Главная страница
Навигация по странице:

  • Рис. 3.3. Принципиальная схема включения сероочистки, работающая по МИС

  • Рис. 3.4. Принципиальная схема установки для удаления серы по МИС

  • Рис. 3.5. Схема установки для получения товарного гипса по МИС

  • Состав гипса, %, полученного из дымовых газов ТЭС в Германии

  • Рис. 3.6. Схема мокросухого способа очистки дымовых газов от SO

  • Таблица 3.6. Технико-экономические показатели различных технологий сероочистки по данным американских фирм 1СТКИ

  • Содержание серы

  • Технико-экономические показатели технологий сероочистки при изготовлении оборудования российскими заводами (по данным ВТИ) [3.5]

  • 3.10. 3.11 3.14. X 3.18.3.19. \3.20.

  • ГОСТ Р 50831-95.

  • Развитие

  • ОЧИСТКА от SO2 по Барановой. 3 Первые отечественные установки по очистке дымовых газов от соединений серы Первая опытная установка вти по очистке дымовых газов от оксидов серы была пущена в 1938 г на Каширской грэс


    Скачать 165.89 Kb.
    Название3 Первые отечественные установки по очистке дымовых газов от соединений серы Первая опытная установка вти по очистке дымовых газов от оксидов серы была пущена в 1938 г на Каширской грэс
    АнкорОЧИСТКА от SO2 по Барановой.docx
    Дата05.08.2017
    Размер165.89 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаОЧИСТКА от SO2 по Барановой.docx
    ТипДокументы
    #16578






    з.4. Очистка дымовых газов от соединений серы

    3.4.1. Первые отечественные установки по очистке дымовых газов от соединений серы

    Первая опытная установка ВТИ по очистке дымовых газов от оксидов серы была пущена в 1938 г. на Каширской ГРЭС. На ней отрабатывалась технология циклического магнезитового способа с получением концентрированного сернистого газа. С началом Великой Отечественной войны работы на установке были прекращены. В 60-е годы была построена промышленная установка ВТИ для улавливания диоксида серы аммиачно-циклическим способом из дымовых газов на ТЭЦ-12 Мосэнерго в Москве. Потом установка была демонтирована в связи с переводом ТЭЦ-12 на сжигание природного газа. В середине 60-х годов из-за больших капитальных и эксплуатационных затрат на сероулавливание работы по сероочистке в отечественной энергетике были прекращены и возобновились лишь в 1974 г.

    В дальнейшем изучение процессов очистки дымовых газов ТЭС от диоксида серы было продолжено ВТИ на опытно-промышленной установке Северодонецкой ТЭЦ (циклический магнезитовый способ). Данные, полученные на этой установке, были использованы при проектировании промышленных сероочистных установок для Северодонецкой и Рубежан-ской ТЭЦ, сооружение которых не было осуществлено из-за перевода этих станций на сжигание газового топлива. В 80-х годах были построены опытные установки ВТИ на Молдавской ГРЭС (озонно-аммиачный способ) и на Губкинской ТЭЦ (мокроизвестняковый способ). В 1989 г. была пущена опытно-промышленная сероочистная установка по аммиач-но-циклическому способу на Дорогобужской ТЭЦ, сжигавшей подмосковный уголь. В процессе испытаний не были достигнуты проектные показатели по количеству получаемого жидкого диоксида серы, и установка была переведена в режим получения сульфата аммония. В 1998 г. эксплуатация установки была прекращена из-за относительно высокой стоимости ее эксплуатации.

    В 1987 г. фирмой АСГ (Автоматизированные системы газоочистки) и ВТИ совместно с фирмой Lurgi (ФРГ) начата разработка рабочих чертежей установки газоочистки по мокроизвестняковому способу для блока мощностью 300 МВт Рязанской ГРЭС. Было начато строительство, изготовлено некоторое оборудование, но из-за отсутствия финансирования в 1997 г. строительство было прекращено.

    78

    ж











    OB

    Рассмотрим основные характеристики наиболее распространенных в мировой практике технологий сероочистки и оценим их применительно к отечественным условиям.

    3.4.2. Мокроизвестняковый способ (МИС) очистки дымовых газов от SO2

    Мокроизвестняковый способ основан на интенсивной промывке дымовых газов в абсорбере, установленном за высокоэффективным золоуловителем, известняковой суспензией с получением двухводного гипса. Эта технология является абсолютно безопасной, поскольку и известняк, и гипс — нейтральные малорастворимые вещества.

