UREĐAJI ZA PREČIŠĆAVANJE DIMNIH GASOVA

Kroz dimmjake termo-energetskog postrojenja u atmosferu dospijevaju leteći pepeo i čestice

nedogorijelog ugljenog praha, sumportrioksid i sumpordioksid, azotni oksidi i gasoviti

produkti nepotpunog sagorijevanja, a pri sagorijevanju mazuta još i jedinjenja vanadijuma,

natrijumove soli i čađ. Pri sagorijevanju gasovitog goriva, u atmosferu se sa produktima

sagorevanja izbacuju samo azotni oksidi, ali su oni veoma bitan zagaćivač atmosfere.

Primjese koje se sadrže u dimnim gasovima pri određenim koncentracijama u okolnoj sredini

veoma štetno dijeluju na ljudski organizam, kao i na biljni i životinjski svijet, a povećavaju i

habanje mehanizama, intenzifikuju procese koroznje metala i nagrizaju konstrukcije zgrada i

objekata.

Radi zaštite naselja od štetnih sastojaka iz dimnih gasova, pri projektovanju termoenergetskih

postrojenja predviđeno je da se odvoje od naseljenih oblasti zaštitnim zonama, čija se

površina određuje na osnovu količine škodljivih materija i smijerova duvanja vjetrova, tako

da njihova koncentracija u atmosferi ne pređe granično dozvoljenu vrijednost.

Kod termoenergetskih postrojenja koja sagorijevaju čvrsto gorivo u letu, zaštita okoline

postiže se ugradnjom efikasnih otprašivača i izgradnjom dimnjaka velike visine, koji

potpomažu rasijavanje dimnih gasova sa škodljivim materijama. Kod postrojenja za tečno ili

gasovito gorivo jedino sredstvo su visoki dimnjaci.

Za izdvajanje čvrstih čestica iz struje dimnih gasova kod postrojenja sa sagorijevanjem u sloju

ili letu koriste se suhi, mokri i elektrostatički otprašivači.

Mehanički otprašnvači se koriste za manja termoenergetska postrojenja sa kotlovima za

sagorijevanje u sloju. Različitih su konstrukcija, ali se najčešće koriste takozvani multicikloni

(slika 65). Oni se sastoje od većeg broja ciklona postavljenih u više redova po širini struje.

Gasovi kroz ulazni priključak (1) ulaze u razdijelnu komoru (2) i dijele se na više struja od

kojih svaka ulazi u po jedan ciklon. Zahvaljujući usmjerivačima (3) postavljenim u ciklonima,

struja gaca dobija vihorno kretanje i spiralno se kreće nadole. Čestice iz dimnih gasova se,

pod dejstvom centrifugalne sile, pribijaju uz zidove ciklona i padaju u lijevak ciklona (4) iz

koga dospijevaju u zajednički lijevak (5) odakle se odvode. Očišćeni gasovi struje nagore i

kroz izlaznu cijev (6) dolaze u gornju komoru (7) u kojoj se skupljaju prečišćeni gasovi iz

svih ciklona i iz njh se kroz priključak (8) odvode u ventilator za dimne gasove, pa u dimnjak.

Stepen izdvajanja ovih ciklona, pod optimalnim uslovima, jedva dostiže 70% i zavisi od

brzine gasova u ciklonima, to jest od opterećenja parnog kotla, o čemu treba voditi računa pri

njihovoj eksploataciji. Pri ručnom odvođen u izdvojenog pepela treba voditi računa da se ne

zapraši okolina.

sl. 65 Multiciklon (baterijski ciklonski otprašivač)

Mokri otprašivači donekle poboljšavaju stepen izdvajanja, pošto se gasovi kvase, pa se čestice

lijepe jedna za drugu i lakše izdvajaju iz struje. Jedna od konstrukcija mokrog otprašivača

prikazana je na slici 66. Gasovi se dovode kroz priključak (1) i nailaze na pješčano-bakelitnu

rešetku (2) koja se sastoji iz četiri ili više redova šipki u šahovskom poretku i koja se stalno

kvasi vodom preko mlaznica (3). Pošto se u rešetki stalno mjenja smjer strujanja gasova,

čestice pepela se dejstvom sile inercije izdvajaju iz struje i zadržavaju u filmu vode na

šipkama. Voda se sa izdvojenih čestica sliva u obliku relativno krupnih kapljica, koje zajedno

sa gasovima ulaze u donji dio cilindričnog kućišta (4) i talože se na njegovoj unutrašnjoj

površini. Ova površina se također kvasi vodom kroz mlaznice (5). Voda sa izdvojenim

