Дипломный проект. ДП Жадра окончательный. Дипломный проект специальность 5В071700 Теплоэнергетика

• Название: Дипломный проект специальность 5В071700 Теплоэнергетика
• Анкор: Дипломный проект
• Дата: 20.01.2022
• Размер: 334.7 Kb.
• Имя файла: ДП Жадра окончательный.docx
• Тип: Диплом; #336946
• страница: 2 из 10

1 Проект реконструкции схемы очистки газов ТЭЦ-2 г.Нур-Султан

1.1 Основное оборудование

На ТЭЦ-2 г.Нур-Султан основным источником вредных выбросов, сжигающих твердое топливо являются паровые котлы БКЗ-420-140-5, Е-550-13,8-560 КТ и водогрейные котлы КВ-Т-139,6-150.

Паровые котлы типа БКЗ-420-140-5 сжигают Экибастузский уголь в пылевидном состоянии.

Котел БКЗ-420-140-5 - вертикально-водотрубный, однобарабанный, с естественной циркуляцией, в газо-плотном исполнении имеет Т-образную сомкнутую компоновку с вынесенными в отдельную конвективную шахту экономайзером и воздухоподогревателем.

Номинальная паропроизводительность котла равна 420 т/ч, рабочее давление в паросборной камере 140 кгс/см², температура перегретого пара в паросборной камере 540 ⁰С ± 5 ⁰С, температура питательной воды 230 ⁰С.

Топочная камера - с твердым шлакоудалением, представляет собой подъемный газоход, суживающийся в верхней части с размерами в плане: 15420 х 8980 мм - в нижней части, 15420 х 3860 мм - в верхней части; полностью экранирована цельносварными мембранными панелями, выполненными из труб диаметром 60, с толщиной стенки 6 мм, с вваркой стальных полос между трубами толщиной 6 мм. Шаг между трубами равен 80 мм. Боковые экраны в нижней части образуют скаты холодной воронки, в верхней части создают пережим и выполняют роль разделительных стенок трек газоходов.

В среднем подъемном газоходе размещены ширмовые поверхности пароперегревателя, в двух крайних опускных газоходах - конвективные поверхности пароперегревателя и вторая ступень водяного экономайзера.

Барабан котла - сварной конструкции, с внутренним диаметром 1600 мм. Схема испарения - двухступенчатая, с промывкой пара питательной водой. Первая ступень испарения включена непосредствен­но в барабан котла, вторая ступень включает две группы выносных сепарационных циклонов.

Измельчение и сушка топлива проводились в четырех отдельных системах подготовки пыли с использованием молотковой мельницы MMT-2000/2590/590.

1.2 Определение расхода топлива на котел БКЗ-420-140-5

Состав топлива:

уголь - Экибастузский, марки СС

О^Р = 6,6 % H^P=2,8 % W^P=7,0 %

N^P=0,8 % S^P=0,8 % A^P=40,9 %

С^P=41,1 %

Низшая теплота сгорания топлива МДж/кг

Тип котла БКЗ-420-140-5

Производительность котла - 420 т/час

Давление свежего пара - 14 МПа

Температура свежего пара - 545 ⁰С

Температура питательной воды - 245 ⁰С

Коэффициент избытка в топке

1.2.1 Объем воздуха и продуктов сгорания

Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания топлива:

(1.1)

Теоретический объем азота:
(1.2)


Объем трехатомных газов:
(1.3)

Теоретический объем водяных паров:
(1.4)

В реальных условиях работы парогенераторов невозможно довести топливо до полного сгорания при теоретически необходимом объеме воздуха вследствие несовершенства перемешивания топлива с воздухом в большом топочном объеме за короткое время пребывания продуктов сгорания в нем. Поэтому для обеспечения полноты сгорания топлива, удовлетворяющего экономическим показателям тепловой эффективности парогенератора, действительный объем воздуха в зоне горения всегда несколько больше теоретического. Отношение этих объемов определяется коэффициентом избытка воздуха в продуктах сгорания.

