RU2132220C1

RU2132220C1 - Gas scrubber

Info

Publication number: RU2132220C1
Application number: RU98102566/25A
Authority: RU
Inventors: ков В.В. Пол; В.В. Поляков; В.В. Воронков; В.Л. Апасов; М.А. Грайвер; О.А. Викторов; А.М. Изместьев
Original assignee: Иркутская ТЭЦ-10
Priority date: 1998-02-13
Filing date: 1998-02-13
Publication date: 1999-06-27

Abstract

FIELD: power engineering, metallurgy, civil engineering and other industries for cleaning gases from dust. SUBSTANCE: device uses dust collecting apparatus with cylindrical housing and blade swirling device creating vortex along vertical axis of housing. Swirling device is arranged in aerodynamic cavity and is sprinkled with water. Water is delivered directly onto swirler blades from plate filled with water and provided with slots on edges. Ring deflector is installed in upper part of cavity under which row of flat-spray water feed nozzles is arranged. Device provides 99.5-99.9% cleaning of gases from dust at resistance to air flow of 1200-1300 Pa and specific consumption of reflux water of 0.1-0.15 l/nm³. Indicated characteristics are provided owing to high efficiency of water and gas distribution over swirler perimeter; recirculation of water (pulp) in swirler providing several-fold increase in active zone watering; washing of cleaned gases before drop trap by clean feed water; installation of high efficiency drop trap of hood-type with corner members arranged over screw line. EFFECT: enhanced efficiency of gas cleaning. 6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам мокрого пылеулавливания с применением водогазовой эмульсии и может быть использовано в энергетике, металлургии, стройиндустрии и других отраслях промышленности для очистки газовых выбросов от пыли. The invention relates to wet dust collecting devices using water-gas emulsion and can be used in energy, metallurgy, construction industry and other industries for cleaning gas emissions from dust.

Известны устройства для очистки газов, состоящие из корпуса, внутри которого расположены пенообразующие или образующие эмульсию элементы в виде решеток или завихрителей различного типа (Справочник по пыле- и золоулавливанию под редакцией Русанова А.А., Энергоиздат, 1983 г., 112 с.). Known devices for cleaning gases, consisting of a housing, inside which are foaming or forming an emulsion elements in the form of gratings or swirls of various types (Handbook on dust and ash collection, edited by A. Rusanov, Energoizdat, 1983, 112 pp.) .

Наиболее близким по технической сущности и достигнутому результату является устройство для очистки газов, описанное в журнале "Электрическое станции" 5 за 1997 год, состоящее из корпуса, выполненного на базе скруббера, входного и выходного патрубка ввода и вывода газов. В корпусе скруббера на кронштейнах установлен завихритель, являющийся инициатором эмульгирования и система подачи воды. Над ним в качестве каплеуловителя выполнен раскручиватель лопаточного типа, обеспечивающий осаждение брызг воды на корпусе скруббера. The closest in technical essence and the achieved result is a device for gas purification, described in the journal "Electrical stations" 5 for 1997, consisting of a housing made on the basis of a scrubber, inlet and outlet pipe for the input and output of gases. In the scrubber casing, a swirler is installed on the brackets, which is the initiator of emulsification and a water supply system. Above it, as a droplet eliminator, a spinner-type spinner is made, which ensures the deposition of water splashes on the scrubber body.

Недостатком аппаратов подобного типа является занос входных газоходов, снижение эффективности при уменьшении расхода газов, необходимость периодической промывки отдельных узлов, ограниченная возможность сокращения удельных расходов воды на орошение, высокое аэродинамическое сопротивление установки. A disadvantage of devices of this type is the drift of the inlet ducts, reduced efficiency while reducing gas consumption, the need for periodic washing of individual units, the limited ability to reduce the specific water consumption for irrigation, and the high aerodynamic resistance of the installation.

Не использованы полностью возможности дальнейшего повышения эффективности улавливания золы и диоксида серы в установках данного типа. The possibilities of further increasing the efficiency of collecting ash and sulfur dioxide in plants of this type have not been fully utilized.

На изготовление аппарата требуется значительное количество титана, что удорожает его стоимость. The manufacture of the apparatus requires a significant amount of titanium, which increases its cost.

Целью изобретения является дальнейшее повышение эффективности, надежности и удешевление процесса очистки газов от пыли. The aim of the invention is to further increase the efficiency, reliability and cost of the process of cleaning gases from dust.

