Газоочистка установок сухого тушения кокса

Газоочистка установок сухого тушения кокса

Очистка газовых потоков вентиляционных выбросов установок сухого тушения кокса мест разгрузки кокса на транспортерную ленту является актуальной экологической задачей. Традиционно такие системы аспирации комплектуются двухступенчатой системой очистки, состоящей из циклонной предварительной очистки на первой ступени и рукавного фильтра на второй ступени.

Однако, учитывая «особые свойства» коксовой пыли, заключающейся в острых краях крупнодисперсных частиц, замена второй ступени – рукавного фильтра на центробежную ступень с высокой степенью очистки, способной достичь требования санитарных норм на выбросы пыли в атмосферу, является приоритетной задачей коксохимической отрасли с установками сухого тушения кокса.

В данной работе приведены результаты экспериментальных исследований одно- и двухступенчатой системы очистки аспирационных выбросов мест выгрузки кокса на ленту от установки сухого тушения кокса ПАО «Авдеевский коксохимический завод».

Внешний вид двухступенчатой установки очистки, состоящий из центробежных фильтров ЦФ-8-02, приведен на рисинке

Общий вид двухступенчатой установки очистки вентиляционных выбросов УСТК

Общий вид двухступенчатой установки очистки вентиляционных выбросов УСТК

Отбор запыленного потока из газохода осуществлялся при помощи специального газоотборного  патрубка dу=69 мм с загнутым под 90° навстречу потоку носиком. Равенство поперечного сечения патрубка и высокотемпературных шлагов dу=69 мм обеспечивало изокинетичность проводимых измерений при оценке запыленности.

Аппараты в установке соединялись между собой измерительными газоходами, которые были оборудованы штуцерами, для измерений следующих параметров газо-пылевого потока: статического и полного напоров, температуры. Также измерительный газоход оборудован загнутым навстречу потоку пылеотборным носиком для отбора газо-пылевой пробы для определения концентрации и дисперсного состава.

Отбор газов из газохода аспирационной системы осуществлялся с помощью центробежного вентилятора  ELEKTROR HRD 1T FUK-105/0.75.

Двухступенчатая система очистки газов от коксовой пыли УСТК

Рис. Двухступенчатая система очистки газов от коксовой пыли УСТК

Большой разброс размеров частиц относительно медианного диаметра улавливаемых частиц пыли кокса вынуждает к поиску путей коагуляции высокодисперсных частиц.

Для оценки степени достижения остаточной запыленности на выходе из экспериментальной установки системы аспирации вентиляционных выбросов мест разгрузки кокса на транспортерную ленту, была смонтирована двухступенчатая установка, состоящая из циклонного пылеуловителя ЦкФ 0,15 и центробежного фильтра. Общий вид экспериментальной установки приведен на рисунке

Общий вид двухступенчатой установки состоящей из циклонного пылеуловителя и центробежного фильтра

Общий вид двухступенчатой установки состоящей из циклонного пылеуловителя и центробежного фильтра

Циклофильтр представляет собой аппарат новой конструкции. Работа циклонного пылеуловителя основана на двухступенчатой очистке.

Первая ступень – центробежная очистка высококонцентрированного потока в пристенной области аппарата с отводом твердых частиц в отдельный бункер–пылесборник

Вторая ступень – центробежная очистка в цилиндрической и конической частях циклонного пылеуловителя.

В ходе экспериментов на первой ступени очистки использовался циклонный пылеуловитель. Применение циклонного пылеуловителя позволяет снизить в 2-4 раза унос пыли или золы с циклонных пылеуловителей разной конструкции без увеличения энергозатрат на очистку газового потока за счет организации внутренней рециркуляции газового потока. Данный результат достигается за счет того, что циклонный пылеуловитель состоит из двух корпусов, соединенных между собой жалюзийным элементом, через который отводится часть потока с крупной фракцией частиц. Такая конструкция циклонного пылеуловителя позволяет увеличить срок службы аппарата благодаря значительному уменьшению абразивного износа внутреннего корпуса аппарата.

Коагуляция частиц осуществлялась перед циклонным пылеуловителем только в момент выгрузки кокса на ленту (залповый выброс пыли). Основные результаты приведены в таблице

Таблица

Двухступенчатая установка с коагуляцией частиц пыли перед первой ступенью

№ п/п
Параметр
Циклонный пылеуловитель ЦкФ-0,15
Центробежный фильтр ЦФ2-8-02
вход
вход
выход
1
Диаметр газохода, м.
0,069
0,069
0,069
2
Статическое давление,Pст , (Па)
300
1000
2680
4
Температура газов, t, °С
26
29
28,3
5
Скорость газов, ϑ, м/с
17,5
17,55
17,6
6
Расход газов,
190
192
195
7
Литраж отбора пылевой пробы, q, л/мин
13
13
13
8
Время отбора пробы, τ , мин
2
2
2
9
Концентрация пыли в раб. условиях, С, г/м³
6,6
 
0,03
10
Эффективность улавливания, %
99,54
11
Коэффициент уноса, %
0,46

В результате проведенных испытаний с коагуляцией частиц, удалось достичь остаточную запыленность не более 50 мг/м³

При этом первая ступень (циклонный пылеуловитель) имел приемлемое аэродинамическое сопротивление – 700 Па. Концентрацию пыли за циклонным пылеуловителем не определяли.

Перспективность такого метода обусловлена простотой и надежностью, но требует соблюдения режимных параметров коагуляции частиц пыли в момент залповых выбросов пыли при разгрузке кокса на транспортерную ленту. В данном случае, этого можно добиться путем установки электромагнитных клапанов, которые будут синхронно срабатывать с затворами на выпуск кокса.

Общий вид технологической схемы системы аспирации приведен на рисунке

Общий вид системы аспирации вентиляционных выбросов мест выгрузки кокса на ленту

Общий вид системы аспирации вентиляционных выбросов мест выгрузки кокса на ленту

К достоинствам данного метода следует отнести:

  • низкие эксплуатационные расходы на систему аспирации;
  • отсутствие сменных фильтрующих элементов;
  • нет необходимости в сжатом воздухе;
  • простота конструкции аппаратов очистки.