§ 2. Однозонные унифицированные сухие электрофильтры

Опыт эксплуатации горизонтальных сухих электрофильтров, применяемых для очистки промышленных газов, позволил унифицировать аппараты этого типа в целях серийного производства.

Электрофильтры серии УГ. Унифицированные фильтры серии УГ (унифицированный горизонтальный) были выпущены вместо электрофильтров типов ДГПИ, ПГД, ПСДС, АП, Ц как аппараты общепромышленного назначения. Они получили широкое распространение на предприятиях черной металлургии для установки за мартеновскими печами, вращающимися и шахтными печами обжига доломита, паровыми котлами ТЭЦ и другими технологическими агрегатами.

В зависимости от температуры газов существуют унифицированные электрофильтры двух типов: аппараты серии УГ, предназначенные для работы при температурах не выше 250 °С, и аппараты серии УГТ, работающие при температурах до 400 °С. Промышленного опыта работы при более высоких температурах в отечественной практике не имеется.

Электрофильтры серии ЭГА. По конструктивному решению, компоновке электродных систем и встряхивающих механизмов электрофильтры серии ЭГА (электрофильтр горизонтальный, модификации А) не имеют принципиальных отличий от электрофильтров серии УГ, однако применение целого ряда усовершенствований позволило значительно улучшить их электрические характеристики, снизить металлоемкость и повысить уровень надежности. Широкий диапазон типоразмеров при глубокой унификации узлов и деталей позволяет обеспечить высокие технико-экономические показатели. Электродная система составлена из широкополосных элементов (ширина элемента 640 мм) открытого профиля и рамных коронирующих электродов с игольчатыми элементами. Осадительные электроды набирают из четырех — восьми элементов, что дает активную длину поля соответственно 2,56; 3,2; 3,84; 4,49; 5,12 м. Количество полей от двух до четырех. Расстояние между плоскостями одноименных электродов 300 мм. Номинальная высота электродов: 6; 7,5; 9; 12 м. Типоразмер определяется числом проходов для газа между соединительными элементами, которое может составлять от 10 до 88. Электрофильтры с числом проходов от 10 до 40 выполняются односекционными, а от 40 до 88 — двухсекционными. Электрофильтры серии ЭГА рассчитаны на температуру газов до 330 °С и разрежение до 15 кПа. Условные обозначения типоразмера фильтра серии ЭГА содержат ряд цифр (табл. 12.1): первая означает число секций, вторая — количество газовых проходов, третья — номинальная высота электродов, четвертая — количество элементов в осадительном электроде, пятая — количество электрических полей по длине электрофильтра.

Таблица 12.1. Технические характеристики электрофильтров серии ЭГА [1, 4]

Схема трехпольного электрофильтра серии ЭГА изображена на рис. 12.7. Подлежащий очистке газ проходит последовательно через три электрических поля, где и подвергается очистке. Каждое поле включено на свой электрический агрегат и работает в своем оптимальном электрическом режиме. У каждого поля предусмотрены свои системы коронирующих и осадительных электродов, встряхивающие устройства, изоляторные коробки, бункер для сбора уловленной пыли.

Рис. 12.7. Схема трехпольного фильтра серии ЭГА: а — продольный разрез и вид сбоку; б — поперечный разрез однозонного электрофильтра; в — то же, двухзонного электрофильтра. 1 — механизм встряхивания осадительных электродов; 2 — люк обслуживания; 3 — газораспределительная решетка; 4 — изоляторная коробка; 5 — механизм встряхивания коронирующих электродов; 6 — коронирующий электрод; 7 — осадительный электрод; 8 — корпус.

Рис. 12.7(доп.). Схема четырехпольного электрофильтра серии УГ: 1 — форкамера; 2 — передняя газораспределительная решетка; 3 — задняя газораспределительная решетка; 4 — опорно-проходной изолятор; 5 — привод встряхивания коронирующих электродов; 6 — смотровой люк; 7 — вибратор бункера; 8 — бункер; 9 — осадительный электрод; 10 — коронирующий электрод; 11 — привод встряхивания газораспределительных решеток; 12 — то же, осадительных электродов

Коронирующие электроды ленточно-игольчатого типа смонтированы в плоских рамах, подвешенных на опорно-проходных изоляторах (рис. 12.8); возможно также применение электродов штыкового типа.