Указанные цели достигаются путем (фиг. 1) :
- установки завихрителя в специальной нише (3) корпуса скруббера (1), что с одной стороны выравнивает поток газов по кольцу завихрителя и с другой стороны создает рециркуляцию воды в эмульсионную зону;
- равномерной раздачи воды из водораздающей тарелки через специальные прорези, расположенные по окружности в количестве, кратном числу лопаток;
- подачи воды через специальные плоскофакельные форсунки над зоной активного образования газоводной эмульсии, что дополнительно промывает газы и способствует осаждению загрязненных капель, вынесенных из зоны очистки газов; промывка газов покидающих золоуловитель чистой водой также снижает агрессивность брызгоуноса, имеющего pH в пределах 3 - 4 и тем самым улучшает условия работы газового тракта за установкой.These goals are achieved by (Fig. 1):
- installation of the swirl in a special niche (3) of the scrubber body (1), which, on the one hand, evens out the gas flow along the swirl ring and, on the other hand, creates water recirculation to the emulsion zone;
- uniform distribution of water from the water-distributing plate through special slots located around the circumference in an amount multiple of the number of blades;
- water supply through special flat-spray nozzles above the zone of active formation of a gas-water emulsion, which additionally flushes the gases and contributes to the deposition of contaminated droplets discharged from the gas purification zone; washing the gases leaving the ash collector with clean water also reduces the aggressiveness of the spray nozzle, having a pH in the range of 3–4, and thereby improves the working conditions of the gas path behind the installation.

- применения высокоэффективного жалюзийного каплеуловителя шатрового типа с уголками, расположенными по винтовой линии. - the use of a high-performance tent-type louvre droplet eliminator with corners located along a helical line.

- установки козырька в зоне подсоединения входного газохода для предотвращения заноса в него капельной влаги, стекающей из вихревой зоны и отложения золы. - installation of a visor in the area of the inlet gas duct connection to prevent the introduction of droplet moisture draining into it from the vortex zone and ash deposition.

- применения эрлифтов для увеличения кратности орошения. - the use of airlifts to increase the frequency of irrigation.

На фиг. 1 схематически представлен вертикальный разрез предлагаемого пылеуловителя. На фиг. 2 и 3 представлен вид сбоку и сверху каплеуловителя (8). In FIG. 1 schematically shows a vertical section of the proposed dust collector. In FIG. 2 and 3 are a side view and a top view of a droplet eliminator (8).

Устройство состоит из цилиндрического корпуса (1), в качестве которого может быть использован скруббер существующей системы пылеулавливания. За входным газоходом (5), внутри корпуса установлен козырек (2) со стоком пульпы с него по оси скруббера, защищающий входной газоход от заноса золовыми отложениями. The device consists of a cylindrical body (1), which can be used as a scrubber of the existing dust collection system. Behind the inlet duct (5), a visor (2) is installed inside the housing with a pulp drain from it along the scrubber axis, which protects the inlet duct from drift with ash deposits.

В зоне установки завихрителя (4) из наклонных лопаток выполнена вихревая ниша (3), которая несет несколько функций:
- выравнивает поток газов и распределяет его равномерно по кольцу завихрителя;
- создает возможность выбрать оптимальную ширину и высоту завихривающих лопаток завихрителя (4) при неизменном диаметре корпуса (1);
- организует рециркуляцию воды в водораздающую тарелку (16) и повышает в несколько раз степень орошения вихревой зоны. С этой целью в верхней части вихревой ниши установлен кольцевой отражающий карниз (6), обеспечивающий возврат воды за счет насосного эффекта вращающегося эмульсионного слоя.In the installation zone of the swirler (4), vortex niche (3) is made of inclined blades, which carries several functions:
- evens out the gas flow and distributes it evenly along the swirl ring;
- creates the opportunity to choose the optimal width and height of the swirling blades of the swirl (4) with a constant diameter of the casing (1);
- organizes the recirculation of water into the water-distributing plate (16) and increases the degree of irrigation of the vortex zone several times. For this purpose, an annular reflective cornice (6) is installed in the upper part of the vortex niche, which ensures the return of water due to the pumping effect of the rotating emulsion layer.

В результате взаимодействия кольцевого газожидкостного потока с отражающим карнизом (6) образуется горизонтальный вихревой поток в виде вращающегося тора, что обеспечивает высокую степень очистки газов. As a result of the interaction of the annular gas-liquid flow with a reflective cornice (6), a horizontal vortex flow forms in the form of a rotating torus, which ensures a high degree of gas purification.

