Установка для очистки дымовых газов парогенератора от сернистого ангидрида Советский патент 1982 года по МПК B01D53/50 B01D53/75 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки дымовых газов на теплоэлектростанциях от сернистого ангидрида и летучей золы с получением в качестве побочного продукта серной кислоты

Известна установка для очистки дымовых газов парогенератора от сернистого ангидрида, содержащая последовательно расположенные мех ;нический фильтр, электрофильтр, каталитический конвертор, воздухоподогреватель, электростатический сборник серной кислоты и дымовую трубу. Дымовые газы после парогенератора проходят механический фильтр и электрофильтр, в которых осуществляется очистка дымовых газов от золы. Очищенные дымовые газы поступают в каталитический конвертор, в котором осуществляется каталитическое окисление сернистого ангидрида до серного, причем дымовые газы на входе и

выходе из конвертора имеют температуру, близкую к температуре каталитической реакции. При использовании ванадиевого катализатора указанная температура равна iSO-SOO C.Далее дымовые газы направляют в воздухоподогреватель, в котором они охлаждаются, одновременно нагревая воздух, поступающий в парогенератор.При таком охлаждении отходящих дымовых газов происходит частичная конденсация содержащейся в них влаги и растворение в ней некоторого .количества серного ангидрида с образованием туманообразной серной кислоты. Часть образовавшейся серной кислоты стекает с поверхностей теплообмена и отводится из установки. Остальная масть осаждается в электростатическом сборнике при поступлении в него-дымовых газов и также отводится из установки. Затем дымовые газы выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу tn. 39 Недостатком известной установки является низкаяэффективность очист ки дымовых газов от сернистого ангидрида. Это обусловлено тем, что золоулавливание в механическом филь ре и электрофильтре происходит при высокой температуре, близкой к температуре реакции в каталитическом конверторе, вследствие чего десорбция сернистого ангидрида из частиц золы затруднена и унос соединений серы в золоотвалы высокий. Кроме то го, при указанной температуре умень шается изолирующая способность изоляторов в электрчОфильтрс , из-за чего вероятность Г|Опадан:ия золы в каталитическом конверторе на каталити ческую поверхносгь возврастает,осо бенно при высокой зольности сжигаемого топлива. В этом случае нарушают ся необходимые физико-химические сво ства каталитической поверхности, что также приводит к уменьшению эффектив ности о 1истки дымовых газов от г;ерни того ангидрида. Цель изобретения - повышение эффективности с)-1истки дымовых газов от сернистого ангидрида. Указанная цель достигается тем, что в установке, содержащей последовательно располсчженные мехГэнический фильтр, электрофильтр.каталитиче кий конвертор, воздухоподогреватель электростатический сборник серьой кислотьи и дымовую трубу, конвертор выполнен в виде совмещенных каталитической и теплос бменной частей., при чем теплообменная масть связана с парогенератором и за ней последовательно располо : ены экономайзер и во духопс догревател ь , а каталитическа часть связана на входе с электрофильтром, а на выходе - с воздухопо догревателем. Кроме того, конвертор выполняем в виде кожухотрубного устройства, содержащего корпус , уствновле -ные в корпусе трубные решетки, трубы с нанесеннь1ми на мх наружнс й поверхн ти катализатором, паи/убки для ввод и вывода греюи1их и нагреваемых газов, причем рабомеГ полостью каталитической -ччсги устроГн тва является межтру /ног I lLf lCтpч нc т Bti, а рабочей полостью теппообгтемнстй части - внут ритру(5но;- пр- : рля; т вс . На ф-п. схематически изображен устаиоркл ИМЯ ((НИ дымовых газов парогенератора от сернистого ангидрида; на фиг, 2 - KOHBiepTop, общий вид; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 2. Предлагаемая установка содержит парогенератор I, соединеннь1Й с ним каталитический конвертор 2, экономайзер 3, установленный за каталитическим -конвертором 2, последовательно соединенные воздухоподогреватели 4, механический фильтр 5; установленный за , воздухоподогревателем k, электрс)фильтр 6, электростатический сборник 7 серной