(1) Механическое пылеулавливающее оборудование включает в себя гравитационные пылеуловители, инерционные пылеуловители, центробежные пылеуловители и аналогичные устройства.
(2) К оборудованию для удаления пыли с влажной-скрубной очисткой относятся пылесборники с водяной-ванной, пылесборники из пенного-типа, скрубберы Вентури, пылеуловители с водяной-пленкой и аналогичные устройства.
(3) Фильтрующее-оборудование для удаления пыли включает, среди прочего, тканевые рукавные фильтры и гранулированные-слоевые фильтры.
(4) Электрофильтры.
(5) Магнитное оборудование для удаления пыли.
Механическая сила
Инерционные пылесборники — это устройства, которые отделяют и улавливают пыль за счет использования сил инерции; это достигается за счет направления запыленного газа-на столкновение с перегородками или за счет быстрого изменения направления воздушного потока. Инерционные пылесборники еще называют инертными пылесборниками.
Инерционные пылесборники делятся на два типа: столкновительный-тип и роторный-тип. Первый предполагает установку одной или нескольких перегородок вдоль направления воздушного потока; когда запыленный -газ сталкивается с этими перегородками, частицы пыли отделяются от газового потока. Очевидно, что чем выше скорость газа до удара о перегородку-и чем ниже она становится после столкновения-, тем меньше пыли остается в газе, что приводит к более высокой эффективности удаления пыли. Последний тип работает, заставляя запыленный газ-многократно менять направление, тем самым отделяя пыль во время процесса токарной обработки. Чем меньше радиус кривизны витка газа и чем выше скорость при витке, тем выше эффективность пылеочистки.
Производительность инерционных пылесборников варьируется в зависимости от их конкретной конструктивной схемы. Когда скорость газа внутри оборудования ниже 10 м/с, потеря давления обычно составляет от 200 до 1000 Па, а эффективность пылеудаления падает от 50% до 70%. На практике инерционные пылесборники обычно используются в качестве первой ступени многоступенчатой системы пылеудаления, где они используются для отделения более крупных частиц пыли. Они особенно хорошо-подходят для улавливания сухой пыли с размером частиц более 10 мкм, но не подходят для удаления липкой или волокнистой пыли. Инерционные пылесборники также можно использовать для отделения капель жидкости; в таких случаях рекомендуется оптимальная скорость газа внутри оборудования от 1 до 2 м/с.
Био-технология нанопленок
Био-оборудование для пылеподавления с использованием нанопленок – это технология, которая в последнее время приобрела известность во всем мире. В нем используется самая передовая технология био-нанопленок, доступная сегодня; путем распыления нанопленки БМЭ на поверхность материалов максимально подавляется пылеобразование на этапах производства и обработки. Этот тип пылеподавления подпадает под категорию пылеподавления «до-выбросов»,-действующего *до* выброса пыли-, который предлагает значительные преимущества по сравнению с традиционными методами удаления пыли «после-производства», обеспечивая эффективный контроль пыли на протяжении всего процесса производства материала. Любая пыль, образующаяся во время дробления, агломерируется в мелкие частицы, которые в конечном итоге становятся частью готового продукта, тем самым увеличивая выход на 0,5–3%. Кроме того, эта технология эффективно снижает уровень загрязнения PM2,5 и PM10, полностью соответствуя национальной политике защиты окружающей среды и-энергосбережения. По сравнению с системами влажной очистки и рукавной фильтрации, пылеподавление с помощью био-нанопленок не приводит к загрязнению воды; используемые химические реагенты не оказывают вредного воздействия на окружающую среду и не ухудшают качество готовой продукции. Это также влечет за собой снижение первоначальных инвестиционных затрат. Эта технология подходит для борьбы с пылью в самых разных условиях, включая шахты, строительные площадки, карьеры, склады материалов, порты, тепловые электростанции, сталелитейные заводы и предприятия по переработке отходов. Хотя пылеподавление с помощью био-нанопленок уже нашло разнообразное применение за рубежом, в настоящее время оно также постепенно внедряется во многих провинциях и муниципалитетах Китая.
Влажная чистка (тип распыления-)
Оборудование для удаления пыли распылительного- типа работает путем распыления воды в мелкий туман через форсунки, расположенные внутри пылесборника. Когда дымовой газ, содержащий пыль-, проходит через эту туманную зону, частицы пыли сталкиваются, перехватываются и агломерируются с каплями воды, в результате чего частицы оседают из газового потока вместе с каплями.
Этот тип пылеулавливающего оборудования отличается простой конструкцией, низким сопротивлением потоку воздуха и удобством в эксплуатации. Выдающимся преимуществом является то, что, в отличие от некоторых других систем, она не содержит узких щелей или тонких отверстий; следовательно, он может эффективно очищать дымовые газы с высокой концентрацией пыли, не засоряясь.
Более того, поскольку распыляемые капли относительно крупные, нет необходимости в специальных форсунках для мелкодисперсного распыления-, что обеспечивает более надежную работу системы. Пылесборники распылительного-типа могут использовать оборотную воду,-повторно используя жидкость до тех пор, пока концентрация взвешенных твердых частиц не достигнет значительно высокого уровня,-тем самым значительно упрощая требования к водоочистным сооружениям. По этим причинам этот тип пылеулавливающего оборудования остается популярным выбором для многих промышленных предприятий. Его основные недостатки включают относительно большую занимаемую площадь и ограниченную эффективность улавливания чрезвычайно мелких частиц пыли; для этого также требуется значительный объем воды. Следовательно, его чаще всего используют для очистки дымовых газов, характеризующихся крупным размером частиц и высокой концентрацией пыли. Обычно используемое оборудование для удаления пыли распылительного- типа подразделяется на три структурные категории в зависимости от характера потоков газа и жидкости внутри устройства:
(1) Прямоточный тип распыления: капли газа и жидкости текут в одном направлении.