    В основе этого процесса лежит химическая реакция, протекающая при контакте дымовых газов с известняком в объеме распыленной суспензии известняка с образованием твердого сульфита кальция и углекислого газа:

    СаСО3 + SO2 CaSO3 + СО2.

    Процесс протекает в абсорбере башенного циркуляционного типа. В нижней части абсорбера накапливается суспензия сульфита кальция. При барботаже воздуха через слой этой суспензии происходит доокисление сульфита кальция в двуводный сульфат кальция (гипс) по реакции

    CaSO3 + '/Ю2 + 2Н2О CaSO4 • 2Н2О.

    Рассмотрим схему включения сероочистки, работающей по МИС, в систему газоходов котельного агрегата (рис. 3.3).

    Дымовые газы после электрофильтра и дымососа 1 направляются через регенеративный газовый подогреватель (РГП) 3 к промывочной башне 4. Необходимость охлаждения дымовых газов перед промывочной башней вызвана тем, что взаимодействие карбоната кальция СаСО3 с диоксидом серы SO2 происходит эффективно только при относительно низ-



    Рис. 3.3. Принципиальная схема включения сероочистки, работающая по МИС и

    1,2— дымососы; 3 — регенеративный газовый подогреватель (РГП); 4 — промывочная башня (абсорбер или скруббер); 5 — дымовая труба; 6 — байпасная линия

    79

    Суспензия гипса

    Очищенные газы


    Рис. 3.4. Принципиальная схема установки для удаления серы по МИС

    1 — первая зона очистки газов в слое частично обработанного известняка; 2 вторая зона очистки газов в слое свежей известняковой суспензии; 3 — зона промывки газов от механических частиц; 4 — каплеуловитель; 5 — воздуходувка; б — циркуляционный насос; 7 — дробилка извести; 8 — мешалка; 9 — насос подачи известняковой суспензии;

    10 — гидроциклон

    ких температурах (приблизительно 50 °С). В то же время температура уходящих газов перед дымовой трубой должна быть не ниже 70—80 °С. Для регулирования температуры уходящих газов предусмотрена байпас-ная линия 6. Для подачи очищенных газов в дымовую трубу используется вспомогательный дымосос 2.

    Принципиальная схема установки МИС с абсорбером представлена на рис. 3.4. Основным элементом МИС является абсорбер. Дымовые газы поступают в нижнюю часть абсорбера и движутся снизу вверх, проходя последовательно две зоны очистки: первую 1, где происходит реакция связывания SO2 последовательно в слое частично отработанного известняка, и вторую 2, где очистка осуществляется в зоне свежей известняковой суспензии. Затем газы проходят зону промывки технической водой 3, где удаляются механические включения. Далее очищенный газ подается в каплеуловитель 4, где он практически полностью освобождается от капель воды. Образовавшиеся частицы CaSO3 поступают в нижнюю часть абсорбера, где в результате барботажа воздуха доокисляются в гипс. Из нижней части абсорбера суспензия гипса подается в гидроциклон 10, в котором происходит отделение суспензии гипса от воды, а более мелкие частицы известняка с водой возвращаются в абсорбер. Для повышения

    80



    Горячий воздух после РВП

    Вода

    Суспензия гипса из I гидроциклона

    Товарный гипс


    Рис. 3.5. Схема установки для получения товарного гипса по МИС

    1 — бак суспензии гипса; 2 — вакуумный фильтр; 3 — сушилка; 4 — циклон; 5 — башня для гипса; 6 — бак сточных вод; 7 — возврат сточных вод со шламом в абсорбер; 8

    сточные воды на очистку

    эффективности связывания SO2 и снижения расхода известняка в абсорбере обеспечена многократная циркуляция известняковой суспензии с помощью циркуляционного насоса 6.

    На рис. 3.5 показана схема установки для получения товарного продукта из суспензии гипса. Суспензия гипса из бака 1 подается на обезвоживание и промывку в вакуумный барабанный или ленточный фильтр 2 (остаточная влажность после фильтра около 10%). Затем она проходит сушку горячим воздухом в воздушной сушилке 3. После этого в циклоне 4 из порошка гипса удаляется загрязненный воздух, который возвращается в абсорбер на доокисление сульфита кальция в сульфат. Товарный гипс из сушилки и циклона поступает в башню для хранения гипса 5. Сточная вода отводится из вакуумного фильтра в бак сточных вод 6. Оттуда* она частично возвращается обратно в абсорбер, а небольшое количество стоков (продувка) направляется на обязательную очистку. Способы очистки сточной воды сероочистки будут рассмотрены в § 11.7.