кислоты, дымовую трубу 8, вентилятор 9, Установка работает следующим образом . Дымовые газы после парогенератора 1 поступают в теплооб;-,енную часть конвертора 2, где нагревают каталитическую часть конвертора до температуры, близкой к температуре каталитической реакции, например при применении ванадиевого катализатора до 450-500 С. Затем дымовые газы, охлаждаясь в экономайзере 3 и воздухоподогревателе 4 до 110-170 С, поступают через механический фильтр 5 и электрофильтр 6, в KOTOpbix осуществляется очистка дымовых от золы, в каталитическую часть конвертора 2, где происходит каталитическое окисление сернистого ангидрида в серный. Далее дымовые газь; охлаждаются в воздухоподогревателе , одновременно нагревая воздух, п:,стугаюу1Ий в парогенератор 1. При таком охлаждении дымовых газов происходит час- ичная конденсация содерн(ащейс;я в них влаги и растворение в ней c€tpHO-o ангидрида с образованием тумаьюобраз -ой серной кислоты. Часть образовавшейся серной кислоты стекает с поверхностей теплообмена и ОТВОДИТСЯ из установки, Остальная t-iacTb. осс1ждаясь в электростатическомсборнике 7 сернюй кислоты, также отводитс.я из установки. Затем дьгмовые газы Е;ыСрась1ваются в атмосферу через дымсвую трубу 8.Для горения топлива в топочной камере (нафиг. 1 не обозна|-|ена) парогенератооа 1 воздух подается в нее вентилятором 9 через воздухоподогреватели , в которых происходит его на;- рев дымовыми газами. На фиг. 2 изображен возможный вариант каталитического конвертора, применяемого в установке для очистки дымовых газов парогенератора от сер59нистого ангидрида. Конвертор выпол-. нен в виде кожухотрубного устройства, содержащего корпус 10, установленные в корпусе 10 трубные решетки 11, трубы 12 с нанесенным на их наружной поверхности катализатором 13, патрубки для ввода И и вывода 15 греющих и нагреваемых дымовых газов. Устройство работает следующим образом. Дымовые газы с температурой 450500°С через патрубок ввода из парогенератора 1 поступают в теплообменную часть конвертора 2 (внутритрубное пространство), нагревают тру бы 12 с катализатором 13 и выходят через патрубок 15 вывода. Дымовые газы с температурой 110170°С через патрубок 1 ввода из электрофильтра 6 поступают в каталит ческую часть конвертора 2 {межтрубно пространство), нагреваются на трубах 12 с катализатором 13 до температуры каталитического окисления (450-500 С На катализаторе 13 происходит каталитическое окисление сернистого ангидрида в серный. Затем дымовые газы выходят через патрубок 15 вывода в воздухоподогреватель , Трубчатая часть конвертора 2 непрерывно поворачивается вокруг своей вертикальной оси вращения, ито исключает, возможность оседания золы на поверхности катализатора. В предлагаемой установке повышает ся эффективность очистки дымовых газов от сернистого ангидрида за счет того, что золоулавливание происходит при низкой температуре дымовых газов Формула изобретения 1.Установка для очистки дымовых газов парогенератора от сернистого ангидрида, содержащая последовательно расположенные механический фильтр, электрофильтр, каталитический конвер тор, воздухоподогреватель, электростатический сборник серной кислоты и дымовую трубу, отличающаяся тем, что, с целью повышения, эффективности очистки дымовых газов от сернистого ангидрида, конвертор выполнен в виде совмещенных каталитической и теплообменной частей, причем теплообменная часть связана с парогенератором и за ней последовательно расположены экономайзер и воздухоподогреватель, а каталитическая часть связана на входе с электрофильтром, а на выходе - с воздухоподогревателем. 2.Установка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что конвертор выполнен в виде кожухотрубного устройства, содержащего корпус, установленные в корпусе трубные решетки, трубы с нанесенным на их наружной поверхности катализатором, патрубки для ввода и вывода греющих и нагреваемых дымовых газов, причем рабочей полостью каталитической части устройства является межтрубное пространство, а рабочей полостью теплообменной части внутритрубное пространство. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Балашов Ю.В. О расчете прогре-, ва элементов теплосилового оборудования. Теплоэнергетика, 1965,N°8, с. 89-90(прототип).