Omskvorota.ru

Строим дом
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрофильтры для цементной промышленности

Электрофильтры для цементной промышленности

Важной проблемой современного производства является защита окружающей среды от выбросов пыли и вредных газов в атмосферу. Высокая концентрация пыли в выбросах наносит огромный вред природной среде, приводит к безвозвратной потере большого количества сырья и готового продукта. Производственная пыль – это мельчайшие твердые частицы, выделяющиеся при дроблении, размоле и механической обработке различных материалов, погрузке и выгрузке сыпучих грузов и т.п., а также образующиеся при конденсации некоторых паров.

Одной из важнейших характеристик пыли является ее дисперсность. Под дисперсностью пыли понимается совокупность размеров всех частиц, составляющих пылевую систему.

Результаты исследования дисперсного состава пылей, образующихся при производстве портландцементного клинкера, говорят о том, что выделяемые из источников загрязнения пыли – полидисперсные. Содержание фракции пыли менее 10 мкм по мере прохождения материала технологического процесса обработки возрастает от 10,75 до 75%. Наиболее мелкая пыль образуется при обжиге сырьевой шихты во вращающихся печах сухого способа производства.

Цементные заводы, несмотря на значительное разнообразие используемых сырьевых материалов и применяемого технологического оборудования, в большинстве своем имеют сходную схему производства.

У всех технологических агрегатов, выделяющих пыль, на цементных заводах устанавливаются пылеулавливающие аппараты, позволяющие не только возвратить значительное количество готового продукта или полуфабриката, но и предотвратить загрязнение пылью воздушного бассейна цементных заводов и прилегающих к ним территорий.

Пылевой фон от цементных заводов формируется в основном за счет трех источников пылевыделения: вращающихся печей, цементных мельниц и силосов.

Основным источником пылевыделения являются клинкерообжигательные печи. В большинстве случаев количество пыли, выбрасываемое в атмосферу с газами от печей, доходит до 80% от всего количества пыли, выделяемой в процессе производства цемента.

При нормальном режиме работы современных вращающихся печей по мокрому способу производства клинкера, вынос пыли из печи по отношению к весу сухого материала, подаваемого в печь, обычно составляет 5-8 %.

Большое влияние на величину пылеуноса имеют теплообменные устройства, главным образом цепные завесы, которые являются не только теплообменниками, но и своего рода устройством, задерживающим пыль, выносимую из печи газами.

Необходимо до конца использовать теплообменные свойства цепных завес для экономии энергии. Сегодняшний уровень развития техники позволяет расширить цепную завесу до температуры в 1200 °С (температура в печи) и достигнуть тем самым наибольшей эффективности теплообменных показателей завесы. Ограничить цепную зону на 850 °С вместо увеличения до максимальной температуры значит уменьшить возможный выход клинкера на 3,0-5,0% при неизменном потреблении энергии.

В настоящее время на большинстве предприятий в системах пылеулавливания используются электрофильтры, установленные двадцать и более лет назад и обеспечивающие степень очистки 95-98% или 300-800 мг/м 3 пыли на выходе. Многие предприятия вынуждены решать сегодня вопрос замены морально и физически устаревших электрофильтров и ориентируются снова на электрофильтры, как привычное оборудование. Однако сегодня только лучшие зарубежные электрофильтры, имеющие 5-7 полей, обеспечивают остаточную запыленность на уровне 50-100 мг/м 3 . при этом габариты таких фильтров значительно больше существующих. К существенным недостаткам электрофильтров относятся сложность конструкции, невозможность стабильной работы в условиях изменяющегося химического и физического состава рабочей среды, остаточная электризация уловленных частиц пыли, которая часто не позволяет вернуть ее в производство. Как техническая система электрофильтр достиг своего граничного развития и не может дальше следовать за ужесточающимися требованиями по количеству выбросов.

Хорошей альтернативой электрофильтрам сегодня могут стать рукавные фильтры с импульсной регенерацией. Действие рукавных фильтров основано на способности материалов задерживать пыль, которая крупнее отверстий, имеющихся в этих материалах.

Преимущества современных рукавных фильтров базируются на нескольких факторах.

Основной – появление синтетических материалов, полученных нетканым способом. При высокой воздухопроницаемости они почти на порядок прочнее обычных. Эти материалы обладают многими новыми свойствами и, в первую очередь, высокой термостойкостью – до 300 °С, но это очень дорогие ткани. Наибольшее распространение получили ткани с термостойкостью до 150 °С.

Появление этих тканей способствовало рождению принципиально нового способа регенерации рукавов – импульсной продувки сжатым воздухом. В таких рукавных фильтрах нет движущихся частей, что значительно повышает надежность в эксплуатации. Оборудование рукавных фильтров значительно легче оборудования электрофильтров аналогичной производительности и требует меньше места для размещения. По стоимости рукавные фильтры в 2 – 5 раз дешевле электрофильтров.

Главное преимущество рукавных фильтров нового поколения – это эффективность, при обеспыливании печных газов она достигает 99,9%, что значительно выше, чем у электрофильтров.

Пыль, уловленная обеспыливающими установками, является ценным сырьем для получения строительных материалов и поэтому должна возвращаться в технологические линии. Утилизация уловленной пыли на производстве является одним из условий создания безотходных производств.

