Аппараты мокрой очистки газов
Основное преимущество мокрых золоуловителей – сравнительно небольшая стоимость и более эффективная степень улавливания частиц, по сравнению с сухими золоуловителями, за счет улавливания частиц с меньшим диаметром.
К недостаткам относится возможность забивания газоходов и оборудования золой, потери жидкости вследствие брызгоуноса, а также необходимость антикоррозинной защиты оборудования.
К мокрым аппаратам относятся: полые скруббера, центробежные скруббера, скоростные промыватели Вентури и эжекторные скруббера.
Простейшим типом мокрого ЗУ является центробежный скруббер. Главное его отличие от сухого инерционного – наличие на внутренней стенке стекающей пленки воды. Отсепарированная за счет центробежных сил зола лучше отводится из скруббера в бункер. При этом уменьшается вторичный захват зольных частиц со стенки газовым потоком. Для мокрых золоуловителей, кроме смачиваемости золы, существенное значение имеет содержание в золе оксидов кальция. Если оксида кальция СаО в золе больше 15-20 %, работа золоуловителя становится невозможной, из-за цементации золы.
Внутренняя поверхность ЗУ покрывается кислотоупорной плиткой. При работе ЗУ самое главное - правильно настроенный режим орошения, создание непрерывной пленки жидкости на поверхности улавливания.
На базе центробежного скруббера создан золоуловитель типа МП-ВТИ (мокропрутковый конструкции Всесоюзного теплотехнического института им. Ф. Э. Дзержинского) (рисунок 6.11а).
Во входном патрубке 1 установлен шахматный пучок горизонтальных прутков диаметром 20 мм. Прутковые решетки орошаются водой, распыляемой механическими форсунками, установленные по ходу очищаемых газов перед решетками.
Улавливание золы в этом аппарате происходит в 2 ступени: на орошаемых решетках за счет осаждения частиц золы, и на внутренней орошаемой поверхности скруббера. КПД последней модели 88-90%.
Недостатки – повышенный расход воды для обеспечения нормального функционирования золоуловителя, возникновения отложения золы в прутковых пучках и увеличение гидравлического сопротивления.
Следующим более эффективным ЗУ является мокрые золоуловители с коагулятором в форме трубы Вентури (рисунок 6.11б).
Достоинства – аэродинамическое сопротивление составляет 1100-1300 Па, степень золоулавливания 94-96 %. Относительно небольшие капитальные и эксплутационные затраты. Возможность работы на оборотной воде. Труба может устанавливаться вертикально и горизонтально с небольшим уклоном к каплеуловителю.
Принцип действия: в движущийся поток дымовых газов через форсунки подается орошающая вода, которая в конфузоре дополнительно распыляется скоростным газовым потоком на мелкие капли. В результате сужения в конфузоре происходит разгон пылегазового потока от 4-7 до 50-70 м/с. В горловине происходит дробление капель при взаимодействии с быстродвижущимся потоком. Летучая зола при прохождении через коагулятор частично осаждаются на каплях и орошаемых стенках. В диффузоре происходит столкновение частиц золы с каплями воды и снижение скорости пылегазового потока (кинематическая коагуляция).
Далее капли и неуловленные частицы золы тангенциально попадают в корпус аппарата - центробежный скруббер, стенки которого орошаются водой. Здесь дымовые газы освобождаются от капель и дополнительно очищаются от золы. Полученная гидрозоловая пульпа через гидрозатвор сбрасывается в канал гидрозолоуловителя ГЗУ.
Наиболее распространены марки ЗУ Вентури МВ-УО ОРГРЭС и МС-ВТИ. Первый тип ЗУ выполнен с вертикальным и горизонтальным расположением коагулятора Вентури круглого сечения. Второй тип – только с горизонтальным расположением трубы прямоугольного сечения.
а - центробежный скруббер; 1- входной патрубок запыленного газа; 2 - корпус золоуловителя; 3 - оросительные сопла; 4 - выход очищенного газа; 5 - бункер; б - золоуловитель с коагулятором Вентури; 1 - входной патрубок запыленного газа; 2 - подача воды через оросительные сопла; 3, 4, 5 - конфузор, горловина и диффузор коагулятора Вентури; 6 - скруббер-каплеуловитель
Рисунок 6.11 - Мокрые золоуловители
Не рекомендуется применять мокрые ЗУ для топлив, содержащих в составе золы более 15-20 % оксида кальция, приведенная сернистость топлива должна быть не более 0,3 % кг/мДж, жесткость орошаемой воды не более 15 мг-экв/л, температура газов за мокрым золоуловителем на 21о выше точки росы для предотвращения коррозии в газоходах. Для предотвращения отложений в орошающих устройствах орошающую воду очищают от механических примесей на гравийных фильтрах.