Устройство для удаления летучей золы из котла

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЛЕТУЧЕЙ ЗОЛЫ ИЗ КОТЛА, содержащее газоход, механический золоуловитель, и дымосос, отличающееся тем, что, с целью уменьшения выбросов твердых частиц при сжигании жидкого топлива, газоход снабжен последовательно установленными конфузорами и коллектором для отвода газа с повышенной концентрацией твердых частиц , присоединенным к золоуловителю, нричем суммарная площадь проходного сечения коллектора составляет 0,6-0,8 суммарной площади проходных сечений конфузоров .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(51) Е 23 1 1(02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

+ АмоА и пируй

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3466364(29-33 (22) 05.07.82 (46) 07.02.84. Бюл. № 5 (72) С. С. Новоселов, А. Ф. Гаврилов, С. К. Вязовой и А. С. Туленков (71) Всесоюзный дважды ордена Трудового

Красного Знамени теплотехнический научноисследовательский институт им. Ф.. Э. Дзержинского (53) 662.929.7 (088.8) (56) 1. Henke J. УЬе new «hot» electrostatic precipitator. — «Combustion», 1970, У 42, Хп4, р. 50 — 53.

2. Burdock J. Centrifugal collectors

control particulate enissions from oilfired aoilers. «Jappi», 1977, № 6, с. 56 (прототип).

ÄÄSUÄÄ 1071874 А (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ

ЛЕТУЧЕЙ ЗОЛЫ ИЗ КОТЛА, содержащее газоход, механический золоуловитель, и дымосос, отличающееся тем, что, с целью уменьшения выбросов твердых частиц при сжигании жидкого топлива, газоход снабжен последовательно установленными конфузорами и коллектором для отвода газа с повышенной концентрацией твердых частиц, присоединенным к золоуловителю, причем суммарная площадь проходного сечения коллектора составляет 0,6 — 0,8 суммарной плошади проходных сечени и конфузоров.

1071874

Изобретение относится к котельной технике, а именно к котлам, сжигающим мазут.

Известен котел, включающий золоуловитель, расположенный перед воздухоподогревателем, и дымосос, соединенные газоходом (1) .

Недостатком такого устройства является наличие значительных выбросов твердых частиц в периоды очисток хвостовых поверхностей нагрева.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и до:-..тигаемому результату является устройство для удаления летучей золы из котла, включающее механический золоуловитель, расположенный после воздухоподогревателя, и дымосос, соединенные газоходом (2).

Недостатком известного устройства является невысокая среднеэксплуатационпая степень очистки газов от твердых частиц, следовательно, имеет место повышенный выброс твердых частиц в атмосферу.

Целью изобретения является уменьшение выбросов твердых частиц при сжигании жидкого топлива.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для удаления летучей золы из котла, содержащем газоход, механический золоуловитель и дымосос, газоход снабжен последовательно установленными конфузорами и коллектором для отвода газа с повышенной концентрацией твердых частиц, присоединенным к Золоуловителю, причем суммарная площадь проходного сечения коллектора составляет 0,6 — 0,8 суммарной площади проходных сечений конфузоров.

На фиг. 1 представлено предложенное устройство, общий вид; на фиг. 2 — суточный график работы котла (зависимость нагрузки котла от времени суток); на фиг. 3 — газоход, продольное сечение; на фиг. 4 — — сечение А — А на фиг. 3; на фиг. 5 — сечение Б — Б на фиг. 3.

Устройство содержит котел 1, основной газоход 2 с конфузорами 3 и коллектором для отвода газа с повышенной концентрацией твердых частиц 4. Дополнительный газоход 5 соединяет коллектор 4 с золоуловителем 6. Устройство содержит также основной дымосос 7 и вспомогательный 8.

Устройство работает следующим образом.

В топке котла 1 осуществляют сжигание мазута. Образовавшиеся дымовые газы, содержащие твердые частицы, направляются в основной газоход 2, в котором расположены конфузоры 3. В конфузорах дымовые газы, имеющие в газоходе скорость около 15 м/с разгоняются и на выходе из конфузора приобретают скорость порядка 25 — 30 м/с. В дальнейшем дымовые газы делятся на две части.

Большая часть объема дымовых газов (около 70 /o) направляется с помощью основного дымососа 7 в дымовую трубу. со скоростью порядка 15 м/с. Меньшая часть газов (около ЗОР/р) отсасывается с помощью вспомогательного дымососа 8 через коллектор 4 и направляется в золоуловитель 6, а затем в дымовую трубу. Скорость газов на входе в отсосные отверстия коллектора составляет величину порядка

10 — 15 м/с.

Нарушение изокинетичности отбора газа приводит к перераспределению количества твердых частиц в единице объемов основной и отсосанной частей газов. С основной частью газов в дымовую трубу сбрасывается около 20Р/р массы твердых частиц, а с отсосанной частью направляются в золоуловитель и далее в дымовую трубу около 80 /р твердых частиц.

