Золоулавліванія - студопедія

У парогенераторна установках для очищення продуктів згоряння від твердих частинок застосовують такі пристрої:

1. Механічні інерційні золоуловители. в яких частинки виносу відокремлюються від газів під впливом сил інерції при обертальному вихровому русі потоку газів: різні конструкції циклонів, в тому числі з омиваються водою стінками і гратами.

2. Електрофільтри. очищення газів в яких заснована на іонізації газового середовища і тяжінні заряджених частинок виносу до електродів.

3. Комбіновані золоуловители. що складаються з послідовно встановлених золоуловителей різної конструкції, наприклад циклон і електрофільтр.

Основною характеристикою золоуловителей є коефіцієнт очищення (коефіцієнт знепилювання) газів:

де. - загальна маса уловлених частинок виносу і загальна маса частинок виносу, що входять в золоуловітель.

Коефіцієнти знепилювання залежать від характеристик віднесення і режимів роботи парогенератора.

Важливими показниками золоуловителей є додатковий витрата електроенергії на тягу, що викликається аеродинамічним опором золоуловітеля, питома витрата води на очистку газів при мокрих золоуловлювачах, а також вартість золоуловітеля.

а) Інерційні золоуловители - циклони. Застосовуються інерційні золоуловители різної конструкції.

На рис. 74 показана схема найпростішого циклону. Запилений потік газів підводиться в циклон тангенціально, вихід газів здійснюється через трубу, розташовану в центрі циклону.

Під впливом відцентрової сили тверді частинки відкидаються до стінок циклону, втрачають швидкість і випадають в бункер. Ефективність знепилювання в циклоні підвищується зі збільшенням окружної швидкості газів. збільшенням маси частинок m і зменшенням радіусу циклону.

Мал. 74. Схема дії циклону:

1 - корпус циклону; 2 - вхідний

патрубок; 3 - кришка;

4 - вихідний патрубок;

5 - конусна частина корпусу

б) Батарейні циклони. Для підвищення ефективності роботи інерційного золоуловітеля, а також для зменшення його габаритів застосовують батарейні циклони, що складаються з великого числа паралельно включених циклонних елементів малого діаметра. Схема батарейного циклону показана на ріс.75.

Температура газів в циклоні допустима не більше 450 ° С. Ефективність пиловловлювання в батарейному циклоні в процесі експлуатації парогенератора і при наявності вторинного виносу отсепарирован пилу з бункера значно зменшується при відхиленнях швидкості газів від розрахункової. Втрати напору в батарейному циклоні при зазвичай прийнятих швидкостях газу 3,5 - 4,75 м / с і номінальному навантаженні становить 500 - 700 Па. При очищенні газів в парогенераторах з шаровими топками. при пиловугільного спалюванні палива.

Мал. 75. Схема батарейного циклону:

1 - вхідний патрубок; 2 - распределі-

кові камера; 3 - циклонні елементи;

4 - вихлопні труби; 5 - напрямні

апарати; 6 - пилевиводящіе отвори;

7 - збірний бункер; 8 - камера очищеного

газу; 9 - опорні решітки; 10 - опорний

Батарейні циклони застосовуються в парогенераторна установках з продуктивністю до 320 т / год. Промисловістю випускаються батарейні циклони типу БЦ, що складаються з однієї, двох, чотирьох і шести секцій з числом елементів від 25 до 792 шт. Загальний коефіцієнт опору для елемента d = 250 мм з гвинтовим напрямних апаратом.

в) «Мокрі» циклонні золоуловители. З метою підвищення коефіцієнта уловлювання пилу застосовують «мокрі» циклонні золоуловители, в яких стінки циклону і потік газів зрошуються водою.

На рис. 76 показана схема відцентрового скрубера - золоуловітеля ЦС - ОТІ, в якому зрошуються водою його стінки. Такі золоуловители виготовляються діаметром від 600 - 1700 мм і продуктивністю 1,1 - 11 м 3 / с. Перепад тисків у золоуловлювачів 650 - 800 Па.