Для экибастузского угля коэффициент избытка воздуха в топочной камере принимается α_т = 1,2, а коэффициент избытка воздуха в уходящих дымовых газах за последней ступенью воздухоподогревателя α_ух = 1,3.

Тепловая эффективность сжигания экибастузского угля в парогенераторе определяется организацией оптимальных условий организации топочного процесса, величиной избытка воздуха и минимумом присосов воздуха в его газовоздушном тракте и системах пылеприготовления [22].

1.2.2 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания

Расчет энтальпий продуктов сгорания необходим для определения тепловой эффективности топочной камеры, тепловосприятия поверхностей нагрева и изменения теплосодержания газового потока продуктов сгорания по высоте топочной камере. При теплотехнических расчетах принято удельную энтальпию продуктов сгорания, как и удельные объемы, определять для объема продуктов сгорания, получающегося при сгорании 1 кг топлива. Так как теплоемкости газов в составе продуктов сгорания различны, то энтальпии компонентов дымовых газов подсчитывают отдельно.

Энтальпия теоретически необходимого воздуха при соответствующей температуре газов , кДж/кг:
(1.5)
где - энтальпия 1 м³ влажного воздуха, кДж/кг.

Энтальпия дымовых газов при и температуре газов , кДж/кг:
(1.6)

где - энтальпии 1 м³ трехатомных газов, азота и водяных паров соответственно, кДж/кг.

При высокой зольности Экибастузского угля в тепловых расчетах учитывается энтальпия золы. Энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха , кДж/ кг (кДж/м³), определяется по формуле:
(1.7)

Результаты расчета при действительных избытках воздуха в поверхностях нагрева сводятся в таблицы Приложений А и Б.

1.2.3 Тепловой баланс парогенератора

При составлении теплового баланса учитывается количество тепла, поступившим при сжигании топлива, называемое располагаемым теплом, значение которого напрямую зависит от низшей теплоты сгорания сжигаемого топлива, количество тепла, полезно используемого для испарения воды в экранных трубах топочной камеры и сумма тепловых потерь в котельном агрегате, с уходящими газами, с механическим и химическим недожогом топлива, через обмуровку котла и со шлаком.

После выполнения математических действий по решению теплового баланса определяется коэффициент полезного действия и необходимый расход топлива.

Общее уравнение теплового баланса, кДж/кг:
(1.8)
Располагаемое тепло:
(1.9)
где - низшая теплота сгорания Экибастузского угля, кДж/кг;

- тепло, внесенное в топочную камеру за счет внешнего подогрева, кДж/кг;

- физическое тепло топлива, кДж/кг.;

Тепло внешнего подогрева воздуха, кДж/кг:
(1.10)
где - присос воздуха в пылеприготовительную установку .;

- присос воздуха в воздухоподогреватель, ;

- энтальпия теоретического объема воздуха при температуре его предварительного подогрева вне парогенератора, определяется по температуре ⁰С, так как сильно влажное топливо, , % кг/МДж, определяют линейной интерполяцией ;
- энтальпия теоретического объема холодного воздуха при температуре °С.



Приведенная влажность рассчитывается по формуле, % кг/МДж:
(1.11)

где - влажность рабочей массы топлива, %;

- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг.


Физическое тепло топлива, кДж/кг:
(1.12)

Теплоемкость рабочей массы, кДж/кг:
(1.13)

где - теплоемкость сухой массы топлива, кДж/(кг К).

При отсутствии постороннего подогрева физическое тепло топлива учитывается для топлив с .

В этом случае температура топлива принимается 20 °С.


Коэффициент полезного действия парогенератора определяется по обратному балансу, %:
(1.14)
Потеря тепла с уходящими газами, %:
(1.15)
где – энтальпия уходящих газов, определяется по величине ⁰С при ;

– коэффициент избытка воздуха в последней по ходу газов ступени нагрева.

Потери тепла с химическим и механическим недожогом топлива и принимаются по справочникам.

