Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Природоохранные технологии на ТЭС.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
29.11.2025
Размер:
21.17 Mб
Скачать

ζ- условный коэффициент гидравлического сопротивления

циклонного

аппарата;

g – ускорение свободного падения; Wусл – условная скорость газов.

Условная скорость газов определяется как отношение секундного объемного расхода газов к поперечному сечению корпуса циклона или циклонного элемента. Для батарейного циклона

W 4Qср ,

усл n D2

где Qср – расход газов через батарейный циклон, м3/с, Qср = 0,5(Qвх+Qвых); n - количество элементов в батарейном циклоне;

D - внутренний диаметр корпуса циклонного элемента, м.

Обычно ζ определяется опытным путем при продувке циклонов или циклонных элементов на чистом воздухе. При работе на запыленом газе ζ уменьшается. В расчетах ζ принимают постоянным, тогда как в действительности он несколько повышается с увеличением расхода газов.

1.8.3. Жалюзийные золоуловители

Жалюзийные золоуловители из-за низкой степени очистки применяются, в основном, в котлах, сжигающих топлива с высокоабразивной золой (например, экибастузские), как встроенные, и предназначены для защиты последующих поверхностей нагрева от истирания и повышения надежности их работы. Схема жалюзийного золоуловителя (ЖЗУ) приведена на рис. 8.7. Принцип улавливания золы основан на разности сил инерции твердых частиц и газов. Состоит золоуловитель из корпуса 2, двух жалюзийных решеток 3, газоходов очищенных 4 и неочищенных газов 1. Газы проходят между лопастями решеток, увлекая с собой лишь небольшое количество мелких фракций золы, а более крупные частицы улавливаются в циклоне 5. Достоинствами ЖЗУ являются малые габариты, небольшое гидравлическое сопротивление, возможность установки в вертикальных и горизонтальных газоходах. Недостатки – частая замена решеток по причине их стирания (через 6-10 месяцев) и недостаточная степень очистки (70 – 80 %). Сведения о ЖЗУ ВТИ приведены в табл. 8.8.

171

Рис. 8.7. Схема жалюзийного золоуловителя:

1 – вход загрязненных газов, 2 – корпус золоуловителя, 3 – жалюзи, 4 – выход очищенных газов, 5 – циклон.

 

Таблица 8.8.

Жалюзийные золоуловители ВТИ

 

 

Наименование

Количество

Элементы жалюзийного золоуловителя

Жалюзийная решетка,

 

отсосная щель, циклон с мигалкой,

 

входная и выходная камеры

Элементы жалюзийной решетки

Лопасти из углового железа

 

40х40 мм, собранные в виде жалюзи

Количество жалюзийных решеток в прямоугольном газоходе*,

2

шт.

 

Количество сборок жалюзийных решеток, шт.

6

Количество сборок, отсасывающих газы в циклоны, шт.

2

Диаметр мигалок, мм

33, 76, 159

Доля газа, отсасываемого через циклоны, % общего количества

10, 20

дымовых газов

 

Наибольшее значение КПД, %, для:

 

топки с ручными колосниковыми и цепными решетками

80-90

топки с молотковыми мельницами для бурых углей

70-75

топки с молотковыми мельницами для фрезерного торфа

75-80

топки с шаровыми барабанными мельницами

60-65

Концентрация золы в дымовых газах после золоуловителя при

 

слоевом сжигании, г/м3:

 

подмосковного угля

Больше 1

донецкого угля АРШ

0,26

То же при пылевидном сжигании

5-7

Наивысшая допустимая температура дымовых газов, оС

450-500

Область применения

Защита дымососов и

 

хвостовых поверхностей от износа

 

при слоевом сжигании угля,

 

фрезерного и кускового торфа

Масса золоуловителя на 1000 м3 дымовых газов, кг

40-50

 

172

Примечание. Оптимальное гидравлическое сопротивление жалюзийного золоуловителя при слоевом сжигании всех видов твердого топлива и расположении решеток в горизонтальных газоходах 200 – 250 Па (20 – 25 кгс/м2), при расположении решеток в вертикальных газоходах 100 – 500 Па (10

– 50 кгс/м2), при камерном сжигании: каменных и бурых углей 200 Па (20 кгс/м2), фрезерного торфа 250 ПА (25 кгс/м2), сланцев 100 Па (10 кгс/м2). Улавливание частиц меньше 20 мкм не обеспечивается.

