СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ МНОГОПОЛЬНОГО ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ, МНОГОПОЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОФИЛЬТР И АППАРАТ ГИДРОЗОЛОУДАЛЕНИЯ Российский патент 2000 года по МПК B03C3/00 B03C3/76 B03C3/88 

Изобретение относится к области электрической очистки газов и может быть применено во всех отраслях промышленности, где для этой цели используют электрофильтры.

Известен способ (1) - аналог - регенерации осадительных электродов, при котором на время их встряхивания рабочее напряжение снижают до уровня ниже зажигания коронного разряда Его недостатком является большое время отключения напряжения при встряхивании каждого поля, поскольку, как правило, периодическую регенерацию электродов производят без останова непрерывного технологического процесса. Из-за этого, несмотря на лучшую очистку электродов и получаемую в силу этого возможность увеличения интервалов встряхивания (что способствует уменьшению вторичного уноса), суммарный эффект получается незначительным.

Известен способ (2) - прототип - автоматического управления работой электрофильтра путем управления частотой встряхивания осадительных электродов, при котором измеряют напряжение на коронирующих электродах и ток коронного разряда, сравнивают напряжение на коронирующих электродах с заданным номинальным значением, а ток коронного разряда - с заданным максимальным значением, и при отклонении указанных параметров от заданных значений осуществляют одновременное встряхивание коронирующих и осадительных электродов, при этом встряхивание осадительных электродов прекращают при восстановлении тока коронного разряда до заданного максимального значения, а коронирующих электродов - при восстановлении на них напряжения до заданного номинального значения.

Сущность изобретения - повышение эффективности пылеулавливания. Техническим результатом является снижение вторичного уноса при проведении регенерации электродов при отключенном напряжении, а также благодаря изменению конструкции золовыгрузной системы электрофильтра.

Во-первых, предложен способ регенерации многопольного электрофильтра, содержащего в каждом поле молотковые механизмы встряхивания осадительных и коронирующих электродов, агрегаты питания со схемой управления, путем периодического встряхивания электродов каждого поля, при котором, согласно предлагаемому изобретению, встряхивание всех осадительных электродов каждого поля производят одновременно при отключенном напряжении. При этом время отключения напряжения устанавливают соответствующим сумме отрезков времени разряда слоя пыли на электродах и выноса отряхнутой пыли за пределы поля. Тем самым достигают наиболее полной очистки встряхиваемых электродов. Это позволяет производить последовательные встряхивания с большими интервалами (чем реже встряхивание, тем меньше пыли уносится в атмосферу) и также позволяет увеличить эффективность улавливания пыли в рабочем режиме.

Целесообразно производить встряхивание коронирующих электродов одновременно с осадительными. По своей эффективности это равносильно увеличению интервалов встряхивания поля.

Целесообразно также производить встряхивание каждого поля в разное время. Это позволяет поддерживать КПД всего электрофильтра во время регенерации на максимально возможном уровне.

Все встряхивания как электродов, так и полей проводят принципиально при отключенном напряжении.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Для периодического удаления образующегося на электродах слоя пыли отключают напряжение на встряхиваемом поле и через промежуток времени, равный времени разрядки слоя пыли на электродах (3-5 с), производят одновременное встряхивание всех осадительных и коронирующих электродов данного поля. После этого, спустя промежуток времени, необходимый для удаления отряхнутой пыли за пределы поля (10-15 с), включают напряжение. Во время встряхивания одного поля все остальные поля находятся в работе. Испытания, проведенные Центргазоочисткой на электрофильтрах ТЭЦ-22 Мосэнерго, показали, что применение данного способа позволяет в 2 раза сократить выбросы в атмосферу (т.е. количество улетавшей пыли было 2%, а стало 1%). Таким образом, КПД увеличился на один процент - с 98% до 99%, что в пересчете на количество и время весьма существенно.

Во-вторых, предложено устройство для реализации заявленного способа по п.1.

Известен механизм встряхивания электродов электрофильтра (3), в котором на молотковом валу установлена система рычагов, используемых для поднятия и сброса молотков, с помощью которых осуществляется встряхивание осадительных и коронирующих электродов. При этом встряхивание каждого отдельного электрода одного поля электрофильтра производится в разное время. В результате продолжительность встряхивания всех электродов одного поля получается значительной (3-5 мин). Для уменьшения времени, в течение которого производят регенерацию электродов, предлагается изменить конструкцию молоткового вала встряхивания осадительных электродов, как это показано на фиг. 1.

Фиг. 1 - устройство для уменьшения уноса пыли при регенерации многопольного электрофильтра.

Устройство по п. 2 содержит молотки 1, вал 2, привод 3, противовесы 4, электроды 5 и датчик 6.