Наибольший интерес представляет использование пыли в процессе производства цемента на самом цементном заводе, что может быть решено путем возврата пыли в печь, использование пыли в качестве добавки при помоле цемента, обжига ее в отдельной печи, работающей по сухому способу производства и т.д. Однако такой способ утилизации не всегда целесообразен, поскольку возможность возврата пыли в печь в основном зависит от содержания количества щелочей в шламе и от их накопления в пыли в процессе ее улавливания в электрофильтре.

Повышенное содержание в пыли щелочных окислов, в случае подачи последней в печь, снижает качество клинкера. При этом установлено, что только при малом содержании в шламе щелочных окислов до 0,7-0,8% все количество пыли, улавливаемое в электрофильтрах, может беспрепятственно подаваться в печь не отражаясь на качестве получаемого при этом клинкера.

В связи с различным содержанием щелочных окислов в пыли, улавливаемой полями электрофильтра, имеется возможность возврата в печь не всего ее количества, а только части, например, только I или I и II полей фильтра.

При возврате пыли в печь массовая концентрация пыли в газах перед электрофильтрами в зависимости от способа подачи увеличивается на 10-35%, удельный расход сырья уменьшается на 8%, а расход топлива на обжиг на 6%.

Печную пыль сухого способа производства с высокой концентрацией щелочей нельзя возвращать в печь. Она должна быть удалена и подвергнута выщелачиванию.

Читайте так же:
Ремонт трещин цементного пола

В настоящее время печную пыль начали с успехом использовать как добавку к сырьевой массе при изготовлении силикатного кирпича.

Пыль электрофильтров при производстве цемента также используют в качестве удобрений для известкования кислых почв в сельском хозяйстве.

Представляет интерес использования пыли, уловленной системами пылеочистки, для производства окрашенного медицинского стекла и получения на листовом стекле тонких теплозащитных пленок с коэффициентом поглощения в ИК-диапазоне спектра 39-25%. Пыль электрофильтров цементных заводов содержит много щелочей и по составу близка к исходному сырью для производства стекла. Введение ее в шихту дает возможность вывести мел и уменьшить количество соды, доломита и глинозема..

На основании вышесказанного планируется проведение ряда опытов для исследования свойств стекол, полученных с добавлением в шихту цементной пыли.

Эксперименты будут проводиться в следующем порядке:

1) получение образца стекла без введения в шихту печной пыли при температуре 1500 °С, чтобы использовать его в дальнейшем как «эталон».

2) получение образцов стекла с введением в шихту пыли от 10 до 50% и при температуре 900, 1000, 1100 и 1200 °С.

3) сравнение свойств полученных образцов со свойствами «эталона».

Предполагается получение более дешевой шихты того же качества и снижение температуры варки стекла. Тем самым можно решить одновременно несколько проблем: утилизация отходов цементной промышленности, удешевление сырьевой шихты заменой дорогостоящих синтетических компонентов цементной пылью, снижение потребления электроэнергии.

Электрофильтры для цементной промышленности

  • О компании
    • Референции
    • Инжиниринг
    • Испытательная база
    • Технологии производства
    • Повышение уровня знаний специалистов
    • Техническая поддержка и консультирование
  • Продукция
    • ЭЛЕКТРОФИЛЬТРЫ
    • РУКАВНЫЕ ФИЛЬТРЫ
    • КОМБИНИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРО-РУКАВНЫЕ ФИЛЬТРЫ
    • Осадительные и коронирующие электроды и элементы электрофильтров
    • Механизмы приводы встряхивания бункеров и газораспределительных решеток
    • Агрегаты питания со шкафами управления для электрофильтров серии Power Kraft
    • Газораспределительные решетки и оборудование для эффективного пылегазораспределения
    • Шкафы и пульты управления, автоматизации и контроля электрофильтров и рукавных фильтров
    • Приводы мотор-редукторы встряхивания осадительных и коронирующих электродов электрофильтров
    • Блоки управления для электрофильтров, агрегатов питания и рукавных фильтров (БУЭФ-02, Elex, GiP-CC)
    • Изоляторы опорно-проходные, резисторы согласующие (РСФ), изоляторы тяг, муфты КОН, ТЭН для электрофильтров
    • Запасные части и комплектующие для электрофильтров УГ, ПГД, С, ЭГА, ЭГБМ, ЭГБ1М, ЭГВА и т.д. и рукавных фильтров
  • Услуги
    • Работы по расчету и выбору электрофильтров и рукавных фильтров для эффективной пылегазоочистки
    • Работы по проектированию новых или модернизируемых электрофильтров и рукавных фильтров
    • Работы по обследованию установок пылегазоочистки с выдачей заключений и рекомендаций
    • Работы по шеф-монтажу, наладке и запуску оборудования пылегазоочистки в эксплуатацию
    • Сервисное и гарантийное обслуживание поставляемого оборудования и комплектующих
    • Режимные и наладочные работы установок пылегазоочистки и оборудования АСУ ТП
    • Повышение эффективности работы эксплуатируемых электрофильтров
    • Экологический аудит промышленных пылегазоочистных установок
    • Демонтаж монтаж
  • Инновации
    • Функция зависимости режимов встряхивания от режимов питания коронирующих и осадительных электродов электрофильтров
    • Функция зависимости режимов питания от режимов встряхивания коронирующих и осадительных электродов электрофильтров
    • Интеграция данных параметров работы агрегатов питания, приводов встряхивания и КИП электрофильтров в АСУ Заказчика
    • Наилучшие доступные технологии в области промышленной пылегазоочистки и защиты атмосферы
    • Экологическая эффективность выше — энергопотребление и эксплуатационные затраты ниже
    • Высокочастотный агрегат питания с интегрированной системой управления
  • Новости
  • Аутсорсинг
  • Заказ продукции и услуг

