Дослідження системи очищення димових газів

 

 

Основними видами енергоносіїв для підприємства є природний газ (4 котли ПК-19-2 першої черги) та вугілля (5 котлів БКЗ-220-100 ГЦ другої черги), доля якого в останні роки значно зросла, а якість погіршилася, що призвело до збільшення викидів забруднюючих речовин в атмосферу [25]. Перелік інгредієнтів, які надходять у атмосферу у складі викидів, включає 40 речовин.

Основними забруднюючими речовинами є оксид вуглецю, оксиди сірки, азоту та пил. Джерелом твердих частинок є котли №5-9 БКЗ-220-100 ГЦ другої черги.

Аналіз роботи газоочисного обладнання показав, що вугільна летка зола з котлів ПК- 19-2 №1-4 при їх роботі на вугіллі вловлюється золовловлювачами з двома трубами Вентурі на кожному котлоагрегаті, ефективність очищення яких 91-92%. Усі котли БКЗ-220-100 ГЦ, № 5-9 мають золовловлювачі мультициклони з ефективністю очищення 76-78%. Зважаючи на нинішній стан на підприємстві та необхідність зменшення викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря, ТЕЦ потребує значної модернізації шляхом реалізації цілого комплексу заходів, в першу чергу направлених на реконструкцію системи пилогазоочистки котлів БКЗ-220 для уловлювання дрібнодисперсної фракції леткої золи, що утворюється при спалюванні вугілля.

Фільтр (рис. 3) містить бункер для збору дрібнодисперсної золи і пилу, що вловлюються, пристрій для регенерації фільтруючих рукавів, який подає стиснуте повітря одночасно для продувки фільтруючого матеріалу, а також для відключення фільтру під час його регенерації від системи фільтрації. В середині корпусу розташована решітка, на якій закріплені фільтруючі рукава з проникного пористого матеріалу, наприклад, політетрафторетилену, який має робочу температуру 250оС і є стійким до гідролізу, кислот і лугів. Знизу фільтра є тічка для золи і лоток. Димові гази потрапляють у корпус 1 через патрубок 2, проходять через фільтруючі рукава 9, де очищаються і через патрубок 3 виходять в газохід. Регенерація фільтру здійснюється автоматично – при досягненні заданого гідравлічного опору в патрубку 3 відкривається клапан пристрою 6 і стиснуте повітря потрапляє у фільтр для продувки рукавів 9 і в колектор 7 для підйому упорів 10 і імпульсного удару по рукавам 9. Таким чином фільтруючі рукава струшуються і одночасно продуваються стиснутим повітрям. Зола через трубну решітку 11 зсипається вниз у бункер 5 і потім потрапляє по течці 13 через гідрозатвор 14 в лоток 15. Після закінчення регенерації упори 10 за допомогою сильфонів 12 рухаються вниз в вихідне положення, а фільтр підключається знову на режим фільтрування.

 

 

При початковій запиленості 14000 мг/м3 і ефективності очищення циклонів першого ступеня 76%, рукавних фільтрів – 99% загальний ККД установки буде 99, 8%. Габарити і маса цих рукавних фільтрів дозволяє легко вмонтувати їх в діючі газоходи після циклонних установок. Така технологічна схема дозволить при незначних фінансових затратах забезпечити залишковий вміст пилу до 50 мг/нм3, що відповідає вимогам ЄС.

 

 

 

Згідно з попередньо викладеною інформацією для досить ефективного промивання димових газів можна використовувати скрубер Вентурі. Швидкісні газопромивачі (скрубери Вентурі) об'єднують велику групу апаратів, загальним для яких є наявність труби – розпилювача, в якій здійснюється інтенсивне дроблення газовим потоком, який рухається з високою швидкістю (порядку 40-150 м/с), зрошувальної рідини і встановленого за нею каплевловлювача. Спочатку в якості труби – розпилювача використовувалася труба Вентурі в її чистому вигляді, звідки і з'явилася назва газопромивача подібного типу.

Дія труби – розпилювача аналогічна роботі пневмофорсунки, і застосування труби Вентурі забезпечувало мінімальні (не пов'язані з розпилом) гідравлічні втрати при проходженні газом розпилювального пристрою. Однак по конструкційним міркувань досить часто доводиться відмовлятися від виконання труби – розпилювача виключно у вигляді труби Вентурі, а в деяких випадках її конструкція практично нічим не нагадує останню. Проте назва цієї групи мокрих пиловловлювачів – скрубери Вентурі – міцно закріпилося в технічній літературі.

Скрубери Вентурі – найбільш ефективні з апаратів мокрого очищення газів. Осадженню частинок на краплях зрошувальної рідини сприяють високі відносні швидкості між ним в трубах – розпилювачах.

 

 

Розроблено великий ряд конструкцій скруберів Вентурі (рис. 4). Скрубери Вентурі з центральним (форсунковим) зрошенням (див. рис. 4, а). У скруберах подібного типу подача зрошувальної рідини здійснюється форсунками, встановленими перед конфузорами або безпосередньо в ньому. Тиск перед форсунками зазвичай становить від 0, 2 до 0, 3 МПа. В основному застосовуються відцентрові (механічні евольвентні, цільнофакельні та інші) форсунки.

Скрубери Вентурі з периферійним зрошенням (див. рис. 4, б). Периферійна подача зрошувальної рідини використовується при зрошенні через конфузор або горловину.

 

 Рис. 4. Конструкція труб-розпилювачів:

 

а – центральний (форсунковий) підвід зрошення; б – периферійне зрошення; в – плівкове зрошення; г – безфорсункове зрошення.

Скрубери Вентурі з плівковим зрошенням (див. рис. 4, в). Для запобігання утворення відкладень на стінках конфузора і дифузора при зрошенні труби сильно забрудненої оборотною рідиною запропонована плівкова подача рідини. Така подача може застосовуватися як спільно з подачею через форсунки або периферійної, так і самостійно, головним чином у