ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ШАХТНЫХ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК Российский патент 1997 года по МПК B04C5/24 B01D50/00 

Изобретение относится к устройствам для очистки дымовых газов, содержащих оксиды серы и кроме теплоэнергетики может быть использовано в промышленности стройматериалов, горнорудной, металлургической и других отраслях народного хозяйства.

Известно устройство для очистки газов, содержащее группу циклонов, смонтированных на бункере для сбора уловленной пыли, например, аппарат, разработанный на базе циклонов НИИОгаз [1]
Наряду с известным достоинством аппаратов этого типа (относительной простотой, надежностью, возможностью утилизации уловленной ими пыли и т.д.), им, как вообще всем циклонам, присущи и серьезные недостатки, в частности, ощутимая зависимость КПД от дисперсного состава пыли, а также беспрепятственный выброс в атмосферу содержащихся в дымовых газах шахтных котельных установок оксидов серы.

Задачей изобретения является повышение степени очистки дымовых газов от тонкодисперсных частиц и оксидов серы, наиболее простым и надежным путем.

Задача решается за счет использования заявляемого фильтра для очистки дымовых газов, содержащего группу упомянутых циклонов, размещенных на бункере, каждый из которых снабжен скруббером, установленным над выхлопной трубой циклона, снабженным устройством для закручивания направляемого с скруббер газового потока, выполненным в виде "розетки" (осевого лопаточного завихрителя), и орошающим приспособлением и соединенным со шламоприемником.

Совокупность указанных конструктивных элементов (исключая бункер) образует унифицированный блок-модуль, который может представлять собой готовое изделие одиночного исполнения или использоваться для компоновки комбинированного фильтра группового исполнения.

В шахтных котельных установках, как правило, сжигается низкосортный и некондиционный уголь с выделением большого количества дисперсных частиц и оксидов серы. В случае применения аппаратов мокрой очистки дымовых газов-скруббером, где взвешенные частицы пыли улавливаются с помощью жидкости и выводятся из аппарата в виде шлама, содержащего в себе также и растворенные оксиды серы, на каждые 10000 м³ часовой производительности скруббера по очищенному газу средней запыленности необходимо подать порядка 1 2,5 м³ воды. При этом возникают проблемы, связанные с водоснабжением и, особенно, с последующим размещением значительных объемов образующегося химически агрессивного жидкотекучего шлама. Использование циклона и скруббера в одном фильтре позволяет обеспечить эффективную очистку дымовых газов, сохранить основную часть удаленной пыли сухой для использования в качестве одного из исходных строительных материалов, резко сократить объем образующегося при мокрой очистке химически агрессивного жидкотекучего шлама, обеспечивает снижение трудозатрат и эксплуатационных расходов по сравнению с раздельным использованием циклонов и скрубберов, соединенных между собой промежуточными газоходами и требующих для размещения дополнительных площадей.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства, состоящий из 6-блок-модулей; на фиг. 2 дан вид устройства сверху; на фиг. 3 показан унифицированный блок-модуль устройства; на фиг. 4 дан вид блока-модуля со стороны патрубка подвода запыленного газа; на фиг. 5 показано поперечное сечение и вид "розетки" сверху.

Блок-модуль фильтра включает в себя циклон 1, снабженный патрубком 2 тангенциального подвода газа и выхлопной трубой 3, к которой крепится цилиндрический шламоприемник 4 с наклонным днищем и сливным патрубком 5. С помощью фланцевого соединения на шламоприемнике смонтирован скруббер 6, снабженный трубопроводом орошения 7 и камерой очищенного газа 8, выполненной в виде "улитки", направляющей газ в секционный газоход 9. Для закручивания направляемого в скруббер газового потока шламоприемник оборудован специальным устройством "розеткой", выполненной в виде обечайки 10, снабженной лопатками 11, приваренными к внутреннему кольцу 12 с установленными на его торцах конусами 13 и 14. С помощью трех опорных кронштейнов 15 "розетка" устанавливается в пазах-углублениях фланца шламоприемника с таким расчетом, чтобы образовать кольцевой зазор (величиной 20-30 мм) по всему периметру обечайки. Установка на общем бункере 16 группы блок-модулей соответствующего диаметра позволяет не только получить аппарат требуемой производительности, но и осуществлять рациональный монтаж изделия на имеющихся производственных площадях.

Фильтр работает следующим образом.

Через патрубок 2 запыленный газ вводится тангенциально в верхнюю часть циклона 1. Сформировавшийся в этой зоне вращающийся поток, огибая выхлопную трубу 3, опускается по кольцевому пространству, образованному цилиндрической частью циклона и выхлопной трубой, в конусную часть и, продолжая вращаться, направляется из циклона через выхлопную трубу, минуя нижний конус 13 "розетки" к ее лопаткам 11. За счет использования инерционных и центробежных сил в циклоне происходит улавливание крупных, средних и мелких частиц пыли, направляемых в бункер 16. Мельчайшие же частицы выносятся из циклона к лопаткам "розетки", где получив дополнительное закручивание, направляются в скруббер 6. Поднимаясь вверх по скрубберу, спиралеобразный газовый поток контактирует с его стенками, орошаемыми водой из трубопровода 7, что и обеспечивает улавливание мельчайших частиц пыли и растворение оксидов серы. Образующийся шлам, стекая по стенкам скруббера вниз, через кольцевой зазор попадает в шламоприемник 4 и по его наклонному днищу выводится из фильтра через сливной патрубок 5. При этом расход воды, а следовательно, и количество образующегося шлама будет минимальным, так как основная масса содержащихся в газе частиц пыли улавливается в циклоне и остается сухой. Очищенный газ с помощью "улитки" направляется в газоход 9 и далее к дымососу.

Использование: теплоэнергетика, промышленность стройматериалов, горнорудная, металлургическая и другие отрасли народного хозяйства. Сущность изобретения: фильтр для очистки дымовых газов шахтных котельных установок, включающий группу смонтированных на бункере для сбора уловленной сухой пыли циклонов, каждый из которых снабжен скруббером, установленным над выхлопной трубой циклона с помощью шламоприемника, оборудованного устройством для закручивания направляемого в скруббер газового потока, выполненным в виде "розетки" /осевого лопаточного завихрителя/. Фильтр обеспечивает эффективную очистку дымовых газов от пыли и оксидов серы, сохраняет основную часть уловленной пыли сухой, что позволяет использовать ее в качестве строительного материала, резко сокращает объем образующегося при мокрой очистке химически агрессивного жидкотекучего шлама, обеспечивает снижение трудозатрат и эксплуатационных расходов по сравнению с раздельным использованием циклонов и скрубберов, соединенных между собой промежуточными газоходами и требующих для размещения дополнительных площадей. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Фильтр для очистки дымовых газов шахтных котельных установок, включающий группу циклонов, смонтированных на бункере для сбора уловленной сухой пыли, отличающийся тем, что каждый циклон снабжен установленным над его выхлопной трубой скруббером, соединенным со шламоприемником, укрепленным на выхлопной трубе циклона, при этом скруббер снабжен устройством для закручивания направляемого в него пылегазового потока, расположенным в нижней части, и орошающим приспособлением в верхней части. 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что устройство для закручивания направляемого в скруббер пылегазового потока выполнено в виде розетки.