    К достоинствам рассмотренного способа сероочистки следует отнести его высокую надежность и эффективность (из дымовых газов можно удалить до 98 % SO2), а также получение конечного высококачественного товарного гипса.

    Из гипса получают алебастр (CaSO4 • УгН2О), применяемый в строительстве как вяжущее средство. Для этого его обжигают в печах при температуре 150—170 °С, где происходит следующая реакция:

    2(CaSO4 • Н2О) + Q

    2(CaSO4 ■ УгН2О)

    Н2О.


    81


    Таблица 3.5. Состав гипса, %, полученного из дымовых газов ТЭС в Германии

    Параметр

    Значение нормируемого па-

    Достигнутое значение пара-

    раметра

    метра по схеме МИС

    Влажность, %

    <10

    7—10

    CaSO4 • 2Н2О

    >95

    98—99

    CaSO4 • '/2Н2О

    <0.5

    0—0,5

    MgO

    <0,1

    <0,1

    NajO

    <0,06

    0,01

    СГ

    < 0,01

    < 0,01

    рн

    5—9






    Обычно башенный абсорбер устанавливают за электрофильтром, что обеспечивает высокую чистоту гипса.

    Данный способ сероочистки получил широкое распространение в ФРГ в связи с очень высокой степенью связывания SO2 и возможностью получения ценного конечного товарного продукта. В США с 1978 г. установка скрубберов похожего типа стала обязательной для всех строящихся ТЭС на пылевидном топливе. В результате этого в энергетике США сейчас больше скрубберных установок, чем во всех остальных странах [3.23]. В отличие от Германии в США в ряде случаев не производят товарный гипс, а ограничиваются получением инертного сульфита кальция, который в дальнейшем поступает на захоронение.

    К недостаткам МИС следует отнести большое количество образующихся минерализованных сточных вод и большие размеры установки. Однако основным недостатком способа являются большие капитальные затраты, составляющие 150—200 долл. на 1 кВт установленной мощности; также возрастает расход электроэнергии на собственные нужды ТЭС (на 3—5 %). Еще один недостаток — большой дополнительный расход технической воды.

    Ниже приводится состав гипса, полученного по МИС, в сопоставлении с требованиями к строительному гипсу, принятыми в Германии (табл. 3.5) [3.20,3.21].

    Эти результаты достигнуты при обезвоживании гипса на вакуумных фильтрах с промывкой его в слое технической воды. Как видно из табл. 3.5, гипс, полученный по МИС, вполне пригоден для использованил его в строительстве.

    3.4.3. Мокросухой способ (МСС) очистки дымовых газов от SO2

    Способ основан на эффективном поглощении SO2 известью Са(ОН)2 или содой Na2CO3.

    Мокросухим называется такой способ, когда в полый абсорбер, продуваемый дымовыми газами, впрыскивают суспензию, которая связывает диоксид серы, а жидкость суспензии за счет теплоты дымовых газов пол-

    82

    SO,






    Котел


    СКВ-установка

    115


    Установка для удаления серы


    11


    13

    Рис. 3.6. Схема мокросухого способа очистки дымовых газов от SO2

    / — катализатор; 2 — РВП; 3 — электрофильтр; 4, 7— дымососы; 5 — абсорбер; 6 — тканевый фильтр; 8 — подогреватель; 9 — дымовая труба; 10 — питательная вода; 11 — пар; 12 — угольная пыль; 13 — зола; 14 — воздух; 75 — впрыск аммиака; 16 — летучая

    зола; 17 —- известь; 18 — вода; 19 — продукты реакции (сульфит и сульфат кальция)



    г


    Н2О; CO2


    ностью испаряется. При этом имеют место реакции с образованием сульфитов кальция или натрия:

    Са(ОН)2 + SO2


    CaSO3 Na2SO3

    SO2


    Na2CO3


    2 Na2SO3 + CO2.

    Если абсорбер установлен перед золоулавливающей установкой, то продукты сероочистки сорбируются вместе с летучей золой и складируются на золоотвале.

    Структурная схема мокросухого способа очистки дымовых труб от SO2 представлена на рис. 3.6.