Электрофильтры
  • ЭЛЕКТРОФИЛЬТРЫ
  • РУКАВНЫЕ ФИЛЬТРЫ
  • КОМБИНИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРО-РУКАВНЫЕ ФИЛЬТРЫ
  • Осадительные и коронирующие электроды и элементы электрофильтров
  • Механизмы приводы встряхивания бункеров и газораспределительных решеток
  • Агрегаты питания со шкафами управления для электрофильтров серии Power Kraft
  • Газораспределительные решетки и оборудование для эффективного пылегазораспределения
  • Шкафы и пульты управления, автоматизации и контроля электрофильтров и рукавных фильтров
  • Приводы мотор-редукторы встряхивания осадительных и коронирующих электродов электрофильтров
  • Блоки управления для электрофильтров, агрегатов питания и рукавных фильтров (БУЭФ-02, Elex, GiP-CC)
  • Изоляторы опорно-проходные, резисторы согласующие (РСФ), изоляторы тяг, муфты КОН, ТЭН для электрофильтров
  • Запасные части и комплектующие для электрофильтров УГ, ПГД, С, ЭГА, ЭГБМ, ЭГБ1М, ЭГВА и т.д. и рукавных фильтров
Промышленная очистка воздуха от пыли и газов

Для строительства новых установок пылегазоочистки, ремонта или модернизации эксплуатируемых электрофильтров Компания ГиП Инжиниринг предлагает высокоэффективный электрофильтр типа ЭГВА электродная система (осадительные и коронирующие электроды) и механическое оборудование которого полностью взаимозаменяемо с любым типами электродных систем и механическим оборудованием известных электрофильтров УГ, ПГД, С, ЭГА, ЭГАВ, ЭГБМ, ЭГБ1М1 и т.д .

Электродные системы и механическое оборудование электрофильтра ЭГВА устанавливается на существующие постаменты, в существующие корпуса эксплуатируемых электрофильтров без каких-либо дополнительных доработок.

Основное об электрофильтрах типа ЭГВА:

  • Э — электрофильтр;
  • Г — горизонтальный;
  • В — высокоэффективный;
  • А — автоматизированный.

1. Электрофильтр оснащается трехфазными или высокочастотными агрегатами питания со шкафами управления, которые обеспечивают высокий уровень питающего напряжения коронирующих электродов, за счет чего увеличивается эффективная скорости дрейфа заряженных частиц не менее чем на 30%.

Контроллер шкафа управления снабжен функцией зависимости режимов питания от режимов встряхивания.

Установка агрегатов питания выполняется на крыше электрофильтра с подключением токовывода к коронирующим электродам жесткой шиной.

2. Электрофильтр оснащается новой универсальной электродной системой (осадительными и коронирующими электродами) и механическим оборудованием, которые взаимозаменяемы со всеми типами существующих электродных систем и механическим оборудованием известных электрофильтров.

Электродная система (работа коронирующих и осадительных электродов) обеспечивает:

— увеличенное время пребывания частиц в активной зоне за счет эффективного газораспредения;

— пониженное напряжение зажигания коронного разряда и высокую эмиссионную способность;

— плотный контакт жесткой части профилей с балками подвеса и встряхивания;

— повышенную динамику уровня ускорений при встряхивании электродов;

— равномерное распределение осажденной пыли по поверхности элементов;

— увеличенную площадь осаждения и большее число точек коронирования;

— плотную упаковку для безопасной и недорогой транспортировки;

— сниженную удельную массу (металлоемкость) на 25%;

— повышенную напряженность электрического поля.

3. Электрофильтр оснащается экономичными и не требующими обслуживания приводами механизмов встряхивания осадительных и коронирующих электродов с использованием подвесной системы установки коронирующих электродов, пылевыгрузными и встряхвающими устройствами бункеров и газораспределительной решетки.

4. Электрофильтр оснащается системой автоматизации, контороля и управления механизмов встряхивания осадительных и коронирующих электродов, пылевыгрузных и встряхвающих устройств бункеров и газораспределительной решетки. По желанию Заказчика электрофильтр комплектуется датчиками уровня пыли бункеров, температуры на входе и выходе, давления и разрежения, входной и выходной запыленности.

Система управления построена на базе промышленного контроллера фирмы Siemens серии Simatic S7 или другого аналогичного промышленного контроллера, которая обеспечивает:

— автоматизацию управления исполнительными устройствами и механизмами промышленного электрофильтра, контроля и предачи данных об их работе в АСУ Заказчика;

— сбор, обработку и передачу данных в АСУ Заказчика с контроллеров шкафов управления агрегатов питания, контрольных и измерительных приборов;

— обеспечение визуализации и архивации технологических параметров процесса газоочистки и работы оборудования;

— аварийную и предупредительную сигнализацию о выходе параметров за допустимые пределы.

Сухой электрофильтр

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к конструкциям сухих электрофильтров. Цель — повьниение эффективности очистки и снижение вторичного уноса пыли. Сухой электрофильтр, содержащий осадительные и коронирующие электроды, бункеры для сбора пыли и механизмы для выгрузки пыли, дополнительно снабжается поворотными пластинами с электронагревательными элементами . После стряхивания пыли с электродов на поворотные пластины подается питание на электронагревательные элементы . В результате повышения температуры происходит возгонка рения и агломерация пыли. После обжига пыли поворотные пластины поворачиваются на 90° и пыль выгружается в бункер. Изобретение позволяет дополнительно извлечь до 50% рения содержащегося в пыли , а также улучшить условия труда обслуживающего персонала. 2 ил.

