CC BY
13
М. Ф. Скачко и В. Н. Ужов
Новые отечественные аппараты для борьбы с загрязнением атмосферного воздуха
Основными и наиболее мощными источниками загрязнения атмосферного воздуха в Москве являются крупные теплоэлектроцентрали, работающие на пылевидном топливе. При современных методах сжигания топлива большая часть золы выносится из котельного агрегата вместе с дымовыми газами. Практика показывает, что при пылевидном сжигании топлива количество золы, уносимое из топки котла дымовыми газами, составляет: при сжигании антрацита до 90% от количества всей образующейся в топке золы; при сжигании каменных и бурых углей — 80—90%; при сжигании в топках с жидким шлакоудалением — 50—60%. Кроме золы, в дымовых газах зачастую содержатся недогоревшие частицы угля.
Количество золы в дымовых газах, образующихся при сжигании топлива, равно: для подмосковного угля—38 г/м3, угля АШ—20,2 г/м\ тощего донецкого—15 г/м3 '.
Как правило, московские электростанции пмеют по нескольку крупных котлоагрегатов, выбрасывающих в атмосферу большое количество дымовых газов в час. Чтобы составить представление о количестве золы, выбрасываемой в атмосферу с дымовыми газами, можно указать, что, например, один котлоаг регат с паропроизводительностью в 160—200 т пара в час способен выбросить в атмосферу с дымовыми газами при отсутствии специальных золоулавливающих установок ежесуточно от 100 до 300 т золы (в зависимости от сорта угля, типа топок и конфигурации и длины газопроводов).
Выбрасываемая в атмосферный воздух зола загрязняет окружающую местность и приносит значительный ущерб народному хозяйству.
Зола вредна и для самой электростанции. При наличии золы в дымовых газах сильно изнашиваются поверхности нагрева котлоагрегатов, а также роторов и кожухов дымососов (из-за истирания золой металлических частей). В ряде случаев летучая зола, осаждающаяся на высоковольтных изоляторах, вызывает аварии на открытых электрических подстанциях и высоковольтных линиях электропередач.
Сложность очистки дымовых газов, выбрасываемых электростанциями в атмосферу, заключается в весьма больших количествах газов, которые необходимо очищать, в большой запыленности этих газов и высокой дисперсности частиц золы.
Применявшиеся в недалеком прошлом типы золоулавливающих аппаратов, относящиеся к классу инерционных (механических)—циклоны, мультициклоны, жалюзийные решетки и др., обеспечившие очистку газов от золы в пределах 75—80%, не смогли удовлетворить санитарно-гигиеническим требованиям. Оказываются недостаточно эффективными даже типовые сотовые электрофильтры треста «Газоочистка», обеспечивающие очистку дымовых газов от золы на 90—92%.
В Советском Союзе разработаны и применяются в настоящее время оригинальные высокоэффективные комбинированные золоулавливающие аппараты конструкции треста «Газоочистка». Эти аппараты представляют собой комбинацию батарейного циклона (мультициклона) и вертикального пластинчатого электрофильтра с карманными осадительными электродами, заключенными в общий корпус. В этом
1 3 а л о г и н Н. Г. и Шухер С. М., Очистка дымовых газов, Госэнергоиздат,
1948
аппарате дымовые газы проходят две ступени очистки: сначала подвергаются очистке в батарейном циклоне, где улавливаются наиболее крупные частицы золы и недожог, а затем доочищаются в электрофильтр»4, в котором улавливаются оставшиеся в газах мелкие частицы золы.
Комбинированный золоуловитель испытан при работе котла на тощем донецком угле. Процесс топки во время снятия показателей золоуловителя характеризовался значительной неравномерностью, отражавшейся на количестве дымовых газов и содержании горючих в уносе. Запыленность дымовых газов перед золоуловителем была в пределах 11 —18 г/м3. Содержание горючих в уносе колебалось в пределах 10—20% и в среднем составляло 12%. Снятие показателей золоуловителя производилось в- нормальных эксплоатационных условиях через один месяц после его чистки.
Состояние электрофильтров, в частности, состояние коронирующей системы, было не совсем удовлетворительное из-за недостаточной центровки электродов.
Технологические и электрические параметры, характеризующие работу золоуловителя во время снятия показателей, приведены в табл. !.
Таблица 1. Эксплоатационная характеристика золоуловителя
Наименование Единица измерения Фактический показатель | Проектная норма
Скорость газа в электрическом поле . . . м/сек 0,9-2,0 1,82
Температура газов на входе в золоуловитель ................ градус 170— 180 180-210
Гидравлическое сопротивление батарейного циклона ............. мм водяного столба 38 49
Гидравлическое сопротивление всего золо- То же 50-70 57,4
Степснь очистки газов в батарейном циклоне ................. % 76,6 —
Степень очистки газов в электрофильтре % 95.7 —
Общая степень очистки газов в золоуловителе ................ °/о 88 97
Пыль, уловленная золоуловителем в период снятия показателей, имела следующий фракционный состав (табл. 2).