    К преимуществам МСС относятся:

    1. простота технологической схемы;

    2. меньшие, чем при МИС, капитальные затраты;

    3. меньший расход тепловой энергии на подогрев дымовых газов по
      сравнению со схемой МИС;

    4) отсутствие сточных вод.
    Недостатками способа являются:

    1. значительное энергопотребление (3—6 % мощности ТЭС);

    2. повышенный расход дорогих реагентов (извести или соды);

    3. низкое качество сухих отходов (отсутствие гипсовых вяжущих ве
      ществ);

    4. необходимость установки системы очистки дымовых газов от твер
      дых частиц (продуктов реакций) после абсорбера.

    Из-за этих недостатков МСС получил ограниченное применение.

    83


    3.4.4. Магнезитовый способ очистки дымовых газов от SO2

    При очистке по магнезитовому способу дымовые газы поступают в абсорбер типа трубы Вентури, где орошаются суспензией, содержащей оксид магния. При этом происходит химическая реакция

    MgSO3.


    MgO + SO2

    Полученный твердый сульфит магния обезвоживается и подвергается термическому разложению при температуре 900 °С с образованием концентрированного сернистого ангидрида SO2 и оксида магния:

    MgSO3 + Q MgO + SO2.

    Концентрированный SO2 используется для приготовления серной кислоты или элементарной серы, MgO используется повторно.

    Достоинствами способа являются незначительный расход химических реагентов (только на восполнение потерь в технологическом цикле), получение высококачественных побочных продуктов: серной кислоты или элементарной серы. Недостатки способа — невысокая степень улавливания серы (до 90 %), и большой расход тепловой энергии на разложение сульфита магния. Способ не нашел широкого применения.

    3.4.5. Аммиачно-сульфатный (АСС) и аммиачно-циклический (АЦС) способы очистки дымовых газов от SO2

    Аммиачно-сульфатный способ АСС основан на связывании диоксида и триоксида серы водным раствором аммиака с последующим окислением образовавшихся продуктов взаимодействия веществ до стабильного сульфата аммония. Основными химическими реакциями в АСС являются:

    а) при абсорбции SO2:

    SO2 + Н2О = H2SO3; NH3 + Н2О = NH4OH

    (при использовании водного раствора аммиака последняя реакция отпадает);

    2NH4OH + H2SO3 = (NH4)2 SO3 + 2H2O; (NH4)2 SO3 + H2SO3 = 2NH4HSO3;

    б) при абсорбции SO3:

    2NH4OH + SO3 = (NH4)2 SO4 + H2O;

    в) при окислении продуктов абсорбции:

    (NH4)2 SO3 + V2O2= (NH4)2SO4;

    NH4HSO3


    NH4HSO4


    УгО2= NH4HSO4; NH4OH = (NH4)2SO4 + H2O.

    К числу основных преимуществ АСС следует отнести получение сульфата аммония, который служит удобрением в сельском хозяйстве.

    84



    -

    :

    -

    iffli!1" -*'■

    ж t
    Аммиачно-цикличный способ очистки дымовых газов от SO2 основан на поглощении SO2 из дымовых газов распыленным раствором сульфита аммония (NH4)2SO3 с образованием бисульфита аммония по реакции

    (NH4)2SO3 + Н2О + SO2 2NH4HSO3.

    После промывки газов раствор бисульфита аммония подвергают нагреву с образованием концентрированного сернистого ангидрида и сульфита аммония:

    2NH4HSO3 + Q (NH4)2SO3 + Н2О + SO2.

    Сернистый ангидрид используется для получения кислоты или элементарной серы, а сульфит аммония (NH4)2SO3 используется повторно.

    Достоинством способа является практическое отсутствие затрат реагентов и небольшой расход тепловой энергии на восстановление (NH4)2SO3.

    К недостаткам следует отнести то, что все оборудование должно иметь кислостойкое исполнение, кроме того, достаточно сложна эксплуатация установки. Данный способ находится в стадии освоения.

    3.4.6. Удаление серы с помощью технологии WSA, разработанной фирмой «Хальдер Топсе АО»

    Технология разработана в середине 80-х годов и получила название WSA (Wet gas Sulphuris Acid), ее можно применять для обработки газов, содержащих SO2.

