РАЗРАБОТКА НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ ЦИКЛОНА ДЛЯ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ МАЗУТНЫХ И УГОЛЬНЫХ КОТЕЛЬНЫХ. Катин_Разработка_новой_конструкции. Мк 4420 удк 621. 184 621. 182
 Скачать 42.03 Kb.
|
|
МК 44-20 УДК 621.184:621.182 РАЗРАБОТКА НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ ЦИКЛОНА ДЛЯ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ МАЗУТНЫХ И УГОЛЬНЫХ КОТЕЛЬНЫХ В.Д. Катин1,2, А.А. Журавлев1 1ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения», г. Хабаровск, Россия 2ФГБОУ ВО «Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, Россия В статье анализируется состояние загрязнения воздушного бассейна твердыми частицами и показана недостаточная экологическая эффективность работы действующих в котельных золоулавливающих аппаратов циклонного типа. Разработана и предложена к применению авторская новая конструкция циклона для очистки дымовых газов от золы и сажистых частиц, защищённая патентом на полезную модель. Фильтр-циклон отличается от известных аналогов оригинальностью устройства, новизной и высокой эффективностью. Ключевые слова: мазутные и угольные котельные, загрязнение воздушного бассейна, твердые частицы, зола и сажа, очистка дымовых газов, циклон, сетчатые фильтры. DEVELOPMENT OF A NEW CYCLONE DESIGN FOR PURIFICATION OF SMOKE GASES FROM OIL AND COAL BOILERS V.D. Katin1,2, A.A. Zhuravlev1 1Far Eastern State Transport University, Khabarovsk, Russia 2Pacific State University, Khabarovsk, Russia The article analyzes the state of pollution of the air basin with solid particles and shows the insufficient ecological efficiency of the operation of cyclone-type ash collectors operating in boiler houses. The author's new design of a cyclone for cleaning flue gases from ash and soot particles, protected by a patent for a useful model, has been developed and proposed for use. The cyclone filter differs from the known analogs in the originality of the device, novelty, high efficiency. Key words: fuel oil and coal boilers, air pollution, particulate matter, ash and soot, flue gas cleaning, cyclone, mesh filters. В современных условиях наблюдается изменение состава атмосферного воздуха, которое вызвано сжиганием в котельных жидкого и твердого топлива. В воздушный бассейн городов нашей страны только в от стационарных источников загрязнения поступает при сжигании топлива более 6 млн. т. в год твердых частиц (пыли, золы и сажи). В соответствии с Государственной программой «Охрана окружающей среды на 2015-2020 г.г.», одобренной Правительством РФ, предусмотрено сокращение выбросов загрязняющих веществ, в том числе взвешенных на 20-25%, что почти в 3 раза уменьшит количество городов с высоким уровнем загрязнения. В настоящее время примерно треть населения России проживает в условиях с плохим состоянием окружающей среды и прежде всего атмосферного воздуха. Проблема повышения эффективности очистки выбрасываемых дымовых газов от твердых частиц в котельных, работающих на угле и мазуте является до сих пор наиболее актуальной и острой. В то же время нельзя не отметить, что в отечественной промышленности для очистки газов от пыли и золы в основном используются низкоэффективные конструкции очистных устройств (циклонов, пылеосадительных камер и др.) с фактическим КПД менее 70-75%, а для изношенных аппаратов КПД ниже 50-60%, что не отвечает современным экологическим требованиям, предъявляемым к технологическому оборудованию, сформулированным в ФЗ «Об охране окружающей среды». В подобных условиях становится актуальным повышение эффективности эксплуатации действующих в котельных золоочистных устройств с целью улучшения и оздоровления экологической ситуации в стране. Становится также крайне необходимым разработка принципиально новых эффективных конструкций циклонов, существенно отличающихся от