Принцип действия мокрых золоуловителей типа Вентури

Мокрый золоуловитель составлен из двух аппаратов: коагулятора в форме трубы Вентури и скруббера- каплеуловителя. В входный патрубок трубы Вентури вводится пылегазовый поток, и через специальные сопла - вода. В конфузоре трубы Вентури происход9ит разгон пылегазового потока  от скорости 10-20 м/с в входной части сопла до  скорости 150 м/с в узком сечении. В горловине осуществляется дробление капель воды при взаимодействии с движущимся потоком газа, в диффузоре – торможение пылегазового потока и столкновение частиц золы с каплями воды, сопровождаемого коагуляцией (соединением) частиц золы и капель воды. Из трубы Вентури поток тангенциально вводится в скруббер, стенки которого орошаются водой, образуя пленку. Скоагулированные частицы осаждаются на внутреней стенке скруббера и  вместе с жидкой пленкой стекают в бункер. Очищенный газ выводится через верхний патрубок скруббера [14].

Эффективность мокрых золоуловителей с предвключенным коагулятором порядка 96%.

Подобная степень очистки иногда является недостаточной для энергетических аппаратов, зарубежные аналоги до 98-99%.

  Гидравлическое сопротивление мокрых высоконапорных золоуловителей типа трубы Вентури до 3000 Па.

  В мокрых золоуловителях происходит также улавливание из газа оксидов углерода и серы. При наличии в составе золы кальциевых соединений протекают химические реакции, приводящие к образованию твердых отложений и забиванию ими элементов

золоуловителя. При содержании в золе СаО более 20% применение мокрых золоуловителей не рекомендуется.

Недостатки: унос брызг, приводящий к образованию золовых отложений на стенках аппарата, увеличению гидравлического сопротивления, осаждению отложений на стенках дымососов; расход воды на очистку газов до 0.6 л/м³

5.4 Принцип действия электрофильтров

В электрофильтре запыленный поток движется между осадительными электродами и  расположенными между ними  коронирующими электродами. К коронирующим электродам подается постоянное напряжение. Осадительные электроды заземлены. При определенной напряженности электрического поля в межэлектродном пространстве происходит ионизация дымовых газов, в результате которой образуются положительно и отрицательно заряженные ионы газа и электроны.  Газовые ионы разной полярности под действие сил электростатического поля движутся к разноименным электродам, вследствие чего возникает электрический ток (ток короны). Частицы золы, адсорбируя электроны,  приобретают отрицательный заряд и осаждаются на осадительных электродах под действием сил электростатического поля и адгезии (сцепления).

С помощью ударного механизма осуществляется встряхивание электродов, и частички золы  при смыве водой  попадают в бункер.

На работу электрофильтра большое влияние оказывает величина УЭС золы. При высоких значениях    УЭС  может возникнуть явление, так называемой, обратной короны. В этом случае проводимость слоя пыли уменьшается, что приводит к увеличению падения напряжения в слое при одновременном его уменьшении в газовом промежутке. При увеличении разности потенциалов между поверхностью слоя и заземленным электродом до значения, достаточного для пробоя газов, на некоторых участках поверхности слоя возникают относительно стабильные местные разряды, в результате чего в межэлектродном пространстве образуются положительно заряженные ионы, которые под действием сил электрического поля двигаются к коронирующему электроду, встречают на своем пути частицы золы, заряженные отрицательно, и нейтрализуют их заряды. В результате этого прекращается движение золовых частиц к осадительному электроду и снижается степень золоочистки газов  в электрофильтре.

  Величина электрического сопротивления золы оказывает также влияние на скорость дрейфа (осаждения) J золовых частиц на осадительных электродах, которая, в значительной степени наряду с величиной поверхности осаждения f, определяет эффективность золоулавливания.   Изменение скорости дрейфа J от удельного сопротивления  незначительно до значений r= 10⁸...10⁹ 0м×м, при больших значениях наблюдается резкое падение скорости дрейфа, связано с образованием обратной короны.

Степень улавливания растет с уменьшением скорости газа. Для углей с высоким удельным электрическим сопротивлением золы приходится принимать малые скорости газового потока 1-1.2 м/с, а для прочих типов 1.6-1.8 м/c. Гидравлическое сопротивление в электрофильтре порядка 150 Па.

 Высокая концентрация золы в дымовых газах с Ап  > 10%  значительно ухудшает работу электрофильтра. Рекомендуется комбинировать электрофильтр c предвключенным батарейным циклоном.

 На современных энергоблоках для очистки дымовых газов от твердых частиц широко применяются электрофильтры серии ЭГА (электрофильтр горизонтальный типа А).

Электрофильтры оснащены широкополосными осадительными электродами шириной 640 мм. Высота электродов 6; 7.5; 9, 12 и 15 м. Коронирующие электроды, устанавливаемые между осадительными электродами, имеют заостренную форму для получения наивысшей напряженности электрического поля. К коронирующим электродам осуществляется подвод постоянного напряжения (60-80 кВ).

 Рабочая часть электрофильтра, в которой существует электрическое поле, называется активной зоной. Она разделена на несколько электрических полей, через которые очищаемый газ проходит последовательно. Электрофильтры бывают однопольными и многопольными. Число полей в каждом электрофильтре может быть три и четыре (ЭГА).

Эффективность золоулавливания высокая до 99%, а в современных аппаратах нового поколения до 99.8%, например  в электрофильтрах типа ЭГВ с увеличенным межэлектродным расстоянием до 460 мм.

Тканевые фильтры

Тканевые фильтры, конструктивно представленные в виде корпуса прямоугольной формы с установленными внутри цилиндрическими (рукавными) элементами, предназначены для тонкой очистки газов с размерами частиц менее 10 мкм. Промышленные конструкции таких фильтров выполняются многокамерными. Число рукавов в одной камере может быть более 100. Дымовые газы поступают снизу внутрь рукавов.   Фильтрование происходит  через гибкую ткань на внутренней поверхности рукавов. Удаление осевшей на ткани золы осуществляют при отключении подачи дымовых газов в камеру путем механического встряхивания или продувкой рукавов воздухом в обратном направлении при невысоком избыточном давлением 10 ⁴Па.  Отделившаяся пыль направляется в пылесборник.

Скорость газового потока низкая 0.01-0.02 м /с, гидравлическое сопротивление высокое 0.5-1.5 кПа. Степень улавливания 99.9%,  35-50 мг/ м ³. Обычно тканевые фильтры применяются на энергоустановках небольшой мощности.