Читайте так же:
Керастаза молочко термо цемент

РЕСПУБЛИК (sl)s В 03 С 3/76

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4726719/26 (22) 02,08.89 (46) 30,12.91. Бюл, ¹ 48 (71) Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина (72) Б.A. Ñóëåéìåíîâ, Б.К.Муханов, Т.M.Àáäрахманов, Г,М.Тохтабаев и З,М,Ярмухамедова (53) 621.357.484,2 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1389851, кл, В 03 С 3/76, 1986, (54) СУХОЙ ЭЛЕКТРОФИЛЬТР . (57) Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к конструкциям сухих элвктрофильтров, Цель — повышенив эффективности очистки и снижение вторичного уноса пыли, Сухой

Изобоетение относится к области металлургии, в частности к конструкции сухих электрофильтров и переработке ранее содержащихся сернистых газов.

Цель изобретения — снижение вторичного уноса и повышение эффективности очистки.

На фиг.1 показан сухой злектрофильтр, общий вид; на фиг,2 — поворотные пластины с электронагревательными элементами.

Электрофильтр 1 оснащен коронирующими и осадительными электродами 2, молотками 3 для отряхивания пыли, бункерами для сбора пыли 4, шиберами 5, ленточными конвейерами 6 для транспортировки и перегрузки пыли в стаканы 7. В верхней части бункера установлены поворотные пластины

8 с электронагревательными элементами 9 для обжига и агломерации пыли, последние

„„. Ж„„1701389 А1 электрофильтр, содержащий осадительные и коронирующие электроды, бункеры для сбора пыли и механизмы для выгрузки пыли, дополнительно снабжается поворотными пластинами с электронагревательными элементами. После стряхивания пыли с электродов на поворотные пластины подается питание на электронагревательные элементы, В результате повышения температуры происходит возгонка рения и агломерация пыли. После обжига пыли поворотные пластины поворачиваются на 90 и пыль выгружается в бункер, Изобретение позволяет дополнительно извлечь до 50% рения, содержащегося в пыли. а также улучшить условия труда обслуживающего персонала.

2 ил. подключены к источнику питания 10 (фиг.2), поворотные пластины 8 снабжены рычагами

11, которые через тягу 12 соединены с исполнительным механизмом поворота 13.

Электрофильтр работает следующим образом. Запыленный газ, проходя через коронирующий и осадительные электроды, очищается от мелкодисперсной пыли, кото- рая, в свою очередь, садится на электроды.

По мере накопления пыли на электродах (через определенный промежуток времени) срабатывают молотки 3 и пыль с электродов стряхивается на поворотные пластины 8. В этот момент источник питания 10 подает напряжение на электронагревательные элементы 9, которые нагревают пластины 8, последние передают тепло осевшей на них пыли. После обжига пыли источник питания

10 отключает напряжение, затем срабаты f 701389 вает исполнительный механизм 13, который через тягу 12 и рычаги 11 поворачивает пластины 8 на 90, в результате чего производится выгрузка обожженной пыли в бункер.

Во время обжига происходит интенсивный процесс возгонки рения из пыли в газовую фазу, которая затем поступает на дальнейшую переработку с целью извлечения из нее рения. Кроме того, при обжиге происходит агломерация пыли и удаление из нее влаги, что способствует улучшению условий выгрузки, транспортировки и перегрузки пыли.

Использование данного технического решения позволит вернуть в производство около 50$ рения, «îäåðæàùåãîñÿ в пыли электрофипьтров, снизить пылеунос при транспортировке и перегрузке пыли, а также улучшить условия труда обслуживающего персонала.

Сухой электрофильтр для очистки ренийсодержащих газов, включающий осадительные и коронирующие электроды, 10 бункеры для сбора пыли, в верхней части которых размещены поворотные пластины, отличающийся тем, что, с целью снижения вторичного уноса и повышения эффективности очистки, поворотные пла15 стины снабжены электронагревательными элементами. 701389

Составитель Н. Годунова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т. Палий

Редактор T. Пилипенко

Производственно-издательский комбинат «Патент», r, Ужгород, ул,Гагарина. 101

Заказ 4495 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Конструирование промышленных электрических фильтров и повышение эффективности их работы

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение г. Москвы

Конструирование промышленных электрических фильтров и повышение эффективности их работы

Теоретическая часть 5

I.1. Принцип работы фильтров, используемых в промышленности 5

I.2. Особенности использования разных фильтров 7

I.3. Принципы модернизации электрофильтров 8

Практическая часть 13

Модель электрического фильтра 13

Введение

В соответствии с медицинскими статистическими данными причиной каждой восьмой смерти в мире является загрязнение воздуха. Эти данные еще более высоки в многомиллионных городах. Основными причинами загрязнения воздуха является как бытовая (прежде всего, автомобили), так и промышленная деятельность человека (работа промышленных предприятий по изготовлению и переработке сырья). Ежегодно в результате промышленной деятельности человека в атмосферу поступает 170 миллионов тонн пыли. Чтобы предотвратить этот процесс, на заводах устанавливаются фильтры, но чем выше эффективность фильтра, тем выше его стоимость, что снижает рентабельность производства. Поэтому большинство заводов, идя по пути наименьших затрат, выбрасывает в атмосферу даже после фильтрации много мелкодисперсной пыли.

