Экологические аспекты энергетики атмосферный воздух

гдеФф^^, Ффр, Ффр—содержание массы данной фракции золы соответственно перед аппаратом, в улове и уносе, %.

Дисперсный состав золы наиболее удобно изображать графически на логарифмически вероятностной координатной сетке, отображающей логарифмически нормальный закон распределения частиц по их размерам. В этой сетке достигается наибольшее приближение точек, характеризующих фракционный состав золы, к прямым линиям. В логарифмически вероятностной координатной сетке по оси абсцисс откладываются логарифмы диаметров частиц (проставляются значения диаметров), а ось ординат размечается на основе нормированной функции нормального распределения, показывающей содержание частиц, %, определенного диаметра (больших или меньших). При использовании логарифмически вероятностной сетки дисперсный состав золы характеризуется двумя величинами: медианным размером (ме-

щей массы частиц золы;

— медианный размер, характеризующий размер частиц, количество которых, большее или меньшее б^ц , составляет 50%. При помощи весьма удобно характеризовать средний размер частиц анализируемой золы.

На логарифмически вероятностной координатной сетке б^,, равен диаметру частиц в точке пересечения прямой распределения с абсциссой, соответствующей 50-процентному содержанию частиц.

Показатель полидисперсности 5 характеризует диапазон размеров содержащихся в золе частиц: чем меньше 5, тем более однородна (менее полидисперсна) зола по фракционному составу.

в зависимости от размеров содержащихся частиц золу разделяют на' крупно- (до 100 мкм), средне- (от 10 до 100 мкм) и тонкодисперсную (до 10 мкм).

Для эффективной работы электрофильтров определяющим фактором является увеличение электрического сопротивления р золы. По этому признаку золу уноса углей можно разделить па три группы.

I группа характеризуется 8 < 10- Ом-м. Отличаясь высокой электропроводностью, при касании осадительного электрода зола этой группы быстро теряет отрицательный заряд и, получая положи гельный заряд осадительного электрода, может от него отталкиваться и снова попадать в газовый поток. Такими свойствами обладает зола, имеющая большое количество недогоревшего углерода, например, зола донецкого АШ.

IIгруппа золы имеет электрическое сопротивление в пределах 10-< р < 10^ Ом-м и наиболее полно улавливается в электрофильтрах.

Кэтой группе относится зола ряда каменных углей — донецкий Т, ГСШ и некоторые другие.

IIIгруппа золы характеризуется р > Ю'* Ом'м и является электрическим изолятором, уменьшает напряженность поля в электрическом пространстве. При золе с высоким электрическим сопротивлением могут возникнуть явление обратной короны и вторичный унос осевшей золы. К золе третьей группы относятся некоторые сорта каменных углей, в частности экибастузские, кузнецкие и др.

Для инерционных золоуловителей существенное значение имеет свойство слипаемости золы уноса. По слипаемости зола делится на четыре группы: не- (I), слабо- (II), средне- (Ш) и сильнослипаюЩаяся (IV).

Зола с высокой слипаемостью забивает циклоны и мокрые золоуловители и плохо удаляется из бункеров. Это относится к золе АШ и

вменьщей степени к золе бурых углей с малым количество недожога. Для мокрых золоуловителей большое значение имеет содержание

взоле свободной СаО. При большом содержании СаО их работа становится невозможной из-за цементации золы.

Использование золы тепловых электростанций представляет сложную народнохозяйственную проблему. Под золоотвалы мощной ТЭС Отводится площадь от 300 до 800 га, а для некоторых до 1500 га. В "бреднем объем используемой золы в РФ не превышает 10%.