Рис. 12.8. Рама коронирующих электродов электрофильтров: 1 — опорно-проходной изолятор; 2 — рама коронирующих электродов; 3 — труба подвеса; 3 — кронштейн; 4 — рама подвеса.

Для организации равномерного распределения газа по всему сечению электрофильтра при входе в форкамеру установлены две распределительные решетки из перфорированных листов с живым сечением 35—40%, снабженные механизмами встряхивания. Для предотвращения перетоков газа вне активной зоны перед каждым полем установлены направляющие козырьки.

Система встряхивания как осадительных, так и коронирующих электродов ударно-молотковая. Стряхиваемая с электродов пыль осыпается в бункера, которые при необходимости оборудуют вибраторами.

Для осмотра, ремонта и проведения монтажных работ на боковых стенках и крышке электрофильтра сделаны люки. Снаружи предусмотрена система лестниц и площадок для нормальной эксплуатации электрофильтра. Корпус электрофильтра рассчитан на работу под разрежением до 4 кПа.

Электрофильтры серии ЭГА рассчитаны для установки на открытом воздухе и снабжены шатровой крышей. Во избежание охлаждения газов ниже точки росы снаружи корпус электрофильтра покрыт теплоизоляцией. Общий вид установки электрофильтра типа ЭГА с циклонами ЦН для предварительной очистки от грубой пыли показан на рис. 12.9.

Рис. 12.9. Общий вид установки электрофильтра типа ЭГА с циклонами ЦН для предварительной очистки газов от грубой пыли: 1 — группа циклонов,; 2 — электрофильтр; 3 — шатер; 4 — система пылеудаления; 5 — дымосос.

В недалеком будущем электрофильтры типа ЭГА будут заменяться более современными электрофильтрами типа ЭГВ, разработка которых в настоящее время заканчивается в ПО «Газоочистка». Главной отличительной особенностью электрофильтров серии ЭГВ является увеличенное до 460 мм межэлектродное расстояние, что потребует и новых агрегатов питания, рассчитанных на напряжение до 110 кВ. При. одинаковой эффективности электрофильтры серии ЭГВ по сравнению с электрофильтрами серии ЭГА имеют пониженную на 15—30 % материалоемкость и меньшие на 6—8 % удельные энергетические затраты. Типоразмерный ряд электрофильтров разработан для производительности от 38,5 до 1050 тыс. м³/ч при скорости газа до 1,5 м/с, начальной запыленности до 90 г/м³ и температуре газов до 330 °С.

Электрофильтры серии ЭГТ. Аппараты этого типа (электрофильтры горизонтальные, высокотемпературные) рассчитаны на очистку газов с температурой до 425 °С при разрежении до 4 кПа. Аппараты имеют прямоугольную форму и состоят из трех или четырех полей, расположенных последовательно по ходу газа. Длина каждого поля 2,5, активная высота 7,5 м. Активная зона состоит из осадительных электродов (плоских полотен, набранных из пластинчатых элементов специального профиля) и коронирующих электродов из проволоки диаметром 2,2 мм, натянутых при помощи грузов между осадительными электродами. Расстояние между плоскостями одноименных электродов 260 мм. Такая система электродов не дает деформации при высоких температурах. Удаление пыли с электродов осуществляется встряхиванием при помощи ударно-молотковой системы. Выпускается восемь типоразмеров аппаратов с площадями активного сечения 20, 30, 40 и 60 м² в трехпольном и четырехпольном исполнении каждый.

Электрофильтры серии УВ. Унифицированные, вертикальные сухие электрофильтры предназначены в основном для очистки газов аспирационных систем с температурой до 250 °С. Они работают при невысоких запыленностях газа, отсутствии в нем мелких частиц, со скоростью газа до 1 м/с. Электрофильтр имеет одно поле длиной 7,4 м, через которое движется газ в вертикальном направлении. Он может состоять из одной, двух или трех параллельно работающих секций. Активное сечение одной секции 10; 16 или 24 м². Секции сечением 10 и 16 м² набираются из электродов шириной 4 м, а секция сечением 24 м² — из электродов шириной 6 м. Осадительные электроды — пластинчатые из элементов открытого профиля, коронирующие — рамные с верхним подвесом. Расстояние между плоскостями одноименных элементов 260 мм. Встряхивание в обоих случаях ударно-молотковое. Основные конструктивные узлы унифицированы в соответствии с конструктивными узлами электрофильтров серии ЭГА.