一种电厂粉煤灰中灰粒和炭粒的分离装置的制作方法

本发明涉及一种粉煤灰中灰粒和炭粒的分离装置，尤其涉及一种可通过传导感应荷电的灰粒和炭粒的分离装置。

背景技术：

粉煤灰是燃煤电厂的主要副产品，由于受锅炉运行条件、煤种的影响、煤炭燃烧往往不充分，致使粉煤灰中未燃炭的存在，造成资源浪费，并且对粉煤灰的综合利用造成不利影响。

虽然，现在市场上有数种粉煤灰的处理设备，但是物料的荷电方式大多是首先通过摩擦带电，之后进入静电场中进行分离，该种分离方式步骤繁琐且分离效率低，此外现有的分离设备结构设计方面存有一些缺陷，导致粉煤灰中的灰粒与炭粒的分离效果不理想、分离效率低、难以工业化推广，对粉煤灰的综合利用造成负面影响。

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题提供了一种可通过传导感应荷电的分离装置，该装置在借助重力的作用下对粉煤灰进行多次分离，能有效的将粉煤灰中的灰粒按电性质差异、比重差异进行精细分离。

本发明所采用的技术方案为：一种电厂粉煤灰中灰粒和炭粒的分离装置，由上至下依次为进料装置、电选脱炭装置和集料装置；所述的进料装置包括料斗和置于料斗侧壁的电磁振动器；所述的电选脱炭装置包括一级分离装置，所述的一级分离装置包括一级进料口、置于一级进料口下方的一级负极板、置于一级负极板斜上方且与之相对的一级正极板、一级集灰斗和一级集炭斗；所述的一级负极板倾斜向下延伸至一级集灰斗，所述的一级正极板倾斜向下延伸至一级集炭料斗；所述的集料装置包括集灰布袋和集炭布袋，所述的集灰布袋与一级集灰斗出料口相通，所述的集炭布袋与一级集炭斗出料口相通。

进一步，为了提高分离效率，所述的电选脱炭装置还包括二级分离装置，所述的二级分离装置包括二级进料口、二级负极板、二级正极板、二级集灰斗和二级集炭斗；所述的二级进料口与一级集灰斗出料口相连，所述的二级负极板由二级进料口正下方倾斜向下延伸至二级集灰斗，所述的二级正极板设置在二级负极板斜上方且与二级负极板相对，所述的二级正极板向下延伸至二级集炭斗；所述的二级集灰斗与集灰布袋连通；所述的二级集炭斗与集炭布袋连通。

粉煤灰具有很强的吸湿性，潮湿的粉煤灰容易团聚粘结、流动性下降，为了保证粉煤灰在分离过程中处于干燥状态，可使所述的一级分离装置、二级分离装置和集料装置处于封闭空间，所述的封闭空间连接有真空泵。

进一步，作为一种具体的结构形式，在所述的集料装置下接向下管道，经90°的弯头，变为水平管道连接所述的真空泵。

进一步，作为一种具体的结构形式，所述的料斗内设有加热物料的电加热装置，所述的电加热装置为电加热棒、电加热板、电加热网中的一种或几种。

进一步，作为一种具体的结构形式，所述的一级正极板和所述的二级正极板均连接有可调节正极板和负极板之间间距的调节臂。

进一步，作为一种具体的结构形式，所述的一级负极板和所述的二级负极板均接地，所述的一级正极板和所述的二级正极板均与高压电源连接，所述的一级正极板和一级负极板为弧形相对，所述的二级负极板和二级正极板为弧形相对。

进一步，为了根据实际需要调节物料的进料量，在所述的一级进料口处设有可控制进料量的调节阀，所述的一级集灰斗和一级集炭斗之间设有可调节绝缘板。

进一步，作为一种具体的结构形式，所述的一级正极板与一级负极板间距为6—12cm，所述的二级正极板和二级负极板间距为6—12cm。

进一步，作为一种具体的结构形式，所述的高压电源为5~20kv的直流高压电源。

有益效果

本发明所产生的有益效果：1、该装置结构合理，处理量大，分选效率高、无传动件，能耗低、操作方便、易于维修。2、本发明中粉煤灰由出料口出料后进入静电场，首先接触负极板，可直接通过传导荷电，简化了分离步骤，提高了物料荷电效率，进而提高了分离效率。3、本发明采用多级分离结构，对经一级分离后的灰粒进行二级分离，可进一步减少灰粒中的含炭量，以达到市场需求。4、由于粉煤灰具有很强的吸湿性，潮湿的粉煤灰容易团聚粘结、流动性下降，因而本装置中设置了真空泵，不仅起到除湿作用，而且其产生向下的抽力可加速粉煤灰向下的运动，增强粉体的流动性。5、本装置在料斗内设置电加热装置，可保证待分离粉料处于干燥状态。6、本装置在一级正极板和二级正极板处均设有调节臂，可根据实际需要，调节正极板和负极板间的间距，进而控制分离效率。7、本装置中集灰斗和集炭斗之间通过可调绝缘板连接，通过移动可调绝缘板可改变集灰斗和集炭斗的进料量，进而控制分离效率。