Для осуществления одновременного отряхивания осадительных электродов одного поля предложена конструкция молоткового механизма встряхивания с расположением всех молотков 1 в одной плоскости по одну сторону вала 2. Для уменьшения возникающей при этом неравномерности нагрузки на привод 3 на валу 2 установлены противовесы 4, число, масса и длина рычага которых (например, 5-7 шт. на валу, 4 кг и 25 см соответственно), а также место крепления к валу 2 (например, под углом 110^o к месту крепления молотков 1) определено из условия надежной работы привода 3. Для синхронизации времени отключения напряжения и встряхивания электродов 5 на молотковом валу 2 каждого поля установлен датчик 6 положения вала 2, с помощью которого через схему управления отключают и затем включают агрегат питания встряхиваемого поля. Момент отключения напряжения определен местом установки датчика 6 относительно молотков 1 на валу 2, а продолжительность отключения - его геометрическими размерами (например, сектор имеет угол 30^o) в соответствии со скоростью вращения вала 2 (один оборот за 3-5 мин), на котором он установлен.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В момент времени, соответствующий определенному положению вращающегося вала 2, установленный на нем датчик 6 срабатывает и отключает через схему управления агрегат питания. Через промежуток времени (3-5 с), необходимый для разрядки слоя пыли и определяемый, например, при использовании бесконтактного датчика типа БВК, углом между местами крепления датчика 6 и молотков 1 к валу 2, а также скоростью вращения последнего, молотки 1 встряхивают одновременно все электроды 5 поля. Затем, по мере вращения вала 2, через промежуток времени, равный времени выноса отряхнутой пыли за пределы поля (10 - 15 с), которое задают величиной угла сектора датчика 6, он срабатывает и включает агрегат питания.

По п. 3 формулы снижение уноса пыли при регенерации полей многопольного электрофильтра достигают при применении новой схемы удаления отряхнутой пыли из бункеров фильтра. Известна схема (4), с помощью которой оптимизируется работа золовыгрузного устройства многопольного электрофильтра, в которой с этой целью аппараты гидрозолоудаления объединены между собой трубопроводами с управляемыми вентилями. Однако в случае, когда производят встряхивание сразу всех электродов одного поля электрофильтра, падающая с них пыль увлекает с собой дымовые газы, которые создают в замкнутом пространстве бункера избыточное давление. Это давление служит причиной обратного выброса из бункера в поле пылегазовой смеси, в которой концентрация пыли значительно превышает входную. Для предотвращения этого нежелательного явления предлагается схема, показанная на фиг. 2.

Фиг. 2 - схема удаления отряхнутой пыли из бункеров фильтра.

Она содержит в себе подводящий газоход 7, многопольный электрофильтр 8 с бункерами 9, аппарат гидрозолоудаления 10, расположенный под бункером одного из полей, пылепроводы 11 и 12, соединяющие бункеры 9 других полей с аппаратом гидрозолоудаления 10 и сам аппарат 10 с подводящим газоходом 7. Пылепроводы 12 снабжены заслонками с управляемым приводом 13.

Устройство по п. 3 работает следующим образом.

В момент встряхивания электродов 5 открывают заслонку 13 на пылепроводе 12 встряхиваемого поля и отводят пылегазовую смесь из бункера 9 в аппарат гидрозолоудаления 10. При этом избыточные дымовые газы из бункера 9 подают по пылепроводу 11 в подводящий газоход 7 в месте, расположенном до входа в электрофильтр 8. Благодаря этому достигают уменьшения вторичного уноса за счет снижения обратного выброса пыли из бункера 9 в поле при встряхивании электродов 5.

Предлагаемая схема золоудаления позволяет во много раз сократить число аппаратов гидрозолоудаления и соответственно расход смывной воды, так как аппарат гидрозолоудаления 10 устанавливают только на первом поле. При этом нормальную работу аппарата 10 обеспечивают за счет того, что каждое поле многопольного электрофильтра встряхивают в разное время.

По п.4 формулы предложен аппарат гидрозолоудаления новой конструкции.

Известно устройство для выгруза золы из бункера (5), предназначенное для случаев, когда зола поступает в бункер единовременно в большом количестве. Для обеспечения нормальной работы аппарата гидрозолоудаления в бункере предусмотрено дозирующее устройство. С его помощью осуществляется равномерное поступление золы в аппарат гидрозолоудаления. Нахождение золы в бункере приводит, с одной стороны, к ее слеживанию и связанной с этим трудностью ее последующего удаления из бункера и, с другой стороны, к повышенному уносу пыли через неактивные зоны электрофильтра. Чтобы избежать этих неприятностей, предложена конструкция аппарата гидрозолоудаления, показанная на фиг. 3.

Фиг. 3 - аппарат гидрозолоудаления.

Такая конструкция обеспечивает нормальную работу аппарата гидрозолоудаления при одномоментном поступлении в него большого количества пыли. Аппарат 10 состоит из приемной камеры 14, смывной камеры 15, имеет отверстие 16 между ними, сливную трубу 17 с фланцем 18. Высота смывной камеры 15 выполнена равной по высоте приемной камере 14, а сливная труба 17 снабжена фланцем 18 с отверстием 19, который установлен на верхнем или нижнем торце сливной трубы 17. Высота отверстия 16, высота и диаметр сливной трубы 17 и диаметр отверстия 19 во фланце 18 выбраны из условия нормальной работы аппарата гидрозолоудаления.