Котел в течение суток работает с переменной нагрузкой. Один из вариантов суточного графика работы котла представлен на фиг. 2. Г!ри работе котла на сниженных нагрузках снижается расход топлива и соответственно снижается объем дымовых газов. Это, в свою очередь, приводит к падению скорости газов а золо уловителе. Если для электрофильтров или тканевых фильтров снижение скорости газов является благоприятным фактором и повышает эффективность их работы, то для сухих инерционных аппаратов наоборот: снижение скорости газов снижает эффективность работы. Это является главным недостатком инерционных золоуловителей.

В предлагаемой системе независимо от объема образующихся дымовых газов, регулируя степень отсоса, можно поддерживать разницу скоростей газов на выходе из конфузора и на входе в отверстия коллектора на уровне 15 м/с, а в золоуловитель постоянно направлять оптимальное количество газов. Этим обуславливается выбор соотношения площадей проходных сечений конфузора и коллектора. Если площадь сечений диффузора и коллектора соответственно F> и F ; объем газов, про45 ходящ"х ере3 них — Q,,и Q„; с орос газов w u w то

Рг Ол.

1 Г, г i

Как указывалось, отсасывается приблизительно 30 /ргазов,,т. е. Q = 0,3(,) .

Скорости газов поддерживаются соответственно А, = 30 м/с, хи == 15 м/с или

50 ъ г — — 25 м/с; w, = 10 м/с, отсюда следует

Рг 0 3.9 г Юг 0 6, или

Fj Ог. 015 W

Р— 4 4 08

7 ц o„4 w

Увеличение скорости газов выше 50 м/с приводит к необоснованному увеличению

55 расхода электроэнергии из-за резкого возрастания сопротивления конфузоров.

Снижение скорости газов ниже 10 м, с приводит к уменьшению объема отсасывае1071874 мых газов, снижению скорости газов в золоуловителе ниже оптимальной и, как следствие, к уменьшению КПД золоулавливания.

В таблице представлены результаты расчета количества твердых выбросов, постулающих за сутки в атмосферу при работе мазутного котла ТГМП-314А блока 300 МВт.

Часовой расход мазута  — 72 т. Зольм ность мазута А — 0,07%. Количество горю- 10 чих в уносе Гун -50% (при работе котла с коэффициентом избытка воздухао(., 50

100

Нагрузка котла, Ъ

10

1000

450

1000

Известное устройство

60

600

180

200

Предлагаемое устройство

64

360

360

162

Из таблицы видно, что в одном случае выброс твердых частиц составляет ЯЯ „=

= 980 кг, а в другом ЕЩ"„— 882 кг, т. е. на -11% меньше. Это объясняется тем, что 45 в реальных условиях количество твердых выбросов от котлов, оборудованных инерционными золоуловителями, определяется не максимальной а среднеэксплуатационной величиной КПД золоулавливания.

Предложенное устройство позволяет повысить среднеэксплуатационный КПД золоулавливания, обеспечивает возможность утилизации за счет этого дополнительного количества твердых продуктов сгорания мазута, в которых содержится до 40% ценного сырья — пятиокиси ванадия (стоимость ванадия 3 руб. за 1 кг); устройство

Количество часов работы

Количество выбросов из котла, кг

Эффективность золоулавливания, Ъ

Количество выбросов в атмосферу: м,„, (1- 7 ), Эффективность золоулавливания, Ъ

Количество выбросов в атмо сферу:

M „ (1- ), кг

1,025). Это означает что при полной нагрузке котла из него выносится

М, = В„А . 100/Г„» — — 100 к, ч.

При работе котла на сниженных нагрузках из-за ухудшения качества сжигания топлива содержание горючих в уносе существенно возрастает. Экспериментально доказано, что при работе мазутного котла с нагрузкой 75% от Дв м запыленность газов увеличивается в 1,5 раза, а при

Д = 50% от ДÄpÄ вЂ” в 2 раза. Это положение учтено при расчете выбросов твердых частиц из котла. позволяет также уменьшить расходы на электроэнер гию, В предложенном устройстве только часть газов очищается в золоуловителе, имеющем сопротивление около 100 мм, в. ст., в то время как в известных устройствах очистке подвергается весь объем газов.

Сопротивление дополнительного устройства (конфузор и коллектор для отвода части газов) составляет около 20 мм. в. ст.

В предлагаемом устройстве повышается также надежность работы котла.

Золоуловители, установленные на уходящих газах (t — 150 С) мазутных котлов, 1874

4 о Л РО Г4

ЩЕ/2. Р

0m колю

Л ссис&с, у ды пососу

A д олюугр . но У дю с с дсу

Ру2. 7

Составитель О. Смирнова

Редактор П. Коссеи Техред И. Верес Корректор A. Зимокосов

Заказ 11573/32 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

107

5 подвержены забиванию липкой мазутной золой. В этом случае их необходимо очищать, а котел на это время останавливать.

В случае забивания золоуловителя предлагаемый котел продолжает работать без отсоса части газов.