RU2556656C1 - Способ мокрой очистки дымовых газов от твердых и токсичных элементов - Google Patents
Способ мокрой очистки дымовых газов от твердых и токсичных элементов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2556656C1 RU2556656C1 RU2013155210/05A RU2013155210A RU2556656C1 RU 2556656 C1 RU2556656 C1 RU 2556656C1 RU 2013155210/05 A RU2013155210/05 A RU 2013155210/05A RU 2013155210 A RU2013155210 A RU 2013155210A RU 2556656 C1 RU2556656 C1 RU 2556656C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipes
- emulsifiers
- flow rate
- emulsifier
- flue gases
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии мокрой очистки дымовых газов от твердых, жидких и токсичных газообразных элементов. Способ мокрой очистки дымовых газов от твердых и токсичных элементов, в котором поток отходящих дымовых газов проходит через эмульгатор, выполненный в виде кассетной сборки из труб с расположенными в каждой трубе завихрителями дыма и системой подачи воды на стенку трубы, отличается тем, что эмульгаторы располагают в линии очистки последовательно, один для золоочистки, второй для абсорбции окислов серы, азота, третий для поглощения двуокиси углерода, где эмульгаторы выполнены в виде набора бесшовных труб из прочных износостойких сплавов титана с соотношением длины и диаметра 10-15, при скорости газового потока в пределах 8-10 м/с при удельном расходе воды 0,25-0,50 л/м3. Технический результат - повышение надежности работы эмульгатора. 5 ил.
Description
Изобретение относится к технологии мокрой очистки дымовых газов от твердых, жидких и токсичных газообразных элементов и может быть использовано в тепловой энергетике, металлургии, производственных котельных.
Известны на сегодня два направления мокрой очистки дымовых газов: с использованием труб Вентури со скрубберами [1-3] и аппаратов-эмульгаторов, за счет создания поля центробежных сил в закрученном газовом потоке [4-9]. Общий недостаток известных технических решений - нет объединяющей схемы основных параметров процесса для многокомпонентной очистки дымовых газов, а именно механических примесей, оксидов серы, азота, углерода.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ улавливания токсичных веществ из газообразных выбросов (патент РФ №2008075 от 28.02.1994 г.). При высоких показателях золоочистки прототип имеет ряд недостатков: отсутствует возможность очистки газа от окислов серы, азота, углерода; сложность изготовления эмульгирующих труб-насадок из базальтовой нити с пропиткой специальными смолами; заиливание труб-насадок, требующих регулярной отмывки.
Целью изобретения является осуществление в одной линии мокрой очистки дымовых газов от золы, окислов серы, азота, углерода при соблюдении безопасности и эксплуатационной надежности.
Поставленная цель достигается тем, что в способе мокрой очистки дымовых газов от твердых и токсичных элементов, в котором поток отходящих дымовых газов проходит через эмульгатор, выполненный в виде кассетной сборки из труб с расположенными в каждой трубе завихрителями дыма и системой подачи воды на стенку трубы, согласно изобретению эмульгаторы располагают в линии очистки последовательно, один для золоочистки, второй для абсорбции окислов серы, азота, третий для поглощения двуокиси углерода, где эмульгаторы выполнены в виде набора бесшовных труб из прочных износостойких сплавов титана с соотношением длины и диаметра 10-15, при скорости газового потока в пределах 8-10 м/с при удельном расходе воды 0,25-0,50 л/м3.
На фиг. 1 показана принципиальная схема реализации предлагаемого способа очистки дымовых газов с помощью эмульгатора универсального (ЭМУ), принцип работы которого основан на технологии массообмена в закрученном и орошаемом газовом потоке.
За последние десять лет опыт эксплуатации на ТЭЦ и ГРЭС трубчатых эмульгаторов показал их перспективность по золоочистке (до 99,6%), где применялись трубы из композитных стеклопластиковых и керамических материалов, а также из сварных труб, где применялся титановый сплав ВТ1-0. Например, Мироновская ТЭЦ Донецкой обл., Серовская ГРЭС, Нижне-Туринская ГРЭС, Верхнетагильская ГРЭС Екатеринбургской обл., Карагандинская ТЭЦ-3, Алмаатинская ТЭЦ-1, Казахстан.
