Установка для очистки дымовых газов от котлоагрегата

 

Использование: очистка дымовых газов в процессе их отвода от паровых котлов, работающих на угле. Сущность изобретения: газы от котлоагрегата 1 пропускают через аппараты сухой очистки, например, в виде циклона 2, затем через тангенциальный подвод в трубу 8 Вентури и аппарат 7 доочистки в виде катализаторных труб с завихрителями на вводе, через отверстия которых подается вода или раствор из отстойника 11 для обеспечения эмульгирования смеси газа и жидкости. При контакте с поверхностью катализаторных труб аппарата 7 происходит улавливание из газа окислов серы и азота и золы. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к экологии и применимо к очистке дымовых газов как к котлоагрегатам малой мощности, имеющих для очистки дымовых газов циклоны, так и к котлоагрегатам большой мощности, применяющих для очистки дымовых газов электрофильтра и мокрое золоулавливание с применением труб Вентури и каплеуловителей.

Наиболее близким аналогом изобретения является установка для очистки дымовых газов от котлоагрегата, содержащая аппараты сухой очистки, систему мокрого золоулавливания с трубой Вентури и аппарат доочистки, газоход с газоотводящей трубой /1/.

Недостатком известной установки является низкая степень очистки газа от пыли, от окислов серы и азота.

Технический результат изобретения повышение эффективности очистки дымовых газов котлоагрегата от пыли, окислов серы и азота при общей компактности установки.

Технический результат достигается тем, что установка для очистки дымовых газов от котлоагрегата, содержащая аппараты сухой очистки, систему мокрого золоулавливания с трубой Вентури и аппарат доочистки, газоход с газоотводящей трубой, снабжена отстойником, при этом аппарат доочистки имеет вид катализаторных труб для генерирования водоэмульсионной среды, заключенных в верхнюю и нижнюю трубные решетки и снабжен завихрителями с центральным отверстием, размещенными в верхней части труб, а отстойник трубой для подачи щелочной оборотной воды сообщен с полостью над верхней трубной решеткой, которая сообщена с полостью катализаторных труб через центральное отверстие завихрителей. Аппараты сухой очистки могут иметь вид циклонов или электрофильтров, а труба Вентури может быть вертикально подсоединена к аппарату доочистки, выполненная с тангенциальным верхним подводом дымовых газов и форсункой с объемным факелом, которая сообщена с отстойником и размещена в начале конфузора.

Сущность изобретения заключается в том, что в первом случае дымовые газы после очистки их в циклоне и рециркуляции дымовых газов с возвратом недожига в топку направляются на дополнительную, более глубокую их очистку от пыли, а также от окислов серы и азота в специальный аппарат, который работает по принципу совмещенной трубы Вентури и каплеуловителя и циклонов с подачей щелочной орошающей воды по замкнутой схеме из бункера накопителя воды в форсунку с объемным факелом при тангенциальном подводе дымовых газов в трубу Вентури и в форсунку с полым факелом, установленной в конфузоре труба Вентури и подачей орошающей воды на верхнюю трубную решетку снизу через центральную трубу (трубы), распределения этой воды через центральное отверстие завихрителей, расположенных в катализаторных трубах, изготовленных на основе полимерных материалов (полиэтилен, фторопласт и т.д.) керамики и катализаторов, способных улавливать окислы серы и азота из дымовых газов. Процесс очистки дымовых газов в специальном аппарате идет в следующей последовательности. После циклона дымовые газы тангенциально подводятся в трубу Вентури совместно с орошающей водой через форсунку с объемным факелом и подачей орошающей воды через форсунку, расположенной в конфузоре трубы Вентури с полым факелом. Дымовые газы при входе в конфузор трубы Вентури имеют поступательно-вращательное движение, в процессе которого из дымовых газов часть золы, осевшая на каплях воды, под действием центробежных сил будет оседать на стенках конфузора трубы Вентури и отводиться, стекая по стенкам аппарата вниз на днище осушительной решетки и через золоотводящий трубопровод в отстойник, а предварительно осушенные дымовые газы направляются в катализаторные трубы, в которых они дополнительно получат вращательное движение, проходя через розетки завихрителей, через центральное отверстие которых сверху трубной решетки через трубки поступает орошающая щелочная вода из отстойника.