LlJ

<РШ>(4

корпуса ишаона входной спиралью): г — аксиальный элемент батарейного циклона шипа БЦ-254Р: 1 — корпус, 2 — зави.хритель розеточиого типа. 3 — выхлопная труба

и — скорость потока газов, м/с;

R, D — р а д и у с и диаметр циклона, м;

п — число оборотов потока до в ы х о д а из циклона;

— соответственно диаметр внутреннего цилиндра циклона, м. С у м е н ь ш е н и е м д и а м е т р а э ф ф е к т и в н о с т ь циклонов возрастает, причем наиболее заметно это проявляется при улавливании относительно мелких частиц. П о п ы т к а использовать циклонные аппараты для улавливания тонкодисперсных пылей привела к созданию групповых Цчк.юпов, которые состоят из нескольких циклонов, соедгпюнных общим п ы л е с б о р н ы м бункером и камерой для выхода очиш.с}ПНз1х газов.

но имеют индивидуальный подвод пылегазовой смеси к каждому ид циклонов группы.

Эффективность золоулавливания групповых циклонов, особенна для мелких частиц, существенно меньше эффективности улавливанщ одиночного циклона. Это явление объясняется неравномерной загруз, кой группы циклонов пылегазовой смесью. Через золовыводные от- верстия циклонов аэродинамическая неравномерность (аэродинамическая разверка) распространяется и на общий бункер, вследствие чего возникают перетоки газов по бункеру от золовыводных отверстий цик. лонов, имеющих большее давление или меньшее разрежение, к золо- выводным отверстиям с меньшим давлением или большим разреже- нием. Перетоки воздействуют в основном на мелкие частицы, способствуя их выносу через выхлопные трубы менее нагруженных циклонов группы.

Несмотря на недостаточно высокую эффективность, групповые циклоны нашли широкое применение во всех отраслях промышленности, в том числе и в промышленной теплоэнергетике, где они устанавливаются для улавливания твердых частиц уноса (золы и продук-' тов механического недожога) из дымовых газов котельных установок малой мощности — как правило, со слоевыми топками.

Типовая компоновка блока из шести гщклонов приведена на рис. 8.2, а в табл. 8.2 приведены данные блок-циклонов для улавливания сухой золы. Сведения о блочных батарейных циклонах приведены в табл. 8.3.

На ТЭС, которые в отличие от котельных установок малой мощности характеризуются более мелкими (тонкодисперсными) фракциями уноса в дь!мовых газах, групповые циклоны используются крайне редко.

Установка группы циклонов, соединенных общим бункером и камерой очищенных газов, но имеющих индивидуальный подвод пылегазовой смеси к каждому циклону, не позволила реализовать возможность повышения эффективности очистки газов за счет применения циклонных элементов малого диаметра. В дальнейшем метод параллельной работы циклонов малого диаметра был осуществлен в конструкции батарейных циклонов, имеющих общие для всех циклонных элементов бункер, камеру запыленных газов (входную) и камеру очищенных газов (выходную). Таким образом, батарейный циклон — это

(250 кгс/м^) правого и левого исполнения для входного патрубка. Допускаемая запыленность газа при слабослипающейся золе для циклонов с Z) = 400 мм — 200 г 1 м \ с Z) = 600 м м — 300 г/м\ с D = 800 мм — 400 г/м^ Для среднеслипаюшейся золы запыленность газов снижается в 2 раза, для сильнослипающейся — в 4 раза. Очищенные газы имеют запыленность при слоевом сжигании 0,2 — 0,6 г/м^ Коэффициент гидравлического сопротивления циклона Ц Н - 1 5 t ~ 105 . Степень очистки газов при слоевом с ж и г а н и и 8 0 - 9 0 % , при пылевидном 7 0 - 8 0 % .

'' В числителе указаны высота и масса при боковом отводе газов, в знаменателе — высота и масса при верхнем отводе газов.

аппарат для улавливания твердых частиц из газа, состоящий из цикло- нов небольшого диаметра (обычно до 250 мм), сообщающихся между собой общими бункером, камерами запыленного и очищенного газа

Примеры конструктивного выполнения батарейных циклонов приведены на рис. 8.3, 8.4. Сведения о некоторых типах батарейных циклонов приведены в табл. 8.4, 8.5, 8.6.

Рис. 8.4. Батарейный циклон д.пя парогенераторов производительностью 25-320 т/ч