    Технология включает в себя следующие процессы: охлаждение газа до заданной температуры в реакторе, конверсию SO2 в SO3 на поверхности катализатора, гидратацию SO3 в H2SO4 и конденсацию паров H2SO4 в конденсаторе WSA.

    Газ входит в реактор, который имеет один, два или более каталитических слоев в зависимости от содержания SO2 и необходимой степени конверсии. Так как реакция в реакторе экзометрическая, газ охлаждается между слоями для того, чтобы оптимизировать процесс конверсии SO2 в SO3. После последней стадии конверсии газ охлаждается, что обеспечивает эффективное протекание реакции SO3 с парами воды с образованием газообразной серной кислоты. Затем технологический газ поступает в конденсатор WSA.

    Конденсатор WSA представляет собой вертикально расположенный корпус с трубами, изготовленными из боросиликатного кислотоупорного термостойкого стекла. Технологический газ проходит по трубам, которые охлаждаются атмосферным воздухом. Серная кислота конденсируется в трубах и стекает вниз, ее концентрация увеличивается при смешивании с восходящим потоком горячего технологического газа. Серная кислота собирается в нижней части конденсатора, выложенной кирпичом, охлаждается приблизительно до 35 °С в пластинчатом теплообменнике, а затем перекачивается в хранилище.

    85
    Технологический газ выходит из конденсатора при температуре примерно 100 °С. Его можно направлять непосредственно в дымовую трубу. Отличительной чертой конденсатора WSA является то, что газ, выходящий в трубу, содержит лишь незначительное количество паров серной кислоты.

    Подогретый воздух выходит из конденсатора WSA при температуре около 200 °С. Часть этого воздуха используется для горения, а оставшаяся часть может быть выведена в дымовую трубу для увеличения подъемной силы газа или же использована для подогрева воды в котле.

    Технология WSA обеспечивает удаление от 95 до 99 % SO2, который рекуперируется в концентрированную серную кислоту.

    Отличительные особенности технологии:

    не используются химические реагенты;

    отсутствуют сточные воды;

    эффективная рекуперация технологической теплоты;

    низкий расход воды для охлаждения.

    Для очистки дымовых газов котлов ТЭС технология WSA может быть дополнена технологией селективного каталитического восстановления (DENOX) для очистки от оксидов азота. Такая комбинированная технология известна как технология SNOX.

    3.4.7. Упрощенные малозатратные технологии сероочистки

    Если содержание диоксида серы SO2 в продуктах сгорания малосернистых углей близко к нормируемым значениям или если необходимо снизить выбросы оксидов серы только на 30—70 %, тогда для этой цели можно рекомендовать использование малозатратных технологий сероочистки.

    СаО + СО2;
    CaSO,


    К ним, во-первых, относится связывание серы путем ввода известняка в верхнюю часть топки. Этот способ именуется сухой известняковой технологией (СИТ). Она основана на обжиге тонко размолотого известняка в топочной камере при температуре 1000—1100 °С до образования извести с последующим ее взаимодействием с диоксидом серы. Основные химические реакции этой технологии:

    СаСО3 + Q СаО + SO2 + УзО2

    Схема установки сероочистки по СИТ, рекомендованной УралВТИ [3.5], показана на рис. 3.7. Установка работает следующим образом. Размолотый известняк из стационарной силосной башни подают в расходный бункер, а из него — в верхнюю часть топочной камеры, где имеется зона с температурой дымовых газов 1000—1100 °С. Частицы известняка при этой температуре разлагаются с образованием активной извести, которая взаимодействует с SO2 при температуре газов около 850 °С. При температуре газов приблизительно 500 °С связывание диоксида серы прекращается, и летучая смесь золы с отходами сероочистки уходит с дымовыми газами в золоуловитель. В результате реакции образуется безводный гипс (ангидрид).

    86

    I

    бе

    за






    -


    Котел


    Применение СИТ имеет ряд особенностей:

    а) в ней можно использовать из
    вестняк любой степени кристалли
    зации;




    з


    Золоуловитель

    -си


    б) ввод в дымовые газы извест
    няка изменяет химический состав
    золь1 и снижает в результате этого
    температуру начала деформации
    золы, что может привести к увели
    чению шлакования поверхностей
    нагрева;

    у


    Рис. 3.7. Принципиальная схема сухой известняковой сероочистки

    1 — силосная башня для хранения размолотого известняка; 2 — расходный бункер; 3 — система пневмотранспорта известняка в топку котла и его распределения в поперечном сечении топочной камеры


    в) известь реагирует в первую
    очередь с триоксидом серы SO3, так
    что температура насыщения (сер
    нокислотная точка росы) снижает
    ся; при больших количествах вво
    димого известняка точку росы
    можно снизить почти до точки ро
    сы водяного пара.

