Устройства для мокрой выгрузки пыли и золы

При современном уровне развития техники газоочистки и пылеулавливания широко применяются сухие системы выгрузки и транспортировки пылевидных материалов; в этом случае отпадает необходимость шламового хозяйства. Устройства для мокрой выгрузки пыли и золы применяются на тепловых электростанциях, работающих на твердом, топливе, а также в системах мокрого пылеулавливания.

В СССР ведутся работы по выгрузке и транспортировке золы электростанций сухим способом. На ряде станций такие системы внедрены в  промышленном  масштабе (Прибалтийская ГРЭС, Ладыженская).  При гидравлическом транспорте уловленной золы или пыли в качестве затворов под газоочистными аппаратами в большинстве случаев устанавливаются золосмывные аппараты и гидрозатворы. Золосмывные аппараты предназначены для постоянного смыва золы из бункеров золоуловителей, работающих под разрежением.

Устройства для мокрой выгрузки пыли и золы поставляются с соплами, диаметры отверстий которых соответственно равны 9 и 16 мм. Рассверловка отверстия до большего диаметра выполняется при монтаже или оговаривается при заказе.

При значениях производительности, отличающихся от табличных, диаметр сопла d, м, находят по формуле

d = 0,17 √ KG/μ√р (6.3)

где К - кратность смыва (отношение количества жидкости к количеству пыли), принимается в пределах 2,5-4 кг/кг; р - производительность аппарата по сухой золе, кг/с; G - коэффициент расхода сопла, в зависимости от конусности составляет 0,870 и 0,924; р - давление воды перед соплом, Па.

Институтом "ВНИПИчерметэнергоочистка" совместно с Никопольским заводом ферросплавов разработан прямоточный гидрозатвор с резиновым клапаном (рис. 6,16, а).

Рабочий орган гидрозатвора - резиновый клапан 1 - надет на шламовыпускной патрубок 2, присоединенный к нижней части конического бункера 3. Клапан выше упорного кольца 4 стянут полухомутами 5. Упорное кольцо предотвращает сползание клапана в процессе работы.

Уплотнение места закрепления клапана на патрубке осуществляется плотной навивкой асбестового шнура, пропитанного жидким стеклом.

На рис. 6.16,б показана конструкция клапана, который изготовлен из двух листов 1 мягкой эластичной резины, наложенных друг на друга и соединенных по боковым сторонам.

Гидрозатвор с резиновым клапаном

Рис. 6.16. Устройства для мокрой выгрузки пыли и золы: гидрозатвор с резиновым клапаном.

Резиновые листы клапана имеют трапециевидную форму, благодаря которой исключаются деформации и перекосы клапана после его установки на шламовыпускном патрубке. При этом длина основания трапеции L = πD/2, а длина меньшего основания трапеции I равна диаметру шламового патрубка. Для обеспечения жесткости соединяемые стороны листов 1 скреплены стальными полосами 2 при помощи болтов 3.

Длина резинового клапана составляет примерно 2,5 - 3 диаметра выпускного  патрубка, толщина резиновых листов клапана выбирается в пределах 3 - 6 мм. В зависимости от разрежения в пылеуловителе. При разрежении до 10 кПа длину клапана рекомендуется выбирать равной трем диаметрам патрубка, толщину резины 3 - 4 мм. При высоком разрежении длина клапана должна составлять 2,5 диаметра шлаковыпускного патрубка при толщине резиновых листов 5 - 6 мм.

Если пылеуловитель зафутерован плитками, диаметр шлаковыпускного патрубка должен обеспечивать свободный проход плиток через патрубок в случае их выпадения. Но во избежание перекоса клапана и подсосов в пылеуловитель диаметр патрубка не должен превышать 300 мм.

Гидрозатвор работает следующим образом: при пуске системы газоочистки под воздействием создавшегося в аппарате разрежения резиновые листы плотно смыкаются в нижней части клапана, удерживая постепенно увеличивающийся столб шлама, стекающего в гидрозатвор из аппарата.

Устройства для мокрой выгрузки пыли и золы при увеличении разрежения в системе, превышающей разрежение в пылеуловителе, листы клапана размыкаются и избыточный шлам сливается через резиновый клапан. При этом над клапаном постоянно находится столб шлама, служащий гидрозатвором и препятствующий подсосам воздуха в аппарат.

Отвод шламовой воды из мокрых пылеуловителей осуществляется гидрозатворами, которые изолируют аппарат от внешней среды и обеспечивают поддержание в нем необходимого манометрического режима (давления или разрежения). Оптимальная скорость отвода (слива) жидкости из аппарата составляет 0,2 - 0,3 м/с, максимально допустимая скорость слива 0,5 - 0,6 м/с.

В связи с простотой конструкции обычных гидравлических затворов специально разработанных нормалей на них нет. На практике обычно применяются два типа гидрозатворов: в виде петли (рис. 6.17) или открытого промежуточного сосуда (рис. 6.18). Основное достоинство первого гидрозатвора - постоянство скорости слива по всей его длине, что уменьшает возможность выпадения осадка. В нижней части гидрозатвора устанавливается заглушка, позволяющая провести его очистку при остановках. В случаях герметичного отвода шламовой жидкости на восходящей части петли необходима установка воздушника.

Второй тип гидрозатвора чаще всего применяется для вывода из аппаратов растворов. Достоинство затвора заключается в незначительном колебании уровня жидкости при пуске и остановке за счет большого объема промежуточного сосуда. Если пренебречь гидравлическими потерями при движении жидкости по гидрозатвору, необходимая высота гидрозатвора h, м, может быть определена из соотношения

h = (Б - Pr)/pж (6.4)

где Б - барометрическое давление, Па; Рг - абсолютное давление газа в аппарате, Па; рж - плотность жидкости, г/см3. Геометрические размеры гидрозатворов при давлении и разрежении показаны на рис. 6.17 и 6.18.

Перед пуском установки гидрозатвор должен быть обязательно залит водой до уровня а-а. В случае применения в качестве гидрозатвора петли объем, занимаемый жидкостью V1 (см. рис. 6.17), должен быть больше или равен объему V2. При использовании промежуточного сосуда (при работе под разрежением) глубина заглубления сливной трубы (см. рис. 6.18) находится из соотношения

К > hd2 / D2 (6.5)

где d - диаметр сливной трубы, м; D - диаметр промежуточного сосуда, м. При работе под давлением сливная труба должна быть заглублена ниже уровня а-а К = h + (0.05 / 0.06)

Схема гидрозатвора типа петля

Рис. 6.17. Схема гидрозатвора типа "петля".

Схема гидрозатвора с открытым промежуточным сосудом

Рис. 6.18. Схема гидрозатвора с открытым промежуточным сосудом.

Гидрозатворы оборудуют дренажные устройства для мокрой выгрузки пыли и золы и применяются при небольших разрежениях и давлениях (до ±15000 - 20000 Па), наиболее часто встречающихся на практике.