Проблема снижения выбросов соединений серы с дымовыми газами ТЭС и методы ее решения
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
а том, что в орошающей воде искусственно увеличивают содержание ионов кальция дополнительным выщелачиванием уловленной в аппарате золы. При этом часть свободной извести превращается в гидрокарбонат Са(НС03)2, растворимость которого существенно больше, чем у извести. После выщелачивателя поток разделяют в гидроциклоне на сгущенную пульпу и осветленную воду. Последнюю направляют на орошение скруббера (трубы Вентури и каплеуловителя), что и обеспечивает повышенное улавливание диоксида серы в мокром золоуловителе. Сгущенную пульпу сбрасывают на золоотвал. Гипс и другие соединения кальция, содержащиеся в этой пульпе, способствуют герметизации ложа золоотвала и прекращению фильтрации загрязненных вод в природные водоемы.
Рис. 2 Скруббер Вентури с выщелачиванием золы
Такой режим работы мокрого золоуловителя обеспечивает 35%-ное улавливание диоксида серы и 98%-ное улавливание летучей золы. Как и в предыдущей технологии, соблюдаются оптимальные режимы работы золоотвала и системы ГЗУ.
Технология с выщелачиванием золы позволяет достигнуть указанной степени сероочистки при капитальных вложениях на уровне 8-15 дол/кВт при увеличении расхода энергии на собственные нужды, не превышающем 0,05%.
Обеспечить очистку дымовых газов с помощью скрубберов на 50 - 60% можно за счет использования в качестве реагента соды Na2C03 (двойная щелочная технология). В этом варианте при нейтрализации диоксида серы содой образуются сульфиты и бисульфиты натрия. Обработка этих солей второй щелочью (отсюда название технологии) известью дает гипс, который в смеси с золой можно сбрасывать на золоотвал. Образовавшаяся после регенерации щелочь возвращается на орошение золоуловителя. Применение регенератора и двух реагентов соды и извести увеличивает капитальные затраты на такую сероочистку до 15-20 дол/кВт. Также увеличивается до 0,07% и расход электроэнергии на собственные нужды.
Следует иметь в виду, что удельные площади для размещения дополнительного оборудования в районе зольного помещения невелики и составляют примерно 0,001 м2/кВт.
Технологии с применением скрубберов могут быть использованы, например, на ТЭЦ Иркутскэнерго при сжигании на них мугунского бурого и головинского каменного углей. Основные технико-экономические показатели для некоторых ТЭЦ Иркутсткэнерго приведены в табл. 2 [7] .
диоксид сера очистка сгорание
Таблица 2.Основные технико-экономические показатели для некоторых ТЭЦ Иркутскэнерго
Электростанция ИркуттскэнергоПаропроизводительность котла, т/чТребуемая степень сероочистки, %Технология сероочисткиКапитальные вложения на один котел, тыс.руб.ТЭЦ-9420До 65Двойная щелочная37000ТЭЦ-10220До 25,5Мокрая с выщелачиванием золы11400270До 25,513200ТЭЦ-11160До 25,5Мокрая с выщелачиванием золы8900210До 25,510900420До 65Двойная щелочная37000
Для котельной установки большой мощности, оснащаемой электрофильтрами, в аналогичных условиях целесообразны мокросухие технологии сероочистки (рис.3). В них реагент вводят в дымовые газы в виде суспензии, вода которой за счет тепла этих газов полностью испаряется до начала процесса электрогазоочистки. Испарение воды сопровождается охлаждением и увлажнением уходящих из котла дымовых газов, в результате чего их физический объем уменьшается на 15 - 18% и соответственно увеличивается время пребывания в активной части электрофильтра. Удельное электрическое сопротивление летучей золы снижается до значения ниже критического, когда обратное коронирование не может возникнуть. Кроме того, повышается напряжение на электродах и выравнивается работа электрических полей. В результате применения такой сероочистки, сопровождающейся температурно-влажностным кондиционированием газов, выбросы летучей золы в атмосферу могут быть снижены в 5 - 6 раз без изменения размеров электрофильтра.
Рис.3 Схема мокросухого способа очистки дымовых газов от S02
- 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; 15 - впрыск аммиака; 16 -летучая зола; 17 -известь; 18 -вода; 19 - продукты реакции (сульфит и сульфат кальция).
Отходом мокросухой сероочистки является сухая смесь золы с кальциевыми соединениями сульфитами, сульфатами и непрореагировавшей известью. Эта смесь может быть использована в дорожном строительстве, при производстве строительных изделий .
При приведенной сернистости менее 0,3%-кг/МДж предпочтительна упрощенная мокросухая технология, основанная на впрыске тонкодисперсной известковой суспензии перед форкамерой электрофильтра (рис.4). Диспергирование суспензии выполняют сжатым воздухом, который в некоторых случаях может быть заменен паром.
Рис..4 Схема упрощенной мокросухой сероочистки
Такая технология позволяет очищать продукты сгорания углей типа кузнецких на 50 - 60% и не требует громоздкого дорогостоящего оборудования. Удельные капитальные затраты для реализации этой технологии не превышают 6 дол/кВт. Все необходимое оборудование является отечественным. Увеличение расхода энергии на собственные нужды составляет примерно 0,03%.
Промышленное опробование было выполнено на электрофильтре типа ЭГА2-56-12-4-250-44, установленном на Дорогобужской ТЭЦ. На входе дымовых газов в форкамеру электрофильтра были установлены 24 пневматические форсунки с углом раскрытия факела 120-130. При расходе 10%-ной известковой суспензии до 50 кг/ч образовывались капли с