Топливо для котлов - донецкий, челябинский, карагандинский, кузнецкий угли с содержанием серы до 3,5%.
Промышленная эксплуатация эмульгаторов, выявила ряд недостатков: большой износ трубчатых элементов, а в случае сварных титановых труб - их разрушение в силу перепада температур и вибрации; для труб из композитных и керамических материалов - отложение золы. В качестве устранения названных технических недостатков предлагается применять в эмульгаторах трубы бесшовные из прочных износостойких марок титана. Выбор конкретной марки титана определяется его прочностью, износостойкостью и при этом с достаточно высокими пластическими свойствами. Так как в работе эмульгатора трубы подвергаются циклическим нагрузкам из-за неравномерности скоростного режима дымового потока и температурного поля. В отечественной промышленности разработан достаточно широкий ассортимент титановых сплавов (см. ГОСТ 19807-91). Например, для потребностей химической и медицинской промышленности применяются сплавы титана - ВТ1-00, ВТ1-0, ПТ1М, в авиационной - ОТ4, ВТ5, ВТ6, ВТ8, в судостроительной - ПТ1М, ПТ7М, ПТ3В, ВТ3-1, ВТ14, в аэрокосмической - ВТ9, ВТ20, ВТ22. Все эти сплавы имеют свои особенности как по прочности, так и эксплуатационной надежности. Предел прочности у первой группы сплавов менее 5520 МПа, но высокая пластичность - относительное удлинение не менее 25%. У последней группы сплавов прочность более 1100 МПа, но низкая пластичность - не более 10%. При этом существенно дороже при их выплавке.
Наиболее целесообразно применять трубы в эмульгаторах из следующих марок сплавов (ПТ7М, ВТ6, ПТ3В), где их прочность не ниже 730 МПа, пластичность не ниже 15% (см. ГОСТ 22897-86). Все названные марки сплавов легированы алюминием в пределах 2,5-6,5%, что придает сплавам не только повышение прочности, но и поверхностную твердость.
Необходимость применения в эмульгаторах именно титановых труб объясняется многими причинами, основанными на свойствах материала: коррозионная стойкость к агрессивным средам, износостойкость, прочность при малом удельном весе. И очень важно для нашего процесса - на поверхности титановых труб не происходит налипание золы, соответственно забивания труб.
Принимая во внимание многофакторность рассматриваемого процесса в эмульгаторе: пропускная способность по дымовому газу, скорость газового потока, его температура, внутренний диаметр и высота труб, гидравлическое сопротивление, расход орошающей жидкости, эффективность очистки и т.д., включая конструктивно-технологические особенности, здесь выбраны три основных параметра процесса: отношение длины и внешнего диаметра бесшовной титановой трубы в пределах 10-15 при фиксированной толщине стенки трубы 1,5-2,0 мм; скорость газового потока в диапазоне 8-10 м/с, удельный расход воды 0,25-0,50 л/м3.
Длина и диаметр трубы в эмульгаторе оценивались из расчета пропускной способности эмульгатора, определения границ устойчивого режима при минимальном брызгоуносе, а также из металлоемкости конструкции и экономической целесообразности.
Регламентирующая скорость газового потока в диапазоне 8-10 м/с при удельном расходе воды 0,25-0,50 л/м3 выведены из многочисленных экспериментов и подтверждены из практики. Например, брызгоунос резко (в разы) вырастает при скорости выше 10 м/с. Уменьшение скорости потока приводит и к уменьшению воды в системе, увеличение скорости - к увеличению воды. Выбранный здесь режим работы эмульгатора является оптимальным с точки зрения эффективности и гидравлического давления.
Принимая во внимание, что эмульгатор работает и как массообменный агрегат, вставляя их в системе очистки дымовых газов последовательно (фиг. 1), получим реализацию следующей технологии:
- дымовые отходящие газы поступают на первый контур системы очистки - ЭМУ-I, на котором происходит золоочистка - массообменный процесс перехода механических примесей из газового потока в водную суспензию (см. фиг. 2);
- газовый поток, после удаления из него механических нерастворимых примесей, уходит по направляющему газоходу на второй контур очистки ЭМУС-II с понижением температуры потока в среднем на 45°C;
- на втором контуре ЭМУС-II происходит орошение газового потока раствором реагента с высокой степенью диссоциации на ионы серы и азота. В основе метода лежит химизм процесса очистки и конечных продуктов химических реакций десульфации и денитрификации. Функциональная схема совместной десульфации и денитрификации на базе ЭМУС-II показана на фиг. 3;
- на третьем контуре ЭМУГ-II происходит орошение газового оттока реагентом с целью связывания CO2 в реактивной зоне и перевода углекислого газа из газообразного состояния в жидкофазное (см. фиг.4).
