Золоуловитель: применение, принцип работы, мокрые и сухие золоуловители, характеристики и монтаж

Похожие темы:

Процесс сгорания топлива в котельных агрегатах для подачи тепла потребителю или для производственных нужд сопровождается появлением побочного продукта в виде твердых частиц (золы и шлака). Данные включения в составе горячего дымового газа выбрасываются в окружающую среду, причиняя ей и здоровью человека значительный урон. Чтобы избежать таких негативных последствий, на котельных и предприятиях используются сухие или мокрые золоуловители, которые очищают отходящие от агрегатов горячие дымовые газы. Неудовлетворительная работа золоуловителей или их отсутствие приведут к страшным экологическим последствиям и штрафам со стороны контролирующих органов.

Золоуловитель представляет собой техническую установку горизонтального циклического действия. Ее назначение заключается в инерционной очистке гозовоздушного потока, отходящего от водогрейного котла или иного оборудования. По принципу действия различаются следующие виды золоуловителей:

• механические инерционные сухие;
• механические инерционные мокрые.

Принцип работы золоуловителей сухого типа действия заключается в отделении продуктов сгорания от газовоздушного потока под воздействием инерционных сил. Механический базис таких установок не позволяет воздействовать на химический состав очищаемого потока.

Принцип действия жидкостных установок состоит в прохождении очищаемого потока сквозь жидкостную преграду. В зависимости от разновидности абсорбера она может быть представлена микроаэрозолем, пенным слоем, жидкостной пленкой или кипящим слоем.

Установки мокрого типа способны очистить газовоздушную смесь от зольных включений на 95-97%. Такое оборудование характеризуется тем, что помимо улавливания загрязнителя в нем происходят химические реакции поглощения оксидов серы и углерода из газовоздушной смеси. Но следует иметь в виду, что сера поглощается недостаточно интенсивно, поэтому рассчитывать на эффективную очистку от данного загрязнителя не нужно.

Мокрые золоуловители показывают достаточно высокую очистку при достаточно невысокой стоимости. Их просто обслуживать, они не займут много места и требуют незначительных эксплуатационных расходов. Такое оборудование используется как самостоятельный аппарат.

Сухие золоуловители представлены несколькими классами установок, самыми популярными среди которых считается оборудование циклонного и жалюзийного типа. На котлах с небольшой и средней мощностью зачастую используются рукавный фильтры и батарейные циклоны, включающие в себя несколько циклонных установок небольшого диаметра. Степень очистки от зольных включений в батарейном циклоне достигает 75-85%. На котельных установках большей мощности используются жалюзийные пылеуловители.

Существует несколько типов золоуловителей, в которых очистка газа осуществляется жидкостным компонентом:

• скрубберы (насадочные, полые, тарельчатые, барботажные);
• золоуловитель пруткового типа;
• трубы Вентури.

Разновидность скрубберов определяется конструктивными особенностями и принципами очистки газовоздушного потока. Полые, тарельчатые и насадочные установки характеризуются тем, что улавливание зольных частиц осуществляется внутренними поверхностями корпуса. Твердые частицы загрязнителя из поступающего в установку воздушного потока прилипают к поверхности мокрых элементов, а затем водой смываются в специальный приемник или шламоотвод.

Высокие показатели очистки показывают ударно-инерционные золоуловители. Загрязненный газовоздушный поток контактирует с жидкостью за счет удара о ее поверхность. Далее смесь проходит через большое количество каналов, отличающихся по сечению и конфигурации, либо сразу направляется в сепаратор.

В установках барботажного типа вода поступает в корпус посредством форсунок. Распыление воды осуществляется в направлении, противоположном движению загрязненного воздушного потока. Твердые вторичные включения связываются мелкими каплями влаги и опадают в нижний отдел корпуса, а затем выводятся через шламоотвод. Жидкость, с учетом конструктивных особенностей установки, может распыляться форсунками в разных направлениях относительно направления перемещения газовоздушного потока.

Мокрый золоуловитель пруткового типа является одной из разновидностей центробежных скрубберов. Их конструктивной особенностью считается наличие во входном патрубке решетки из пучков труб (прутков), установленных на пути движения загрязненного потока. Прутковая решетка, непрерывно орошаемая водой, улавливает подавляющую часть вторичных включений из потока, и является первой ступенью очистки. Установки данного типа используются для улавливания больших объемов золы. По габаритам эти аппараты гораздо больше центробежных скрубберов — внутренний диаметр корпуса достигает 5 метров и более. Показатели очистки могут варьироваться в пределах от 90 до 96%.