В связи со всем вышесказанным явным становится противоречие между необходимостью улучшить качество очищения воздуха на промышленных предприятиях и недостаточной эффективностью существующих методов фильтрации, влекущих за собой еще и серьезные экономические потери.

Читайте так же:
Сколько цемента нужно для 1 куба бетона м 500

Необходимость разрешения указанного противоречия подтверждает актуальность проектной работы, целью которой является конструирование электрофильтра, позволяющего наилучшим образом при минимальных экономических затратах осуществлять фильтрацию воздуха в промышленных масштабах.

В соответствии с поставленной целью проекта были определены задачи проектной работы:

1. На основе анализа технической литературы выявить, какие фильтры наиболее часто используются в промышленности, определить принцип работы этих фильтров, сравнить цели и эффективность использования разных фильтров.

2. Рассмотреть принцип работы электрофильтров и особенности их конструирования.

3. Выявить проблемы в использовании электрофильтров и предложить способы решения этих проблем.

4. Рассчитать экономическую эффективность применения предложенного способа фильтрации воздуха

Теоретическая часть

I.1. Принцип работы фильтров, используемых в промышленности

Основными конкурентами в области промышленного фильтрования являются рукавные и электрофильтры.

Рукавные фильтры — широко распространенные и эффективные аппараты пылеулавливания. Фильтрация воздуха или газа в них осуществляется пропусканием запыленной среды через ткань рукава.

Рукавные фильтры нашли широкое применение на пищевых предприятиях, табачных фабриках, предприятиях металлургической, нефтехимической, горнодобывающей, цементной, мукомольной, химической и деревообрабатывающей промышленностях, ферросплавных заводах, при производстве стекла, пластика, технического углерода.

Загрязненный воздух под давлением проходит из внутренней части рукавов наружу. При этом частицы пыли осаждаются в порах ткани, а очищенный воздух выводится наружу установки с помощью выхлопной трубы.

Электрофильтры. История использования электрофильтров. История электрофильтров, начиная с момента когда их запатентовали, насчитывает уже более 100 лет, а сама идея об осаждении взвешенных частиц под воздействием электричества была предложена еще в 1824 году немецкому ученому Гельдфельду. Накопленный за все это время опыт и знания помогают совершенствовать конструкции и технологии, применимые к ним.

Загрязненный воздух, поступающий в электрофильтр, всегда оказывается частично ионизированным за счет различных внешних воздействий, однако эти заряды слишком малы, чтобы обеспечить эффективное осаждение. Электрод, вокруг которого возникает коронный разряд, называется коронирующим электродом, второй электрод – осадительным электродом. Первый электрод представляет собой либо натянутую проволоку, либо металлическую полосу с выштампованными выступами, либо жёсткую трубу с наваренными на нее коронирующими иголками. На эти электроды подается напряжение.

Второй – специальные поверхности или пластины, окружающие коронирующие электроды, на них осаждается заряженная пыль.

Под воздействием электрического поля ионы двигаются к электродам, который заряжены противоположно. После этого с помощью встряхивательных механизмов пыль отправляется в бункера, где в дальнейшем ее спрессуют или утилизируют.

I.2. Особенности использования разных фильтров

Рассмотрим особенности использования рукавных и электрофильтров в промышленных целях, сравнив их преимущества в достижение той или иной цели. Сравнение представлено в таблице 1.

Преимущества использования рукавных и электрофильтров для достижения определенных промышленных целей

Факторы, влияющие на выбор пылеуловителя

Требуемая остаточная концентрация

При требовании обеспечить?ниже 30 мг/нм3

30 мг/нм3 и более

Электрофизические свойства пыли и параметры очищаемого потока

Не чувствителен к электрофизическим свойствам пыли и входной запыленности.

Не чувствителен к параметрам потока и аварийным режимам (оказывают влияние только на запыленность, но не на работоспособность)

Наличие габаритных ограничений

Для заданной остаточной концентрации РФ занимает меньшую площадь

Для ЭФ не требуются дополнительные объекты инфраструктуры.

Сроки реализации проекта

Как правило, более длинные из-за отсутствия инфраструктуры и необходимости замены дымососа

Как правило, более короткие при размещении в габаритах существующей ячейки

Требуется полная замена рукавов каждые 4-5 лет, что удваивает начальную стоимость.

Затраты примерно в 2.5-3 раза меньше из расчета на срок службы оборудования

На основе приведенного сравнения можно сделать вывод, что электрические фильтры являются экономически более выгодными, при этом для улучшения фильтрации воздуха (т. е. получения на выходе минимальной концентрации пыли), необходима модернизация существующих электрофильтров.

I.3. Принципы модернизации электрофильтров

Для многих производств требуемого уровня остаточной запыленности можно добиться только путем полной замены существующих электрофильтров или путем их глубокой реконструкции.

Посредством установки газоотбойных и газораспределительных экранов изменяется и настраивается газораспределение в аппарате с целью достижения наибольшей равномерности потока газов и увеличения эффективной площади осаждения.

На первом этапе проводится инспекция активной части электрофильтра, составляется ведомость дефектов и программа модернизации, в зависимости от установленных заказчиком целей.

На втором этапе осуществляется устранение выявленных по результатам инспекции дефектов, проводится восстановительный ремонт и монтаж необходимого ключевого внутреннего оборудования электрофильтров.

