В процессе сгорания любого топлива неминуемо выделяются вещества, вредные для окружающей среды. С целью недопущения загрязнения атмосферного воздуха за котлами устанавливаются специальные системы очистки газов котельных. Особенно это актуально для котельных, работающих на твердом топливе. Примерно 75-90% золы остается в топке и газоходах, а остальная часть уносится с дымовыми газами, поэтому все котельные должны быть оснащены золоулавливающими устройствами.
В зависимости от типа и мощности котельной могут применяться самые различные способы и методы золоудаления - фильтрация (тканевая, бумажная, волокнистая, сухая и мокрая электрофильтрация), сухие и мокрые скрубберы, осадительные камеры и циклоны. Наибольшее распространение получила очистка газов котельных с применением циклонов, их действие основано на силе тяжести, центробежной силе и инерции.
Циклоны могут различаться по производительности и эффективности. Циклоны большой производительности имеют больший диаметр, могут очистить значительные объемы газов, но малоэффективны. Именно в силу большого диаметра частицы теряют свою инерцию и уносятся с газами. Циклоны маленького диаметра, наоборот, обеспечивают высокую эффективность очистки газов котельных.
Устройство циклонов и принцип действия
Конструктивно циклоны состоят из двух частей: верхней цилиндрической и нижней конической. В зависимости от размеров каждой из частей циклоны делятся соответственно на цилиндрические (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24) и конические (СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34). В верхней части цилиндра находится подвод загрязненного воздуха. У циклонов марки ЦН он представляет собой патрубок, входящий в циклон под углом 11°, 15° и 24°. Поступая под углом в корпус цилиндра, загрязненный воздух ударяется о стенку и закручивается в спираль. Частицы газа по инерции отделяются от газа и под действием силы тяжести опускаются по стенке цилиндра и конуса вниз, в золоприемный бункер.
Очищенный газ, продолжая свое движение, в силу разряжения засасывается в установленную в верхней части выхлопную трубу и уносится из котельной. Чем меньше диаметр цилиндра, тем меньший путь проходят частицы до стенок цилиндра и тем большее их количество осаждается, благодаря чему очистка газов котельных происходит более эффективно.
Одной из разновидностей циклонов являются золоуловители марки ЗУ. Ось потока входящего загрязненного воздуха расположена в них горизонтально. Возможно использование золоуловителей ЗУ в качестве сепараторов системы возврата частиц уноса на дожигание, в этом случае он должен быть установлен непосредственно за котлом.
Батарейные и групповые циклоны
Технологическое решение объединить циклоны малого диаметра в одну систему нашло свое применение в групповых и батарейных циклонах. Очистка газов котельных с помощью групповых циклонов предусматривает установку 2, 4, 6 и более циклонов, параллельно соединенных между собой.
Наиболее эффективными являются батарейные циклоны марок БЦ и ЦБ, состоящие из десятков и даже сотен циклонов малого диаметра, объединенных общим кожухом, общей камерой, подводом и отводом газа. Циклоны батарейные могут быть возвратно-поточного, прямоточного и вихревого типа. Ввод газа может быть тангенциальным, спиральным или осевым.
Золоудаление из бункеров циклонов любого типа должно проводиться своевременно во избежание захвата и уноса золы отходящими газами. Система золоудаления циклонов подсоединяется к системе котлового шлакозолоудаления. Очистка газов котельных с применением циклонов может происходить в самом помещении котельной, вне ее, на крыше или в отдельно стоящем строении.