Работа аппарата 10 осуществляется следующим образом.

При встряхивании поля пыль поступает в камеру 14 и вытесняет находящуюся в ней воду, объем которой определяется высотой сливной трубы 17, в сливную камеру 15 через отверстие 16. Так как диаметр отверстия 19 во фланце 18 сливной трубы 17 небольшой (например, 80 мм), то происходит заполнение водой смывной камеры 15 с последующим образованием пульпы и постепенным удалением ее через отверстие 19 во фланце 18. Высоту смывной камеры 15 выбирают так, чтобы не происходило перелива воды через ее края, так как при этом не успевает образоваться пульпа и сухая зола создает пыление в зольном помещении. Объем приемной 14 и смывной 15 камер выбирают исходя из количества одномоментно поступающей золы.

Благодаря предлагаемому изобретению, достигают наиболее полной очистки дымовых газов как за счет уменьшения уноса пыли при регенерации электрофильтра, так и за счет повышения эффективности улавливания в рабочем режиме. Предложенные технические решения позволяют поддерживать КПД всего электрофильтра во время регенерации на максимально возможном уровне.

В настоящее время уровень техники отражает серийно выпускаемый электрофильтр серии ЭГА. который имеет проектный КПД 98% и ничем не уступает по своим характеристикам и конструктивному исполнению зарубежным аналогам ведущих фирм мира, производящим электрофильтры.

Заявленный способ и устройства уже успешно применяются на этих электрофильтрах на ТЭЦ-22 Мосэнерго.

Совокупность перечисленных способа и устройств представляет собой новую технологию очистки дымовых газов и позволяет в 2 и более раз повысить эффективность работы электрофильтра.

Источники информации, принятые во внимание
1. SU 939089, кл. B 03 C 3/76. 1982 - аналог
2. SU 1588440 A1, кл. B 03 C 3/68, 30.08.90 - прототип по п.1.

3. SU 1544501 A1, кл. B 03 C 3/76, 23.02.90 - прототип по п. 2
4. Патент GB 2055629 A1, кл. B 03 C 3/88, 11.03.81 - прототип по п. 3
5. SU 1389851 A1, кл. B 03 C 3/76, 23.04.88 - прототип по п.4а

Изобретение относится к отраслям промышленности, в которых для очистки отходящих газов применяются электрофильтры. Регенерация электрофильтра происходит за счет одновременного встряхивания всех электродов каждого поля. Для этого все молотки механизма встряхивания установлены в одной плоскости по одну сторону молоткового вала. Отключение напряжения на определенное время при встряхивании электродов позволяет лучше их очищать и за счет этого увеличивать интервалы между последовательными встряхиваниями, что снижает суммарный вторичный унос. Уменьшению вторичного уноса способствует одновременное встряхивание осадительных и коронирующих электродов на каждом поле, а также отвод пылегазовой смеси из бункера регенерируемого поля в подводящий газоход электрофильтра. Реализация этого способа позволяет значительно сократить число аппаратов гидрозолоудаления на электрофильтре. Новая конструкция золосмывного аппарата обеспечивает нормальную работу при одномоментном поступлении в него большого количества золы. 4 c. п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ регенерации многопольного электрофильтра, имеющего в каждом поле молотковые механизмы встряхивания осадительных и коронирующих электродов, агрегаты питания со схемой управления, путем периодического встряхивания электродов каждого поля, отличающийся тем, что встряхивание всех осадительных электродов каждого поля производят одновременно при отключении напряжения на время разрядки слоя пыли на электроде и выноса ее за пределы поля, причем встряхивание каждого поля производят в разное время, а встряхивание коронирующих электродов производят одновременно со встряхиванием осадительных электродов. 2. Устройство для регенерации многопольного электрофильтра, содержащее молотковые механизмы, включающие молотковый вал и молотки встряхивания осадительных электродов, и агрегаты питания со схемой управления, отличающееся тем, что молотковый вал снабжен молотками, расположенными в одной плоскости по одну сторону вала, противовесами и датчиком положения вала, причем местом установки датчика и его геометрическим размером задан момент и продолжительность отключения напряжения на встряхиваемом поле. 3. Многопольный электрофильтр, включающий подводящий газоход, бункеры и аппараты гидрозолоудаления, отличающийся тем, что аппараты гидрозолоудаления установлены на одном поле и бункеры других полей соединены с ними пылепроводами, имеющими заслонки с управляемым приводом, причем эти аппараты соединены с подводящим газоходом в месте, расположенном до входа очищаемых газов в электрофильтр. 4. Аппарат гидрозолоудаления, имеющий приемную и смывную камеры с отверстием между ними и сливную трубу, отличающийся тем, что высота смывной камеры выполнена равной по высоте приемной камеры и сливная труба снабжена фланцем с отверстием, причем расход золы обусловлен высотой отверстия между камерами, высотой сливной трубы и диаметром отверстия во фланце.