3 Засоби очистки твердих часток при згоранні палива
3.1 Загальні положення. Класифікація устаткування очистки
Дослідження показали, що викиди попелу спостерігаються не тільки при спалюванні твердих палив. При викиді з димарів частки попелу розсіюються в атмосфері і випадають із часом на поверхню землі. Максимальна концентрація твердих часток спостерігається на відстані (8 - 18)Н від джерела викидів.
Рисунок 2.6.1 Схема розсіювання продуктів спалювання
Кількість попелу в продуктах спалювання залежить від властивостей палива (Ар). При шаровому спалюванні палива попіл в виносі складає 25 - 40 %, із котрих приблизно половина осідає в газоходах котла, а разом із продуктами спалювання в димар несеться усього 10-15 %.
Коли добуток АрВр 1400, то котельні на твердому паливі необхідно обладнувати золоуловлюючими установками.
Визначальними параметрами при виборі типу золоуловлювача є: кількість попелу, яке треба уловлювати, його дисперсний склад і фізичні властивості, а також необхідний ступінь очистки (але не нижче величини 0,5 мг/см3) загальний і фракційний:
;
,
де
- маса уловлених часток і маса даної
уловленої фракції, кг;
- маса часток, що входять у золоуловлювач
і маса даної фракції на виході.
Засоби очистки продуктів спалювання від твердих часток підрозділяють на: суху механічну; мокру механічну; електричну; електромагнітну; ультразвукову; мокру хімічну.
Золоуловлювачі підрозділяють на такі групи: сухі механічні інерційні - за рахунок дії відцентрових або інерційних сил важкості (гравітаційні апарати; імпульсні камери; канали великого перетину; відцентрові апарати; инерційно-жалюзійні; циклони; батарейні циклони; блоки-циклони, ротоклони); мокра механічна - за рахунок промивання або зрошення продуктів спалювання водою з наступним осадженням попелу(швидкісні газопромивачі; пінні газопромивачі; самоочисні масляні фільтри; скрубери й ін.); електрофільтри - за рахунок осадження на електродах викидів під дією електричних сил; ткані рукавні фільтри, у яких отвори для проходу газів мають розміри менше розмірів твердих часток;
комбіновані золоуловлювачі.
3.2 Золоуловлювачі
3.2.1 Механічні сухі золоуловлювачі
Діляться на два типи: відцентрові (або циклонні) і інерційні (жалюзійні).
Принцип дії циклонного золоуловлювача (мал. 2.22/3/) заснований на ефекті відцентрових сил:
,
де rц – радіус апарата,м; м – маса частини, кг; wц – швидкість руху частини, м/с.
Коли тверді частки масою m, що рухаються зі швидкістю w = 20м/с по дотичній трубі (вхідному патрубку) 2 підводяться до циліндричного корпуса 1, то вони відкидаються до стінок, утрачають швидкість і випадають через патрубок 6. Очищені гази віддаляться через патрубок 4.
Використовуються блоки-циклони, що складаються з групи паралельно включених циклонів із діаметром від 400 до 800 мм і батарейні циклони (мал. 2.23/3/), що складаються з великого числа мультициклонів (біля 50 шт.) із діаметром 250 мм, скомпонованих усередині загального кожуха 10, що мають загальний бункер 7, розподільну 2 і вихлопну камеру 8. Коефіцієнт опору блок- циклонів = 105 115, а батарейних циклонів = 85.
Опір циклона:
Ступінь уловлювання попелу циклонами 85-90 %. Гідності циклонів: невисока вартість, прості конструкції. Хиби циклонів: високий гідравлічний опір по газу (біля 10 000 Па) і великі габарити. Використовується в ТГУ малої потужності при шаровому спалюванні.
Жалюзійний золоуловлювач (мал. 2.24 /3/) складається з корпуса 7, двох жалюзійних грат 5, газоходів очищеного газу 3 із шиберами 8 і неочищеного газу А. Газ, проходячи між лопатами грат, захоплює із собою невелику кількість дрібних часток попелу, а більш значні збираються в циклоні 1, де відокремлюються від продуктів спалювання. Гідності: малі габарити, невеличкі опори і можливість установки їх у вертикальних і горизонтальних газоходах. Хиби: швидке стирання попелом гратів. Ступінь очистки 70-80 %.