традиционных действующих очистных аппаратов, с дальнейшим их внедрением в производство. В этой связи наибольшее применение из золоуловителей получили циклонные аппараты конструкции СИОТ, ВЦНИИОТ, НИИОГаз и др. [1,2]. Технические характеристики циклонов-пылеуловителей типа ЦН конструкции НИИОГаз подробно приведены в работе [1]. Следует отметить, что данные конструкции циклонов позволяют удалять из газового потока только крупные и средние по размеру дисперсные частицы, а мелкодисперсные твердые частицы выбрасываются в атмосферу, что приводит к её загрязнению. Для устранения подобного недостатка, авторами был разработан фильтр-циклон для улавливания мелких твердых частиц, содержащихся в продуктах сгорания, защищённый патентом на полезную модель [3]. Решаемая задача авторским техническим решением заключается в создании новой конструкции фильтра-циклона, который позволяет существенно увеличить степень очистки дымовых газов за счет удаления мелкодисперсной фракции и снизить тем самым загрязнение воздушного бассейна [4]. Признаком, отличающим новый фильтр-циклон от известных аналогов, является установка набора фильтров сетчатого типа внутри выхлопной трубы. Предлагаемый аппарат для очистки дымовых газов котельных иллюстрируется чертежом, на котором показан вертикальный разрез фильтра-циклона (см. рис.), принцип работы которого следующий. Пылегазовый поток по штуцеру 5 попадает в корпус 1 фильтра-циклона и, проходя по окружности вокруг выхлопной трубы 4, движется спирально вниз, обеспечивая отделение крупных и средних частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа). В нижней части корпуса 2 поток теряет скорость и меняет свое направление, вследствие чего происходит выпадение крупных и средних частиц дисперсной фазы и удаление их через штуцер 3. Очищенные от частиц крупной и средней дисперсных фракций газы движутся по восходящей спирали по выхлопной трубе 4, и, проходя через набор сетчатых фильтров 7, газы очищаются от мелкой дисперсной фракции, затем выводятся из фильтра- циклона в атмосферу. Использование новой конструкции циклона позволит повысить степень очистки дымовых газов до 85-90% и тем самым существенно оздоровить экологическую обстановку в части снижения загрязнения атмосферного воздуха. Учитывая незначительные капитальные и эксплуатационные затраты на устройство нового фильтра-циклона, его можно рекомендовать для внедрения в угольных и мазутных котельных на предприятиях теплоэнергетики.  Рис. Фильтр-циклон конструкции ДВГУПС для очистки дымовых газов от твердых частиц (патент №56221): 1 - цилиндрический корпус; 2 – коническое днище; 3 – штуцер для удаления твёрдых частиц; 4 – выхлопная труба; 5 – штуцер для подачи загрязнённых дымовых газов; 6 – крышка; 7 набор сетчатых фильтров. В настоящее время авторы произвели дальнейшее усовершенствование конструкции фильтра-циклона, суть которого заключается в размещении сетчатых фильтров 7 равномерно по высоте выхлопной трубы 4. Причем в нижней части трубы устанавливаются фильтры для улавливания крупнодисперсных частиц, в средней части выхлопной трубы размещаются сетки для улавливания среднедисперсных частиц, а в верхней части трубы на выходе её устанавливаются сетки для улавливания мелкодисперсных частиц. На данное техническое решение авторами подана заявка на полезную модель. Список использованных источников 1. Справочник по пыле- и золоулавливанию / Под редакцией А.А. Русанова. – М.:Энергоатомиздат, 1993. – 312 с. 2. Коузов П.А. Сравнительная оценка циклонов различных типов / П.А. Коузов. – М.:Металлургия, 1995. – 139 с. 3. Катин В.Д., Долгов Р.В. Фильтр-циклон для очистки газов. Патент № 56221, МПК B 04 C 9/00, опубл. 10.09.2006, бюл. №25. 4. Катин В.Д. Повышение эффективности сжигания низкосортных углей в котлах и защита воздушного бассейна / В.Д. Катин. – Хабаровск:ДВГУПС, 2012. – 132 с. |