Способ очистки дымовых газов и устройство для его осуществления

(51) 21 5/00 (2006.01) 21 5/38 (2006.01) 21 5/40 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ форсунок тонкого распыливания жидкости (воды),ориентированных на противоположную стенку газохода, отличающийся тем, что при входе в орошаемый газоход поток газов ускоряют и разделяют на два потока за счет установки в узкой части газохода по ее центральному сечению отбойной плиты, и поток газа интенсивно орошают многократно отраженными от стенок газохода струями жидкости (воды), а в качестве жидкости(воды) используют осветленную воду из золошламонакопителя ТЭС с рН 8-12. 2. Устройство для очистки дымовых газов,содержащее газоход, с установленными в его стенках форсунками тонкого распыления жидкости(воды), отличающееся тем, что газоход выполнен в виде трубы Вентури и снабжен отбойной плитой,установленной в его конфузорной части по всей высоте вдоль центральной оси, форсунки выполнены плоскофакельными, оси которых направлены перпендикулярно плоскости отбойной плиты, а срезы сопел установлены заподлицо внутренних боковых поверхностей стенок газохода с двух сторон от отбойной плиты, при этом длина отбойной плиты составляет (0,9 - 1,0) длины конфузорной части газохода.(72) Ибраева Оразбике Токтархановна Ибраев Иршек Кажикаримович Исагулов Аристотель Зейнуллинович Шетинин Виктор Петрович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Карагандинский государственный технический университет Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к области очистки дымовых газов от пыли и окислов серы, например отходящих от котлоагрегатов ТЭС и может быть использовано в энергетической, металлургической,химической, нефтехимической и др. отраслях промышленности. Задачей изобретения является повышение эффективности очистки газа от пыли и окислов серы и стойкости устройства. 1. Способ очистки дымовых газов, посредством теплообмена,впрыска воды и осаждения микрочастиц пылеуноса, через установленные в газоходе перпендикулярно газовому потоку 22599 Изобретение относится к области очистки дымовых газов от пыли и окислов серы, например,отходящих газов от котлоагрегатов ТЭС и может быть использовано в энергетической,металлургической, химической, нефтехимической и др. отраслях промышленности. Известен способ отвода технологических газов металлургических печей, включающий охлаждение запыленного газового потока в газоходе или перед газоочисткой перегретой водой впрыскиванием через сопла Лаваля А.с. СССР 1067052, кл. С 21 С 5/38.1980. Недостатком данного способа является низкая эффективность пылеподавления,чрезмерное охлаждение газов и невозможность проведения очистки технологических газов от окислов серы при отсутствии запаса температур для предотвращения сернокислотной коррозии пылегазоочистного оборудования. Известно устройство очистки газов, содержащее орашаемый газоход и орошающие плоскофакельные форсунки, установленные вдоль центральной оси внутри газохода и направленные на его стенки А.с. СССР 986935 , кл. С 21 С 5/40.1981. Хотя данное устройство и обеспечивает создание устойчивой водяной пленки и тем самым хороший контакт водяной пыли с частицами газового потока,но не обеспечивает длительную работоспособность устройства вследствие абразивного износа плоскофакельных форсунок запыленным газовым потоком. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ отвода газов посредством теплообмена и впрыска воды и осаждения микрочастиц пылеуноса,через установленные в газоходе перпендикулярно газовому потоку форсунок тонкого распыливания жидкости(воды),ориентированных на противоположную стенку газохода. А.с. СССР 1014913, кл. С 21 С 5/38.1981. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство,содержащее газоход, состоящий из подьемного,переходного и опускного участков. Внутри переходного участка газохода расположены форсунки тонкого распыливания жидкости А.