При нагрузках, отличающихся от номинальной, величина потерь тепла увеличивается и пересчитывается по формуле, %,
(1.16)
где – номинальная производительность парогенератора, т/ч.

% - потери тепла.

Потери тепла с физическим теплом шлака, %,
(1.17)
где – доля шлакоудаления;

– энтальпия шлака.

Температура шлака при твердом шлакоудалении принимается равной 600 °С.


Для учета потери тепла на охлаждение по газоходам определяется коэффициент сохранения тепла:
(1.18)


Полное количество теплоты, полезно отданное в парогенераторе, кВт:
(1.19)
где – количество выработанного перегретого пара, кг/с;

– расход воды на продувку котла, кг/с;

– энтальпия соответственно перегретого пара, питательной воды и кипящей воды в барабане парогенератора, кДж/кг. Энтальпия определяется по соответствующим температурам с учетом изменения давления по рабочему тракту парогенератора [3];

Давление в барабане котла определяют через давление перегретого пара, а также давление питательной воды, направляемой в барабан определяется через давление в барабане котла, МПа:
(1.20)
МПа
(1.21)
МПа
где коэффициент 1,05 относится к парогенераторам высокого давления.


кВт
Расход топлива, :
(1.22)

Расчетный расход топлива, :
(1.23)

Отсюда, в дальнейших расчетах будем использовать расчетный расход топлива, равный 12,9 кг/с.
1.3 Аэродинамический расчет воздушного тракта котла

Аэродинамический расчет котла БКЗ-420-140 выполнен по упрощенной методике пересчета сопротивления по газу и воздуху при сжигании Экибастузского угля на разные нагрузки, без изменения конструктивных элементов.

Определяем площади поперечного сечения воздуховода, м², для двух значений скоростей движения воздуха 8 и 12 м/с:
(1.24)

где – средняя температура воздуха наиболее тёплого месяца, °С;

– скорость движения воздуха в воздуховодах, м/с.

Подставив значения, получаем:


По приложению 1 «Нормируемые размеры прямоугольных каналов из листовой стали» подбираем размер воздуховода (прямоугольного поперечного сечения) таким образом, чтобы площадь его поперечного сечения находилась в полученном диапазоне от до . Для выбранного воздуховода выписываем значение и значение внутреннего диаметра канала (для круглого воздуховода) или геометрические размеры канала (для прямоугольного воздуховода).

Внутренний размер 3200×2000 мм

Площадь поперечного сечения м²

Толщина стали 1,4 мм

Рассчитываем действительную скорость движения воздуха, м/с, в воздуховоде:

(1.25)
Подставив значения, получаем, м/с:


Потери напора в воздуховодах на трение, Па:
(1.26)
где – коэффициент сопротивления на трение;

–длина воздуховода от всасывающего патрубка до котлоагрегата, м;

ω_{в. д.} –действительная скорость движения воздуха по каналу, м/с;

– плотность воздуха, которая рассчитывается по формуле:


где – внутренний диаметр воздуховода, м.

Подставив значения, получаем:

Затем просчитываем потери напора в местном сопротивлении, Па, воздуховода (повороты, разветвления, изменения сечения, шиберы) по формуле:
(1.27)
где – сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Подставив значения, получаем:

Рассчитываем полные потери напора, Па, в воздушном тракте котла:
(1.28)
где – полные потери напора в воздушном тракте котлоагрегата, Па.

Подставив значения, получаем:



Расход воздуха, м³/с, который проходит через дутьевой вентилятор, рассчитывается по формуле:
(1.29)
где – коэффициент избытка воздуха в топке (принимается из расчета котлоагрегата);

– присосы воздуха в топке;

– коэффициент запаса по производительности.

Подставив значения, получаем:

Расчетное полное давление, Па, развиваемое дутьевым вентилятором, рассчитываем из формулы:
(1.30)
где –коэффициент запаса по напору.

