- •Книга подготовлена авторами:
- •Инерционные аппараты Предисловие
- •2.1. Характеристика промышленной пыли и параметры газовой среды. Характеристика промышленной пыли.
- •2.2. Очистка газа в осадительных камерах.
- •2.3.Очистка газа в инерционных пылеуловителях
- •2.4. Очистка газа в циклонах одиночного, группового и батарейного исполнения
- •Визуальные исследования движения вихревого потока в циклоне
- •Влияние конструктивных параметров циклона на его характеристики.
- •Д) Бункер циклона
- •Высота корпуса циклона
- •Г) Входной патрубок циклона
- •Ж) Улитка на выхлопной трубе циклона
- •Выбор циклонов для промышленной очистки газов
- •Групповые циклоны
- •Компоновки циклонов, работающих под давлением в условиях высоких температур
- •Циклоны для улавливания абразивных пылей.
- •Прямоточные циклоны.
- •Циклоны для улавливания слипающихся пылей.
- •Циклоны для улавливания взрывоопасных пылей.
- •Батарейные циклоны.
- •Выводы.
- •Последовательная установка циклонов
- •2.5. Очистка газа в ротационных пылеуловителях
- •Глава III. Аппараты фильтрации.
- •3.1.Теоретические основы механизма фильтрации в матерчатых фильтрах.
- •3.2. Классификация матерчатых фильтров.
- •3.2.1. Классификация фильтров по способу компоновки фильтровального материала.
- •3.2.2. Классификация фильтров по способу регенерации фильтровального материала.
- •3.2.3. Классификация фильтров по условиям применения.
- •3.3. Разработка, освоение производства и внедрение матерчатых фильтров для очистки промышленных газовых выбросов.
- •3.4. Конструкция промышленных матерчатых фильтров производства "Росгазоочистки".
- •3.4.1. Фильтры типа фрки.
- •3.4.2. Фильтры с двухсторонней импульсной продувкой типа фркди, фри.
- •3.4.3. Рукавные фильтры с обратной продувкой типа фро.
- •3.4.4. Рукавные фильтры с обратной продувкой типа фр.
- •3.4.5. Новые промышленные кассетные фильтры типа фки.
- •Принцип работы клапана (см. Рис.3.38)
- •Принцип работы фильтра.
- •3.5. Основные эксплуатационные параметры и показатели работы матерчатых фильтров.
- •3.5.1 Эффективность пылеулавливания
- •3.5.2. Удельные газовые нагрузки в рукавных фильтрах.
- •3.5.3. Гидравлическое сопротивление матерчатых фильтров.
- •3.6. Фильтровальные материалы.
- •3.6.1. Разработка, производство и эксплуатация фильтровальных материалов.
- •3.6.2. Классификация фильтровальных материалов.
- •3.6.З. Основные показатели, определяющие свойства фильтровальных материалов.
- •3.6.4. Методики испытаний фильтровальных материалов.
- •3.6.5. Выпускаемые промышленностью Россиии странами снг фильтровальные материалы.
- •3.6.6. Рекомендации по применению фильтровальных материалов.
- •3.6.7. Фирменные названия некоторых близких по свойствам фильтровальных материалов
- •3.7. Использование матерчатых фильтров в различных отраслях промышленности и пути расширения области их применения.
- •Глава IV. Электрофильтры.
- •4.1. Принцип действия электрофильтров.
- •4.1.1Электрические поля в электрофильтрах.
- •4.1.2.Коронный разряд в электрофильтрах.
- •4.1.3. Принцип устройства электрофильтров.
- •4.1.4. Этапы улавливания пыли в электрофильтрах.
- •4.1.4.1. Зарядка пылевых частиц.
- •4.1.4.2. Движение взвешенных частиц к осадительному электроду.
- •4.1.4.3. Осаждение заряженных частиц.
- •4.1.4.4.Удаление пыли с электродов. Пылеемкость.
- •4.1.5.Физическая сущность и классификация видов уноса пыли в электрофильтрах.
- •4.1 .6. Параметры активной зоны электрофильтров.
- •4.1.6.1. Типы осадительных электродов.
- •4.1.6.2. О выборе типов коронирующих электродов.
- •4.1.6.3. О влиянии соотношений габаритных размеров корпуса на некоторые параметры электрофильтра.
- •4.2. Конструкции электрофильтров.
- •4.2.1. Сухие электрофильтры.
- •4.2.2. Мокрые электрофильтры.
- •.2.3. Подбор серийных электрофильтров для известных технологических условий.
- •4.2.4. Расчет электрофильтров для новых технологических условий.
- •4.3. Методы повышения эффективности электрофильтров.
- •4.3.1.0Рганизационные работы по повышению эффективности электрофильтров
- •4.3.2. Контроль работы электрофильтров.
- •4.3.3. Снижение выбросов пыли из электрофильтров путем оптимизации режимов их работы (режимные методы).
- •4.3.3.1.Оптимизация встряхивания осадительных электродов.
