книги из ГПНТБ / Смирнов, Л. П. Монтаж электрофильтров на тепловых электростанциях

БИБЛИОТЕКА ТЕПЛОМОНТАЖНИКА

Л. П. СМИРНОВ, Ф. П. ФИЛАТОВ

МОНТАЖ

ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ НА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ

«ЭНЕРГИЯ»

М О С К В А 1974

6П2.22

С50

УДК_621.31Ц 2 : 621.359.48.002.72

Смирнов Л. П. и Филатов Ф. П.

С 50 Монтаж электрофильтров на тепловых электро­ станциях. М., «Энергия», 1974.

88с. с ил. (Б-ка тепломонтажника)

Вкниге излож ены краткие сведения о принципе работы электрофильтров. Рассмотрено устройство унифицированны х

мышленности. Приведены сведения об индустриальном методе

© Издательство «Энергия», 1974 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ

ВСоветском Союзе проводится ряд важ­ ных мероприятий по сокращению загрязнения воздушной среды городов и промышленных центров. Создаются новые виды газоочисти­ тельного и пылеулавливающего оборудования. Из года в год увеличивается выпуск совре­ менных электрофильтров, позволяющих вести очистку дымовых газов мощных тепловых электростанций с эффективностью улавлива­ ния золы более 99%.

Внастоящей книге кратко рассмотрены устройство, монтаж и эксплуатация унифици­ рованных электрофильтров УГ и ЭГ четвертой модернизации, серийный выпуск которых на­ чат с 1973 г. на Семибратовском эксперимен­ тальном заводе газоочистительной аппарату­ ры. В конструкциях электрофильтров УГ и ЭГ учтены все замечания по улучшению кон­ струкции узлов внутреннего оборудования, выявленные при их эксплуатации на Триполь­ ской и Ладыжинской ГРЭС.

Приведены краткие сведения о порядке укрупненной сборки корпусов и внутреннего оборудования электрофильтров на монтажной площадке. Максимальный вес укрупненного элемента корпуса и узлов внутреннего обору­ дования электрофильтра определяется при со­ ставлении проекта производства монтажных работ (ППР) в зависимости от грузоподъем­ ности используемого монтажного крана. Мон­ таж электрофильтров на промышленных пло­

щадках максимально укрупненными блоками вошел в жизнь под названием «индустриаль­ ный метод монтажа».

Г Л А В А П Е Р В А Я

ПРИМЕНЕНИЕ СУХИХ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ В ЭНЕРГЕТИКЕ

1. ПРИНЦИП РАБОТЫ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА

Ионизация газов

Любой газ представляет собой скопление беспоря­ дочно движущихся молекул, большая часть которых обычно электрически нейтральна. Вместе с тем, газ содержит некоторое количество носителей электриче­ ских зарядов в виде ионов и свободных электронов, ко­ торые возникают в газе по различным причинам: под действием света, высокой температуры, трения и других, явлений.

начнут перемещаться. Направление движения каждого носителя заряда будет определяться его знаком, а ско­ рость движения — напряженностью электрического поля. Чем выше напряженность поля, тем большее ускорение получат ионы и электроны.

При достаточно высокой напряженности поля ионы и электроны приобретут такую высокую скорость, что, встретившись на своем пути с нейтральной газовой мо­ лекулой, они смогут выбить из нее один или несколько электронов. При этом молекула распадается на положи­ тельный ион и свободные электроны, которые в свою очередь по пути к электродам сталкиваются с другими нейтральными молекулами газа и также ионизируют их. Процесс ионизации газа в электрическом поле высокой напряженности происходит лавинообразно, и все про-

5

странство между разноименно заряженными электрода­ ми заполняется движущимися ионами и электронами.

Такая ионизация называется у д а р н о й или и о н и ­ з а ц и е й т о л ч к о м .

Коронный разряд и его использование в электрогазоочистке

Разряды в газах могут принимать различные формы в зависимости от конфигурации электродов, напряжен­ ности поля на разных его участках и мощности питаю­ щего источника электроэнергии. Наиболее распростра­ нены и важны для элек­ трогазоочистки искровой, дуговой и коронный раз­

ряды.

Первые два вида раз­ рядов общеизвестны. Они могут возникать как в од­ нородном, так и неодно­ родном электрических по­ лях.

Коронный разряд ха­ рактерен для системы электродов с резко неод­

нородным полем. Примерное расположение силовых ли­ ний электрического поля для пластинчатого электро­ фильтра показано на рис. 1.

Густота линий и, следовательно, электрическое поле заметно неравномерны в пространстве между электро­ дами. Напряженность поля, характеризуемая густотой

ионизация, а значит, и электрический разряд могут воз­ никнуть у поверхности провода, где напряженность поля достаточно высока. По мере удаления от электрода с повышенной вокруг него напряженностью поля ско­ рость движения электронов в газе становится уже не­ достаточной для поддержания процесса лавинообразно­ го образования новых ионов. Электрический разряд та­ кого незавершенного характера носит название к о р о н ­ ног о р а з р я д а . Внешним проявлением его служит

6

голубовато-фиолетовое свечение вокруг электрода. В электрофильтрах электроды, вокруг которых возни­ кает коронный разряд, именуются коронирующими, а остальные электроды — осадительными.