Подставив значения, получаем:


При выборе дутьевого вентилятора его расчетное полное давление, , необходимо рассчитать полное давление, для которых составлена характеристика дутьевого вентилятора:
(1.31)
где 30 – температура, для которой составлена характеристика дутьевого вентилятора, °С.

Подставив значения, получаем:

Мощность электродвигателя, для привода дутьевого вентилятора рассчитывается по формуле, кВт:
(1.32)
где – коэффициент запаса прочности;

– коэффициент полезного действия электродвигателя.

Подставив значения, получаем:

выбираем дутьевой вентилятор марки – ВДН-18-II с электродвигателем А180М4.

1.4 Аэродинамический расчет газового тракта

Для газового и воздушного тракта котла аэродинамический расчёт рассчитывается одинаково, однако при расчёте газового тракта нужно учесть, что он может быть разделён на участки.

Делим газовый тракт котла на два участка. Из теплового расчета котла для участков принимается объем дымовых газов после 3-й ступени пароперегревателя и после 2-ой ступени воздухоподогревателя . Затем принимается температура газов на выходе из 3-ей ступени пароперегревателя и после 2-ой ступени воздухоподогревателя .

Приступаем к расчету площадей поперечного сечения газоходов, м².

Расчеты проводят для двух значений скоростей движения дымовых газов, равные 11 и 18 м/с:

Для первого участка:
(1.33)


Для второго участка:


где – скорость движения дымовых газов, м/с.


Подставив значения, получаем:

Для первого участка:


Для второго участка:



Затем рассчитываем действительную скорость движения дымовых газов, м/с, в газоходе:

Для первого участка:
(1.34)

Для второго участка:

Подставив значения, получаем:

Для первого участка:

Для второго участка:

Расчёт потерь напора в газоходе на трение, определяются отдельно для газоходов и отдельно для дымовой трубы, Па.

Для газоходов расчет потерь напора на трение определяется по формулам:

Для первого участка:
(1.35)
Для второго участка:


где – коэффициенты сопротивления трения;

и – длина первого и второго участков, соответственно, м;

и – скорости движения продуктов сгорания по газоходам первого и второго участков, соответственно, м/с;

– внутренний диаметр канала;

– плотность продуктов сгорания при заданной температуре, кг/м³, рассчитывается по формуле:
(1.36)





Подставив значения, получаем:

Для первого участка:

Для второго участка:


Для цилиндрических дымовых труб расчёт потери напора определяется по формуле:

(1.37)
где и – высота и диаметр устья дымовой трубы, м;

–скорость дымовых газов в выходном сечении трубы, м/с;

λ_Н –коэффициент сопротивления трения.


Подставив значения, получаем:

Расчёт потерь напора в местных сопротивлениях газоходов рассчитывается по формулам, Па:

Для первого участка:
(1.38)
Для второго участка:

где и – сумма коэффициентов местных сопротивлений на первом и втором участках.

Подставив значения, получаем:

Для первого участка:

Для второго участка:

Рассчитываем полные потери напора в газовом тракте котлоагрегата, Па:
(1.39)
где – потери напора в газовом тракте котлоагрегата, Па.

Подставив значения, получаем:

Рассчитываем действительный расход дымовых газов, м³/с, который проходит через дымосос:
(1.40)
где – присосы воздуха в газоходах;

– коэффициент запаса дымососа по производительности.

Подставив значения, получаем:

Расчетное полное давление, Па, развиваемое дымососом, рассчитывается по формуле:
(1.41)
где – коэффициент запаса дымососа по напору.

Подставив значения, получаем:

При выборе дымососа его расчетное полное давление зависит от величины температуры на которую рассчитан дымосос:
(1.42)
где 200 – температура, для которой составлена характеристика дымососа, °С;

Подставив значения, получаем:

Рассчитываем мощность электродвигателя, кВт, для привода дымососа по формуле:
(1.43)
где – коэффициент запаса дымососа;

–коэффициент полезного действия электродвигателя.

Используя значения и , подбираем марку дымососа Д-20 и электродвигателя АИРХМ132S4.