Расход электроэнергии на очистку газов складывается из следующих показателей на 1 ООО нм3 дымовых газов, приведенных к температуре 0°С и к давлению 760 мм ртутного столба на входе в золоуловитель, собственно на работу электрофильтра—0,193 квт/ч; «а преодоление гидравлического сопротивления аппарата — 0,44; на транспортировку 15% подсосанного воздуха — 0,4; всего 1,033 квт/ч.
Комбинация из батарейного циклона, установленного в качестве первой ступени очистки, и электрофильтра, установленного в качестве второй ступени очистки, целесообразна в тех случаях, когда в дымовых газах содержится, кроме золы, значительное количество недожога (например, при сжигании тощих углей). В этом случае в батарейном цикло-
Таблица 2 Фракционный состав пыли, уловленной золоуловителем
Размер частиц (в ц) Процентное содержание частиц в уносе, уловленном
батарейным циклоном электрофильтром
0-6 2,8 20,1
6-10 10,9 17,4
10-15 6,6 12,0
15-20 13,9 10.6
20-30 12.9 12,4
30-40 15.6 12,2
40-60 17,5 8,5
60-90 12,3 4,2
больше 90 7.5 2.6
не улавливается обычно весь недожог и частицы золы размером более 20—30 |1, а в электрофильтре — зола более мелких фракций. Общая степень очистки газа получается весьма высокой. Некоторым недостатком такого комбинированного зол оул а вливающего аппарата является значительное гидравлическое сопротивление, на преодоление которого расходуется около 70% всей электрической энергии, затрачиваемой на очистку дымовых газов.
В целях снижения эксплоатационных затрат в тех случаях, когда в дымовых газах отсутствует недожог, в частности, при работе котло-агрегатов на подмосковном угле, трест «Газоочистка» разработал специальные многопольные электрофильтры. Эти электрофильтры имеют несколько расположенных последовательно по ходу газа электрических полей (отдельных электрофильтров), скомпанованных в общем корпусе.
К ним относится двухпольный горизонтальный электрофильтр типа ДГП-35 с карманными осадительными электродами и непрерывным встряхиванием. Этот электрофильтр представляет собой стальную сварную камеру, разделенную глухой стенкой на две секции. Дымовые газы подвергаются очистке, проходя последовательно через два электрических поля, каждое из которых имеет самостоятельное электрическое питание.
Этот тип аппарата испытан на одной из электростанций, работающей на отходах углеобогащения с большим содержанием золы.
Содержание золы в дымовых газах, поступающих в электрофильтр, составляло около 30 г/м3. Снятие показателей золоуловителя производилось в нормальных эксплоатационных условиях при частично недействующих механизмах встряхивания.
Технологические и электрические параметры, характеризующие работу золоуловителя во время снятия показателей, приведены в табл. 3.
Микроскопический анализ золы, взятой из бункера обоих полей электрофильтра, показал, что в первом пеле улавливаются в основном частицы золы размером крупнее 15 («., а во втором поле — частицы размером менее 15 р. Разница во фракционном составе золы, улавливаемой первым и вторым полем электрофильтра, заметна на глаз.
Расход электроэнергии на очистку газов складывается из следующих показателей на 1 ООО нм3 дымовых газов, приведенных к температу-
2.4
Наименование Единица измерения Фактический показатель Проектная норма
Скорость газов в электрическом поле . . м/сек. 1,9—2,14 1,8-2,0
Температура газов на входе в золоуловитель ............... . градус 200 180
Гидравлическое сопротивление золоуловителя . .'.............. мм водяного столба 5—7 7
Степень очистки газов в золоуловителе °/о 95 92-95
ре 0°С и к давлению 760 мм ртутного столба на входе в золоуловитель: собственно на работу электрофильтра — 0,193 квт/ч, на преодоление гидравлического сопротивления — 0,066, на транспортировку 5% подсосанного воздуха — 0,427; всего 0,686 квт/ч.
Как следует из приведенных цифр, расход электроэнергии на очистку дымовых газов при применении двухпольного электрофильтра примерно на 34% меньше, чем при применении комбинированного золоуловителя при несколько меньшей степени очистки газов.
Для одной из московских теплоэлектроцентралей трест «Газоочистка» сконструировал трехпольный горизонтальный электрофильтр. Дымовые газы в этом аппарате будут очищаться от золы в трех последовательно расположенных полях. Степень очистки газов в этом аппарате будет близка к 100%. Другими словами, зола, содержащаяся в дымовых газах, будет улавливаться практически полностью.
Быстрейшее внедрение новых отечественных золоулавливающих аппаратов на всех теплоэлектроцентралях Москвы приведет к ликвидации основных источников загрязнения атмосферного воздуха золой и сделает столицу нашей Родины еще более благоустроенной.
<г тйг *
Р. Г. Лейтес
Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий (НСП 101-51)
Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства пересмотрел при участии Министерства здравоохранения СССР санитарные нормы и правила проектирования промышленных предприятий ГОСТ 1324-47. В новых нормах—НСП 101-51, утвержденных Советом Министров СССР 6.1.1951 г. учтены последние достижения гигиенической науки, успехи социалистической техники, а также опыт применения ГОСТ 1327-47. В соответствии с этим в новые санитарные нормы внесены существенные изменения и дополнения, которые в своей совокупности обеспечивают дальнейшее улучшение условий труда на произ-
1 Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий, Стройиздат,
1951.