Мокрый золоуловитель с трубой Вентури состоит из двух конусообразных частей, которые соединяются зауженными фрагментами. Газовоздушная смесь с вторичными включениями из верхнего отдела трубы подается в нижний, встречаясь с потоком воды в зауженной горловине. Очистка воздушного потока в трубе Вентури осуществляется по закону Бернулли. Он заключается в следующем: скорость движения потока увеличивается по мере уменьшения диаметра трубы и доходит до своих пиковых показателей в самой зауженной части горловины. За счет большой скорости потока вода разделяется на мельчайшие капли, которые улавливают загрязнитель и спадают в нижний сегмент корпуса. Далее, под действием водного потока, загрязнитель направляется в шламоотвод. Труба Вентури способна избавить газовоздушный поток от зольных и иных включений на 99%.

Наиболее широкое применение установки Вентури получили в энергетике, металлургии, на ЦБЗ и заводах по производству сыпучих смесей для строительства. Важнейшим минусом такого золоуловителя считается возможный износ внутренней части камеры в период использования установки, если не предусмотрены износостойкие материалы при изготовлении. Также минусы золоуловителей заключаются в трудностях эксплуатации при отрицательных температурах, особенно в условиях улицы, и наличии шламопровода.

Данная группа воздухоочистных сооружений представлена жалюзийными золоуловителями, различного типа циклонами, рукавными фильтрами и электрофильтрами, пылеосадительными камерами. Существенный сегмент в этой категории занимают циклоны, что объясняется их эффективностью и демократичной стоимостью.

Принцип работы золоуловителей данного типа состоит в том, что запыленной газовоздушной смеси, подаваемой из патрубка в корпус, придается вихревое движение, направленное в нижнюю часть установки, и в бункер. За счет действия центробежных сил зольные включения отлетают к стенкам корпуса. Далее загрязнитель, подхваченный вторичным потоком, направляется в нижнюю часть корпуса и в бункер-накопитель, в котором направление воздушного потока меняется на противоположное. В итоге частицы загрязнителя опадают вниз, а очищенный воздушный поток отводится через патрубок.

Золоуловитель циклон показывает высокую результативность при очистке потока от крупнодисперсных включений от 10 мкм. У нас вы можете купить золоуловитель циклонного типа с прямоточной, циклической или конической конструкцией. Результаты пылеулавливания прямо пропорциональны скорости движения загрязненного потока и обратно пропорциональны сечению камеры. По этой причине большую эффективность очистки показывает малогабаритный циклонный золоуловитель с низкой динамикой воздушного потока. А сильное увеличения скорости потока провоцирует рост гидравлического сопротивления, что еще больше ухудшает показатели очистки в циклонах больших размеров.

Принцип действия тканевых рукавов заключается в пропускании загрязненного воздушного потока через пористый материал с перегородками. Зольные включения, дисперсность которых превышает размеры отверстий, оседают на поверхности рукавов, а очищенные поток направляется дальше.

Рукавные золоуловители могут комплектоваться различными видами перегородок:
1. Слоистыми, которые считаются самой простой и дешевой системой, включающей в себя один или несколько слоев гальки либо иного материала зернистой структуры. Показатели эффективности достигают 99%.
2. Гибкими, которые могут быть представлены текстилем, пенополиуретаном, войлоком и иными материалами. Такие перегородки показывают высокую эффективность при тонкой очистке. Среди недостатков можно выделить недостаточную прочность и термостойкость.
3. Полужесткими, которые представлены вязаными сетками либо прессованными спиралями из стальной, медной, бронзовой проволоки. Такие перегородки устойчивы к высоким температурам и агрессивным средам.
4. Жесткими, которые включают в себя рукавные фильтры на керамической, металлической, стекловолокнистой либо иной основе из нетканых термостойких материалов.

Рукавный золоуловитель состоит из металлического корпуса, во внутренней части которого установлены перемычки, образующие отсеки. В них обустроены фильтровальные рукава. В нижней части корпуса имеется бункер, через который выгружаются отходы.

Данный вид пылеуловителей считается разновидностью установок рукавного типа. У нас вы можете купить жалюзийные золоуловители из нескольких модулей. Принцип их работы состоит в том, что на входе в камеру загрязненная газовоздушная смесь сталкивается с жалюзийными решетками. Их функционал заключается в следующем:

• удержании крупно- и среднедисперсных зольных частиц;
• равномерном распределении загрязненного потока по камере;
• охлаждении горячих газов либо парообразных отходов.

Более крупные частицы после удара о металлическую преграду теряют кинетическую энергию и осыпаются в воронку бункера. Это существенно снижает нагрузку на фильтровальные элементы: материал рукавов меньше забивается, то есть, их регенерация проводится реже. Благодаря равномерному распределению потока снижается нагрузка на каждый рукав, уменьшается его износ, процесс регенерации проходит быстрее, так как зола не скапливается в одном месте.

Электрический золоуловитель котла показывает очень высокую эффективность очистки до 99,5%, при этом среди его недостатков можно выделить сложность конструкции и низкую скорость потока. Принцип работы установки заключается в притягивании частиц с противоположными зарядами друг к другу в ионизированной газовой среде. В корпусе установки имеются продольные каналы, в которых установлены осадительные и коронирующие электроды.