- •4.3.3.2.Оптимизация встряхивания коронирующих электродов
- •4.3.3.3. 0 Величине ускорений, требуемых для отряхивания пыли.
- •4.3.3.4. О режиме работы опорно-проходных изоляторов.
- •4.3.3.5. Оптимизация распределения газов в электрофильтре
- •4.3.3.6. Оптимизация питания полей электрофильтра.
- •4.3.4. Снижение выбросов пыли путем изменения параметров пылегазовой среды (технологические методы)
- •4.3.4.1. Оптимизация скорости газов в активной зоне электрофильтра.
- •4.3.4.2. Учет влияния присосов атмосферного воздуха.
- •4.3.4.3. Оптимизация температуры газов в электрофильтрах.
- •4.3.4.4. Влияние размера улавливаемых частиц и его среднегеометрического отклонения на выбросы пыли из электрофильтра.
- •4.3.4.5. Влияние содержания дисперсной фазы на степень очистки газов.*
- •4.3.4.6. Кондиционирование газов.
- •4.3.5. Конструктивные и проектные методы снижения выбросов пыли.
- •4.3.5.1.Оптимизация работы пылеудаления.
- •4.3.5.2. Замена элементов коронирующих электродов.
- •4.3.5.3. Замена активной зоны с увеличением площади осаждения.
- •4.3.5.4. Выбор количества полей при неизменной общей длине электрофильтра. (при реконструкции)
- •4.3.5.5.Снижение суммарных выбросов из параллельно работающих электрофильтров, имеющих различную степень очистки газов.
- •4.3.5.6. Коагулирующе - зарядные устройства.
- •4.4. Новые конструкции электрофильтров оао “сфнииогаз”
- •4.4.1. Электрофильтры для улавливания катализатора
- •4.4.2. Электрофильтры для очистки газов от двс.
- •4.4.3. Пылеулавливающая установка асфальтосмесителя дс117-2е
- •4.4.4.Электрофильтры для очистки газов при плазменной резке металлов.
- •Глава 5. Мокрые аппараты.
- •Глава7. Новые технологии и конструкции экотехнических установок с рукавными фильтрами и электрофильтрами.
- •7.1. Импульсное питание электрофильтров.
- •7.1.1.Преимущества различных режимов импульсного питания.
- •7.1.2. Режим экономии электрической энергии.
- •7.1.3. Режим коррекции обратной короны.
- •7.1.4. Режим повышения эффективности очистки.
- •7.1.5. Схемы источников импульсного питания электрофильтров
- •Б. Схемы импульсных источников, реализующие микросекундные импульсы.
4.3. Методы повышения эффективности электрофильтров.
Электрофильтры находятся в эксплуатации десятки лет. Нередко срок их службы (с учетом ремонтов) составляет 30—40 лет. За такой период времени естественно изменяется как режим работы технологического агрегата, так и санитарные требования к величине выбросов из электрофильтра в атмосферу. Безусловно радикальным средством обеспечения требуемых санитарных норм является установка новых электрофильтров. Но в целом ряде случаев реконструкция устаревших электрофильтров является экономически целесообразной. Анализ результатов выполненных реконструкций электрофильтров показывает, что работы по повышению эффективности выполняются, как правило, по двум-трем направлениям. Например, замена системы коронирующих электродов, увеличение площади осаждения, замена агрегатов питания. Реализация этих решений, безусловно, повышает эффективность электрофильтров, но результаты нередко оказываются недостаточными В связи с этим уже на стадии разработки технического задания на реконструкцию устаревших аппаратов должны быть рассмотрены минимум б... 10 направлений работ по повышению эффективности электрофильтров. При этом прогнозируемая степень очистки газов должна быть рассчитана с известным запасом, учитывающим естественное закономерное снижение эффективности электрофильтра в процессе эксплуатации. Другими словами, реконструируемый электрофильтр должен иметь обоснованный запас по степени очитки газов, обеспечивающий требуемые нормы выбросов пыли в течение периода до планового ремонта. Многолетний опыт разработки, испытаний, реконструкции и ремонта отечественных и зарубежных электрофильтров имеющийся в OAO СФНИИОГАЗ позволил разработать и успешно применить излагаемые ниже методы. Одно из безусловных преимуществ предлагаемых методов - возможность разработать стратегию достижения требуемой эффективности электрофильтра, обеспечив минимальные затраты, отбросив наиболее дорогостоящие пути и переходя по мере необходимости от наиболее дешевых методов к более дорогим. Устаревшие электрофильтры нередко работают неудовлетворительно, а проводимые реконструкции, дающие повышение эффективности аппаратов, не позволяют, как правило, достичь требуемых санитарных норм выбросов. Достичь требуемых результатов удается с использованием рабочих характеристик (зависимостей степени очистки газов от влияющих параметров) электрофильтра, получаемых экспериментально-расчетным путем. Получение всех требуемых характеристик для конкретного электрофильтра трудоемкая и дорогостоящая работа. Поэтому целесообразно, использовать опыт исследований, испытаний с целью применения их на других объектах. Такая работа выполнялась в СФ НИИОГАЗ в течение длительного времени, в