Экологические аспекты энергетики атмосферный воздух

Скруббер МС-ВТИ (рис. 8,8) состоит из сварного вертикального^ линдра с толщиной стенок 5-6 мм с коническим днищем, входного щ рубка, оросительной системы и гидравлического затвора для удале^ уловленной золы. Входной патрубок приваривается тангенциально к ъЩ ренней поверхности корпуса и имеет уклон в его сторону 10°. Внутри ние поверхности корпуса и конического днища футеруются кислотоупо ной и износоустойчивой плиткой из керамического материала.

Внутренняя поверхность корпуса аппарата непрерывно орошаетг из сопел, установленных по окружности на расстоянии 500 мм друг® друга, при этом струи воды направлены в сторону вращения газов тй генциально к внутренней футерованной поверхности корпуса. Диаме аппарата определяют, принимая скорость дымовых газов в свобода сечении скруббера 4—5 м/с. Высота орошаемой части от сопел до о входного патрубка должна составлять три-четыре диаметра скрубб^

Расход воды на орошение G^, кг/с, находится из соотношения

где D — внутренний диаметр аппарата, 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.

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.

Основное отличие мокропрутковых золоуловителей (МП) от центробежных скрубберов (ЦС) — наличие во входном патрубке прутковой решетки, орошаемой водой, где и улавливается основная часть золы. На долю скруббера приходится 20-30% уловленных частиц. Прутковая решетка типовой конструкции состоит из трех двухрядных пучков, расположенных в шахматном порядке. Расстояние между пучками по ходу газов составляет 120 мм.

шетки поступают в нижнюю часть вертикально стоящего цилиндра — корпуса золоуловителя. Внутренние поверхности корпуса и его конического днища футеруются кислотоупорной керамической плиткой на диабазовой замазке и окрашиваются кислотоупорным лаком. Внутренняя поверхность корпуса непрерывно орощается водой из специальных форсунок, размещенных в 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% поступивщей. Температура газов в золоуловителях этого типа снижается до 94-96° С. 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 сво-

бодную СаО. Жесткость применяемой воды не должна быть выше 15 мг-экв кг

Для котлоагрегатов производительностью 120-640 т/ч в основном применяется золоуловитель с турбулентными коагуляторами Вентури (рис. 8.86) и типа МС-ВТИ (табл. 8.10).

Труба Вентури состоит из короткого диффузора с углом раскрытия 60°, горловины и длинного диффузора с углом раскрытия 12°. В конфузоре трубы Вентури происходит увеличение скорости газов с 20 до 50-70 м/с. За счет большой разницы скоростей газов и капелек воды

где и — скорость газов, отнесенная к поперечному сечению кац уловителя. Рекомендуется принимать и = 5 м/с.

V— количество очищаемых газов при номинальной нагрузке к

ла, MVC.

2. По табл. 8.10 определяют типоразмер золоуловителя и их ко| честно на котел

где сОц^ — сечение центробежного скруббера (каплеуловителя), M^va

3.По формуле р = ехр(-/7) в зависимости от требуемой степй «проскока» находят параметр золоуловителя П.

4.Затем подбирают значения Q^ и и^ таким образом, чтобы naj метр П численно соответствовал величине, полученной по эмпир ческой формуле без учета получаемой размерности

8.5. ЭЛЕКТРОФИЛЬТРЫ

Процесс обеспыливания газов в электрофильтре протекает следуjomiiM образом: газы, содержащие взвешенные частицы, равномерным потоком проходят через неоднородное электрическое поле постоянного направления и высокой напряженности, которое создается между о с а д и т е л ь н ы ми и коронирующими электродами.

Осадительные электроды присоединяются к положительному полюсу выпрямителя и заземляются, а коронирующие—изолируются от земли и к ним присоединяется провод от отрицательного полюса вьшрямителя.

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. Положительные ионы быстро достигают коронирующего электрода, а отрицательные ионы и электроны, двигаясь под действием электрического поля, а также участвуя в беспорядочном тепловом движении газовых молекул, сталкиваются со взвешенными в газах частицами золы, адсорбируются ими, в результате чего частицы приобретают электрический заряд.

Заряженные частицы под действием электрического поля движутся к электродам и оседают на них, выделяясь таким образом из газового потока.