    Уменьшение температуры точки росы сказывается на работе котельной установки двояко: во-первых, это позволяет снизить температуру уходящих газов и тем самым частично компенсировать затраты на сероочистку; во-вторых, электрофизические свойства дымовых газов ухудшаются, что особенно важно при использовании на котле электрофильтра, поскольку в этом аппарате появляется обратное коронирование различной степени интенсивности, во избежание чего необходимо принимать соответствующие меры. Наличие в продуктах сгорания безводного гипса может привести к образованию в скрубберах-пылеуловителях трудно удаляемых отложений, поэтому необходимо обеспечивать точный химический баланс в золоуловителях.

    Известны и другие малозатратные сухие технологии сероочистки с использованием извести, соды или поташа (КОН), также предлагаемые УралВТН. Опишем одну из них, именуемую упрощенной мокросухой известковой сероочисткой (E-SO^).

    Технология E-SO^ основана на связывании оксидов серы тонко диспергированной водно-известковой суспензией с последующим высушиванием этой суспензии с использованием теплоты очищенных дымовых газов. Основные химические реакции технологии E-SO^:

    — CaSO4 • 2H2O; CaCO3 + Н2О.


    S02 + Са(ОН)2 - CaSO3 • Н20;

    Н20


    S02 + Са(ОН)2 + УЮ2 С02 + Са(ОН)2


    87



    Форкамера





    U

    - fc


    Рис. 3.8. Принципиальная схема упрошенной мокросухой известковой сероочистки

    (E-SOJ

    1 — система тонкодисперсных форсунок в форкамере электрофильтра или в подводящем газоходе; 2 — емкость для хранения суспензии; 3 — насос подачи суспензии к форсункам; 4 — силос извести; 5 — установка гашения извести

    Установка сероочистки по технологии E-SO^ (рис. 3.8) работает следующим образом. В уходящие из котла дымовые газы вводят диспергированную известковую суспензию, имеющую большую поверхность контакта с дымовыми газами, что обеспечивает быстрое поглощение оксидов серы из газов и быстрое высушивание капель до поступления газов в первое поле электрофильтра.

    Технология E-SOX позволяет наряду с улавливанием оксидов серы улучшить работу электрофильтра. Это достигается охлаждением дымовых газов при высушивании капель суспензии и увеличением их влагосо-держания.

    Тонкодисперсное разбрызгивание создают путем использования пневмомеханических форсунок, рабочей средой в которых служит сжатый воздух или перегретый пар. Для приготовления известковой суспензии применяют негашеную СаО или гашеную Са(ОН)2 известь. Гашеная известь всегда размолота, так что при ее наличии реагент из силоса дозируют в бак-мешалку, и по достижении требуемой концентрации суспензию подают в форкамеру электрофильтра. Негашеную комовую или размолотую известь подают в аппарат гашения, откуда концентрированную суспензию сливают в бак для приготовления реагента, где ее смешивают с водой и доводят до нужных параметров.

    В заключение рассмотрим технико-экономические показатели различных технологий сероочистки, полученные по данным фирм США (табл. 3.6) и данным ВТИ (табл. 3.7).

    Из табл. 3.6 можно сделать следующие выводы:

    1) существующие технологии очистки дымовых газов от соединений серы позволяют осуществлять их очистку с высокой эффективностью;

    88


    Таблица 3.6. Технико-экономические показатели различных технологий сероочистки по данным американских фирм

    1СТКИ


    Показатель

    Способ сероочистки

    МИС

    МСС

    СИТ

    УМСС

    (E-scg

    Содержание серы на рабочую

    2,0

    0,5—2,0

    0,5—1,0

    0,3—0,8

    массу в топливе Sp, %













    Эффективность связывания, SO2, %

    95—98

    86—92

    30—50

    50—70

    Удельные капитальные затраты, долл/кВт установленной мощности

    150—240

    120—160

    30—60

    40—50

    Стоимость удаления одной тонны SO2, долл/т

    500—550

    450—650

    530—650

    350




    Таблица 3.7. Технико-экономические показатели технологий сероочистки при изготовлении оборудования российскими заводами (по данным ВТИ) [3.5]

    Показатель

    Способ сероочистки

    МИС

    АСС

    E-SO,

    СИТ

    Удельные капитальные затраты, долл/кВт

    Стоимость удаления одной тонны SO2,

    долл/т

    125—150 290—320

    80—90 200—215

    15—20 240—350

    9—15

    270—330




    лич-ША


    1. наибольшую эффективность дает мокроизвестняковый способ, при
      котором степень сероочистки достигает 98 %;

    2. наибольших капитальных затрат требует МИС сероочистки.