附图说明

图1具体实施例1中电厂粉煤灰中灰粒和炭粒的分离装置结构示意图；

图2具体实施例2中电厂粉煤灰中灰粒和炭粒的分离装置结构示意图；

图3电选脱炭装置结构示意图；

图4传导荷电原理图；

图5感应荷电原理图；

图中1.料斗2.电加热装置3.电磁振动器4.调节阀5.一级进料口6.一级负极板7.一级正极板8.调节臂9.可调绝缘板10.一级集灰斗11.一级集炭斗12.二级进料口13.二级负极板14.二级正极板15.二级集灰斗16.二级集炭斗17.集灰布袋18.集炭布袋19.真空泵20.导体颗粒21非导体颗粒。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的解释，但应该理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1

如图1所示，电厂粉煤灰中灰粒和炭粒的分离装置由上至下包括进料装置、电选分离装置和集料装置。进料装置包括进料斗1、设置在进料斗1侧壁的电磁振动器3和电加热装置2。电选脱碳装置为一级分离装置，包括一级进料口5、置于一级进料口5下方的弧形一级负极板6、在一级负极板6斜上方的一级正极板7、置于一级负极板6下方的一级集灰斗10和置于一级正极板7下方的一级集炭斗11；在一级正极板7和一级负极板6下设置可调绝缘板9连接一级集炭斗11与一级集灰斗10。一级进料口5处设置可控制进料量的调节阀4，一级负极板6接地，一级正极板7连接电压在5~20v的高压电源，且一级正极板7背向负极板的一侧连接由可自由调节正负极板间距的调节臂8，一级集灰斗10收集沿一级负极板6脱落的粉料，一级集炭斗11收集沿一级正极板7脱落的粉料。集料装置包括集灰布袋17和集炭布袋18，集灰布袋17置于一级集灰斗10出料口正下方，集炭布袋18置于一级集炭斗11出料口正下方，灰粒最终进入集灰布袋17，炭粒进入集炭布袋18。本装置中的电选分离装置和集料装置均处于封闭空间，在收集装置下接向下管道，经90°的弯头，变为水平管道连接真空泵19，可保证封闭空间处于真空状态。

实施例2

结合图2和图3，本实施例中的电选分离装置含二级分离装置，其它结构与实施例1相同。二级分离装置设置在一级集灰斗10出料口和集料装置之间，对经一级分离装置处理的灰粒进一步进行脱炭。二级分离装置包括二级进料口12、二级负极板13、二级正极板14、二级集灰斗15和二级集炭斗16；在二级正极板14和二级负极板15下设置可调绝缘板9连接二级集炭斗16与二级集灰斗15。二级进料口12与一级集灰斗10出料口相连，二级负极板13由二级进料口12正下方倾斜向下延伸至二级集灰斗15，二级正极板14设置在二级负极板13斜上方且与二级负极板13相对，二级正极板14向下延伸至二级集炭斗16，二级负极板13接地，二级正极板14与5~20v的电源相连，二级正极板14和二级负极板13均为弧形板，二级正极板14背对二级负极板13的一侧还连接有可调节正负极板间距的调节臂8；集灰布袋17置于二级集灰斗15出料口正下方；集炭布袋18置于一级集炭斗11出料口和二级集炭斗16出料口正下方。

如图4所示，粉料由料斗1进入静电场首先与负极板接触产生传导荷电。a图为导体颗粒20与非导体颗粒21的带电情况，b图为带电后颗粒的运动情况。由于炭粒和灰粒存在电性差异，炭粒为导体颗粒20，灰粒为非导体颗粒21。如a图，导体颗粒20与非导体颗粒21在静电场中都会受到相应的极化，由于导体颗粒20导电性良好，其上导体颗粒通过负极板得到电子；非导体颗粒21的导电性很差，只能受到电场极化，而其电荷并不能传导出去。如b图得到电子后的导体颗粒20获得与上极板电性相反的电荷，从而受到电场力的作用向上移动；非导体颗粒21极化后正负电荷中心发生偏移，靠近上极板一端带正电，另一端产生负电，而其上电荷均不能传导出去，因此其不会出现明显的向上运动。

如图5所示，进入电场中的粉料会有小部分颗粒不能充分接触到负极板，因而无法传导荷电，此时可感应荷电。如图a所示在静电场中导体颗粒20与非导体颗粒21均会发生极化，其中导体颗粒20是其内部可自由移动的带电粒子在电场作用下发生定向移动至颗粒表面，非导体颗粒21内无可自由移动的带电粒子，仅有束缚电子，其在电场力作用下只能在原子或分子范围内做微小位移，而出现极化电荷。如图b导体颗粒20会由于与上极板间的相互吸引而向上运动，非导体颗粒21仍然会停留在原来的位置。

工作时，经电加热装置2对料斗1内的粉煤灰物料进行干燥、加热后，经过电磁振动器3的振打作用与调节阀4的开度大小，使物料均匀的振落在有一级正极板7和一级负极板6组成的静电场内，在该区域内物料中的炭粒荷上电荷，并在一级正极板7的吸引力下浮离一级负极板6，落入一级集炭斗11。剩余物料将在重力作用下落入一级集灰斗10，并通过二级进料口12进入二级正、负极板组成的电场区，将物料中的没有分离出的炭粒进一步分离，炭粒落入二级集炭斗16，并与一级集炭斗11内炭粒汇集落入集炭布袋18，剩余物料经二级集灰斗15落入集灰布袋17。

本装置中布置真空泵19主要是由于粉煤灰具有很强的吸湿性，潮湿的粉煤灰容易团聚粘结、流动性下降，所以真空泵19一方面可以起到除湿作用一方面也可增强粉体的流动提高分选效率。