Решетки устанавливаются под углом 9о к оси газохода с центральной отсосной щелью и боковыми щелями.

1.8.4. Мокрые золоуловители

В мокрых золоуловителях улавливание золы и других твердых частиц, находящихся в газах, производится путем осаждения этих компонентов на пленку жидкости, создаваемую на внутренней поверхности аппарата. При этом объем золоуловителя заполнен капельками воды в виде тумана. При толщине пленки, большей поперечного размера частицы, работа отрыва частицы значительно превосходит работу, необходимую для ее погружения в слой жидкости.

Для котлоагрегатов малой и средней производительности (до 100 т/ч) в настоящее время применяются центробежные скрубберы типа (рис. 8.8).

Конструктивно скруббер МС-ВТИ (рис. 8.8) состоит из сварного вертикального цилиндра с толщиной стенок 5 – 6 мм с коническим днищем, входного патрубка, оросительной системы и гидравлического затвора для удаления уловленной золы. Входной патрубок приваривается к корпусу тангенциально к внутренней поверхности и имеет уклон в сторону корпуса 10о. Внутренние поверхности корпуса и конического днища футеруются кислотоупорной и износоустойчивой плиткой из керамического материала.

Внутренняя поверхность корпуса аппарата непрерывно орошается из сопл, установленных по окружности на расстоянии 500 мм друг от друга. Струи воды из сопл направлены в сторону вращения газов тангенциально к внутренней футерованной поверхности корпуса. Диаметр аппарата определяют, принимая скорость дымовых газов в свободном сечении скруббера 4 – 5 м/с. Высота орошаемой части от сопл до оси входного патрубка должна составлять три четыре диаметра скруббера.

Расход воды на орошение Gж, кг/с находится в из соотношения

Gж = 0,14 D,

где D внутренний диаметр аппарат, м, при этом обеспечивается толщина пленки на стенках скруббера не менее 0,3 мм. Степень улавливания в простейших скрубберах 0,82 – 0,90 при гидравлическом сопротивлении 300 – 400 Па для диаметров циклонов 0,6 – 1,7 м.

173

Максимальная скорость газов во избежание срыва водяной пленки и образования брызг не должна превышать 6 м/с, а скорость газов во входном патрубке 23 м/с. Давление воды, подаваемой на орошение 0,2 МПа, а на смыв 2,5 МПа. Температура газов после очистки снижается на 40 - 60 градусов. Увеличение высоты смоченной части повышает степень улавливания до определенного предела, а при высоте скруббера свыше 3D степень улавливания остается постоянной.

Основным конструктивным отличием мокропрутковых золоуловителей (МП) от центробежных скрубберов (ЦС) является наличие во входном патрубке прутковой решетки, орошаемой водой, где и улавливается основная часть золы. На долю скруббера приходится 20 – 30 % уловленных частиц. Прутковая

174

решетка типовой конструкции состоит из трех двухрядных пучков, расположенных в шахматном порядке. Расстояние между пучками по ходу газов составляет 120 мм.

Прутки изготавливаются из стальных труб с деревянными заглушками. Для защиты от коррозии на трубы одеваются резиновые трубки (dн = 12 мм). Поперечный шаг прутков 31 мм. Расстояние по осям труб между рядами в двухрядных пучках 18 мм.

Прутки расположены горизонтально (с уклоном 0,5 % к наружной стене подводящего патрубка). Прутковая решетка непрерывно орошается водой из форсунок. отложения золы во входном патрубке удаляются с помощью смывных сопел периодической промывки, установленных на четырех горизонтальных и двух вертикальных вращаемых коллекторах. В среднем промывку проводят один раз в смену в течение пяти минут. Струи воды в верхней части корпуса вытекают из сопел касательно поверхности в сторону вращения газов.

Расход воды на орошение решетки и стенок золоуловителя определяется

как

G = 0,5F + 0,14 D, кг/с,

где F – площадь поперечного сечения входного патрубка, м2.

Степень улавливания золы в МП-ВТИ составляет 91 – 95 %, гидравлическое сопротивление 650 – 800 Па.

Основные данные о золоуловителях типа МП-ВТИ приведены в табл. 8.9.

 

 

 

 

 

Таблица 8.9.

