Підвищення ефективності пилоочищення вентиляційних викидів котлоагрегатів горизонтальними електрофільтрами - Автореферат

У 1999 році викиди в атмосферу шкідливих речовин цією галуззю промисловості склали: - 761, 3 тис.т/рік (74%), - 193,4 тис.т/рік (58,1%), тверді речовини (пил) - 450,1 тис.т/рік (57,5%), - 69,1 тис.т/рік (5,6%), легкі органічні сполуки - 3,4 тис.т/рік (0,8%) від загальних викидів відповідних речовин в атмосферу держави. В даний час відсутня методика розрахунку ефективності очищення газів у електрофільтрах, яка комплексно враховує все різноманіття фізичних, теплових і електричних явищ, що відбуваються як у міжелектродному просторі, так і в обємі всього апарата. Метою роботи є підвищення ефективності пилоочищення вентвикидів котлоагрегатів у горизонтальних електрофільтрах за рахунок оптимізації параметрів пиловловлення і кондиціювання газів із використанням математичної моделі, що комплексно враховує закономірності електричного, інерційного, дифузійного і гравітаційного осадження пилу. розробити математичну модель механізму пилоочищення вентвикидів котлоагрегатів горизонтальними електрофільтрами з використанням ймовірнісного методу моделювання, що враховує фактори, які визначають ефективність роботи розглянутих апаратів (поточний заряд часток, питомий електричний опір (ПЕО) матеріалу пилу, тип коронуючих електродів (КЕ)); розробити програму для оптимізації конструктивних і технологічних параметрів пилоочищення вентвикидів котлоагрегатів у горизонтальних електрофільтрах із розрахунком техніко-економічних показників процесу пиловловлення;Дослідження процесу зарядження часток у електрофільтрах (Верещагін І.П., Мірзабекян Г.З., Ужов В.М. і ін.) дозволило зробити висновок, що заряд, який одержує частка в міжелектродному просторі електрофільтра, залежить від фізичних і електричних властивостей пилу і газу. Проте, аналіз літературних даних свідчить про відсутність єдиної комплексної теорії розрахунку ефективності роботи електрофільтрів; не достатньо розроблені теоретичні положення для визначення поточного заряду часток і урахування накладення електричних полів, що формуються КЕ різного перетину; не достатньо вивчені теоретичні основи розрахунку періодичності регенерації електрофільтрів у залежності від ПЕО пилу і кондиціювання газів з метою підвищення ефективності очищення газів від пилу. Сума таких пофракційних ефективностей є загальною ефективністю уловлення часток пилу в міжелектродному просторі: , (2) де - кількість фракцій пилу; і - кількість одиничних смужок і додаткових поперечних смуг міжелектродного простору, відповідно; і - масова доля та ефективність уловлення під дією гравітаційних, електростатичних і дифузійних сил часток-ої фракції пилу, що знаходяться в момент входу в міжелектродний простір у межах-ої смужки та-ої додаткової поперечної смуги міжелектродного простору. Ефективність електричної складової процесу пилоочищення в горизонтальних електрофільтрах обчислюється за формулою: , (3) де - ширина міжелектродного простору (відстань між різноіменними електродами), м; - масова доля часток-ої фракції пилу, що знаходяться в момент входу в міжелектродний простір у межах-ої смужки та-ої поперечної смуги, для яких сума проекцій одиничних зсувів на вісь, перпендикулярну напрямку руху газу, не менше . Для розрахунку поточного заряду часток пилу складено диференціальне рівняння: , (4) де - напруженість електричного поля в-ій смужці та-ому прошарку міжелектродного простору, В/м; - коефіцієнт, що залежить від відносної електричної проникності матеріалу порошин; - площа поверхні порошини-ої фракції, м2; - ПЕО матеріалу пилу, ; - початковий заряд частки пилу, Кл; - час руху частки, с.Теоретично обгрунтовано та експериментально доведено, що для підвищення ефективності пилоочищення вентиляційних викидів котлоагрегатів у горизонтальних електрофільтрах доцільно оптимізувати параметри пиловловлення та кондиціювання газів на основі математичної моделі, яка комплексно враховує закономірності електричного, інерційного, дифузійного і гравітаційного осадження часток. Теоретично описана залежність фактичного питомого електричного опору матеріалу пилу від температури і вологості газів дозволяє визначити напрямок підвищення ефективності очищення вентиляційних викидів котлоагрегатів при їх кондиціюванні: на 3,5-5,5% за рахунок зниження температури газу з 120-180 до 600С і на 1,8-4,7% - при збільшення вологості газу з 1,3 до 25%. Рішення запропонованого диференціального рівняння для визначення поточного заряду часток при їх переміщенні в міжелектродному просторі електрофільтра дозволило уточнити результати розрахунку ефективності пилоочищення газів на 0,6-4% для різних умов пиловловлення. Розроблена програма “ELFILTR” дозволяє визначати на ЕОМ оптимальні технологічні параметри при експлуатації електрофільтрів і конструктивні рішення, які необхідно враховувати на стадії проектування, модернізації і реконструкції. Складено методичні вказівки “Вибір горизонтальних електрофільтрів та розрахунок на ЕОМ оптимальних режимів їх експлуатації” та розроблена “Технологічна інструкція по підвищенню ефективності пиловловлення в горизонтальних е

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