В настоящее время по экономическим причинам дымовые газы очищаются только от твердых частиц: летучей золы и несгоревшего топлива. Удаление из продуктов сгорания токсичных веществ (окислов азота, серы, углерода и др.) требует создания дорогостоящих установок, капитальные вложения в которые составляют 35 – 45 % от стоимости котельных. Поэтому ограничиваются снижением концентрации этих веществ в приземном слое воздуха путем рассеивания дымовых газов в атмосфере с помощью дымовых труб.
Очистка дымовых газов от золы производится в случаях, когда произведение зольности топлива АР (в %) на максимальный расход топлива в котельной В (в кг/ч) больше 5000. Для очистки газов от твердых частиц применяются циклоны (инерционные золоуловители). Принцип действия циклона основан на создании в потоке газов центробежных сил. Для этого поток газа вводится по касательной (тангенциально) внутрь цилиндрического корпуса (циклона). Вследствие вращения потока в нем возникают центробежные силы, которые отбрасывают частицы на стенки циклона. Поэтому в центре циклона образуется очищенный газ, который выходит из циклона через выхлопную трубу.
Рис. 60. Циклоны:
а– одиночный . б- блок циклонов:
1 – цилиндрическая часть корпуса . 2 – коническая часть корпуса, 3 – золовой бункер . 4 – входной патрубок . 5 – выхлопная труба . 6 – выходной патрубок.
При расходе газов от 6000 до 20000 м3/ч в котельных применяются блоки циклонов ЦКТИ, которые собираются из 2, 4, 6 или 8 циклонов диаметром от 400 до 800 мм (рис. 60). Каждый из циклонов имеет тангенциальный подвод газов и выхлопную трубу для отвода газов. Блоки циклонов имеют простую конструкцию, низкую стоимость, но отличаются большой высотой (4-9 м).
При расходе более 20000 м3/ч для очистки газов применяются батарейные циклоны
(рис. 61). Они состоят из нескольких десятков циклонов диаметром 150-250 мм. Закрутка потока газов в каждом из циклонов производится лопаточными завихрителем, установленном на входе в циклон. Из-за малого диаметра циклоны в батарее имеют общий подвод и общий отвод газов.
Рис. 61. Батарейный циклон:
а – компоновка циклона . б – элемент циклона:
1 – корпус . 2 – входной патрубок . 3 – входная распределительная камера . 4 – камера очищенного газа . 5 – выходной патрубок . 6 – трубные решетки . 7 – циклонные элементы . 8 – золовой бункер . 9 – шибер.
Сбор уловленной золы производится в общий бункер, располагаемый под блоком циклонов или под батарейным циклоном.
По сравнению с блоками циклонов батарейные циклоны лучше очищают газы, имеют меньшие габариты, но требуют больших затрат электроэнергии на тягу.
Эффективность работы золоуловителей оценивается коэффициентом очистки (в %), который показывает долю уловленной золы от всей золы, поступившей в золоуловитель. При слоевом сжигании коэффициент очистки блоков циклонов составляет 85-90 %, а батарейных – на 2 % больше.
Золоуловители устанавливаются на каждый котел и включаются в газовый тракт до дымососа.
