Курсовой проект - Двухступенчатая система очистки выбросов на Иркутской ТЭЦ

Содержание
Задание на проектирование
Введение
1. Расчет пылеосадительной камеры
2. Расчет жалюзийных пылеуловителей
3. Расчет циклонов
4. Расчет батарейного циклона
5. Расчет центробежного скруббера ЦС ВТИ
6. Расчет аппарата ударного действия ПВМ
7. Расчет пенного пылеуловителя
8. Расчет скруббера Вентури по вероятностному методу
9. Расчет скруббера Вентури по энергетическому методу
10. Расчет рукавных фильтров
11. Расчет электрофильтра
Заключение
Список использованной литературы
Приложение 1. Вероятностно-логарифмическая сетка координат

Задание на проектирование
Паспорт №13.
Зола от сжигания угля Черемховского месторождения (Qнp=17,4МДж/кг, Wp=13,3%; Ap=27,8%, Sр=0,96% размол мельницей III-16 до остатка на сите 70мкм равного 30,6%) в котле типа ПК-10 Иркутской ТЭЦ – I. Проба отобрана из бункера электрофильтра.
Морфология частиц золы. Частицы пыли оплавлены, неправильной и овальной формы с включением сферических частиц размером 5-30мкм. Мелкие частицы – светло серые, неправильной формы. Частицы грубее 100мкм – темно-серого цвета, с пористой поверхностью. В общей массе цвет пыли серый.
Расход дымового газа .W=280000м3/ч

В соответствии с заданием дисперсный загрязнитель находится в твердой фазе. Выбирая аппараты для первой и второй ступеней очистки, необходимо не только ориентироваться на полученную степень очистки, но также принимать во внимание физико-химические свойства пыли. Кроме того, необходимо уделять внимание простоте аппаратов и легкости их эксплуатирования, экономичности проекта.
При выборе аппарата первой ступени очистки степень очистки не столь важна, однако также не стоит принимать во внимание аппарат с весьма малым коэффициентом очистки.
Запроектированная пылеосадительная камера очень громоздка по габаритам, т.е. требует дополнительных, отдельных от цеховых, сооружений. С другой стороны, камера после сооружения не требует особых эксплуатационных усилий – необходима лишь чистка. Жалюзийные пылеуловители просты по конструкции, что означает малые капитальные вложения. Однако при очистке продуктов сгорания твердого топлива срок службы решеток пылеуловителя вследствие абразивного износа невелик и составляет менее года. Износ лопастей решеток, набираемых из угловой стали 40х40 мм, становится ощутим уже в первые месяцы эксплуатации, что выражается в значительном ухудшении степени осаждения частиц. Эти факты говорят о неприемлемости применения жалюзийных пылеуловителей в первой ступени очистки.

Исходя из сравнения основных параметров очистных устройств, для первой ступени очистки выбран одиночный циклон, который обеспечивает необходимую пропускную способность дымовых газов и приблизительно одинаковую степень очистки, если сравнивать с другими аппаратами. Что же касается пылеосадительной камеры и жалюзийных пылеуловителей, то у них большие габариты. Поэтому окончательный выбор для первой ступени очистки отдается 22 одиночных циклонов ЦН-24.
Данные для одиночного циклона:
- число элементов - 22;
- оптимальная скорость газов в элементе – 4,5 м/с;
- коэффициент сопротивления – 101,6;
- тип направляющего аппарата элемента – винт;
-область применения – очистка высокотемпературных газов (до t=400 оС).
Для второй ступени очистки наиболее подходящее устройство – электрофильтр ЭГА-1-40-12-6-3. Выбор данного аппарата был сделан также на основе сравнения с аппаратами применимыми для второй ступени очистки: мокрые способы очистки не подходят, так как при их использовании расходуется большое количество воды, которую в свою очередь тоже необходимо очищать от загрязнений, что привело бы к огромным затратам. Все выше рассчитываемые аппараты применимые для второй ступени имеют практически одинаковые степени очистки. Выбор пал на электрофильтр ЭГА-1-40-12-6-3 за его преимущества: энергия, подводимая к обрабатываемым газам при электроосаждении, расходуется преимущественно на оказание непосредственного воздействия на осаждаемые частицы. Электрофильтры обеспечивают степень очистки более 99% в широких пределах концентраций и дисперсности частиц при низких гидравлических сопротивлениях (порядка нескольких сот Па) и невысокой затрате электроэнергии (около 0,5 кВт-ч на 1000 м3 газов). Их можно использовать в высокотемпературной, влажной и коррозионно-активной среде.
Широк и диапазон экономически целесообразной нагрузки по обрабатываемым газам — от одного до сотен кубометров в секунду. Основными элементами электрофильтров являются: газоплотный корпус с размещенными в нем коронирующими электродами, к которым подводится выпрямленный ток высокого напряжения, и осадительными заземленными электродами, изоляторы электродов, устройства для равномерного распределения потока по сечению электрофильтра, бункера для сбора уловленных частиц, системы регенерации электродов и электропитание.
Установка батарейных циклонов обеспечила большую пропускную способность дымовых газов. Батарейные циклоны применяются при малой слипаемости частиц пыли .Из аппаратов сухой очистки для первой стадии наиболее подходящим является батарейный циклон. Однако необходимость применения воды в процессе пылеудаления делает аппарат ПВМ менее привлекательным в использовании.
Скрубберы Вентури часто используются для второй ступени очистки. Эффективное улавливание мелких частиц требует высоких энергозатрат, что влечет удорожание эксплуатации. Низконапорные скрубберы Вентури применяются для улавливания пыли с размерами частиц более 20 мкм. Однако согласно заданию, в дымовых газах есть частицы меньшего размера (5 мкм). Результаты проектирования показали, что степень очистки в скруббере Вентури для второй ступени мала, т.е. применение этого аппарата не эффективно и невыгодно.