с. СССР 1014913, кл. С 21 С 5/38.1981. Недостатками данного способа и устройства является невозможность получения устойчивой гидравлической пленки и обеспечения достаточного ускорения газового потока и в результате чего очистка газа менее эффективна при повышенном расходе воды. Задачей изобретения является повышение эффективности очистки газа от пыли и окислов серы и стойкости устройства. Это достигается тем,что согласно предлагаемому способу при входе в газоход газовый поток, содержащий окислы серы и несгоревшие частицы, ускоряют, создавая ему гидравлический пережим, и впрыскивают в него перпендикулярно направлению его движения орошаемую жидкость. Одновременно газовый поток с помощью 2 разделительной плиты делят на два потока, чем создают для него зону интенсивного орошения,осуществляя осаждение микрочастиц пыли путем столкновения их с многократно отраженными от отбойной плиты и стенок газохода мелкодисперсными капельками орошаемой жидкости. В качестве орошаемой жидкости используют осветленную воду из золошламонакопителя ТЭС с рН 8-12. Изобретательская задача решается также устройством для очистки дымовых газов,включающий газоход или входной патрубок газоочистки с установленными в его стенках форсунками тонкого распыливания воды, сопла которых расположены перпенкулярно оси газохода. Газоход снабжен расположенной вертикально вдоль оси по всей его высоте отбойной плитой. Форсунки выполнены плоскофакельными при этом срезы сопел расположены заподлицо внутренней поверхности стенок газохода с двух сторон от центральной оси отбойной плиты, а оси форсунок расположены перпендикулярно плоскости отбойной плиты. С целью создания более устойчивой гидравлической пленки и обеспечения ускорения газового потока газоход выполнен в виде трубы Вентури, а отбойная плита установлена в его узкой части, при входе в газоочистку, при этом длина отбойной плиты составляет (0,9 - 1,0) длины конфузорной части газохода. Сущность предлагаемого изобретения заключается в ускорении запыленного газового потока и обильном его орошении, что достигается созданием гидравлического пережима газового потока в месте установки отбойной плиты и устойчивого водяного тумана с полным перекрытием проходного сечения газохода многократно отраженными от отбойной плиты и стенок газохода струями воды впрыскиваемой через плоскофакельные форсунки, установленные на боковой поверхности газохода, перпендикулярно плоскости отбойной плиты. Вследствие увеличения скорости газового потока, деления его на два потока и создания устойчивого водяного тумана,состоящего из мелкодисперсных капелек воды,полученного при многократном отражении и дроблении струй воды от отбойной плиты и стенок газохода с перекрытием всего проходного сечения газохода увеличивается частота столкновения частиц пыли с каплями орошаемой жидкости и повышается эффективность улавливания пыли и очистка газов. Применение в качестве орошаемой жидкости осветленной воды из золошламонакопителя с рН 8-12 позволяет дополнительно связавать окислы серы и снизить выбросы серы в атмосферу на 20-40 . Как показали результаты испытаний и наладочных работ при длине отбойной плиты менее 0,9 длины конфузорной части газохода снижается эффективность обеспыливания и наблюдается повышенный каплеунос вследствие нарушения сплошности водяного тумана и тонины дробления капелек орошаемой жидкости. 22599 При длине отбойной плиты более 1,0 длины конфузорной части газохода эффекта улучшения обеспыливания не наблюдается. Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что заявленный способ и устройство отличается способом транспортировки запыленного газового потока, конструкцией орошаемого газохода,способом орошения,конструктивными особенностями установки форсунок тонкого распыливания и видом орошаемой жидкости. Таким образом, по сравнению с прототипом и другими техническими решениями заявленное техническое решение характеризуется новой савокупностью признаков (во-первых, поток газа разделяется на два потока во-вторых, в зоне орошения газовыму потоку придается ускорение втретьих, в качестве орошаемой жидкости применяют осветленную воду из золошламонакопителя с рН-8-12 в четвертых,разделения потока газа и создание его ускорения достигается установкой по центральной оси газохода вертикально по всей высоте отбойной плиты в пятых, отбойная плита устанавливается в самом узком сечении орошаемого газохода при входе на газоочистку в шестых, форсунки выполнены плоскофакельными и установлены снаружи боковых поверхностей газохода перпендикулярно поверхности отбойной плиты с двух ее сторон в седьмых, срезы сопел форсунок выведены во внутрь газохода и установлены заподлицо внутренней поверхности газохода в восьмых, длина отбойной плиты составляет (0,9 1,0) длины конфузорной части газохода. На фиг. представлен общий вид устройства. Устройство содержит орошаемый газоход 1,который является входным патрубком мокрой газоочистки 2 (скрубера). Газоход выполнен в виде трубы Вентурри. В самом узком сечении газохода,при входе в газоочистку вертикально по центральной