česticama sliva se u lijevak (6) iz koga se preko vodenog zatvarača-sifona (7) odvodi. Ovi

otprašivači imaju veću efikasnost od suvih, ali su prisutne sve teškoće u vezi sa kvašenjem

gasova: velika potrošnja vode, korodivno dejstvo materija iz pepela, stvaranje čvrstih naslaga

kod pojedinih vrsta pepela i tako dalje.

sl. 66 Mokri otprašivač sa šipkama

Najefikasniji izdvajači čestica su elektrostatički otprašivači ili kako se mnogo češće nazivaju,

elektrofiltri. Šema uređaja elektrofiltra predstavljena je na slici 67. Elektrofiltar se napaja

električnom energijom preko regulatora napona (1), visokonaponskog transformatora (2) i

visokonapopskog ispravljača (3). Sa negativnim polom ispravljača preko visokonaponskog

voda (4) i izolatora (5) povezana je zračeća (koronirajuća) elektroda (6) na koju se dovodi

pulsirajuća jednosmijerna struja visokog napona (do 80 kV). Taložna elektroda (7) povezana

je sa pozitivnim polom ispravljača i sa uzemljenjem (8). Pri određenom naponu električnog

polja oko elektrode sa malim poluprečnikom krivine javlja se intenzivna jonizacija gasa,

ograničena uskom oblašću uz elektrodu, takozvanom koronom, pri čemu se izdvaja mnogo

kvantova svjetlosti, pa korona svjetli. Negativni joni i elektroni koji se stvaraju u zoni korone

počinju da se kreću, pa u smijeru od koronirajućih ka taložnim elektrodama počinje da teče

električna struja, struja korona. Čestice pepela, sudarajući se sa jooima, dobijaju punjenje i

pod dejstvom sila električnog polja kreću ka taložnim elsktrodama na kojima se talože.

sl. 67 Šema eletrofiltera

Sam elsktrofilter sastoji se od određenog broja redova korodirajućih i taložnih elektroda

između kojih struje gasovi. Izgled elektrofiltera prikazan je na slici 68. Gasovi ulaze u smijeru

strelice (1) i nailaze na perforirane ploče (2 i 3) koje služe za raspodijelu dimnih gasova, tako

da oni ravnomijerno struje kroz elektrofilter. Polazeći između koronirajućih (4) i taložnih (5)

elektroda čestice se izdvajaju na opisani način. Transformator i ispravljač (6) nalaze se na

krovu elektrofiltera. Taložne elektrode se povremeno otresaju pomoću mehanizma (7) koji

dobija pogon od elektromotora (9), a koronirajuće pomoću mehanizma (8) i elektromotora

(10). Otreseni pepeo pada u lijevkove (11). Elektrofiltar je smiješten u kućište (12) na kome

se nalazi termoizolacija (13). Izolatori su smiješteni u kućište (14) na krovu elektrofiltra.

sl. 68 Elektrofiltar

Stepen izdvajanja elektrofiltra je veoma veliki i kreće se u granicama 99 - 99,9%. Na njega

utiču fizička svojstva pepela, brzina i konceitracija čestica u gasovima, kao i sastav i

temperatura gasova. Prednosti elektrofiltra su: mala potrošnja električne epergije, mali otpor i

veoma veliki stepen izdvajanja, a nedostaci: glomaznost i veoma visoka cijena.

Neblagovremeno otresanje elektroda i kvarovi na električnoj opremi veoma pogoršavaju

stepen izdvajanja elektrofiltra.

U razvijenim zemljama, gdje su propisi o zaštiti okoline veoma oštri, u gasovima se mora

smanjivati i sadržaj sumpornih oksida. To se čini dovođenjem materija, takozvanih aditiva, u

ložište koje u procesu sagorijevanja vezuju sumpordioksid ili postavljanjem uređaja za

prečišćavanje gasova na izlazu iz kotla. Prvi način nije siguran, a drugi je veoma skup, na se

još radi na njihovom usavršavašu.

Prisustvo azotnih oksida u gasovima se takođe spriječava aditivima, ali je najefikasniji način

da se proces sagorijevanja vodi tako da do njihovog stvaranja ne dođe. Za čvrsta goriva to se

postiže primjenom sagorijevanja u lebdećem (fluidizovanom) sloju, koje se sve više

usavršava, tako da ima izgleda da se široko prrimjenjuje, s obzirom da u odnosu na druge

sisteme sagorevanja ima i drugah prednosti.