Дымовые газы, проходя через розетку, засасывают через центральное отверстие в розетки воду с трубной решетки и за счет своего вращения создают водоэмульсионный вихрь по ходу газа, за счет чего из дымовых газов будет дополнительно улавливаться пыль, а за счет контакта дымовых газов с катализатором будут улавливаться окислы серы и азота, которые при своем соединении с щелочной средой будут образовывать нейтральную среду.

Водоэмульсионная же среда за счет своего вращательного движения и центробежных сил осядет на стенках катализаторных труб и стечет в нижнюю часть наклонного днища осушительных трубных решеток, откуда отведется через золоотводящий трубопровод в отстойник, а осушенные дымовые газы направятся через газоотводящие трубы через дымосос в дымовую трубу.

На фиг. 1 изображена установка с циклоном; на фиг.2 с электрофильтрами; на фиг. 3 с аппаратом доочистки и отдельной трубой Вентури; на фиг.4 труба Вентури установки; на фиг.5 разрез А-А на фиг.4; на фиг.6 аппарат доочистки установки; на фиг.7 фрагмент катализаторной трубы. верхняя часть; на фиг.8 фрагмент катализаторной трубы, нижняя часть; на фиг.9 разрез Б-Б на фиг.2.

Установка для доочистки дымовых газов котлоагрегата содержит котлоагрегат 1 (см.фиг.1), аппараты сухой очистки в виде циклона 2, например, всасывающий газоход 3, дутьевой вентилятор 4, газоход 5, газоход 6, специальный аппарат доочистки 7 для доочистки от оставшейся пыли и очистки от окислов серы и азота (см.фиг.4).

В случае, когда труба Вентури 8 вертикально подсоединена к аппарату 7 доочистки, она содержит тангенциальный верхний подвод 9 дымовых газов и форсунку 10 с объемным факелом, которая сообщена с отстойником 11 и размещена в начале конфузора 12, при этом труба Вентури 8 может иметь аналогичную форсунку 13 в подводе 9 и содержит диффузор 14. Установка может содержать аппараты сухой очистки в виде, например, электрофильтров 15. Аппарат 7 доочистки имеет вид катализаторных труб 16 для генерирования водоэмульсионной среды, заключенных в верхнюю 17 и нижнюю 18 трубные решетки и снабжен завихрителями 19 с центральным отверстием 20, размещенными в верхней части труб 16, при этом отстойник 11 трубой 21 для подачи щелочной оборотной воды сообщен с полостью над верхней трубной решеткой 17, которая сообщена через всасывающую трубку 22, отверстие 20, розетки завихрителя 19 с полостью каждой трубы 16. Опорный газоход аппарата 7 доочистки соединен через дымосос 23 с дымовой трубой 24. Форсунки 10 и 13 сообщены с отстойником 11 через насос 25 и трубу 26. В отстойник 11 подведены сливной трубопровод 27 от аппарата 7 доочистки и питающая труба 28.

Установка работает следующим образом.

Газы от котлоагрегата вводят в циклон 2 или электрофильтры 15 аппаратов сухой очистки. Часть газов из циклона 2 с легкой фракцией недожига возвращают по всасывающему газоходу 3 через вентилятор 4 и смешивают с чистым подогретым воздухом с потолка котлоагрегата 1, поступаемым по газоходу 5, дымовые газы из циклона по газоходу 6 направляют в аппарат 7 доочистки, при этом труба Вентури 8 может быть установлена до аппарата сухой очистки. По другой схеме газы из циклона 2 или электрофильтров 15 направляют в трубу 8 Вентури, а затем в аппарат 7 доочистки.

При вводе дымовых газов в трубу Вентури 8 через тангенциальный подвод 9 они орошаются щелочной водой из отстойника 9, поступающей через насос 25 и трубу 26, при помощи форсунок с объемным факелом 10 и 13.