На третьем этапе реализации программы модернизации осуществляется замена высоковольтной системы и установка системы микропроцессорного управления агрегатами питания электрофильтра, что позволяет согласовать режимы питания электрофильтров с режимом встряхивания для получения дополнительного снижения выбросов.

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ

При выходе отчищенного воздуха стоят датчики, которые считывают количество пыли в воздухе. В зависимости от того, на сколько значение отклоняется от нормы, программа либо повышает, либо понижает напряжение с целью экономии энергии.

При повышении система повышает напряжения с определенным шагом. Если нет пробоя, то она увеличивает еще, пока либо не будет пробоя, либо не будет достигнута нужная планка по выбросам.

В случаях, когда необходимо многократно увеличить производительность или мощность существующего ЭФ, может оказаться, что не обязательно вкладывать деньги в большую новую установку. Ремонт существующего ЭФ в сочетании с параллельной или последовательной установкой нового небольшого фильтра может оказаться как функционально, так и экономически очень выгодным решением.

При добавлении дополнительного небольшого фильтра (20%) значительно улучшается общая выходная запылённость

Пример проекта по модернизации электрофильтров: ТЭЦ-22(Мосэнерго)

Дата ввода в эксплуатацию:

Установленная электрическая мощность: 1 070 МВт

Установленная тепловая мощность: 3 276Гкал/ч

Расположение: г. Дзержинский, Московская область

Электростанция обеспечивает электрической и тепловой энергией юго-восточные районы Москвы, г. Дзержинский и большую часть населенных пунктов Люберецкого района Московской области, а так же снабжает паром Московский нефтеперерабатывающий завод и другие предприятия Люберецкого района.

Это единственная электростанция Мосэнерго, использующая в качестве основного топлива не только газ, но и уголь — его доля в топливном балансе станции превышает 20%.

С 1994 по 1997 год провело замену электрофильтров на блоках № 9, 10 и 11 с обеспечением остаточной запыленности 50 мг/нм3 (при норме из 60х годов 500 мг/нм3).

Читайте так же:
Силикофосфатный цемент для боковых зубов

Отличительной особенностью проекта, являлось сохранение опорного пояса фильтров при замене корпуса, механического и электрического оборудования с установкой новой микропроцессорной системы управления. Проект является примером того как более современная технология позволяет достичь существенно лучших показателей работы фильтров в исходных габаритах.

Таким образом, можно сказать, что анализ технической литературы позволил выделить электрические фильтры как наиболее перспективные для дальнейшего использования в промышленности, но требующие значительной модернизации. Для формулировки принципов и направлений модернизации будущих электрических фильтров в работе была сконструирована рабочая модель простейшего электрического фильтра, описанию которой посвящена вторая часть работы.

Практическая часть

Основной задачей практической части проектной работы было конструирование и исследование работы макеты электрофильтра.

Для решения этой задачи были проанализированы принципиальные схемы электрофильтра, отобраны необходимые материалы и создана работающая модель электрофильтра.

Модель электрического фильтра

Я собрала рабочую модель электрофильтра. Простейший электрофильтр должен в себя включать два электрода, на которые подается достаточно высокое напряжение. Электроды должны быть помещены внутри замкнутого пространства, чтобы загрязненный воздух не выходил из фильтра до очистки.

Под действием электрического поля частицы пыли, содержащиеся в воздухе, ионизируются и осаждаются на электродах.

В качестве электродов я использовала медную проволоку диаметром 2 мм и длинной 30 см, установленную перпендикулярно полу и закрепленную на деревянной подставке. Свободные концы я подвела к клеммам. В моей установке (в отличие от промышленной) форма осадительного и коронирующего электродов одинаковы.

В качестве загрязнителя воздуха я использовала пары глицерина. На нихромовую нить я намотала вату, пропитанную глицерином. Затем с помощью проводов и аккумулятора на 16 вольт я замкнула цепь. Из-за нагрева нити, глицерин начал испаряться.

Пары глицерина скапливались в стеклянной колбе. В ходе эксперимента можно было наблюдать, что концентрация паров (т. е. загрязнения воздуха) все время увеличивается.

Убедившись, что установка собрана правильно, я включила источник высокого напряжения, медленно повышая напряжение до 25кВ. Воздух в колбе становится вновь прозрачным.

Пары глицерина осадились на электродах (проволоке). Убедиться в осаждении глицерина именно на проволоке можно, проведя чистой ваткой по электродам. Она становится заметно грязной.

Таким образом, можно сделать вывод, что собранный электрофильтр действительно очищает воздух.

Однако в моей установке нельзя было проверить, какова оставшаяся концентрация пыли.

Заключение

Электрофильтры – развивающаяся технология, важная даже для того, кто не связан с промышленностью. Улучшая и совершенствуя технологии, применимые к ним, мы не только удешевляем этот процесс, но и так же из года в год уменьшаем выбросы вредных веществ в атмосферу.

В дальнейшем представленный проект можно развить, в частности и саму установку электрофильтра, добавив встряхивали и систему контроля напряжения и систему контроля концентрации пыли в воздухе. Также хотелось бы усовершенствовать сами электроды, то есть более точнее рассчитать их толщину для наиболее эффективной и малозатратной работы.