 

Мокрые золоуловителя МП-ВТИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прои

Расхо

Размеры корпуса

 

Марка

зводительнос

д воды на

каплеуловителя, мм

Масс

ть, тыс. м3

орошение, т/ч

Внут

Полн

золоуловителя

а, т

 

 

ренний

ая высота

 

 

 

 

 

 

 

диаметр

 

 

МП-ВТИ-2300

65

1,02

2300

7960

 

 

 

 

 

 

 

МП-ВТИ-2600

80

1,12

2600

8600

 

 

 

 

 

 

 

МП-ВТИ-2700

82

1,21

2700

9240

 

МП-ВТИ-3100

120

1,40

3100

10530

 

МП-ВТИ-3300

130

1,50

3300

11160

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. Золоуловители МП-ВТИ состоят из входного патрубка, в котором перед входом в сварной стальной цилиндр установлена многорядная из прутков решетка, орошаемая водой. Число рядов шахматно расположенных песочно-бакелитовых прутков 19 мм обычно четыре. Газы из решетки поступают в нижнюю часть вертикально стоящего цилиндра корпуса золоуловителя. Внутренняя поверхность корпуса и его конического днища футеруются кислотоупорной керамической плиткой на диабазовой замазке и окрашиваются кислотоупорным лаком. Внутренняя поверхность корпуса непрерывно орошается водой из специальных форсунок, размещенных в

175

верхней части корпуса с расстоянием 500 мм друг от друга. Количество форсунок меняется от 18 до 24. Уловленная зола с водой стекает в коническое днище и через гидрозатвор удаляется в золошлаковые каналы. Количество уловленной золы составляет 89 – 93 % поступившей. Температура газов в золоуловителях этого типа снижается до 94 96 оС. Для повышения степени улавливания золы вместо решетки в газоход встраивают коагулятор капель с трубкой Вентури, что повышает степень улавливания до 95 – 97 %. Аппарат с такой вставкой называют мокрым скоростным золоуловителем МС-ВТИ.

Одним из недостатков золоуловителей МП-ВТИ является сильное забивание прутковых решеток, особенно при улавливании золы, содержащей свободную СаО. Жесткость применяемой воды не должна быть выше 15

мг экв .

кг

Для котлоагрегатов производительностью 120 – 640 т/ч основным типом применяемых мокрых золоуловителей является золоуловитель с турбулентными коагуляторами Вентури (рис. 8.8 б) и типа МС-ВТИ (табл.

8.10).

Таблица 8.10.

Золоуловители МС-ВТИ

 

 

 

 

Размеры корпуса

 

Сечение

 

 

Производ

Расход

каплеуловителя, мм

 

 

 

Сечение

горловин

 

 

ительност

воды на

 

 

 

Марка золоуловителя

 

 

каплеулов

ы трубы

Масса, т

ь, тыс.

орошение

 

 

 

Внутренн

 

ителя, м2

Вентури,

 

 

3

, т/ч

 

 

 

м

ий

Полная

 

т, м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диаметр

высота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МС-ВТИ-2800

90

4,4

2800

9660

5,72

0,455

15,3

МС-ВТИ-3000

108

4,7

3000

10320

6,60

0,530

17,2

МС-ВТИ-3200

125

5,0

3200

10980

7,54

0,644

20,1

МС-ВТИ-3800

180

5,7

3800

12200

9,62

0,810

24,6

МС-ВТИ-4000

200

6,3

4000

13610

11,93

1,000

29,9

МС-ВТИ-4500

250

7,0

4500

15250

15,20

1,300

37,8

Труба Вентури состоит из короткого диффузора с углом раскрытия 60о, горловины и длинного диффузора с углом раскрытия 12о. В конфузоре трубы Вентури происходит увеличение скорости газов с 20 до 50 – 70 м/с. За счет большой разницы скоростей газов и капелек воды достигается интенсивное смачивание частиц уноса (коагуляция). Более крупные капли воды поглощают мелкие частицы золы, что обеспечивает их лучшее улавливание в центробежном скруббере, который выполняет роль каплеуловителя. Гидравлическое сопротивление золоуловителя 700 – 1150 Па, в том числе трубы Вентури 350 – 550 Па. Степень улавливания золы составляет 92 – 98 %. Расход воды, подаваемой в горловину трубы, принимается 0,15 – 0,20 кг/м3 газов. Золоуловителя МС-ВТИ в отличие от МП-ВТИ не забиваются золой.

Основным недостатком мокрых золоуловителей всех типов является их негативное влияние на работу дымососа из-за отложений мокрой золы на рабочих лопатках. Значительные золовые отложения наблюдаются во внешних

176

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]