Подача воды непосредственно на лопатки завихрителя осуществляется посредством тарелки (16), заполненной водой, а по краям снабженной прорезями (15), число которых кратно числу лопаток. Water is supplied directly to the blades of the swirl by means of a plate (16) filled with water, and provided with slots (15) along the edges, the number of which is a multiple of the number of blades.

Над отражающим карнизом (6) расположен ряд плоскофакельных сопел (7) подпитки аппарата водой. Сплошная сетка капель чистой воды отсекает зону каплеуловителя от эмульгатора, что способствует осаждению капель грязной воды, выносимой из активной зоны и защищает каплеуловитель от заноса золой. Above the reflective cornice (6) is a series of plane-flare nozzles (7) for feeding the apparatus with water. A continuous network of pure water droplets cuts off the area of the droplet eliminator from the emulsifier, which contributes to the deposition of droplets of dirty water carried out from the active zone and protects the droplet eliminator from ash drift.

Каплеуловитель (8) выполнен шатровой конструкции с уголковыми лопатками, расположенными по винтовой линии конуса, а линия конуса уголков примыкает вплотную к вертикальным стенкам скруббера, что предотвращает вторичный каплеунос. Аэродинамическое сопротивление каплеуловителя не превышает 3-5 мм вод.ст. The droplet eliminator (8) is made of a tent construction with corner blades located along the helical line of the cone, and the line of the cone of the corners is adjacent to the vertical walls of the scrubber, which prevents secondary droplet drop. The aerodynamic resistance of the droplet eliminator does not exceed 3-5 mm water column

Высокая эффективность каплеуловителя позволяет заполнить активную зону мелкодисперсной влагой, что обеспечивает стабильно высокий коэффициент улавливания золы при сравнительно невысоком аэродинамическом сопротивлении активной зоны. The high efficiency of the droplet eliminator allows you to fill the active zone with finely divided moisture, which ensures a stable high coefficient of ash collection at a relatively low aerodynamic drag of the active zone.

За каплеуловителем расположен щиток (9), препятствующий выносу влаги по стенкам корпуса (1) и выходной газоход (10). Behind the droplet eliminator there is a shield (9), which prevents the transfer of moisture along the walls of the housing (1) and the outlet gas duct (10).

Уловленная зола в виде пульпы удаляется через гидрозатвор (14). Collected ash in the form of pulp is removed through a water trap (14).

По данным испытаний промышленной установки на котле ПК-24, достигнута эффективность улавливания золы 99,8-99,9% при выходной запыленности газов 40-70 мг/нм³ и входной запыленности газов 20-40 г/нм³ аэродинамическом сопротивлении аппарата - 120-150 мм вод.ст. Высокий массообмен вихревой зоны, а также дополнительная рециркуляция пульпы из ванны сбора (11) с помощью эрлифта (12) с подводом сжатого воздуха (13) позволяют улавливать от 10 до 25% и более диоксида серы, в зависимости от состава золы.According to tests of an industrial installation on a PK-24 boiler, ash collection efficiency of 99.8-99.9% was achieved with an output dust content of gases of 40-70 mg / nm ³ and an input dust content of gases of 20-40 g / nm ^{3, the} aerodynamic resistance of the apparatus was 120 -150 mm water column The high mass transfer of the vortex zone, as well as additional pulp recycling from the collection bath (11) with the help of an airlift (12) with a supply of compressed air (13) make it possible to capture from 10 to 25% or more sulfur dioxide, depending on the composition of the ash.

Claims

1. A device for cleaning gases from ash, containing a cylindrical body, inlet and outlet ducts, a swirl, a system for introducing water into the swirl in the form of a disk-shaped device filled with water, a droplet eliminator and a water trap for draining the pulp, characterized in that the body has an aerodynamic niche, in which is located swirl.

2. The device according to claim 1, characterized in that a reflective cornice is installed above the niche, forming a vortex flow in the form of a rotating torus.

3. The device according to claim 1, characterized in that as a droplet eliminator use a corner louvre droplet eliminator of the tent type with corners located along a helical line.

4. The device according to claim 1, characterized in that a visor with a length up to the axis of the housing is installed above the inlet duct.

5. The device according to claim 1, characterized in that the water inlet into the swirl is made through slots in the sides of the disk-shaped device, and directly in front of the droplet eliminator are flat-shaped nozzles for supplying make-up water.

6. The device according to claim 1, characterized in that the aerodynamic niche has a pulp collecting bath, which is connected via an airlift to the pulp recirculation line.