По результатам аэродинамического расчета выбранный дымосос – Д-20 и дутьевой вентилятор – ВДН-18-II обеспечивают необходимые параметры при сжигании Экибастузского угля.

1.5 Описание ЗУУ котлоагрегата БКЗ-420-140

Очистка дымовых газов от твёрдых частиц и, частично, от диоксида серы осуществляется на всех котлах ТЭЦ в мокрых золоуловителях. Мокрый золоуловитель представляет собой сочетание коагулятора трубы «Вентури» (КВ) с сепаратором загрязнённых капель центробежного типа – центробежным скруббером, последовательно включенных по газу. Соединение основных элементов золоуловителя осуществляется поворотным коленом с переходом. Орошение труб «Вентури» осуществляется центробежной механической форсункой.

Труба «Вентури» служит для коагуляции (укрупнения) золовых частиц путём их осаждения на каплях орошающей воды и состоит из трёх частей: конфузора, горловины и диффузора; жёсткость их соединения обеспечивается косынками.

Основным конструктивным параметром трубы «Вентури» является диаметр горловины. Основным технологическим параметром является скорость дымовых газов в горловине; принимается равной 50-75 м/с и уточняется расчётом в зависимости от допустимого аэродинамического сопротивления установки и требуемой степени очистки газов. Скорость газов на входе в трубу и выходе из неё равна 20 м/с.

Каплеуловитель служит для сепарации загрязнённых капель из потока газа и частичного улавливания золы, не осевшей на каплях в трубе «Вентури». Ввод газов в каплеуловитель осуществляется через входной патрубок. Для смыва осаждающихся на внутренней поверхности капель и золовых частиц каплеуловитель оборудован системой орошения. Гидрозатвор служит для непрерывного удаления из каплеуловителя взвеси уловленной золы в орошающей воде (пульпы) и обеспечения при этом воздушной плотности золоуловителя.

В верхней части каплеуловителя расположены гляделки для контроля за работой сопл орошения.

Основной конструктивный параметр каплеуловителя – внутренний диаметр цилиндрической части (в свету). Входной патрубок каплеуловителя расположен под углом 8^о к горизонту.

Защита внутренних поверхностей трубы «Вентури», каплеуловителя и связующих их конструктивных элементов от абразивного износа и коррозии обеспечивается специальным противокоррозионным покрытием, выполненным с применением кислотоупорной плитки толщиной 35 мм, уложенной на силикатную замазку или замазку арзамит.

Защита внутренней поверхности сборного короба каплеуловителя осуществляется эпоксидной шпатлёвкой ЭП-0010, газоходов очищенного газа – кислотостойкими лакокрасочными покрытиями.

Наружная поверхность подводящих и отводящих газоходов для предупреждения ожогов обслуживающего персонала, а также с целью снижения теплопотерь и предупреждения конденсации влаги из дымовых газов на внутренней поверхности, изолируется матами толщиной 60 мм из минеральной ваты соответственно в два и один слой.

Система орошения золоуловителя служит для бесперебойного и непрерывного питания установки в необходимом количестве водой, очищенной от грубых механических примесей.

Система орошения установки состоит из:

• 
  двух гравийных фильтров;
  
• 
  регулятора давления;
  
• 
  напорного бака орошения каплеуловителей;
  
• 
  центробежных механических форсунок орошения труб «Вентури»;
  
• 
  системы орошения каплеуловителей;
  
• 
  смывных сопл гидрозатворов;
  
• 
  коммуникаций трубопроводов с арматурой.
  

Гравийный фильтр служит для очистки воды от грубых механических примесей. Максимальная производительность фильтра 150 м³/ч воды, максимально допустимое гидравлическое сопротивление 196 кПа (2,0 кгс/см²). Фильтр представляет собой металлический корпус с крышкой, штуцерами, промывочным устройством и фильтрующим элементом.