оси газохода установлена отбойная плита 3. С двух боковых сторон снаружи газохода, в районе установки отбойной плиты, устанавливаются плоскофакельные форсунки 4, оси форсунок расположены перпендикулярно плоскости отбойной плиты, а выходные сопла форсунок выведены во внутрь газохода и установлены заподлицо внутренней поверхности газохода. Орошаемая жидкость (осветленная вода) подается на форсунки по коллектору 5. Длина отбойной плиты относится к растоянию между крайними форсунками как (1,51,9)1. Предлагаемый способ осуществляется следующим способом. Газы,с высоким содержанием золы и окислов серы, поступают в орошаемый газоход 1, получают ускорение за счет создания гидравлического пережима газового потока и попадают в зону интенсивного орошения. Орошение осуществляется водяным туманом,который создается за счет многократного отражения и дробления струй орошаемой жидкости от стенок газохода и установленной в нем отбойной плитой. В результате этого происходит осаждение микрочастиц пыли. В качестве орошаемой жидкости применяют осветленную воду из золошламонакопителя с рН 8-12. Ниже приводится один из вариантов реализации способа и устройства. В порядке опытно-промышленного испытания, в условиях котельного цеха ТЭЦ-ПВС АО Арселор Миттал Темиртау в газоотводящем тракте котла ТП-13, оборудованным скруббером пленочного орошения типа МП-ВТИ, в зауженной части газохода 1, при входе в скруббер 2, (входном патрубке) была смонтирована отбойная плита 3 из горячекатаного листа толщиной 15-20 мм. Отбойная плита 3 устаналивалась по центральной оси газахода 1 вертикально по всей высоте газохода 1 прямоугольного сечения. С внешней стороны по боковым стенкам газохода 1, в районе установки отбойной плиты 3 были установлены 8 форсунок плоскофакельного рыспыливания 4, по 4 с каждой стороны. Форсунки закреплялись на газоходе сваркой. В стенке газохода проделывались отверстия через которые сопла форсунок 4 вводились в газоход 1. Причем срез сопел устанавливались заподлицо внутренней поверхности газохода 1. Производительность форсунок составляля 1,5 куб.м/ч каждая. Реализация способа осуществляется следующим способом газы, отходящие от котлоагрегата с высоким содержанием золы и окислов серы от сжигания углей и промпродукта углеобогатительных фабрик, поступая в орошаемый газоход 1 получают ускорение и разделяются на два потока и попадают в зону интенсивного орошения водяным туманом, который образуется в результате многократного отражения и дробления струй орошаемой жидкости от отбойной плиты и стенок газохода,истекающих из плоскофакельных форсунок 4. Как показали результаты испытаний и опытно промышленная эскплуатация предложенное техническое решение обеспечивает повышение эффективности обеспыливания до 91-96 и обессеривания отходящих газов на 20-40,получение высокой стабильности результатов и высокую стойкость предлагаемого устройства. Реконструкция газоочисток 4 котлоагрегатов ТЭЦПВС по предложенному техническому решению позволит добиться снижения выбросов золы на 13000 т/г. Предложенные способ и устройство могут быть широко использованы для очистики дымовых газов различных технологических агрегатов,оборудованных мокрыми системами очистки. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способы очистки дымовых газов, посредством теплообмена,впрыска воды и осаждения микрочастиц пылеуноса, через установленные в газоходе перпендикулярно газовому потоку форсунок тонкого распыливания жидкости,ориентированных на противоположную стенку газохода, отличающийся тем, что при входе в орошаемый газоход поток газов ускоряют и 3 22599 разделяют на два потока за счт установки в узкой части газохода по е центральному сечению отбойной плиты, и поток газа интенсивно орошают многократно отражнными от стенок газохода струями жидкости, а в качестве жидкости используют осветлнную воду из золошламонакопителя ТЭС с рН 8-12. 2. Устройство для очистки дымовых газов,содержащее газоход, с установленными в его стенках форсунками тонкого распыления жидкости,отличающееся тем, что газоход выполнен в виде трубы Вентури и снабжн отбойной плитой,установленной в его конфузорной части по всей высоте вдоль центральной оси, форсунки выполнены плоскофакельными, оси которых направлены перпендикулярно плоскости отбойной плиты, а срезы сопел установлены заподлицо внутренних боковых поверхностей стенок газохода с двух сторон от отбойной плиты, при этом длина отбойной плиты составляет 0,9-1,0 длины конфузорной части газохода.