Электрофильтры для парового котла

Предлагаемое техническое решение

Для очистки дымовых газов, отходящих от двух вращающихся печей обжига клинкера, предлагается провести реконструкцию газоочистки вращающейся печи №1 с поэтапным выполнением следующих работ:
— обследование существующих строительных конструкций, на предмет дальнейшего использования:
— несущие металлоконструкции;
— колонны (металлические и железобетонные);
— ригельные балки,
— опорный пояс;
— фундаменты
— разработка проектной и рабочей документации
— изготовление и поставка оборудования в соответствии с проектом; — строительно-монтажные работы (демонтаж — монтаж); — пуско-наладочные работы.
Проектом реконструкции будет предусмотрено поэтапное выведение из работы одного электрофильтра вращающейся печи, демонтажа, установки на его месте нового оборудования, запуска его в работу и переходу к замене последующего.
Вывод из работы старого и запуск нового электрофильтра будет учитывать непрерывную эксплуатацию вращающейся печи. На время монтажа нового оборудования, проектом будет предусмотрен переход (переключение) воздуховодов от демонтируемого на один из действующих электрофильтров.

Описание электрофильтров

Для очистки технологических газов от вредных пылей многие ответственные отрасли промышленности (теплоэнергетика, металлургия промышленность строительных материалов и др.) традиционно применяют электрофильтры Эти аппараты позволяют осуществлять высокоэффективную очистку больших объёмов запылённых потоков в течение длительного времени и с минимальными затратами на эксплуатацию, благодаря низкому энергопотреблению, снижению затрат на запасные части и минимальные требования к обслуживанию.

Основы электрической очистки газов

Процесс улавливания пыли в электрофильтре можно условно разделить на несколько этапов:
— зарядка взвешенных частиц;
— движение заряженных частиц к электродам;
— осаждение заряженных частиц на электродах;
— регенерация электродов — удаление с поверхности электродов уловленных частиц;
— удаление уловленной пыли из бункерной части электрофильтра
При прохождении пылегазовой среды через активную зону электрофильтра взвешенные частицы попадают в зону действия коронного разряда в неоднородном электродном поле.
При определенной величине напряжения, приложенного к межэлектродному промежутку, напряженность поля около коронирующего электрода становится достаточной для появления коронного разряда, следствием которого является заполнение внешней части межэлектродного промежутка в основном отрицательно заряженными ионами.
Отрицательно заряженные ионы под действием сил электрического поля движутся от коронирующих электродов к осадительным. Взвешенные частицы, находящиеся в потоке, в результате адсорбции на их поверхности ионов, приобретают в межэлектродном промежутке электрический заряд и под влиянием сил электрического поля движутся к электродам, на поверхности которых и осаждаются.
Уловленные частицы периодически удаляются с электродов с помощью механизмов встряхивания, попадают в бункеры, расположенные под электродной системой, и через них выводятся из электрофильтра.

Корпус с щелевыми бункерами

Корпус состоит из опорного пояса с щелевыми бункерами, стоек, ригелей стеновых панелей, внутренних площадок-распорок, потолка и крыши. Поперечные балки опорного пояса с стойками и ригелями составляют рамные конструкции которые раскрепляются продольными связями, стеновыми панелями и потолком Конструктивные элементы корпуса выполняются из стали толщиной, рассчитанной для того, чтобы нести нагрузку внутреннего оборудования, усилия, вызванные внутренним разрежением, дополнительные нагрузки, связанные с условиями эксплуатации, нагрузки от теплоизоляции и климатические нагрузки. На полки ригелей опираются балки подвеса осадительных электродов
Внутренние переходные площадки, устанавливаемые между стойками, выполняют функции распорок в корпусе электрофильтра, что позволяет увеличить прочность корпуса
Стойки и ригеля зашиваются снаружи стеновыми и потолочными панелями соответственно, что образовывает ровную оребреную поверхность и упрощает процесс монтажа теплоизоляции электрофильтра.
Корпус электрофильтра содержит в соответствующих местах герметичные смотровые люки.

Читайте так же:
Соляная кислота против цемента
Диффузор

Элемент конструкции установки электрофильтра, обеспечивающий переход от сечения газохода к сечению электрофильтра.
Для равномерного распределения потока по сечению аппарата в диффузоре устанавливается плоская перфорированная решетка. Одновременно поток, выходящий из решетки, приобретает горизонтальное направление, параллельное оси аппарата.
Поскольку решетка является сосредоточенным по сечению электрофильтра сопротивлением для пылегазового потока, перед ней происходит выпадение крупной пыли, которая частично осаждается на лобовой части решетки. Для предотвращения налипания пыли во время эксплуатации на газораспределительной решетке установлен механизм встряхивания.

Конфузор

Элемент конструкции установки электрофильтра, обеспечивающий переход от сечения электрофильтра к сечению газохода.
В конфузоре устанавливается газораспределительная решетка, что позволяет перераспределять газовый поток на выходе из электрофильтра и таким образом значительно предотвращать унос пыли после регенерации электродов последнего поля, т.е. повышается степень очистки газов от пыли и повышается надежность работы электрофильтра.

Механическое оборудование.

Газоотсекатели

Система осадительных электродов.
Осадительные электроды пластинчатого типа, собранные из семи элементов специального профиля типа ЭФ-640, подвешенный вверху к балкам подвеса с учетом возможного температурного удлинения элементов, внизу элементы закреплены балкой встряхивания путем затяжки болтов с определенным усилием
Конфигурация профиля элемента осадительного электрода обеспечивает оптимальный уровень напряженности электрического поля в межэлектродном пространстве.

