Experiență în reconstrucția scruberelor umede cu gaz pe bază de scrubere vortex
P.A. MISHCHENKO Consilier stiintific - A.P. BURDUKOV, Doctor în Științe Tehnice, Profesor Novosibirsk, Filiala Siberiană a Academiei Române de Științe S.S. Kutateladze
Pe exemplul reconstrucției cazanului TP-81 la CHPP-4 Novosibirsk, se ia în considerare posibilitatea înlocuirii casetelor cu tuburi emulgatoare cu module de scrubere vortex pentru a crește fiabilitatea și eficiența muncii.
În ingineria energiei termice, la arderea combustibilului pulverizat, este nevoie de curățarea gazelor de ardere din fracțiunile solide conținute în acestea. Conform metodei de curățare, dispozitivele de curățare cu gaze sunt împărțite în uscate și umede. În industria de energie termică internă, dispozitivele de curățare cu gaze umede sunt cele mai utilizate. În prezent, multe dintre dispozitivele de curățare umedă a gazelor de ardere care funcționează la instalațiile energetice Novosibirsk nu îndeplinesc cerințele moderne de protecție a mediului. Prin urmare, este necesară îmbunătățirea eficienței dispozitivelor existente prin reconstrucția acestora, precum și crearea unora noi, mai eficiente.
Scruberele umede pot oferi un nivel destul de ridicat de purificare a gazelor, comparabil cu dispozitive foarte eficiente precum filtrele cu saci și precipitatoarele electrostatice. Scruberele vortex se deosebesc de binecunoscutele scrubere umede cu gaz prin eficiența lor mai mare, rezistența hidraulică mai mică, dimensiunile mai mici și funcționarea stabilă atunci când debitele de gaz și lichid se modifică într-un interval larg. În funcție de scop și de condițiile de funcționare, scruberele vortex pot fi realizate într-o versiune unică, de grup sau cu baterie. Capacitatea lor de gaz poate fi de sute de mii de metri cubi pe oră, iar rezistența hidraulică a unei trepte de contact este de la 40 la 150 mm de apă. Vortex scrubere din cauza relativ mai micidimensiunile sunt convenabile de utilizat la reconstrucția instalațiilor de curățare a gazelor prin încorporarea lor în corpurile dispozitivelor instalate. Din 1999, Laboratorul de Probleme ecologice de inginerie termică și energetică desfășoară lucrări la reconstrucția unității de colectare a cenușii a cazanului TP-81 de la CHPP-4 Novosibirsk, timp în care casetele de emulgatori sunt înlocuite cu scrubere vortex.
Emulgatorul de baterie (BE) este capabil de purificare foarte eficientă a gazelor din fracțiuni solide. Unitatea de colectare a cenușii a cazanului TP-81, strada Nr. 9 din NTETs-4 este formată din 2 EB, proiectate pentru un debit total de gaz de 800 mii m 3 / h. Cu toate acestea, aparatul instalat a funcționat foarte instabil. Datorită distribuției neuniforme a gazelor prin tuburile de emulgator, doar unele dintre ele au funcționat în modul optim, restul au crescut treptat cu depozite solide, ceea ce a determinat o creștere a rezistenței hidraulice de la 150 la 250 mm de coloană de apă. și opriri forțate ale cazanului la fiecare două-trei săptămâni pentru a curăța casetele din fibră de sticlă ale BE. Eficiența dispozitivului nu a fost mai mare de 85%. Fenomenele descrise au făcut dificilă operarea dispozitivului și menținerea eficienței acestuia la un nivel ridicat.
Din acest motiv, s-a decis reconstrucția emulgatorului instalat pentru a crește eficiența și durabilitatea funcționării acestuia. Una dintre principalele cerințe ale reconstrucției este ca modernizarea emulgatorului să nu fie însoțită de o creștere a rezistenței hidraulice și de o creștere a consumului de apă pentru irigare. În plus, ținând cont de consumul de material și dimensiunile conductelor de gaz și ale eliminatorului de picături, este de dorit să le folosiți fără modificări semnificative.
Pe baza rezultatelor cercetării efectuate cu probe experimentale ale scruberului vortex la standul de laborator și la instalația pilot a NTETs-4, a fost elaborat proiectarea scrubberului vortex.modul pentru prima baterie a ZUU a cazanului nr. 9 NTETs-4. Cele 32 de module vortex fabricate au fost instalate în carcasa emulgatorului bateriei. Fabrica a trecut testele de producție și a fost pusă în funcțiune. Funcționarea bateriei reconstruite a fost însoțită de antrenarea moderată a picăturilor. Nu s-a observat o creștere a rezistenței hidraulice, lamele turbionarelor nu au fost acoperite cu depozite de cenuşă. Rezultatele măsurătorilor pentru determinarea eficienței dispozitivelor au arătat 94%. În timpul opririi cazanului, a fost examinată starea aeronavei. O inspecție vizuală a dispozitivelor a arătat că funcționarea bateriei a fost însoțită de o distribuție neuniformă a alimentării cu apă limpezită. Într-un număr de dispozitive, fundul a fost înfundat cu cenușă, drept urmare pulpa curgea prin spațiul interlame al turbitorului; în unele dispozitive, s-a observat uzura abrazivă a carcasei canalului de alimentare cu apă.
O serie de experimente efectuate au dat rezultate, conform cărora dispozitivele au fost finalizate pentru funcționarea ulterioară. Pentru a preveni înfundarea orificiului de evacuare a pulpei și pentru a reduce antrenarea picăturilor, se propune înlocuirea fundului plat al aparatului cu o versiune în formă de con. Pentru a evita uzura abrazivă a canalului de alimentare cu apă, în interiorul modulului vortex a fost introdusă o țeavă, astfel încât fluxul de gaz să nu intre în contact cu baza superioară a turbitorului.
Pentru a doua baterie a cazanului s-a decis instalarea a 8 module BC cu un debit de gaz de 50.000 m 3 /h. În comparație cu cele 32 de module ale primei baterii, acest lucru va elimina unele dintre dificultățile asociate cu distribuirea apei de irigare către dispozitive. În locul unui turbion conic cu unghi de deschidere în sus și având 24 de lame, este instalat un turbion cilindric cu 32 de lame. După cum arată rezultatele experimentelor, un turbion de acest tip contribuie la formarea unui strat mai stabil gaz-lichid la aproapeabsența completă a antrenării picăturilor într-o gamă largă de modificări ale debitului apei de irigare. Au fost, de asemenea, îmbunătățite și alte părți ale aeronavei. Pentru distribuția uniformă a apei prin turbion, a fost proiectată o unitate detașabilă, care va permite, dacă este necesar, curățarea canalului de distribuție a apei. În plus, prezența unei unități detașabile face posibilă rafinarea designului aeronavei pentru a crește eficiența și a elimina posibila antrenare excesivă a picăturilor. Noul design al fundului drenează pulpa sub o anumită presiune, ceea ce împiedică pătrunderea cenușii în aparat prin orificiile de scurgere. Pentru a crește eficiența aeronavei, designul bazei inferioare a vârtejului iese în aparat creând un inel, care contribuie la crearea unui strat mai gros de gaz-lichid. La ieșirea aparatului se ia în considerare posibilitatea instalării unui spinner, ceea ce face posibilă reducerea rezistenței hidraulice a scruberului cu 20-25%.