результате чего был разработан метод повышения эффективности электрофильтров, приводимый ниже. Сущность данного метода (назовем его метод рабочих характеристик) заключается в аналитическом определении величины снижения выбросов до внедрения какого-либо мероприятия. Это дает возможность прогнозировать эффект от планируемого отдельного мероприятия или их комплекса и выбирать варианты с минимальной стоимостью затрат. Метод позволяет достичь требуемых норм выбросов путем изменения режимных, технологических и, при необходимости, конструктивных и проектных параметров. Общее количество, изменяемых параметров может достигать тридцати и более. Успешное применение метода на шести ГРЭС Китая, на электростанциях Украины (Криворожская, Трипольская), на Яйвинской ГРЭС, на Ярославском и Рязанском НТО и др. предприятиях позволяет рекомендовать его практически для всех электрофильтров. Метод применим при разработке гарантийных зависимостей новых электрофильтров, при реконструкции устаревших аппаратов, при необходимости повышения степени очистки газов электрофильтров, выбросы пыли из которых требуется снизить. В качестве примера использования метода приведена таблица 4.7., в которой рассмотрен ряд параметров применительно к двухпольному электрофильтру ДГПС-45х2 Яйвинской ГРЭС-16. Для успешной эксплуатации электрофильтров должны быть выполнены следующие виды работ: - организационные; - режимные; - конструктивные; - технологические;
Таблица 4.7.
Влияние изменений некоторых параметров на степень очистки газов на примере двухпольного электрофильтра Яйвинской ГРЭС-16 (базовая степень очистки 97%)
Изменяемый параметр электрофильтра, |
Изменение степени очистки (по отношению к базовой), % |
Примечание |
1. Снижение присосов с 15 до 7,5% |
+ 0,28 |
|
2.Режим встряхивания осадительных электродов |
0 … +1,26 |
О — непрерывное вращение валов, 1,26 - оптимальный режим |
3.Снижение скорости газов с 1,9 до 1,8м/с |
+0,23 |
|
4. Снижение температуры газов со 1б9до159°С |
+0,25 |
|
5. Уменьшение расцентровки электродов с 15 до 7,5 мм |
+1,00 |
На обоих полях |
6. Снижение напряжения зажигания короны до 15 кВ |
на одном поле - + 0,77 на двух полях - + 1,65 |
Требуется замена коронирующих элементов |
7.Увеличение площади осаждения на 30% |
+1,94 |
Реконструкция |
Данная таблица является иллюстрацией изменения степени очистки газов в электрофильтре при изменении отдельных параметров. Для учета одновременного влияния 2-х и более параметров необходимо использование специальных графиков, рассчитываемых применительно к конкретным условиям. Организационные работы должны выполняться в период всего “жизненного” цикла аппарата. Они проводятся на стадиях выбора и проектирования газоочистки, изготовления, транспортировки, хранения, монтажа, наладки и эксплуатации электрофильтра. Режимные методы предусматривают разработку и поддержание таких условий работы аппарата, при котором его узлы, механизмы, агрегаты питания работают с высокой прогнозируемой надежностью, обеспечивая максимально-возможную степень очистки газов. Технологические методы повышения эффективности работы электрофильтров могут быть использованы для интенсификации одной из стадий очистки (зарядка частиц, движение их к осадительному электроду, удаление с осадительной поверхности, транспортировка и сбор уловленного продукта, его утилизация и хранение) или для нескольких стадий одновременно. Конструктивные методы включают в себя изменение (замену) тех или иных узлов, которые в конкретных условиях работы аппарата не позволяют получить желаемое повышение эффективности работы электрофильтра. Конструктивные методы повышения эффективности применяются, как правило, к устаревшим электрофильтрам, в первую очередь к быстро изнашиваемым или неудовлетворительно работающим в данных условиях узлам, механизмам встряхивания, коронирующим и осадительным электродам и др. Нередко устаревшую активную зону аппарата заменяют полностью, подвергая изменениям и корпус аппарата. Проектные методы могут предусматривать изменение ранее принятых решений: улучшение газораспределения, снижение гидравлических потерь, изменение схем очистки, систем удаления пыли и т.д. Приведенная классификация, безусловно, не является исчерпывающей, и в значительной мере условна. Однако она позволяет систематизировать возможные направления работ и целенаправленно проводить мероприятия по повышению эффективности. Наиболее целесообразным является комплексное проведение указанных мероприятий. При этом на первом этапе целесообразно оценить эффективность и стоимость как каждого мероприятия в отдельности, так и в комплексе. В настоящее время наиболее распространено применение оптимизации следующих параметров: - периодичность и интенсивность (величина ударного импульса) встряхивания электродов, - распределение газов в электрофильтре; - питание полей электрофильтра током высокого напряжения.