Пример конкретного применения.
Рассмотрим кассету эмульгатора с габаритными размерами: длина - ширина - высота соответственно 2200×2200×1500 мм (см. фиг.5). Размер бесшовных труб: внешний диаметр - толщина - длина соответственно 108×1,5×1100 мм, материал - сплав титана ПТ7М (ГОСТ 22897-86). Общее количество труб в кассете - 144 шт. Отношение длины к диметру 10,18. Вес одной трубы ~2,5 кг. Скорость газового потока 9 м/с при температуре +180°C. Расход орошаемой жидкости 0,3 л/м3 при гидравлическом сопротивлении 55 мм вод. ст. для обеспечения пропускной способности по дымовому газу ~50 тыс.м3/ч, необходимо разместить в газоходе котла ТЭЦ одну кассету эмульгатора.
Эксплуатация указанных кассет на Мироновской ТЭЦ Донецкой обл. более года показала следующие преимущества от существующих ранее:
- высокая эксплуатационная надежность и безопасность работы эмульгатора;
- эмульгатор имеет возможность работы на технической воде, в том числе и на осветленной воде золоотвалов;
- в случае прекращения поступления воды или раствора реагента в эмульсионный слой эмульгатор продолжает эффективно работать до тех пор, пока завихритель полностью не заилится;
- в случае увеличения объема поступающего дымового газа выше расчетного не происходит разрушения титановых бесшовных труб и конструкции эмульгатора в целом.
Принимая во внимание достаточно высокую стоимость бесшовных титановых труб по сравнению, например, с керамическими, окупаемость титановых эмульгаторов при пропускной способности дымовых газов ТЭЦ не менее 150 тыс.м3/ч составляет не более 2 лет.
ЛИТЕРАТУРА
1. Справочник по пыле- и золоулавливанию/Под ред. А.А. Русанова. М.: Энергоатомиздат, 1983, с.96-98.
2. Патент РФ №2149679, 27.05.2000 г.
3. Патент РФ №2149050, 20.05.2000 г.
4. Патент РФ №2022623, 15.11.1994 г.
5. Патент РФ №2008076, 28.02.1994 г.
6. Патент РФ №2079344, 20.05.1997 г.
7. Патент РФ №2104752, 15.08.1999 г.
8. Патент РФ №2086293, 10.08.1998 г.
9. Патент РФ №2103053, 27.01.1998 г.
Claims (1)
- Способ мокрой очистки дымовых газов от твердых и токсичных элементов, в котором поток отходящих дымовых газов проходит через эмульгатор, выполненный в виде кассетной сборки из труб с расположенными в каждой трубе завихрителями дыма и системой подачи воды на стенку трубы, отличающийся тем, что эмульгаторы располагают в линии очистки последовательно, один для золоочистки, второй для абсорбции окислов серы, азота, третий для поглощения двуокиси углерода, где эмульгаторы выполнены в виде набора бесшовных труб из прочных износостойких сплавов титана с соотношением длины и диаметра 10-15, при скорости газового потока в пределах 8-10 м/с при удельном расходе воды 0,25-0,50 л/м3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013155210/05A RU2556656C1 (ru) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | Способ мокрой очистки дымовых газов от твердых и токсичных элементов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013155210/05A RU2556656C1 (ru) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | Способ мокрой очистки дымовых газов от твердых и токсичных элементов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013155210A RU2013155210A (ru) | 2015-06-20 |
RU2556656C1 true RU2556656C1 (ru) | 2015-07-10 |
Family