На рис. 77 показана схема мокропруткового золоуловітеля МП - ОТІ, в якому на вході газів в золоуловітель є пруткова зрошувана водою решітка. Золовлювлювачі застосовуються діаметром від 2300 мм до 3300 мм, продуктивністю від 18 м3 / с до 38,2 м 3 / с. Витрата води складає 2,9 - 4,1 кг / с. Перепад тисків 650 - 800 Па. Ступінь очищення в мокропрутковом золоуловлювачів досягає. Мокрі золоуловители можуть застосовуватися при наведеному вмісті сірки в паливі менш 0,3% на 1 МДж / кг і зміст вільного лугу в золі менше 12%. Жорсткість води, яка подається на зрошення, повинна бути не вище 15 мг-екв / кг.

г) електрофільтри. Очищення газів в електрофільтрах заснована на тому, що внаслідок коронного розряду, що відбувається між двома електродами, до яких підведено пульсуючий електричний струм високої напруги до 60 кВ негативного знака, що проходить через електрофільтр потік газів заповнюється негативними іонами, які під дією сил електричного поля рухаються від коронирующего до осадительному електроду. При цьому знаходяться в газі частинки адсорбуються і захоплюються до осаджувальних електродів. Накопичення на осаджувальних електродах винесення періодично струшується спеціальними пристроями в бункера, з яких потім віддаляється.

Мал. 76. Відцентровий скрубер ЦС - ОТІ:

1 - корпус; 2 - вхідний патрубок;

3 - зрошувальні сопла; 4 - змивні

сопла; 5 - золосмивной апарат

Коронирующим електроди виконуються у вигляді металевих стрижнів, стрічково-голчастими або у вигляді стрижнів штикового перетину. Осаджувальні електроди виготовляються з труб або пластин. Застосовуються електрофільтри з горизонтальним і вертикальним потоком газів. Для парогенераторна установок переважно застосовуються горизонтальні електрофільтри з пластинчастими електродами. Залежно від числа послідовно розташованих електродів розрізняють одно-, дво-, і четирехпольние електрофільтри.

Мал. 77. Мокропрутковий золоуловітель МП - ОТІ:

1 - корпус; 2 - вхідний патрубок; 3 - зрошувальні сопла;

4 - розподільний кільце; 5 - змивні сопла; 6 - пруткова

решітка; 7 - зрошувальні форсунки пруткової решітки

Схема конструкції горизонтального двухпольная електрофільтру показана на рис. 78.

Оптимальна швидкість газів в електрофільтрі 1,5 - 1,7 м / с, при цьому аеродинамічний опір електрофільтру 200 - 300 Па. Витрата електроенергії на очистку газів становить 0,1 - 0,15 кВт · год на 100 м 3 газу. Температура газів перед електрофільтром не повинна перевищувати 200 ° С. Ступінь очищення газів в електрофільтрі залежить від швидкості газів, довжини електродів і відстані між ними, а також характеристики пилу. У застосовуваних конструкціях електрофільтрів вловлюється велика частина пилу з розмірами частинок більше 10 мкм; коефіцієнт очищення становить # 951; оч = 96 ÷ 97%.

Мал. 78. Горизонтальний пластинчастий двухпольная електрофільтр:

а - загальний вигляд; б - елементи електрофільтру; 1 - газораспреде-

лительного решітка; 2 - коронирующим електроди; 3 - осаджувальні

електроди; 4 - механізм струшування коронирующих електродів;

5 - механізм струшування осаджувальних електродів; 6 - кишені

д) Комбіновані золоуловители. Комбінований золоуловітель зазвичай складається з батарейного циклону в якості першого ступеня очищення і електрофільтру з горизонтальним або вертикальним ходом газів, об'єднаних в один агрегат. У батарейному циклоні відбувається уловлювання великих частинок виносу, що покращує роботу електрофільтру. Коефіцієнт очищення в комбінованих золоуловлювачах досягає # 951; оч = 98%.

Порівняльні характеристики золоуловителей. У табл. 3 наведений приблизний дані, що характеризують золоуловители різної конструкції.

Циклони і батарейні циклони переважно застосовуються в котлах малої та середньої потужності (до 160 т / год) при слоевом і факельній спалюванні палива. Мокропрутковие золоуловители використовуються при невеликому вмісті сірки в паливі і підвищених вимогах до очищення газів. Найбільш складні і дорогі золоуловители - електрофільтри і комбіновані золоуловители (батарейні циклони з електрофільтрами) - застосовуються в котлах великої потужності при високих вимогах до очищення продуктів згоряння.