Фильтрующим элементом является слой гравия толщиной 220-250 мм с размером частиц 5-20 мм, уложенных на решётку с отверстиями диаметром 4 мм. Регулятор уровня поплавкового типа служит для поддерживания постоянного уровня воды в баке вне зависимости от изменения давления (в допустимых пределах) подаваемой в бак воды.

Регулятор давления служит для стабилизации давления орошающей воды после гравийных фильтров. В качестве регулятора может быть применён любой серийно выпускаемый гидравлический регулятор давления прямого действия «после себя», пропускная способность, пределы регулирования и зоны чувствительности которого соответствуют гидравлическим характеристикам системы орошения установки.

Напорный бак служит для обеспечения постоянного давления воды, подаваемой в коллектор орошения каплеуловителей. Бак атмосферного типа, металлический. Бак имеет регулятор уровня, две фильтр-сетки, штуцеры перелива, отвода, дренажа и подвода воды. Регулятор уровня служит для поддерживания постоянного уровня водя в баке вне зависимости от изменения давления (в допустимых пределах) подаваемой в бак воды.

Латунные фильтр-сетки с ячейкой 1,0х1,0 мм² служат для тонкой очистки воды, подаваемой в сопла каплеуловителей.

Принцип действия золоуловителя заключается в следующем. Запылённый газовый поток поступает в конфузор, где его скорость быстро возрастает. В диффузоре, наоборот, скорость газового потока уменьшается, происходит восстановление части статического напора и уменьшение скоростей частиц золы. В зону конфузора или горловины с помощью механических форсунок подаётся орошающая вода, которая диспергируется на мелкие капли, средний диаметр которых определяется конструкцией форсунки, давлением воды и скоростью газов в горловине трубы «Вентури». Капельки воды и частицы золы имеют различные скорости, поэтому они при совместном движении в трубе «Вентури» соударяются и коагулируют.

Далее под действием центробежной силы капельки воды с уловленной золой осаждаются на внутренней поверхности скруббера, орошаемой водой из сопл, установленных по касательной к поверхности. Кроме капель в центробежном скруббере происходит также осаждение частиц золы, не уловленных на капельках в трубе «Вентури». Отработавшая вода в виде пульпы сбрасывается в систему гидрозолоудаления (ГЗУ), а очищенные от золы дымовые газы удаляются дымососом в атмосферу.

Наибольшее влияние на эффективность процесса осаждения золы на каплях в КВ оказывают удельный расход воды и разность скоростей частиц золы и капель воды.

Существенная роль в улавливании золы и капель в мокрых золоуловителях с КВ принадлежит центробежному скрубберу. Эффективность улавливания в нём частиц золы практически не зависит от расхода воды на орошение его поверхности (в диапазоне нормативных значений этого расхода), так как осаждение частиц происходит в основном на водяной плёнке и лишь частично на капельках, образующихся при входе газов в скруббер. Эффективность улавливания возрастает с увеличением входной скорости газов и отношения высоты орошаемой цилиндрической части скруббера к его диаметру и уменьшается с увеличением диаметра скруббера.

В мокрых золоуловителях с коагулятором «Вентури», применяемых на электростанциях, дымовые газы очищаются от золы на 95-96 %, из которых примерно 85 % приходится на коагуляцию частиц золы капельками распылённой воды в трубе «Вентури» и наоборот, эффективность улавливания мелких частиц золы в центробежных скрубберах диаметром 3-4 м значительно меньше, чем в КВ.

Золоуловители находятся в хорошем техническом состоянии; постоянно проводится наблюдения за их работой эксплуатационным персоналом станции и силами режимно-наладочной группы, которая не реже одного раза в год проводит наладку и испытания золоуловителей.

1.6 Реконструкция системы золоулавливания

с целью снижения вредных выбросов успешно проведена реконструкция золоулавливающей установки с внедрением батарейных эмульгаторов второго поколения. Реконструкция котельного оборудования станции проводилась в рамках экологических мероприятий.

