Характеристика летучей золы и основы золоулавливания на ТЭС.
Степень улавливания золы должна быть такой, чтобы обеспечить на уровне дыхания при неблагоприятных метеорологических условиях концентрацию золы не выше предельно допустимых концентраций (ПДК).
Практически на мощных ТЭС (более 500 МВт) устанавливаются золоуловители со степенью улавливания золы = 0,99 0,995, а при меньших мощностях = 0,93 0,97. Большие цифры относятся к многозольным топливам (Ап > 1 %/МДж).
Степень улавливания золы определяется соотношением
(10.1)
где и — концентрация золы на входе и выходе золоуловителя, кг/м3. Удобной характеристикой золоуловителей также является величина, называемая степенью проскока:
(10.2)
Степень проскока пропорциональна количеству выбрасываемой в атмосферу золы, г/с, той или иной установкой:
(10.3)
где В — расход топлива, кг/с; Ар — зольность топлива, %; q4 — потеря теплоты с механическим недожогом, %; — низшая теплота сгорания, МДж/кг; — доля золы топлива, уносимая из топки; =0,95 для топок с твердым шлакоудалением и 0,70—0,75 для открытых и полуоткрытых топок с жидким шлакоудалением.
Эффективность работы газоочистных устройств в большой степени зависит от физико-химических свойств золы и ее дисперсного состава.
Плотность частиц золы находится обычно в пределах 1900—2500 кг/м3. Данные по характеристикам некоторых топлив и дисперсному составу золы в зависимости от способа размола топлива. осредненной характеристики дисперсного состава может использоваться медианный диаметр d50, м, т. е. диаметр, соответствующий остатку на сите R = 50 %, и среднее квадратичное отклонение
где , и — диаметры частиц, соответствующие остаткам на ситах R=15,9, 50 и 84,1 %. также приведены значения — логарифм удельного электрического сопротивления (УЭС), — в Ом*м. Последняя характеристика имеет особое значение для электрических способов улавливания золы.
На надежность работы механических золоуловителей существенное влияние оказывает слипаемость золы. По слипаемости пыли делятся на четыре группы: I — неслипающаяся пыль; II — слабослипающаяся пыль (летучая зола каменных углей с недожогом более 30 %, летучая зола при слоевом сжигании любых углей, сланцевая зола); III — среднеслипающаяся пыль (летучая зола без недожога типа золы подмосковных бурых углей, торфяная зола); IV — сильно-слипающаяся пыль (зола донецкого АШ с недожогом менее 25 %).
Для выделения твердых частиц из дымовых газов наибольшее применение получили золоуловителей, действующие на принципе использования центробежных сил — механические — и с использованием электростатических сил — электрофильтры.
В МЗУ с трубой Вентури происходит коагуляция золовых частиц с каплями воды, способствующая их лучшему отделению в центробежных скрубберах, в которых используется механический способ отделения коагулированных частиц.
Из общей теории золоулавливания следует, что степень проскока золоуловителя любого типа определяется параметром золоулавливания:
(10.4)
где — эффективная скорость осаждения золы на поверхность осаждения, м/с; А — поверхность осаждения, м2; — средняя скорость движения пылегазового потока, м/с; — сечение для прохода газов, м2.
Между параметром золоулавливания и проскоком имеется следующее соотношение:
(10.5)
Чем больше параметр , тем меньше степень проскока и тем выше степень улавливания.