Устройство для удаления летучей золы из котла Советский патент 1984 года по МПК F23J1/02 

J г

А

//

Х

/Tfpyffe

00

. Изобретение относится к котельной технике, а именно к котлам, сжигающим мазут. Известен котел, включающий золоуловитель, расположенный перед воздухоподогревателем, и дымосос, соединенные газоходом 1 . Недостатком такого устройства является наличие значительных выбросов твердых частиц в периоды очисток хвостовых поверхностей нагрева. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для удаления летучей золы из котла, включаюп ее механический золоуловитель, расположенНый после воздухоподогревателя, и дымосос, соединенные газоходом 2. Недостатком известного устройства является невысокая среднеэксплуатационная степень очистки газов от твердых частиц, следовательно, имеет место повыщенный выброс твердых частиц в атмосферу. Целью изобретения является уменьшение выбросов твердых частиц при сжигании жидкого топлива. Поставленная цель достигается те.м, что в устройстве для удаления летучей золы из котла, содержащем газоход, .механический золоуловитель и дымосос, газоход снабжен последовательно установленными конфузорами и коллектором для отвода газа с повышенной концентрацией твердых частиц, присоединенным к золоуловителю, причем сум.марная площадь проходного сечения коллектора составляет 0,6-0,8 суммарной площади проходных сечений конфузоров. На фиг. 1 представлено предложенное устройство, общий вид; на фиг. 2 - суточный график работы ко.тла (зависимость нагрузки котла от времени суток); на фиг. 3 - газоход, продольное сечение; на фиг: 4 - сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 3. Устройство содержит котел 1, основной газоход 2 с конфузорами 3 и коллектором для отвода газа с повьппенной концентрацией твердых частиц 4. Дополнительный газоход 5 соединяет коллектор 4 с золоуловителем 6. Устройство содержит также основной дымосос 7 и вспомогательУстройство работает следующим образом. В топке котла 1 осуществляют сжигание мазута. Образовавшиеся дымовые газы. содержащие твердые частицы, направляются в основной газоход 2, в котором расположены конфузоры 3. В конфузорах дымовые газы, имеющие в газоходе скорость около 15 м/с разгоняются и на выходе из конфузора приобретают скорость порядка 25-30 м/с. В дальнейщем дымовые газы делятся на две части. Больщая часть объема дымовых газов (около 70%) направляется с помощью основного дымососа 7 в дымовую трубу со скоростью порядка 15 м/с. Меньшая часть газов (около 30%) отсасывается с помощью вспомогательного дымососа 8 через коллектор 4 и направляется в золоуловитель 6, а затем в дымовую трубу. Скорость газов на входе в отсосные отверстия коллектора составляет величину порядка 10-15 м/с. Нарушение изокинетичности отбора газа приводит к перераспределению количества твердых частиц в единице объемов основной и отсосанной частей газов. С основной частью газов в дымовую трубу сбрасывается около 20°/о массы твердых частиц, а с отсосанной частью направляются в золоуловитель и далее в дымовую трубу около 80% твердых частиц. Котел в течение суток работает с переменной нагрузкой. Один из вариантов суточного графика работы котла представлен на фиг. 2. Нри работе котла на сниженных нагрузках снижается расход топлива и соответственно снижается объем дымовых газов. Это, в свою очередь, приводит к падению скорости газов в золоуловителе. Если для электрофильтров или тканевых фильтров снижение скорости газов является благоприятным фактором и повыщает эффективность их работы, то для сухих инерционных аппаратов наоборот: снижение скорости газов снижает эффективность работы. Это является главным недостатком инерционных золоуловителей. В предлагаемой системе независимо от объема образующихся дымовых газов, регулируя степень отсоса, можно поддерживать разницу скоростей газов на выходе из конфузора и на входе в отверстия коллектора на уровне 15 м/с, а в золоуловитель постоянно направлять оптимальное количество газов. Этим обуславливается выбор соотнощения площадей проходных сечений конфузора и коллектора. Если площадь сечений диффузора и коллектор-а соответственно F.J и объе.м газов, проходящих через них - Qj и скорость газов w и Wj, то . Как указывалось, отсасывается приблизительно 30% газов, т. е. ,3Qj. Скорости газов поддерживаются соответственно Wj 30 м/с, Wj 15 м/с или w, 25 м/с; w, 10 м/с, отсюда следует - - О 6 И1И ТГ О П t м/ - 1 zitilfl ЖL о 8 1 u,-o,-w,- Увеличение скорости газов выше 50 м/с приводит к необоснованному увеличению расхода электроэнергии из-за резкого возрастания сопротивления конфузоров. Снижение скорости газов ниже 10 .м/с приводит к уменьшению объема отсасываемых газов, снижению скорости газов в золоуловителе ниже оптимальной и, как следствие, к уменьшению КПД золоулавливания. В таблице представлены результаты расчета количества твердых выбросов, поступающих за сутки в атмосферу при работе мазутного котла ТГМП-314А блока 300 МВт. Часовой расход мазута В, - 72 т. Зольность мазута А - 0,07%. Количество горючих в уносе Гун 50% (при работе котла с коэффициентом избытка воздухаоСт - 1,025). Это означает что нри полной нагрузке котла из него выносится М.н В„ А 100/Гун 100 кг/ч. При работе котла на сниженных нагрузках из-за ухудшения качества сжигания топлива содержание горючих в уносе суш,ественно возрастает. Экспериментально доказано, что при работе мазутного котла с нагрузкой 75% от Дцом запыленность газов увеличивается в 1,5 раза, а при Д 50% от Дцом - в 2 раза. Это положение учтено при расчете выбросов твердых частиц из котла.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЛЕТУЧЕЙ ЗОЛЫ ИЗ КОТЛА, содержащее газоход, механический золоуловитель, и дымосос, отличающееся тем, что, с целью уменьшения выбросов твердых частиц при сжигании жидкого топлива, газоход снабжен последовательно установленными конфузорами и коллектором для отвода газа с повышенной концентрацией твердых частиц, присоединенным к золоуловителю, нричем суммарная площадь проходного сечения коллектора составляет 0,6-0,8 суммарной площади проходных сечений конфузоров.