При прохождении запыленного воздуха через коронирующие электроды начинается его ионизация, появляется коронный разряд. Отрицательные частицы притягиваются к положительным осадительным электродам. Регенерация осуществляется посредством встряхивания или промывки электродов.

Большие габариты данного типа оборудования и низкая эффективность очистки ограничивают возможности его использования. Данные золоуловители для твердотопливных котлов, принцип работы которых заключается в очистке газа от зольных включений за счет низкой скорости его движения, подходят для предварительной грубой очистки потока. Его скорость настолько мала, что твердые частицы успевают оседать под действием собственной силы тяжести. Время оседания включений определяется высотой камеры: чем она меньше, тем быстрее загрязнитель опадает в нижнюю ее часть. Для увеличения поверхности осаждения и более равномерного распределения газовоздушной смеси во внутренней части камеры устанавливаются горизонтальные перегородки.

Установка золоуловителя осуществляется сразу за котлом. Также допускается эксплуатация аппарата вне помещения котельной под навесом при температуре окружающей среды от -60°С до +40°С. При этом золоуловитель для котельной покрывается теплоизоляционными материалами.

Золоуловители для твердотопливных котлов чаще всего представлены горизонтальными циклонами, которые работают по методу сухой инерционной очистки потока от зольных включений свыше 50 мкм. Эксплуатация допускается при температуре до 290°С. Для очистки от зольных включений котла могут использоваться и рукавные фильтры, в том числе циклонного вида. Реже применяются скрубберы и трубы Вентури.

Ответить на вопрос, какие золоуловители самые эффективные, однозначно нельзя. До начала проектирования системы газоочистки следует ознакомиться с конструктивными особенностями и учесть основные характеристики золоуловителей. Каждый тип установок рассчитан на определенные параметры эксплуатации. К таковым от носят:

• допустимую температуру уходящего потока;
• возможность использования вне помещения котельной;
• необходимость обустройства площадок обслуживания;
• возможность подачи необходимого количества воды для золоуловителей мокрого типа;
• систему транспортировки;
• использование золы;
• восприятие нагрузок от подходящего потока.

Технический паспорт и руководство по эксплуатации «Циклон золоуловитель ЦН-15-500-4УП» (скачать в формате PDF)

Технические характеристики вертикального циклона золоуловителя, предназначенного для сухой инерционной очистки запыленных газов и воздуха с максимальной температурой до 400˚С от твердых частиц не слипающейся золы и пыли с размером частиц более 5 мкм.

Подбирая нужные типы золоуловителей для заказчиков, наши специалисты делают наброски приемлемых схем воздухоочистки и проводят вариантные расчеты, что позволяет выбрать установку, оптимально подходящую по показателям эффективности очистки, затратам эксплуатационного и капитального характера, по комплектации и прочее.

Установка золоуловителя осуществляется перед дымососом по ходу движения дымового газа. Такая последовательность способствует уменьшению абразивного износа дымососов. Если используется двухуровневая система газоочистки, то дымосос может располагаться между золоуловителями.

Принимая решение о месте монтажа золоуловителя внутри помещения котельной либо снаружи, следует учитывать климатические особенности и тип устройства. Если планируется установка газоочистного оборудования сложной конфигурации, например, электрофильтра, следует рассматривать его эксплуатацию вне здания. С помощью специального шатра или кровли изоляторные коробки электрофильтров обеспечиваются защитой от атмосферных осадков, создаются комфортные условия для обслуживания установки. Предбункерная часть аппарата также защищается изоляционными материалами.

Показатели улавливания зольных включений аппаратами газоочистки могут меняться в зависимости от характеристик частиц и эксплуатационных параметров. Например, доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях мокрого типа, достигает 92-96%, в батарейных циклонах - 82-90%, в электрофильтрах – 96-99,9%.

Золоуловитель не приносит доходов, но имеется возможность использования уловленных отходов, что отчасти позволит компенсировать расходы на сооружение. По этой причине техноко-экономические расчеты осуществляются на основе сравнительных данных. Наши специалисты проводят сравнение оптимальной установки с аналогами по капитальным затратам, численности сотрудников, необходимых для обслуживания, производительности, затратам на эксплуатацию и прочее.

Рекомендации актуальны для модели золоуловителя типа циклон

У нас представлен обширный выбор воздухоочистного оборудования: мы сделаем все необходимые расчеты и изготовим золоуловитель ТЭЦ, для котельной или иного промышленного объекта. На нашем сайте вы сможете подобрать и приобрести золоуловитель котла на выгодных для вас условиях, мы предлагаем цены ниже рыночных на 20% и доставку по всей стране.

Мы предоставляем схемы подключения, технические паспорта, устройство золоуловителя, принципы работы, стоимость, комплектацию и дополнительное оборудование для каждой модели. Выберите нужное оборудование из каталога или закажите установку по индивидуальному ТЗ. Наши специалисты помогут выбрать подходящий золоуловитель, цена на который порадует вас, сделают расчет установки исходя из ваших производственных условий.