Очистка продуктов сгорания от золы

5. Очистка продуктов сгорания от золы.

СУХИЕ СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ПЫЛИ

5.1. Основные положения   При сжигании твердого топлива в котле зольность является причиной образования таких продуктов горения, как летучая…

Рис. 5.5. Конструктивная схема рукавного фильтра: 1 – запыленный газ; 2 – механизм встряхивания; 3 – очищенный газ; 4 – рукава фильтрующего материала; 5 – отложение твердых частиц; 6 – выход отходов

 

Фильтрующий материал может выполняться из обычных тканей, войлока, стекловолокна, стекловолокна пропитанного графитом, полиэфирных материалов. К ним предъявляются определенные требования: химическая и термическая стойкость, прочность, высокая пылеемкость, проницаемость для газов, способность к удалению золы, низкая стоимость.

Аэродинамическое сопротивление тканевых фильтров меняется, по мере накопления в них пыли, от остаточного сопротивления равновесно запыленной ткани до заданного сопротивления перед регенерацией :

,

где – сопротивление слоя пыли, накопленного в процессе очистки, Па.

При воздухопроницаемости или скорости фильтрации =0,3…2_/(мин) сопротивление не запыленных тканей составляет 5…40 Па. Рабочее сопротивление промышленных рукавных фильтров, применяемых на электростанциях, не должно превышать 0,75…1,5 кПа. Степень очистки газов в таких тканевых фильтрах составляет =99,5…99,9 %. Эффективность работы рукавных фильтров не зависит от состава газообразных средств и электрофизических свойств золы. В них улавливаются частицы до 0,0025 мкм. Недостатком тканевых фильтров являются большие размеры и малый срок службы.

Поверхность ткани S, , на одну секцию определяется по уравнению

,

где – объемный расход фильтруемого газа, /мин;

n – количество секций;

– средняя скорость фильтрации, м/мин.

 

В энергетике можно встретить зернистые фильтры для очистки запыленных газов. Они выполняются различных типов: неподвижные слоевые (рис. 5.6), подвижные слоевые, псевдоподвижные слоевые.

 

 

Рис. 5.6. Конструктивная схема пылеуловителя с неподвижным слоевым материалом:

1 – запыленный газ; 2 – очищенный газ; 3 – заполнитель; 4 – выход (периодический) заполнителя с отходами

 

В качестве насыпного материала используется песок, галька, шлак, дробленые породы, графит, кокс, пластмассы и другие материалы в зависимости от требуемой термической и химической стойкости, механической прочности и доступности. По мере накопления пыли в порах насыпного материала эффективность улавливания пыли падает. Чтобы пылеуловитель не терял своих качественных характеристик, насыпной фильтрующий материал делают подвижным с промежуточной промывкой по схеме представленной на рис.5.7. Размеры насыпного материала – 0,2…2 мм. Концентрация пыли на входе в фильтр – 1…20 мг/, скорость фильтрации через слой – 2,5…17 /(мин). Сопротивление таких фильтров – 50…2000 Па в зависимости от размеров зерен насыпного материала. Толщина слоя выбирается в пределах 0,1…0,15 м. Если в качестве насыпного материала использовать доломит или известняк, то такие фильтры можно применять как для очистки от золовых частиц, так и для очистки от окислов серы и азота.

 

Рис. 5.7. Конструктивная схема пылеуловителя с подвижными насадками: 1 – запыленный газ; 2 – подвод чистого заполнителя;3 – очищенный газ; 4 – насыпной слой заполнителя; 5 – распределительная решетка; 6 – выход заполнителя для промывки; 7 – подвод воды; 8 – выход грязной воды; 9 – выход сухих отходов

 

5. В динамических пылеуловителях (рис.5.8) очистка газов от пыли происходит за счет увеличенного, по сравнению с другими методами, использующими тот же механизм, центробежного эффекта, создаваемого вращающимся рабочим колесом воздуходувки. При этом резко возрастает составляющая в уравнении (5.1).

 

Рис 5.8 Динамический золоуловитель: 1 – запыленный газ; 2 – направляющие канавки; 3 – очищенный газ; 4 – циклоны;5 – выход отходов; 6 – рабочие колеса с лопатками вентилятора

 

Твердые частицы, обладая большей инертностью, чем газ, прижимаются к поверхности вращающейся рабочей лопатки и под действием касательных сил Кориолиса по специальным направлениям на лопатке отбрасываются в спиральную пылесборную камеру воздуходувки, куда попадает и 8…10 % газов. Сепарация пыли от газов происходит в циклоне, установленном по схеме за пылевой камерой вращающегося механизма. В такой установке улавливаются частицы размером более 2 мкм. Эффективность улавливания доходит до 90 %. Динамические золоуловители могут применяться в малой энергетике на базе дымососов.

 

В табл.5.1 приведены сравнительные характеристики сухих механических пылеуловителей, рассмотренных выше.

 

Таблица 5.1

Характеристики сухих механических пылеуловителей

Тип золоуловителя	Скорость газов, м/с	Эффективность улавливания, %	Размеры улавливаемых частиц, мкм	Гидравлическое сопротивление, Па	Верхний предел температур, 0С
Осадительная камера	1,0…1,5	< 80	> 50	50…150	350…550
Инерционные	1,0…1,5	<80	> 20	100…400	350…550
Одиночный циклон	10…15	< 80	> 10	750…1500	350…550
Батарейный циклон	3,5…5,0	< 92	> 5	500…700	350…550
Рукавный фильтр	< 0,1…0,2	< 99,9	> 0,0025	750…1500	До 350
Динамические	-	< 90	> 2	-	До 400