Нагрузка котла, % Количество часов работыКоличество выбросов Hj., из котла, кг Эффективность золоулавливания , % Количество выбросов в атмосферу: Мт.ч. (1- 7 ) г кг Мт.ч Пре Эффективность золоулавливания, % Количество выбросов в атмосферу: (1- ), кг

Из таблицы видно, что в одном случае выброс твердых частиц составляет ЕМц 980 кг, а в другом ZM;. -882 кг, т.е. на 11% меньше. Это объясняется тем, что в реальных условиях количество твердых выбросов от котлов, оборудованных инерционными золоуловителями, определяется не максимальной а среднеэксплуатационной величиной КПД золоулавливания.

Предложенное устройство позволяет повысить среднеэксплуатационный КПД золоулавливания, обеспечивает возможность утилизации за счет этого дополнительного количества твердых продуктов сгорания мазута, в которых содержится до 40% ценного сырья - пятиокиси ванадия (стоимость ванадия 3 руб. за 1 кг); устройство И

позволяет также уменьшить расходы на электроэнергию.

В предложенном устройстве только часть газов очишается в золоуловителе, имеюшем сопротивление около 100 мм, в. ст., в то время как в известных устройствах очистке подвергается весь объем газов.

Сопротивление дополнительного устройства (конфузор и коллектор для отвода части газов) составляет около 20 мм. в. ст.

В предлагаемом устройстве повьппается также надежность работы котла.

Золоуловители, установленные на ухоДЯШ.ИХ газах () мазутных котлов. 1000450 е устройство 200180 ое устройство