СИСТЕМА МОКРОЙ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ГОРЕНИЯ

Полезная модель относится к охране окружающей среды в теплоэнергетике и может быть использована в процессах мокрой очистки и утилизации минеральных примесей в отходящих газов горения энергетических установок.
Большинство систем мокрой очистки от вредных примесей, газов, отходящих от теплоэнергетических установок, укомплектован обычно схожим набором оборудования, указанного в СНиП 2.01.28-85. (Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Пособие по проектированию. - М. ЦИТП Госстроя СССР №1990, дата введения 1984.07.15, дата актуализации теста документа 2008-10-01). Это, как правило, теплообменные аппараты для сушки входящих для очистки газов, скуберр Вентури, адсорберы.
Анализ применяемых в промышленном производстве в настоящее время систем мокрой очистки показывает, что общим их недостатком, является однократное использование жидкости в пылеулавливающем процессе и, как следствие, большие ее расходы на очистку газа.
Для обработки больших объемов прореагировавшей с газом при его очистки воды, отделения ее от шлама и возврата в аппараты требуется сооружение громоздких, капиталоемких, сложных систем оборотного водоснабжения, которые значительно удорожают процесс очистки газа и делают его соизмеримым со стоимостью очистки при применении наиболее сложных и дорогостоящих систем сухой очистки газов (электрофильтров и рукавных фильтров).
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является устройство для очистки дымовых газов, включающее последовательно расположенные газоход, трубу Вентури, бункер для слива шламовой воды, каплеуловитель, газоход очищенного газа и нагнетатель (Пособие по проектированию. - М. ЦИТП Госстроя СССР №1990, К СниП 2.01.28.85).
Недостатком данного устройства является отсутствие замкнутой системы водооборота используемой для очистки газа воды и утилизации всех компонентов шлама.
Задача полезной модели состоит в повышении экологической и экономической эффективности процесса очистки отходящих газов горения теплоэнергетических установок за счет замкнутой системы водооборота.
Для решения поставленной задачи предлагается система мокрой очистки отходящих газов горения, включающая соединенные системой трубопроводов и насосов последовательно расположенные по ходу движения отходящего газа рекуперативный воздухонагреватель, скруббер-охладитель Вентури, распылительную сушилку, пылеуловитель, скруббер-газопромыватель Вентури с каплеотбойником, дымовую трубу с дымососом, отличающаяся тем, что в нижней части корпуса скруббера-газопромывателя Вентури установлен трубопровод с двумя отводами, один из которых через емкость с отработанной жидкость трубопроводом соединен с распылительной сушилкой, другой встроен в систему циркуляции жидкости скруббера-газопромывателя Вентури, рекуперативный воздухоподогреватель в верхней части корпуса соединен с газоходом очищенного газа, который через дымосос соединен с дымовой трубой, а образующаяся в дымовой трубе влага поступает в систему циркуляции жидкости скруббера-газопромывателя Вентури.
На рис.1 представлена схема предлагаемой системы мокрой очистки отходящих газов горения, где 1 - рекуперативный воздухонагреватель, 2 - скруббер-охладитель Вентури, 3 - распылительная сушилка, 4 - пылеуловитель, 5 - шалмонакопитель, 6 - каплеотбойник, 7 - скруббер-газопромыватель Вентури, 8 и 9 - емкости для слива отработанной жидкости, 10 - дымовая труба, 11 - дымосос, 12, 13, 14 - насосы, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 29, 30, 31, 32, 33, 34 - трубопроводы, 19 - источник водопроводной воды, 26 - трубопровод слива отработанной жидкости, 27 и 28 -отводы трубопровода 26.
Система работает следующим образом.
Высокотемпературные отходящие газы горения по трубопроводу 17 отдают свое тепло воздуху в рекуперативном воздухоподогревателе 1, выходя из которого по трубопроводу 18 поступают в скруббер-охладитель Вентури 2, орошаемого по трубопроводу 23 водопроводной водой из источника 19. Частично охлажденный газожидкостный поток из скруббера-охладителя Вентури 2 по трубопроводу 20 поступает в распылительную сушилку 3, в которой крупные минеральные примеси выпадают в шламонакопитель 5, очищенные частично от крупные частиц минеральных примесей жидкогазовый поток поступает по трубопроводу 21 в пылеуловитель 4, в котором происходит захват оставшихся частиц пыли жидкостью; оседающих в нижней части пылеуловителя и сбрасывающихся в шламонакопитель 5, а из верхней части пылеуловителя газожидкостный поток по трубопроводу 24 попадает в каплеотбойник 6 для отделения после пылеуловителя капель жидкости от газа и затем направление их в скруббер-газопромыватель Вентури 7. Выходящий из нижней части корпуса скруббера-газопромывателя Вентури поток отработанной жидкости сливается по трубопроводу 26 и делится на два потока, один из которых по отводу трубопровода 28 через емкость с отработанной жидкостью 8 по трубопроводу 30 с помощью насоса 12 направляют в распылительную сушилку 3, а другой по отводу трубопровода 27 в емкость с отработанной жидкостью 9.
Таким образом, при разделении потока раствора минеральных примесей из газопромывателя на два потока, отличающиеся концентрацией минеральных продуктов, один смешивается с подпиткой циклом циркуляции жидкости скруббера-газопромывателя Вентури и направляется на улавливание минеральных примесей и продуктов горения, а другой, не смешивающийся с подпиткой и имеющий более высокую концентрацию минеральных веществ, направляется в распылительную сушилку.
Ввод подогретого воздуха из рекуперационного воздухоподогревателя, поступая в газоход очищенного газа, соединенного через дымосос с дымовой трубой, повышает температуру очищенного газа и понижает его относительную влажность, предотвращая конденсацию влаги в дымососе.
Поскольку подпитка циркуляционного цикла жидкости скруббера-газопромывателя Вентури осуществляется слабым раствором минеральных веществ из циркуляционного скруббера-охладителя, то это позволяет экономить для процесса мокрой очистки химически очищенную воду.
Влага, сконденсированная в дымовой трубе после дымососа, поступает на подпитку циркуляционного цикла жидкости скруббера-газопромывателя Вентури также с целью экономии химически очищенной воды.
Технический результат от использования данной системы предлагаемой для мокрой очистки от теплоэнергетических установок отходящих газов горения позволяет эффективно обеспечивать очистку отходящих газов, используя замкнутый цикл водооборота, не прибегая к большому использованию водопроводной воды, устраняет перенос загрязнителей отходящих газов горения в окружающую среду, сокращает энергозатраты за счет использования тепла рекуперативного воздухонагревателя для дополнительной сушки очищенного газового потока и выделения из него влаги.
Полезная модель может быть реализована на базе серийно выпускаемого оборудования на новых и реконструируемых теплоэнергетических и других объектах, использующих системы горения топлива.