ID=53433548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013155210/05A RU2556656C1 (ru) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | Способ мокрой очистки дымовых газов от твердых и токсичных элементов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2556656C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2676642C1 (ru) * | 2018-02-05 | 2019-01-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Способ комплексной очистки дымовых газов |
RU2792383C1 (ru) * | 2022-07-26 | 2023-03-21 | Александр Дмитриевич Рязановский | Способ очистки дымовых газов |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105056664B (zh) * | 2015-08-08 | 2017-03-08 | 广西农垦糖业集团防城精制糖有限公司 | 废卤水再利用系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2103053C1 (ru) * | 1996-05-13 | 1998-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Катализ" | Аппарат для очистки газов |
UA19629U (en) * | 2006-07-14 | 2006-12-15 | Oleksandr Arkadiiovyc Verkhman | Aerial rope way |
RU129017U1 (ru) * | 2013-01-11 | 2013-06-20 | Виталий Алексеевич Щёголев | Батарейный эмульгатор |
-
2013
- 2013-12-12 RU RU2013155210/05A patent/RU2556656C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2103053C1 (ru) * | 1996-05-13 | 1998-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Катализ" | Аппарат для очистки газов |
UA19629U (en) * | 2006-07-14 | 2006-12-15 | Oleksandr Arkadiiovyc Verkhman | Aerial rope way |
RU129017U1 (ru) * | 2013-01-11 | 2013-06-20 | Виталий Алексеевич Щёголев | Батарейный эмульгатор |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"БАТАРЕЙНЫЕ ЭМУЛЬГАТОРЫ 2 ПОКОЛЕНИЯ ИЗ ТИТАНА Т 2800.00. ИЭ", 05.05.2012 [on-line найдено на сайте http://tehnolyks.ru/batareinye-emuljgatory-2-pokolenija-iz-titana-t-2800-00-ie.html 22.10.2014]. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2676642C1 (ru) * | 2018-02-05 | 2019-01-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Способ комплексной очистки дымовых газов |
RU2792383C1 (ru) * | 2022-07-26 | 2023-03-21 | Александр Дмитриевич Рязановский | Способ очистки дымовых газов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013155210A (ru) | 2015-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100443847C (zh) | 一种管式加热炉 | |
JP4028801B2 (ja) | 塩素含有燃料を燃焼するための熱生成プラントを作動するための方法 | |
NO316929B1 (no) | Vasking av rokgass og system for gjenvinning av spillvarme | |
JP3245191U (ja) | 脱硫吸収塔並びにその構築方法及びその運転方法 | |
CN101190395A (zh) | 一种火烟降温除尘净化器 | |
CN106215664A (zh) | 危废焚烧系统烟气组合脱硝方法及装置 | |
RU2556656C1 (ru) | Способ мокрой очистки дымовых газов от твердых и токсичных элементов | |
CN102357338A (zh) | 冶炼烟气湿法脱硫的烟气预处理装置 | |
CN107401748A (zh) | 一种危废焚烧过程的二次燃烧与脱酸脱硝一体装置 | |
CN209490675U (zh) | 一种用于烧结烟气的半干法与低温scr脱硝组合净化装置 | |
CN107166376A (zh) | 基于旋风分离器的流化床锅炉脱硝装置和脱硝方法 | |
CN108036346B (zh) | 适于锅炉的烟汽节能微排方法及装置 | |
CN207196514U (zh) | 一种危废焚烧过程的二次燃烧与脱酸脱硝一体装置 | |
CN205351362U (zh) | 火力发电厂中烟道与烟囱的连接机构 | |
US10124288B2 (en) | Controlling injection of magnesium oxide for controlling SO3 with enhanced boiler efficiency | |
Billingham et al. | Corrosion and materials selection issues in carbon capture plants | |
CN213113232U (zh) | 一种煤气洗净装置及煤气系统 | |
CN106731574A (zh) | 蓄热式天然气锅炉sncr与scr联合烟气脱硝系统 | |
RU2556917C1 (ru) | Аппарат для мокрой очистки дымовых газов от твердых и токсичных элементов | |
CN209229728U (zh) | 一种能够处理复杂组分污水的文丘里燃烧器 | |
CN206875420U (zh) | 基于旋风分离器的流化床锅炉脱硝装置 | |
CN215892409U (zh) | 一种燃气锅炉烟囱冷凝水回收利用装置 | |
CN200991633Y (zh) | 一种高效脱硫器 | |
CN205208614U (zh) | 一种具有防腐防堵功能的氟塑钢空气预热器 | |
CN110115925A (zh) | 一种降低活性焦吸附塔入口烟气温度的工艺方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151213 |