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

Электроды периодически встряхиваются, слой осажденной золы разрушается и она осыпается в бункера, откуда ее периодически или непрерывно удаляют.

Эффективность улавливания золы в электрофильтре определяется двумя основными факторами — скоростью дрейфа частиц золы а и удельной поверхностью осаждения.

Скорость дрейфа частиц золы зависит от электрических характе| стик электрофильтра (напряженность электрического поля зарядкц осаждения), а также от электрического сопротивления пылегазовй потока (диэлектрической проницаемости вещества частицы и вакуу1|| Процесс электрогазоочистки можно разделить на следзтощие стд||

-зарядка взвешенных частиц в газе;

-движение заряженных частиц к электродам под действием « поля;

-осаждение частиц на электродах;

-удаление осажденных частиц из электрофильтра.

Вэнергетике используются электрофильтры различных кон;(| рукций. Большинство энергоблоков тепловых электростанций, pa6jj таюш;их на твердом топливе, снабжаются электрофильтрами тиц| УГ и ЭГ.

Эти аппараты относятся к однозонным сухим низкотемперат>д| ным горизонтальным пластинчатым электрофильтрам, выпускаемы! в односекционном исполнении.

Однозонными называются такие электрофильтры, в которых з^ рядка частиц и их осаждение происходит в одной конструктивной зон<^ Этим однозонные электрофильтры отличаются от двухзонных, в кот^ рых процессы зарядки и осаждения протекают в двух зонах — ионизаторе и осадителе.

В сухих электрофильтрах удаление осевших на электродах час^ тиц производится сухим способом, например отряхиванием. Этим сухие фильтры отличаются от мокрых, 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 соотвстствуюш;им направлением потока газов в активной зоне аппарата.

В пластинчатых электрофильтрах осадительные электроды выполнены в виде параллельных поверхностей, набранных из пластин того или иного сечения или из отдельных прутков. Этим пластинчатые электрофильтры отличаются от трубчатых, в которых осадительные электроды выполнены в виде труб круглого, шестигранного или

овального сечения. Трубчатые электрофильтры всегда являются вер-

.J.цкaльными, а пластинчатые могут быть либо вертикальными, либо горизонтальными.

Односекционные электрофильтры не разделены внутренними перегородками на самостоятельные, параллельно работающие секции в отличие от двух- и трехсекционных.

Электрофильтры, применяемые для очистки различных объемов газа за единицу времени, отличаются друг от друга активной высотой электродов, активной длиной электрических полей по ходу газа, размерами площадей 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 происходит ионизация газа и зарядка улавливаемых частиц. Активная высота электродов или поля равна высоте коронирующего электрода.

Площадью активного сечения электрофильтра называется площадь его поперечного сечения, в которой происходит ионизация газа и зарядка частиц. По высоте эта площадь ограничивается активной высотой электродов, а ее ширина представляет собой сумму расстояний в свету между осадительными электродами.

Исходя из особенностей электрической очистки газов и конструктивных возможностей, горизонтальные электрофильтры выпускаются с различным количеством самостоятельных электрических полей, которые располагаются последовательно одно за другим по ходу газа. При наличии нескольких самостоятельных полей электрофильтры называются многопольными.

Наиболее распространенные электрофильтры типа УГ и ЭГ.

По конструктивному решению электрофильтры типа УГ имеют два габарита, которые отличаются активной высотой коропирующих электродов: УГ1 — электрофильтры первого габарита с активной высотой коронирующих электродов 4200 мм; УГ2 — электрофильтры второго габарита с активной высотой коронирующих электродов 7460 мм.

Длина электрических полей (иногда ее называют шириной поля) в аппаратах УГ1 и УГ2 унифицирована и составляет 2510 мм.

ой), но и не выше 250° С при давлении внутри корпусов не более 0 5 кПа или разрежении не более 3,5 кПа. В зависимости от типоразмера эти электрофильтры способны обеспечивать необходимую сте- jjgHb очистки газов при их расходе от 25000 до 1000000 мУч и более.

В табл. 8.11-8.16 приведены сведения о конструкциях и техничес-

Примечание. Электрофильтры унифицированные малогабаритные одно-

секционные прямоугольной формы из двух электрических полей, установленных последовательно, с горизонтальным ходом газов при температуре до