(2) Противоточный тип распыления: жидкость распыляется в направлении, противоположном потоку газа.
(3) Тип распыления с поперечным- потоком: жидкость распыляется в направлении, перпендикулярном потоку газа.
Удаление пыли распылением
Удаление пыли распылением устраняет недостатки, обычно присущие традиционному оборудованию для удаления пыли -типа распыления-, а именно: его большие размеры, низкую эффективность удаления пыли и высокий расход воды,-тем самым значительно повышая эффективность удаления пыли.
Технические принципы системы
Система работает за счет сочетания гравитационного осаждения и подавления пыли водяным-туманом. Жидкость и газ подаются под давлением к сопловому узлу; Внутри головки сопла жидкость и газ смешиваются, образуя мелкодисперсные капли, которые затем выбрасываются из отверстия сопла. В результате этого процесса создаются чрезвычайно мелкие частицы водяного тумана-диаметром от 1 мкм до 10 мкм-, которые эффективно адсорбируют частицы пыли, взвешенные в воздухе. Эти -капли, содержащие пыль, быстро агломерируются в более крупные частицы, которые под действием силы тяжести оседают из воздушного потока, тем самым достигая целей подавления пыли и улучшения состояния окружающей среды.
Система отличается превосходными возможностями контроля распыления; регулируя давление потоков газа и жидкости, блок распыления можно точно-настроить для достижения идеального соотношения потоков газа-к-жидкости, обеспечивая тем самым образование струи, состоящей из исключительно мелких капель.
Электростатические осадители (ESP)
Электрофильтры (ЭФН) являются важным вспомогательным оборудованием тепловых электростанций. Их основной функцией является удаление твердых частиц (летучей золы) из дымовых газов, выбрасываемых угольными-или мазутными-котлами, тем самым резко сокращая объем выбросов твердых частиц, выбрасываемых в атмосферу. По существу, они представляют собой важнейшую часть оборудования для защиты окружающей среды, позволяющую уменьшить загрязнение и улучшить качество воздуха. Принцип работы заключается в следующем: когда дымовой газ проходит через воздуховод, ведущий к основному корпусу ЭЦН, твердые частицы в потоке газа приобретают положительный электрический заряд. Затем дымовой газ поступает в камеру ESP, которая оснащена несколькими слоями отрицательно заряженных катодных пластин.
Из-за электростатического притяжения между положительно заряженными частицами пыли и отрицательно заряженными катодными пластинами твердые частицы дымового газа прилипают к катодам. Периодически катодные пластины механически постукивают или вибрируют; это действие,-вызванное объединенными силами гравитации и вибрации-заставляет накопленный слой пыли (как только он достигает определенной толщины) смещаться и падать в зольный бункер, расположенный под конструкцией ЭФ, тем самым успешно удаляя твердые частицы из потока дымовых газов. Учитывая, что на тепловых электростанциях обычно используются энергоблоки большой-мощности-например, агрегаты мощностью 600 МВт, которые потребляют примерно 180 тонн угля в час-, результирующий объем дымовых газов и пыли, понятно, огромен. Следовательно, соответствующие электростатические осадители (ЭСФ), используемые для очистки этих выбросов, имеют огромные размеры. Основной конструктивный элемент типичного ЭЦН тепловой электростанции имеет площадь поперечного сечения примерно 25–40 метров на 10–15 метров. С учетом 6-высоты зольных бункеров, а также вертикального пространства, необходимого для потока дымовых газов, общая высота установки ЭЦН часто превышает 35 метров. Для такой колоссальной стальной конструкции анализ проекта должен включать не только статические и динамические оценки под действием собственного веса, пылевых, ветровых и сейсмических нагрузок, но также строгую оценку общей устойчивости конструкции.
Основной корпус ЭЦН представляет собой стальную конструкцию, полностью изготовленную из сварных профилей конструкционной стали. Его внешняя поверхность покрыта «кожей» (тонкими стальными листами) и теплоизоляционными материалами для облегчения проектирования, изготовления и установки. В конструкции конструкции используется многоуровневая конфигурация: каждый вертикальный «срез» состоит из каркаса, состоящего из нескольких главных балок, причем соседние срезы соединены между собой большими продольными балками. Для обеспечения возможности монтажа облицовочного и изоляционного слоев между основными балками приваривают второстепенные балки. Учитывая огромные размеры этой структуры, попытка смоделировать каждую отдельную точку физического соединения в программном обеспечении для проектирования приведет к неуправляемой рабочей нагрузке и чрезмерно большому количеству элементов.
В соответствии с фактическими требованиями инженерного проектирования и конкретным конструктивным проектом основного корпуса ЭЦН, основными областями исследования являются прочность конструкции, общая устойчивость конструкции и максимальное смещение главных балок, ответственных за подвешивание катодных пластин. Для конкретных локализованных областей анализ направлен на оценку усталостных повреждений в соединениях между катодными пластинами и основными балками-в результате длительного воздействия периодических механических ударов-, а также на определение оптимальной частоты вытеснения скопившейся пыли с катодных пластин. Кроме того, анализ рассматривает оптимальный выбор конструкции в отношении соединений между структурной обшивкой (тонкие пластины) и основными/вторичными балками в условиях ветровой нагрузки, а также соответствующий баланс жесткости между этими компонентами.
