Transcript K4-5-pernye

Energia és környezet
Pernye
•
•
•
•
2007.09.09.
keletkezése,
tulajdonságai,
természetes leválasztódás
leválasztó berendezések
© Gács Iván (BME)
1/28
Pernye
• Keletkezés
– széntüzelésnél: hamutartalomból, 20...50%,
talaj-, kőzet-alkotó anyagok, nagy zárványok.
– olajtüzelésnél: szűrés utáni ásványi maradék,
<<1%, sok fémoxid, nehézfém, apró szemcsék
• Tulajdonságok
– szemcseméret eloszlás
– sűrűség
– kémiai jellemzők: bázikus komponensek aránya
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
2/28
Szilárd égéstermékek képződése szén
tüzelése esetén
<
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
3/28
Szitamaradék görbe és meghatározása
DR>0,35
DR=0,3-0,35
DR=0,25-0,3
DR=0,2-0,25
DR=0,15-0,2
DR=0,1-0,15
DR=0,05-0,1
DR<0,05
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
4/28
Lognormális szemcseméret eloszlás
R, integrális (szitamaradék) görbe
1
0,5
v d  
0
1
2  



lnd lnd
2 2
e



2
ln d
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
5/28
Egyenessé transzformálás
R, integrális (szitamaradék) görbe
1
0,5
0
2007.09.09.
0.002 0.01
0.05
0.1
0.2
ln d
© Gács Iván (BME)
0.3 0.4
0.5 0.6
0.7
0.8
0.9
0.95
0.99
0.998
6/28
Frakció és összes leválasztási fok
p(d)
Leválasztóba
belépő por
eloszlása
Leválasztóból
 ki
kilépő por m
eloszlása
 1   ö   m be
  
m ki   m ki d    1   f d j  m be d j
j
 

 1   f d   m be  pd  dd
1 ö  0
m be

d [mm]

.
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
7/28
Pernye sűrűsége
 ömlesztett sűrűség (1 m3 hombárba mennyi
pernye fér) ~600-800 kg/m3, a pernye alakja
nagyon változatos ezért sok levegő van a
szemcsék között,
 rázott sűrűség,
 tömörített sűrűség ~1000-1500 kg/m3, ez
azonban még mindig kisebb mint a pernyét
alkotó ásványok sűrűsége, a pernyében levő
gázzárványok miatt,
 kőzetsűrűség ~2500-3000 kg/m3.
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
8/28
Pernye, hamu kémiai
tulajdonsága
Bázicitási szám a bázikus
komponensek aránya:
K+Na+Ca+Mg vegyületek
összes hamu
Kénmegkötési hajlamot jellemzi
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
9/28
Természetes leválasztódás
1    1  t   1  b 
Szénportüzelés
Rostély
tüzelés
t=0.8-0.85
átlagos
részecske
útvonala
t=0.15-0.2
Salakolvasztó
tüzelés
szénbefúvás
leválasztandó
pernye
nehéz
részecskék
kiválása
t  0.9
2. huzambeli pernye
tûztérsalak
2007.09.09.
.
© Gács Iván (BME)
10/28
Szilárd részecskék
kibocsátási határértékei
ország
új erőművek [mg/m3]
meglévő erőművek [mg/m3]
Ausztrália
65,,,210
-
Ausztria
50,,,150
50,,,150
Csehszlovákia
100,,,250
100,,,250
Európai Unió
50,,,100
-
Japán
50,,,300
50,,,300
Lengyelország
190,,,3700
380,,,4995
Magyarország
50,,,150
Németország
50,,,150
50,,,150
Spanyolország
50,,,100
200,,,750
USA
40,,,125
60,,,125
barnaszén: fp = 20…40 g/MJ  20…60 g/m3 * (1-εt)
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
11/28
Leválasztó berendezések
Működési elv:
Szerkezet:
2007.09.09.
Ülepítők
nehézségi erő
mechanikai leválasztók
tehetetlenségi erő
centrifugál-leválasztók
centrifugális erő
elektrosztatikus leválasztók
elektrosztatikus erő
zsákos szűrők
tehetetlenségi erő
kerámia filterek
tehetetlenségi erő
nedves füstgáztisztítás
nehézségi erő
© Gács Iván (BME)
12/28
Ülepítőkamra ferdén
elhelyezett ülepítő lapokkal
tisztított gáz
poros gáz
leválasztott por
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
13/28
Zsalus rendszerű leválasztó
tisztított füstgáz
poros füstgáz
leválasztott részecske
porleürítő vezeték
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
14/28
Tisztított gáz
Ciklon
Poros gáz
Ciklon
rendszerű
leválasztó
Leválasztott pernye
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
15/28
Ciklonok
2
ö
1
d=20mm
d=50mm
d=100mm
v
Fc  m 
r
2
0.8
100-200 mm v.o.
Dp
v
Dp    
2g
.
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
16/28
Multiciklon rendszerű
leválasztó
ö,mc
 
mc
e
multiciklon csoport-hatásfok
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
17/28
Örvénycsöves és VanTongeren leválasztó
tisztított gáz
poros gáz
leválasztott pernye
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
18/28
Elektrosztatikus
pernyeleválasztó
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
19/28
Szóróelektróda típusok és
a porszemcsék leválasztási mechanizmusa
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
20/28
Gyűjtőelektródák tisztítása
rázás:
2007.09.09.
ütögetés:
© Gács Iván (BME)
21/28
Elektrosztatikus pernyeleválasztó
leválasztó lemezének kialakítása
leválasztó
lemeztáskák
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
lemezrõl
lerázott por
22/28
Leválasztási fok
  1 e
V
F
f 
V
 f v
F a leválasztó lemez felülete [m2],
V a füstgáz térfogatárama
4
20
100
0.8
80
2007.09.09.
s
 m 
16
3.2
© Gács Iván (BME)
  0.992
23/28
Szemcsék átlagos oldalirányú
vándorlási sebesség
aE d
v  c

2
D 1
a 1 2
D 1
2007.09.09.
v [m/s]
elméleti
tapasztalati
3-5
© Gács Iván (BME)
10
d [  m]
24/28
Szemcse vándorlási
sebesség
v [m/s]
v [m/s]
f [s/m]
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
1-3 m/s
vfg [m/s]
25/28
Zsákos típusú szövetszűrők
Ellenirányú
tisztító levegő
zsák rázó
mechanizmus
Nagynyomású
levegő-fúvókák
Tisztított gáz
Fémkeret
Tisztított gáz
Szűrőzsák
Poros gáz
Szűrőzsák
Poros gáz
Leválasztott
por
kiürítése
gáz áramlási iránya: bentről - ki
Leválasztott
por
kiürítése
gáz áramlási iránya: kívülről - be
.
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
26/28
nagynyomású
levegõ
Kerámiagyertyás
pernyeleválasztó
tisztított
gáz
poros
gáz
kerámiagyertya
gyertyatertó
lemez
gáztisztítás
ellenáramú
gyertyatisztítás
leválasztott por
eltávolítása
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
27/28
Venturi-csöves
nedves
füstgázmosó
tisztított
gáz
poros gáz
páramentesítő
mosófolyadék
belépés
leválasztó
Venturi-cső
folyadék
kilépés
2007.09.09.
© Gács Iván (BME)
.
28/28