Циклоны

С учетом вторичного захвата потоком уловленной золы, параметр золоулавливания циклона:

, (8.1)

где u – скорость газов, отнесенная к полному сечению циклона, м/с;

d_i – средний диаметр частиц данной фракции, мкм;

k – коэффициент, учитывающий тот или иной тип циклона, k=0,3 – для батарейных циклонов, k=0,5 – для циклонов с улиточным подводом.

Противопоказание для батарейных циклонов – сильная слипаемость (как адгезия, так и когезия) пыли, приводящая к их замазыванию.

Несмотря на малую зольность мазутов (0,05–0,1%) вопрос удаления их твердых продуктов сгорания актуален, особенно в связи с наличием в составе золы ванадия и некоторых др. компонентов.

Выброс твердых продуктов сгорания (г/с), включающих горючие элементы, определяется по выражению

M₃= (10·k·B·A^p·α_ун)/(1–Г_ун),

где k – возрастание минеральной массы золы за счет взаимодействия с газообразными компонентами (k=1,3 1,9); В – расход топлива, кг/с;
А^р – зольность на рабочую массу, %; α_ун – доля уноса золы (0,92–0,95);
Г_ун – содержание горючих в уносе.

Увеличение эффективности центробежного пылеулавливания можно достичь за счет равномерного орошения стенок циклонного золоуловителя потоком жидкости. Такие аппараты называют скрубберами.

Расход воды на орошение G_ж, (кг/с) находится из соотношения

G_ж = 0,14·π·D,

где D – внутренний диаметр аппарата, м.

Степень улавливания в простейших скрубберах 0,82–0,90 при гидравлическом сопротивлении 300–400 Па для диаметров циклонов 0,6–1,7м.

Скруббер с предвключенным коагулятором Вентури имеет степень улавливания до 0,92–0,97.

Расчет батарейных циклонов (БЦ)

Заданы: количество очищаемого газа при номинальной нагрузке котла V, м³/с, дисперсный состав пыли, требуемая эффективность очистки газа.

Необходимое сечение всех элементов батарейного циклона

W = V/u,

где u – скорость газа, отнесенная к поперечному сечению всех элементов,
u = 4,5 м/с;

Если Z – число элементов батарейных циклонов на 1 котел, то при
W_n – поперечном сечении 1 циклона

Z = W/ω_ц.

Далее, упрощенная последовательность расчетных действий следующая:

1. Подбирают соответствующий типоразмер батарейного циклона и их количество на котел по таблице "Типоразмеры батарейных циклонов БЦУ-М" (котлы до 500 т/ч);

2. По параметру П_i с помощью формулы (8.1) определяют степень проскока для каждой фракции, а затем общую степень проскока.

3. Аэродинамическое сопротивление циклонов определяется по выражению:

, = 90 (БЦ), = 115 (БЦУ).

Противопоказания: сильная слипаемость пыли. Для мазутов применение батарейных циклонов актуально, так как в газах содержится много ванадия и др. элементов.

На рисунках 8.4 и 8.5 представлены конструкции мокрого золоуловителя (скруббера) с трубой Вентури и батарейных циклонов, а в таблице 8.2 основные типоразмеры скрубберов.

Рис. 8.4. Конструкция мокрого золоуловителя

Таблица 8.2

Типоразмеры скрубберов

Рис. 8.5. Конструктивное выполнение батарейных циклонов