Принцип действия электрофильтра

Процесс обеспыливания газов в электрофильтре про­ текает следующим образом: газ, содержащий взвешен­ ные частицы, равномерным потоком проходит через не­ однородное электрическое поле постоянного направле­ ния и высокой напряженности, которое создается между осадительными и коронирующими электродами.

Осадительные электроды присоединяются к положи­ тельному полюсу выпрямителя и заземляются, а коронирующие — изолируются от земли и к ним присоеди­ няется провод от отрицательного полюса выпрямителя.

При подаче на электроды тока высокого напряжения в пространстве электрофильтра между электродами возникает электрическое поле, напряженность которого можно изменять путем регулирования напряжения. При увеличении напряжения до определенной величины в пространстве между электродами образуется коронный разряд. В зоне короны происходит ударная ионизация газа с образованием большого количества ионов и элек­ тронов. Положительные ионы быстро достигают коронирующего электрода, а отрицательные ионы и элек­

газовых молекул, сталкиваются со взвешенными в газе частицами пыли, адсорбируются ими, в результате чего пылинки приобретают электрический заряд.

Заряженные пылинки под действием электрического поля движутся к электродам и оседают на них, выде­ ляясь, таким образом, из газового потока.

Наибольшая часть пыли двигается к осадительным электродам и осаждается на их поверхности, меньшая же часть пыли оседает на коронирующих электродах. Последнее происходит потому, что только небольшая часть пыли вблизи коронирующих электродов заряжает­ ся положительно.

Электроды периодически встряхиваются, слой осаж­ денной пыли разрушается и пыль осыпается в бункера, откуда ее периодически или непрерывно удаляют.

7

Таким образом, процесс электрогазоочистки можно разделить на следующие стадии:

зарядка взвешенных частиц в газе; движение заряженных частиц к электродам под дей­

ствием сил поля; осаждение частиц на электродах;

удаление осажденных частиц из электрофильтра. Процессы зарядки частиц и движения их к электро­

дам подробно рассмотрены в специальной литературе, перечень которой приведен в конце брошюры.

2.ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ

Внародном хозяйстве нашей страны используются электрофильтры различных конструкций. В настоящее время почти все вновь сооружаемые энергоблоки тепло­ вых электростанций, работающих на твердом топливе,

снабжаются новейшими электрофильтрами типов УГ и ЭГ.

Эти аппараты относятся к однозонным, сухим, низ­ котемпературным, горизонтальным, пластинчатым элек­ трофильтрам, выпускаемым в односекционном испол­ нении.

Однозонными называются такие электрофильтры, в которых зарядка частиц и их осаждение происходит в одной конструктивной зоне.

Этим однозонные электрофильтры отличаются от двухзонных, в которых процессы зарядки и осаждения протекают в двух зонах — ионизаторе и осадителе.

В сухих электрофильтрах удаление осевших на элек­ тродах частиц производится сухим способом, например отряхиванием. Этим сухие фильтры отличаются от мок­ рых, в которых уловленная зола или пыль смывается с электродов водой или другой жидкостью.

Низкотемпературными считаются электрофильтры, предназначенные для очистки газов с температурой до

250 °С.

Горизонтальные и вертикальные электрофильтры различаются между собой соответствующим направле­ нием потока газов в активной зоне аппарата.

В пластинчатых электрофильтрах осадительные элек троды выполнены в виде параллельных поверхностей, набранных из пластин того или иного сечения или из

8

отдельных прутков. Этим пластинчатые электрофильтры отличаются от трубчатых, в которых осадительные элек­ троды выполнены в виде труб круглого, шестигранного или овального сечения. Трубчатые электрофильтры всегда являются вертикальными, а пластинчатые могут быть либо вертикальными, либо горизонтальными.

Односекционные электрофильтры не разделены внут­ ренними перегородками на самостоятельные, параллель­

ных объемов газа за единицу времени, отличаются друг от друга активной высотой электродов, активной длиной электрических полей по ходу газа, размерами площа­ дей активных сечений. Эти параметры тесно связаны с такими характеристиками, как площадь осаждения и длина коронирующих элементов в электрофильтре.

Активной высотой электродов называется высота электрического поля, в котором происходят ионизация газа и зарядка улавливаемых частиц. Активная высота электродов или поля равна высоте коронирующего электрода.

Площадью активного сечения электрофильтра назы­ вается площадь его поперечного сечения, в которой происходит ионизация газа и зарядка частиц. По высо­ те эта площадь ограничивается активной высотой элек­ тродов, а ее ширина представляет собой сумму расстоя­ ний в свету между осадительными электродами.

Исходя из особенностей электрической очистки газов и конструктивных возможностей, горизонтальные элек­ трофильтры выпускаются с различным количеством са­ мостоятельных электрических полей, которые распола­ гаются последовательно одно за другим по ходу газа. При наличии нескольких самостоятельных полей элек­ трофильтры называются многопольными.3

3. ТИПОРАЗМЕРЫ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ УГ И ЭГ

По конструктивному решению электрофильтры типа УГ имеют два габарита, которые отличаются активной высотой коронирующих электродов: УГ1— электро­ фильтры первого габарита с активной высотой корони­ рующих электродов 4 200 мм; УГ2 — электрофильтры

9