Система коронирующих электродов.

Коронирующие электроды имеют рамную конструкцию с жестко закрепленными в вертикальном положении ленточно-зубчатыми коронирующими элементами Электроды устанавливаются в раме подвеса строго по центру между плоскостями осадительных электродов.

Системы встряхивания осадительных и коронирующих электродов.

Встряхивание осадительных и коронирующих электродов — ударно-молотковое.
Механизм встряхивания осадительных электродов состоит из медленно вращающегося вала, привод которого расположен вне электрофильтра и так называемых «опрокидывающихся» молотков, закрепленных на валу.
При вращении вала бойки молотков, дойдя до определенного положения и падают под действием силы собственного веса и производят удар по наковальням электродов.
Наковальни являются элементами балок, скрепляющих осадительный электрод в нижней части. Молотки на валу смещены друг относительно друга благодаря чему удары по электродам наносятся не одновременно.
Механизм встряхивания коронирующих электродов аналогичен описанному выше механизму встряхивания осадительных электродов. Вращение на горизонтальный молотковый вал передается от вертикального вала, проходящего через трубчатую подвеску системы коронирующих электродов к опорному изолятору. Вертикальный вал соединен с приводом посредством тяги, устанавливаемой над опорным изолятором. Для передачи вращения с вертикального вала на горизонтальный внутри электрофильтра предусматривается специальный редуктор с пальцевыми шестернями.

Опорно-проходной изолятор.

Коронирующая система электрофильтра установлена на опорно-проходных изоляторах. В верхней части изолятора находится шапка. В шапках изоляторов предусмотрены отверстия для подсоса воздуха. Во время работы электрофильтра воздух поступает через эти отверстия и обдувает внутренние рабочие поверхности изоляторов, препятствуя осаждению на них пыли. Нижняя часть изолятора, установлена на основание, через безасбестовые прокладки.
Во избежание конденсации водяных паров на внешней и внутренней поверхностях опорно-проходного изолятора, каждый изолятор обогревается с помощью электрических нагревателей.

Система пылевыгрузки

Для обеспечения герметичной непрерывной выгрузки пыли из бункера используется скребковый конвейер, одновременно позволяющий перемещать уловленному пыли до накопительного бункера.
Для избежание в процессе эксплуатации переполнения бункеров электрофильтров, уловленной пылью, в бункерах устанавливаются сигнализаторы уровня пыли минимального и максимального уровня.

Пылетранспорт.

Уловленная цементная пыль, выгружается на скребковый конвейер, который перемещает уловленную пуль до накопительного бункера пневматической системы возврата пыли на «горячий конец печи №1»

Система сводообрушения

В качестве сводообрушителей в бункерах устанавливаются вибрационные механизмы.
Колебания от вибратора, закрепленного на амортизирующих опорах, передаются непосредственно на стенку бункера.

Система обогрева бункеров

По химическому составу улавливаемая пыль на 39,2 % состоит из оксида кальция Оксид кальция очень гигроскопичен и при удалении с разогретых до температуры дымовых газов осадительных электродов попадая на холодные стенки бункера возможно его налипание. Во избежание налипания и последующего сводообразования рекомендуется установка системы обогрева бункеров.
Оборудование система экологического мониторинга.
Для контроля выбросов пыли и газообразных веществ в дымоотводящем газопроводе после электрофильтра устанавливается система экологического мониторинга, собирающая информацию для визуализации, формирования аварийнопринудительной сигнализации, архивации и формирования отчетов по концентрациям
— газообразных веществ, таких как СО, СО2, NO, N02, 02; — пыли;
Также система отображает технологические параметры работы оборудования (объем аспирационного воздуха/газов, температуру, давление/разряжение).

Электротехническое оборудование.

Агрегаты питания.

Для питания полей электрофильтра током высокого напряжения предлагается использовать трехфазный высокочастотный агрегат питания с интегрированной схемой управления. Шкаф управления оснащен контроллером который обеспечивает оптимальную работу агрегата питания по току и напряжению
Агрегат питания укомплектовывается защищенным токовыводом и заземляющим устройством с контрольным окном
В качестве хладагента трансформатора используется минеральное масло.
Агрегат питания оборудован контрольными датчиками температуры, уровня и давления масла.
Шкаф управления контрольными, исполнительными устройствами и механизмами электрофильтра.
Представляет собой электротехнический шкаф двухстороннего обслуживания со степенью защиты lP54. Шкаф управления включает в себя электротехническое оборудование, разделенное по двум отсекам
Отсеки — силовой и контроллерный отделены друг от друга монтажными панелями. Каждый отсек имеет собственную дверь. Разделение выполнено для удобства обслуживания оборудования различными службами ремонтного и электротехнического персонала.
Силовой отсек состоит из силового оборудования с питающим напряжением —3х3808 и предназначен для подключения механизмов встряхивания электродов, бункеров, газораспределительных решёток, электронагревателей изоляторных коробок, далее исполнительные устройства и механизмы.
В контроллерном отсеке размещается промышленный контроллер со своими рабочими модулями ввода/вывода и коммуникации. Питание данного отсека осуществляется от отдельного ввода собственных нужд —220В.
Система управления электрофильтром построена на базе промышленного контроллера.
Контроллер реализует следующие функции:
— автоматизацию управления основным и вспомогательным оборудованием электрофильтра;
— автоматизацию контроля и обеспечение визуализации технологических параметров процесса газоочистки;
Электрофильтры для парового котла

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector