Основы современной малой энергетики

Типы золоуловителей

Чтобы выделить из газового потока частицы пыли, необходимо заставить их двигаться с некоторой относительной скоростью по направлению, не совпадающему с движением газа. Поэтому в основу классификации золоуловителей могут быть положены силы, которые в процессе улавливания действуют на частицы. золы, заставляя их выделяться из газового потока. Применяемые в настоящее время золоуловители можно разбить на следующие основные группы:

А. Сухие инерционные (механические) золоуловители (рис. 3.4) в которых взвешенные частицы отделяются от газа при помощи инерционных (центробежных) сил. К этой группе относятся циклоны Ц, батарейные циклоны БЦ и прямоточные батарейные циклоны ПБЦ.

Б. Мокрые золоуловители, в которых взвешенные частицы отделяются от газа путем промывки или орошения их водой, либо путем улавливания частиц на водяной пленке. К этой группе относятся центробежные скрубберы ЦС и мокропрутковые золоуловители МП, золоуловители с трубой Вентури (рис. 3.5).

В. Электрофильтры, в которых взвешенные частицы золы отделяются от газа под действием электрических сил, – это вертикальные пластинчатые электрофильтры ДВП и горизонтальные ДГП, ДГПН, ПГЗ, ПГДС, УГ (обозначения электрофильтров не вполне систематизированы, однако здесь: Д – дымовой, П – пластинчатый, В – вертикальный, Г – горизонтальный, З – золоуловитель, С – С – образный электрод, У – унифицированный).

Г. Комбинированные золоуловители, в которых используются различные способы очистки. Обычно они составлены из двух аппаратов ранее перечисленных групп (например, БЦ - ПГД).

Рис. 3.4. Циклонные золоуловители

На рисунке обозначено: а – батарейный циклон: 1 – входной патрубок; 2 – корпус циклонного элемента; 3 – выходная труба циклонного элемента; 4 – трубные доски; 5 – выходной патрубок; б – горизонтальный прямоточный циклонный элемент: 1 – входная труба; 2 – выходная труба; 3 – розетка; 4 – шайба; 5 – корпус

Рис. 3.5. Мокрые золоуловители

На рисунке обозначено: а) – центробежный скруббер: 1 – входной патрубок; 2 – корпус; 3 – штуцер подвода воды; 4 – бункер; 5 – гидрозатор; 6 – штуцер выхода очищенного газа; б) – скоростной золоуловитель с трубой Вентури: 1 – штуцер входа запыленного потока; 2 – штуцер выхода очищенного газа; 3 – штуцер подвода воды; 4 – труба Вентури; 5 – корпус; 6 – бункер; 7 – гидрозатор.

Данная классификация является несколько условной, так как отделение взвешенных частиц в любом золоуловителе происходит почти всегда под действием нескольких сил. Выбор типа золоуловителя производится с учетом необходимой степени очистки газа, а также ряда других факторов, о которых будет сказано далее.

Сухие инерционные золоуловители применяются равным образом для парогенераторов малой и средней мощности, особенно при слоевом сжигании. Это объясняется невысокой степенью очистки (η=70–85 %) и преимущественным улавливанием крупных фракций, характерных для слоевых топок. Вследствие улучшения степени очистки газов при уменьшении диаметра циклонов наибольшее распространение получили батарейные циклоны БЦ. В мощных парогенераторах БЦ иногда применяют в качестве первой ступени комбинированных золоулавливателей на многозольных топливах.

Рис. 3.6. Золоуловители ТЭО

На рисунке обозначено: а − осадительная камера; б − циклон; в − мокрый золоуловитель; г − матерчатый фильтр; д − электрофильтр; 1 − дымовые газы; 2 − очищенный газ; 3 − твердые частицы; 4 − вода; 5 − коронирующие электроды; 6 − осадительные электроды электростатических сил электрического поля; фильтрования через матерчатую перегородку.

Более высокую степень улавливания (η=80–95 %) обеспечивают мокрые золоуловители, применяющиеся для некоторых парогенераторов умеренной производительности.

При золоулавливании приходится иметь дело с частицами размером от 1 мм до 1 мкм. Более тонкие частицы, так называемые аэрозоли, при пылевидном сжигании топлива в продуктах сгорания, как правило, отсут­ствуют или присутствуют в очень ограниченном количестве.

Для золоулавливания имеют значение следующие параметры летучей золы:

– размер частиц;

– удельный вес (плотность) частиц;

– физические, химические и электрические свойства золы.

Для золоулавливания применяют преимущественно следующие спосо­бы, основанные на использовании:

– гравитационных или инерционных сил;

– молекулярных сил сцепления частиц золы с пленкой воды или с ее струями.

Основные типы золоуловителей схематично изображены на рис. 3.6.