 杨亚平，赵通，刘俊龙，李龙，袁琦 (东南大学能源与环境学院，江苏南京210096) 摘要为了提高大型CFB锅炉飞灰中2070 m段细颗粒的分离效率，将其返回炉膛继 续燃烧以提高锅炉的燃烧效率，通过设计1台小型无电晕静电除尘器，将其连接到 旋风分离器出口处，并在1台小型的
2、CFB锅炉上进行试验，对其分离性能进行研 究。研究结果表明：静电除尘器分离效率随发射极温度、发射极电压、收尘极电压增 加而增加；当发射极温度在850 oC、发射极电压为4 000 V、收尘极电压为12 000 V 时，静电除尘器分离效率达到95；当发射极温度大于850、发射极电压大于 4 000 V、收尘极电压大于8 000 V时，对20 m以上的细颗粒可以达到100分离 效率，烟气中2070 m细颗粒可以被完全捕捉；静电除尘器的压降随烟气流速 增加而增加，静电除尘器压降损失小于200 Pao 关键词CFB锅炉；无电晕静电除尘技术；细颗粒；分离效率 中图分类号TK22327文献标识码A文章编号
3、1672_9943(2013)01-0117-04 0引 言 目前国内外比较成熟的300 MW CFB锅炉的 旋风分离器直径达到811 ITI，设计总分离效率达 到99以上，设计切割粒径d在30IX113左右，具 备相当高的分离效率。但是从大型CFB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 的含碳量很高，达到2030，飞灰中2O 7O In段颗粒的含碳量最高 ，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。 一些学者对无电晕静电除尘技术进行的试验 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850下，无
4、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(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固分离场合，可以发挥出 巨大的技术优势。 1试验系统简介 11 无电晕式高温静电除尘器 基金项目：江苏省科技支撑计tJ(BE2010185) 本试验中无电晕式高温静电除尘器采用荷电 和收尘相分离的双区模式，结构如图1所示。 含尘 烟气 1壳体；2发射极板；3收尘极板；4高压直流电源；5灰斗 图1 双区无电晕高温静电除尘器的结构示意图 设计参数
5、：电场风速 。25 ms；处理烟气量 Q1 100 m3h；荷电区温度t21 000；收尘区 温度t3800 oC；荷电电压 1在06 000 V之间； 收尘电压 在015 000 V之间；设计分离效率 95；d9920 m；装置耐温t1PN10 伸缩行程180 mm管路伸缩器1个；在一373 m、 一453 m、一533 m直管座梁下面附近，采取安全施 工措施，采用割管释放应力，建议在割管释放应力 的同时，在一453 m、一533 m直管座梁下面每趟排 水管路安装DN300PN64伸缩行程180 mm管 路伸缩器各1个，压风管路安装DN250PN10 伸缩行程180 mm管路伸缩器1个；在管
6、路释 放完应力后，建议按图纸调整井筒中心线与管路 中心线间距和井筒中心线与管路导向梁距离。 根据南京设计院提供的治理方案，公司组织 相关人员进行了管路伸缩器产品调研。通过调研 确定使用徐州某公司生产的管路伸缩器。该公司 生产的矿井管路伸缩器在矿山的主井井筒、副井 井筒、风井井筒、混合井井筒装备中得到了广泛应 用。 通过招标确定了施工单位，在不影响矿井正 常生产的情况下，每天集中利用凌晨2：306：30时 段进行施工作业。6月份实现安全竣工。具体施工 内容为：在一140 m(27层下方)、一265 m(52层下 方)、一300 m(59层下方)处进行管路切割并安装 额定压力38 MPa伸缩器15
7、个，其中风管安装3 个，额定压力为10 MPa；在一380 m(75层下方)、 一460 m(91层下方)、一540 m(107层下方)处进行 管路切割并安装额定压力64 MPa伸缩器15个， 其中风管安装3个，额定压力为10 MPa；更换53 层、54层、108层3道受损导向梁；对3 排水管 167层(一835 m)处进行切割释放应力，加焊管箍， 调整导向梁间隙。 7经验教训 对冻结施工的煤矿深立井，设计与装备初期 要充分考虑管路、导向梁、固定牛腿与罐笼的合理 安全间隙；对冻结施工的煤矿深立井，应充分考虑 井壁、管路、罐道梁等装备的可伸缩装置安装；要 加强日常井壁变形观测和井简装备检查次数，
8、发 现问题及时处理。 作者简介 卢圣强(1972一)，男，机电工程师，本科学历，现在鲁能 菏泽煤电郭屯煤矿主要负责机电设备运输管理工作。 收稿日期：20120914 (上接第1 20页)电晕高温静电除尘器分离效率随 发射极温度、发射极电压、收尘极电压增大而增 大。本试验中，发射极温度在900 oC，发射极电压 为4 000 V，收尘极电压为12 000 V时，静电除尘 器分离效率达到95。无电晕高温静电除尘器 对飞灰细颗粒的分离能力显著，当发射极温度大 于850 、发射极电压大于4 000 V、收尘极电压 大于8 000 V时，对于2O m以上的细颗粒可以 达到100分离效率，达到了对烟气中细
9、颗粒 2070 IXm完全分离捕捉的目的。此外整个分离 装置的d 减小到65 m左右，体现了对细颗粒 极高的分离效率。将无电晕高温静电除尘器与 循环流化床锅炉高温旋风气固分离器相结合，形 成组合式循环流化床锅炉气固装置，一方面可使 烟气中飞灰的总分离效率达到998，另一方面 就是解决了单级旋风分离器捕捉细颗粒效率低， 尤其是2070 m颗粒段颗粒的分离捕捉问题， 这一技术进步将有利于解决当前循环流化床锅炉 高温旋风气固分离器对细颗粒飞灰分离捕捉效率 偏低的技术瓶颈问题。旋风分离器与无电晕高 温静电除尘器的压降都随烟气流速增加而增加， 无电晕高温静电除尘器压降损失小于200 Pa，整个 组合装置
10、的压降损失为1 949 Pa。 参考文献 1蒋敏华，肖平大型循环流化床锅炉技术M北京： 中国电力出版社2009 2陈朝柱，蒋昌盛福建无烟煤的特性及在电站锅炉中 的应用J福建能源开发与节约，2000(3)：1417 3杨义波，孙丽君国产CFB锅炉大型化中存在的问题 及分析研究J洁净煤技术，2003，9(3)：4244 4王慧丽，蔡新春循环流化床锅炉热效率偏低原因分 析及解决措施J热力发电，2010，39(7)：4852 5李社锋，方梦祥，余文斌，等循环流化床锅炉飞灰的 回燃特性J燃烧科学与技术，2010，16(3)：231235 6杨亚平，黄蕙芬，张浩康复合阴极材料电子发射特性 的基础研究J中国电机工程学报，2000，20(3)：53 55 7杨亚平，魏启东应用于高温高压条件的无电晕静电 除尘技术J动力工程，2002，22(5)：19741978 作者简介 杨亚平(1952一)，男，教授，毕业于南京工学院热能工 程专业，长期从事电站节能和环保新技术研发工作。 收稿日期：2012-1027