Проходя через конфузор 12 и диффузор 14 трубы Вентури 8, дымовые газы осушаются от находящихся в них водяных капель за счет центробежных сил и направляются в катализаторные трубы 16 (фиг.6) аппарата 7 через завихритель 19, где они получают дополнительное вращательное движение относительно катализаторной трубы, а через центральное отверстие 20 (фиг.7) в розетке завихрителя засасывают с трубной решетки 17 воду или раствор через всасывающую трубку 22. Газ в трубах 16 образует водоэмульсионный слой (фиг.4), капли жидкости, содержащие загрязнения при своем поступательно-вращательном движении прижимаются к стенкам катализаторных труб 16, конденсируются на них и стекают по наклонному дну, а отработанная жидкость стекает по трубопроводу 27 в отстойник. При своем движении дымовые газы контактируют со стенками катализаторных труб 16, образуя с водой окислы серы и азота, при этом дополнительно улавливается оставшаяся зола из дымовых газов, образуя щелочную среду, которая положительно влияет на соединение ее с серой, а осушенные из водоэмульсионного слоя дымовые газы направляются через газоотводящие трубы в сборный газоход и через дымосос 23 (фиг.1) удаляются через трубу 24 в атмосферу.

Катализаторные трубы в нижней трубной решетке 18 (фиг.8) крепятся за счет специальной конусной водоотводящей розетки, имеющей двухстороннюю резьбу.

Газоотводящие трубы имеют такое же сечение, что и катализаторные трубы, что позволяет не повышать сопротивлением аппарата, а в случае износа катализаторных труб менять их на новые.

Отстойник 11 рассчитан таким образом, что вода с уловленной золой, окислами серы и азота, поступая в первую секцию успокаивается и проходит через остальные успокоительные решетки по секциям, где зола осаждается на днище отстойника, а осветленная вода отстаивается в последней секции отстойника и насосом 24, направляется на орошение форсунок и на верхнюю трубную решетку для эмульгирования воды в катализаторных трубах.

Недостающая вода ввиду испарения в катализаторных трубах, подпитывается в отстойник через трубу 28. После заполнения золой отстойника, его переключают на запасной второй отстойник, а этот освобождают от золы и раствора методом водяных струй через сбросные шибера в золовой канал или в машины для утилизации в специально отведенное место.

При доочистке дымовых газов после мокрого золоулавливания специальный аппарат устанавливается на месте существующих всасывающих коробок перед дымососами без дополнительного орошения дымовых газов через форсунки (см.фиг. 1) без дополнительной трубы Вентури, где дымовые газы сразу без предварительного вращения направляются в катализаторные трубы, где весь процесс доулавливания пыли и очистки от окислов и азота будет идти по вышеописанной технологии.

Доочистка дымовых газов после электрофильтров осуществляется, если это позволяет место, через аппарат с встроенной трубой Вентури (фиг.2) где дымовые газы входят через подвод 9 тангенциально с орошением в них дымовых газов через форсунки с объемным факелом. Дальнейшая очистка дымовых газов в аппарате идет по вышеописанной технологии.

Формула изобретения

1. Установка для очистки дымовых газов от котлоагрегата, содержащая аппараты сухой очистки, систему мокрого золоулавливания с трубой Вентури и аппарат доочистки, газоход с газоотводящей трубой, отличающаяся тем, что она снабжена отстойником, при этом аппарат доочистки имеет вид катализаторных труб для генерирования водоэмульсионной среды, заключенных в верхнюю и нижнюю трубные решетки, и снабжен завихрителями с центральным отверстием, размещенными в верхней части труб, а отстойник трубой для подачи щелочной оборотной воды сообщен с полостью над верхней трубной решеткой, которая сообщена с полостью катализаторных труб через центральное отверстие завихрителей.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что аппараты сухой очистки имеют вид циклонов.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что аппараты сухой очистки имеют электрофильтры.

4. Установка по пп.1 3, отличающаяся тем, что труба Вентури вертикально подсоединена к аппарату доочистки и выполнена с тангенциальным верхним подводом дымовых газов и форсункой с объемным факелом, которая сообщена с отстойником и размещена в начале конфузора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9