    Данные табл. 3.7 позволяют сделать следующие выводы.

    Аммиачно-сульфатный способ имеет наиболее благоприятные характеристики среди рассмотренных высокоэффективных технологий. Незначительное потребление (не более 1,5%) производимой ТЭС электроэнергии в сочетании с пониженными (по сравнению с МИС) на 35 % капитальными вложениями позволяет при самых неблагоприятных соотношениях между стоимостью реагента и продаваемым отходом сероочистки затрачивать на улавливание 1 т диоксида меньше средств, чем при МИС сероочистки. Это дает возможность использовать ее и на установках меньшей мощности.

    Упрощенная мокросухая сероочистка (E-SOX) наиболее эффективна при приведенной сернистости сжигаемых углей около 0,1 % • кг/МДж, она обеспечивает необходимую степень сероочистки в соответствии с международными требованиями и стоимость улавливания 1 т диоксида серы на уровне 240—350 долл/т, что соизмеримо с показателями МИС.

    Сухая известняковая технология применима при приведенной сернистости топлива не более 0,07 % • кг/МДж, при этом улавливается не более

    89


    35 % диоксида серы. При применении СИТ следует учитывать изменение шлакующих свойств золы и влияние отходов сероочистки на работу золоуловителей (мокрых и электрических).

    КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛ. 3

    1. Каковы предельно допустимые концентрации загрязнителей в атмосферном воздухе и
      как привести их к нормальным условиям?

    2. Как пересчитать концентрацию из объемной в массовую и обратно?

    3. Каков механизм воздействия оксидов серы в выбросах ТЭС в атмосферу на окружаю
      щую среду?

    4. Каково содержание серы в топливах Российской Федерации по районам.

    5. Как рассчитать требуемую степень улавливания оксидов серы из дымовых газов кот
      лов, используя нормативы?

    6. Каковы нормативы выброса соединений серы в атмосферу от ТЭС Российской Феде
      рации.

    7. В чем заключаются обязательства России о трансграничном загрязнении воздуха по
      Конвенции ЕЭК ООН0

    8. Каковы основные пути сокращения выбросов соединений серы от ТЭС?

    9. Расскажите о методах очистки топлив от соединений серы до их сжигания.

    10. Расскажите о связывании соединений серы в процессе горения.

    11. В чем заключается перспективность топок с циркулирующим кипящим слоем с пози
      ций снижения выбросов в атмосферу оксидов серы?

    12. Расскажите о работах ВТИ по очистке от SO2 дымовых газов ТЭС с 1938 г. по настоя
      щее время (историческая справка).

    13. Опишите мокроизвестняковый способ очистки дымовых газов от SO2.

    14. Опишите мокросухой способ очистки дымовых газов от SO,.

    15. Расскажите об аммиачно-сульфатном способе очистки дымовых газов от SO2.

    16. Опишите упрощенные малозатратные технологии сероочистки.

    17. Расскажите о сухой известняковой технологии сероочистки по разработке УралВТИ.

    18. Опишите упрощенную мокросухую технологию сероочистки.

    19. Каковы технико-экономические показатели технологий сероочистки по данным ВТИ
      и американских фирм?

    3.10.

    3.11

    3.14. X

    3.18.

    3.19. \

    3.20.

    3.21.


    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ К ГЛ. 3

    1. G. Baumbach. Luftreinhaltung. Springer—Verlag, 1994.

    2. ГОСТ Р 50831-95. Установки котельные. Тепломеханическое оборудование. Общие
      технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1995.

    3. Экологические аспекты устройчивого развития теплоэнергетики России / Под общ.
      ред. Р. И. Вяхирева. М.: Издательский дом «Ноосфера», 2000.