для реконструкции существующей золоулавливающей установки котла БКЗ-420-140:

1. Демонтируются трубы Вентури, при этом изменяются газоходы перед скрубберами (делается прямой вход в скруббер вместо тангенциального)

2. Устанавливаются новые опорные элементы внутри существующих скрубберов, покрываемых химзащитой.

3.В каждый существующий скруббер устанавливаются:

1. 
   завихритель эмульгатора, выполненный из титана марки ВТ-1-0;
   
2. 
   система орошения, состоящая из бака орошения и распределительных труб с водораспределительными отверстиями;
   
3. 
   каплеуловитель кольцевого типа, выполненный из титана.
   

Таблица 1.1

Технические характеристики батарейного эмульгатора II поколения

Наименование	показатели
1	2
Паспортная производительность котла, т/ч	420
Расход дымовых газов на входе в ЗУ максимальный, м3/час	530 000
Расход дымовых газов на входе в ЗУ минимальный, м3/час	440 000
Температура дымовых газов на входе в ЗУ, оС.	180
Температура дымовых газов после ЗУ, оС.	68
Удельный расход орошающей воды, кг/м3.	0,22
Аэродинамическое сопротивление, мм.вод.ст.	< 120
Степень золоулавливания, %	99,1
Запыленность дымовых газов перед установкой, г/нм3.	23
Количество эмульгаторов на котел, шт.	4
Количество завихрителей на котел, шт.	4
Габарит каждого завихрителя и его масса, м/кг	2х2х1,5/463,4
Количество каплеуловителей на котел, шт.	4
Габарит каждого каплеуловителя и его масса, м/кг	3/218,6

Корпусами установки являются существующие корпуса скрубберов. На котел установлено 4 таких корпуса, в каждый из которых встраивается один завихритель в форме параллелепипеда и каплеуловитель.

Система орошения представляет собой вновь водимые коллектора и трубы орошения, истечение из которых происходит в каждую ячейку завихрителя.

Для предотвращения точки росы после каплеуловителей устанавливается система воздуховодов горячего воздуха.

Преимуществом внедрения и использования батарейных эмульгаторов второго поколения является высокая для мокрых золоуловителей степень очистки дымовых газов от золы - до 99,3 %, что на 1 - 1,5 % выше других существующих установок. Это позволяет снизить выбросы твердых частиц в атмосферу от котельной установки в 2-3 раза.

Технологические и конструктивные особенности батарейного эмульгатора II-го поколения:

• 
  улавливание выбросов золы в атмосферу до уровня, предъявляемого для вновь вводимых котельных установок, КПД золоулавливания равно 99,1 %;
  
• 
  улавливание окислов серы без введения специальных реагентов по результатам пусконаладочных работ составит 8 %.
  
• 
  надежность, обусловленная применением для внутренних узлов титановых сплавов;
  
• 
  надежная конструкция кольцевых каплеуловителей, позволяющая полностью исключать брызгоунос на любых нагрузках;
  
• 
  простота монтажа (монтаж элементов блоками в существующие корпуса)
  
• 
  простота в эксплуатации (установка не требует постоянного контроля и специальных операции)
  
• 
  отсутствие специальных сопел и форсунок, требующих настройки и регулировки;
  
• 
  низкие требования к содержанию твердых примесей в орошающей воде, удовлетворительная работа на осветленной воде с золоотвала.
  

1.6.1 Принцип работы батарейного эмульгатора II-го поколения

Дымовые газы после котла через газоходы поступают в нижнюю часть корпуса скруббера, и входят в инициатор эмульгирования (параллелепипеды), где происходит их интенсивная закрутка в лопаточном аппарате. Орошающая вода подается по подводящей трубе орошения в каждый параллелепипед. При взаимодействии воды с вращающимся газовым потоком, выходящим из лопаточного аппарата, происходит образование пенного вращающегося слоя, который накапливается над лопатками. Вращение слоя способствует его турбулизации, повышая межфазную контактную поверхность и ее обновляемость.

