Экологические аспекты энергетики атмосферный воздух

Для достижения устойчивой короны рабочее напряжение U должно быть больше критического

5. Рабочие ток и напряжение короны.

Ток короны пластинчатого электрофильтра определяется по формуле

Ап^кц)

9-10' пВ m, 2пг

где / — плотность тока на погонный метр длины коронирующего электрода, а/м;

ф— величина, зависящая от взаимного расположения коронирующих и осадительных электродов. Для пластинчатых электрофильтров ф определяется из следующего ряда:

к — подвижность ионов в дымовых газах, (м/с)/(в/м) для отрицательных ионов ориентировочно можно принимать к= 1,0-10"^ (м/с)/(в/м).

Рабочее напряжение U должно обеспечивать плотность тока / = ( 0 , 0 8 - 0 , а / м — для электрофильтров с желобчатыми электродами. Задаваясь величиной i, можно из приведенной формулы определить и. Меньшие значения токов принимаются для сухих топлив, большие — для влажных.

6. Напряженность электрического поля работающего электрофильтра.

Для пластинчатого электрофильтра с достаточной точностью напряженность электрического поля определяется по формуле

в— расстояние между коронирующими и осадительными электродами, м;

т^ф — время пребывания очищаемых газов в электрофильтре, с. Коэффициент 3 является функцией в основном средней продол-

жительности падения уловленной золы в бункер и зависит от высоты электродов. Значение Р при увеличении высоты электродов с 7,5 до 12,0 м составляет 0,65-0,80, в остальных случаях он в расчетах не учитывается.

Формула для определения Г| справедлива при улавливании частиц размером 30-35 мкм. Для частиц большего размера следует вносить поправку на снижение 1] около 2% на каждые 10 мкм увеличения диаметра частиц свыше 35 мкм.

10. Потребляемая мощность и источники питания электрофильтров. Электрическая мощность короны определяется по формуле

Nкор ^uiL ак',Вт.

Суммарная мощность, необходимая для создания короны и привода механизмов очистки, определяется следующим образом:

Вт,

где V — доля мощности, идущей на привод механизмов очистки. Для расчетов можно принять v = 0,2.

8.7. ТКАНЕВЫЕ ФИЛЬТРЫ

Тканевые фильтры из-за особенностей их конструкции получили и другое название — рукавные фильтры (РФ). В качестве материала фильтров применяется стекловолокно, полиэфир, стекловолокно с графитом и т. п. Скорость фильтрации для стекловолокна составляет 1,0- 1,78 м/с, улавливаются частицы размером до 0,0025 мкм. При этом эффективность работы фильтров практически не зависит от состава дымовых газов и электрофизических свойств золы, что, как отмечалось в разделе 8.5, существенно для электрофильтров. Рукавные фильтры в настоящее время применяют в котлоагрегатах небольшой производительности (от 25 до 90 т/ч). Они различаются между собой по следующим признакам: по форме фильтров (плоские, рукавные), на-

личию опорных устройств (каркасные, рамные). Принципиальная схема плоских каркасных и рукавных фильтров приведена на рис. 8.11. Рукава чаще всего имеют диаметры от 127 до 300 мм и длину от 2,4 до 10-12 м. Плоские каркасные фильтры могут иметь следующие размеры: высота от 600 до 1200 мм, глубина от 300 до 500 мм, толщина от 25 до 50 мм.

По месту расположения вентилятора или дымососа РФ делятся на всасывающие, работающие под разрежением, и нагнетательные, работающие под давлением. По числу секций РФ разделяют на одно- и многосекционные. При очистке рукавных фильтров производится механическое встряхивание закрепленных на общей жесткой раме рукавов. При продольном встряхивании происходит быстрое изнашивание их нижних частей. Перспективными, в том числе и с точки зрения повреждаемости рукавов, являются каркасные фильтры с обратной продувкой. Схема такого РФ приведена на рис. 8.12, а эффект очистки рукавов продемонстрирован на рис. 8.13 (й — процесс фильтрации, б — процесс очистки фильтрующего материала, в — регенерированный фильтрующий слой). Рукавные фильтры из стекловолокнистой ткани с тефлоновым покрытием выдерживают температуру 130-220° С, сопротивление фильтров между циклами обратной продувки меняется от 0,5 до 1,5 кПа, степень улавливания может достигать 99,99%. Затраты по установке тканевых фильтров равны или несколько ниже, чем затраты на установках с электрофильтрами при

равенстве эксплуатационных затрат. Главными недостатками РФ являются их громоздкость и малый срок службы. Для продолжения срока их службы можно применить предочистку для удаления наиболее крупных фракций и снижения нагрузки на тканевые фильтры. Такая схема комбинированного золоуловителя, в котором роль первой ступени очистки выполняет блок циклонов, а улавливание остатка осуществляется РФ, приведена на рис. 8.14.

8.8. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗОЛОУЛОВИТЕЛЕЙ

Максимально допустимое содержание золы в дымовых газах для перспективных, экологически чистых ТЭС в настоящее время принято 50-100 мг/м\ Такой уровень выброса золы может обеспечить пыле- и золоулавливающее оборудование с высокой степенью пылеулавливания, приближающейся к теоретически возможной. Так, для экибастузскогоугля(е,^ = 12689-14600 кДж/кг; И^ = 5-8%Мр = 45,6-49,0%) этот показатель должен составлять не менее 99,9%.

В табл. 8.17 приведены данные об эффективности золоуловителей различных типов в зависимости от размеров осаждаемых частиц. Для частиц размером меньше 1 мкм ни один из существующих типов аппаратов не обеспечивает степень пылеулавливания, приближающуюся к теоретически возможной. Наиболее высокими показателями эффективости обладают рукавные фильтры. За рубежом они довольно широко используются на ТЭС. Срок их службы достигает 4 лет. Фильтровальным материалом, как правило, служит стеклоткань с силиконографитовой пропиткой и тефлоновым покрытием. Имеются перспективы использования импульсно очищаемых фильтров из тканевого фибергласа.

В энергетике стран СНГ рукавные фильтры нашли ограниченное применение. На одной из ТЭС РФ рукавные фильтры типа РФ15-МО используются в качестве второй ступени очистки дымовых газов от золы смеси углей (А'' = 13-20%) за котлами ТС-35У. Фильтровальные элементы выполнены из нитрона. Эффективность улавливания лсту-