    4. Развитие теплоэнергетики: Сб. научн. статей / Под ред. А.Ф. Дьякова, Г.Г. Ольхов
      ского. М.: ВТИ, 1996. ■

    5. Развитие технологий подготовки и сжигания топлив на электростанциях: Сб.
      научн. статей / Под ред. А.Г. Тумановского. В.Р. Котлера. М.: ВТИ, 1996.

    6. Перспективы развития тепловых электростанций на твердом топливе / Ю.К. Семе
      нов, А.Ф. Дьяков, В.И. Доброхотов и др. // Теплоэнергетика. 1992. № 1. С. 2—7.




    1. Глебов В.П. Управление выбросами тепловых электростанций — от ГОЭЛРО до
      наших дней // Электрические станции. 2000. № 12. С. 37—41.

    2. ГОСТ 17.2.3.02-78. Нормативы предельно допустимых или временно согласо
      ванных выбросов вредных веществ в атмосферу промышленными предприятиями.
      М: Изд-во стандартов, 1978.

    3. Ольховский ГГ., Березинец П.А., Малышева B.C. Парогазовые установки с гази
      фикацией угля — решение экологических проблем на угольных электростанциях:
      Сб. научн. статей ВТИ // Природоохранные технологии ТЭС. М.: ВТИ, 1996.

    4. Нетрадиционные технологии — основной путь обеспечения экологической надеж
      ности и ресурсосбережения / А.Ф. Дьяков, А.А. Мадоян, Г.И. Левченко и др. // Энер
      гетик. 1997. № 11. С. 2—4.

    5. Новые подходы к технологии использования твердого топлива в электроэнергетике
      / А.Ф. Дьяков, А.А. Мадоян, В.И. Доброхотов и др. // Теплоэнергетика. 1998. № 2.
      С. 14—18.

    6. Материалы Междунар. научн.-практ. конф. «Экология энергетики 2000».
      г. Москва, 18—20 октября, 2000. М.: Издательство МЭИ, 2000.

    7. Wittchov E., Muller R. Fortgeschrittene Kraftwerkskonzepte mit druckaufgeladenen
      Kohleumwandlugsverfahren // VDI-Berichte. 1989. № 715. S.21—44.

    8. Muller R. Fluidezed Bed Combustion and Coal Gasification for the Combined Cycle
      Process in Europe / State, Effiuency, Development Aims. Tenth International Conference
      on Power Stations. Paper № 20. Liege, Belgium, September 25—29,1989.

    9. Мадоян А.А. Особенно экологически чистый высокоэкономичный способ исполь
      зования твердого топлива для производства электроэнергии // Вестник МЭИ. 1994.
      № 1. С. 6—12.

    10. Семенов Ю.К., Дьяков А.Ф., Доброхотов В.И., Мадоян А.А. Перспективы разви
      тия тепловых электростанций на твердом топливе // Теплоэнергетика. 1992. № 1.
      С. 2—7.

    11. Joyce I. The Development of Integrated Coal-Gasification Combined Cycle / Seminar in
      Arnheim. Siemens Druck. 1990.

    12. Muller R. Kohleumwandlugsverfahren. Anwendung im kombinierten Gas — und damp-
      fturbienen Prozessen // Energienwirtschaftliche Tagesfragen 37 (1987) № 3. S. 238—244.

    13. Muller R., Schiffers U. Kohledruchvergasung fur dem Kombi-Prozess // VGB Kraft-
      werkstechnik. 1988. B. 68. № 10. S. 1022—1030.

    14. Bundesverbund der Gips- und Gipsbauplatten industrie V. Der UberschuP Rauchgasgips
      ein Substitutionsrohstoff fur Naturgips // Energie. 1984. № 6. S. 40—48.

    15. Taeufert,U: Verwertnugskonzep fur Restoffe aus Kohlenkraftwerken // VGB-Kraftwerk-
      stechnik. 1988. № 11. S. 1172—1179.

    16. Экологически чистая Ростовская ГРЭС мощностью 2,4 млн кВт с восемью паро
      турбинными энергоблоками по 300 кВт, оснащенными котлами 1000 т/ч для сжи
      гания АШ ухудшенного качества в циркулирующем кипящем слое // Природоохран
      ные технологии ТЭС: Сб. научн. статей ВТИ. М.: ВТИ, 1996.

    17. Болзхайзер Ричард Э., Игер Курт Э. Будущее тепловых электростанций на
      вердом топливе // В мире науки. 1987. № 11. С. 68—76.
    написать администратору сайта