Повышенное давление во вращающемся пенном слое за счет действия центробежных сил обуславливает устойчивое существование только мелких пузырей пены, что многократно увеличивает поверхность контакта фаз и интенсификацию процессов тепломассообмена, чему также способствует противоточное движение «газ-жидкость».

Замедление вращения пены в пристенной зоне, а также в верхних слоях на выходе в свободный объем является причиной возникновения интенсивных радиальных вихрей, которые также способствуют интенсификации процессов тепломассообмена, а значит и глубокой очистке дымовых газов.

Отработанная жидкость с уловленной золой сливается через лопаточные аппараты завихрителей в золосмывной аппарат, через который поступает в канал гидрозолоудаления.

Дымовые газы после очистки в эмульсионном слое поступают в капле-уловитель, где потерявшие вращательную скорость газы дополнительно закручиваются для сепарации водяных капель из дымовых газов.

На выходе газы подогреваются путем присадки к ним горячего воздуха после воздухоподогревателя котла, для предотвращения коррозии газового тракта. После подогрева очищенные газы направляются через выходной газоход на всас дымососа и далее в дымовую трубу.

Применяется схема интенсивного орошения оборотной водой давлением <15 ксг/см², на сопла орошения каплеуловителей - до 0,3 ксг/см².

Смонтирована система воздуховодов горячего воздуха, предназначенная для подогрева охлаждаемых в трубе Вентури дымовых газов до температуры, превышающей их точку росы.

Отходящие дымовые газы из котла поступают на золоулавливающие установки и, далее, дымососами выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу. Очистка дымовых газов от твердых частиц осуществляется в золоуловителях в две ступени. Первая ступень представляет собой высокоскоростной турбулентный коагулятор - трубу Вентури, а вторая - скруббер-каплеуловитель.

Коагулятор представляет собой канал переменного сечения и состоит из трех участков - конфузора, горловины и диффузора. Запыленный газовый поток поступает в относительно короткий конфузор, где проходит ускорение движения газов и золовых частиц. При этом, чем меньше частицы золы, тем большую скорость они приобретают. В зону конфузора или горловины с помощью форсуночных устройств подается в диспергированном виде вода, капли которой вследствие большой массы обладают меньшей скоростью, чем частицы золы. Из-за значительной разности скоростей частиц золы и капель воды по всей длине конфузора, а также в горловине и диффузоре происходит их интенсивная коагуляция, в связи с чем, такой канал переменного сечения и назван коагулятором. Отработавший газовый поток, содержащий капли с уловленной ими золой, поступает через переходный участок в скруббер - каплеуловитель, снабженный системой пленочного орошения. В функции каплеуловителя входит дальнейшая очистка газового потока от частиц золы, не осажденных на каплях в коагуляторе.

Эффективность улавливания золы в такой системе в зависимости от ряда факторов (в первую очередь, интенсивности орошения ТКВ) колеблется от 96 до 98,5 %.

Зола, уловленная в золоулавливающих установках, вместе со шлаком гидравлическим способом транспортируется на золоотвал ТЭЦ.

1.6.2 Основные технические характеристики существующей ЗУУ

1. 
   Максимальное количество дымовых газов перед установкой - 530000 м³/час.
   
2. 
   Максимальное количество дымовых газов после установкой - 440000 м³/час.
   
3. 
   Минимальное количество дымовых газов перед установкой - 440000 м³/час.
   
4. 
   Минимальное количество дымовых газов после установкой - 360000 м³/час.
   
5. 
   Температура дымовых газов перед установкой - 180 ⁰С.
   
6. 
   Температура дымовых газов после установки - 68 ⁰С.
   
7. 
   Запыленность газов перед установкой - 23 г/нм³.
   
8. 
   Запыленность газов после установки - 0,4 г/нм³.
   
9. 
   Разряжение перед установкой - 120 мм. вод. ст.
   
10. 
    Удельный расход на орошение установки - 0,175 кг/м³
    

11. 
    Аэродинамическое сопротивление - 100-120 мм. вод. ст.
    
12. 
    Общий расход воды на орошение - 59 т/час.