Проблема снижения выбросов соединений серы с дымовыми газами ТЭС и методы ее решения
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
реднемедианного диаметра 40-50 мкм. Испытания по очистке 500 000 м3/ч дымовых газов при сжигании углей типа кузнецких показали степень улавливания диоксида серы 50 - 60% [4].
Мокросухая технология с циркулирующей инертной массой (рис.5) основана на вводе в дымовые газы перед электрофильтром увлажненной смеси из уловленной в электрофильтре золы с известью. В этом процессе зола является инертным материалом, на поверхность которого наносится тонкий слой реагента. При влажности не более 8% такая смесь имеет хорошие сыпучие свойства, что позволяет надежно транспортировать твердый реагент к газоходу и равномерно распределять его в объеме уходящих дымовых газов перед их электрогазоочисткой.
Рис. 5 Схема сероочистки с циркулирующей инертной массой
Технология реализуется следующим образом. Уловленная в первом и втором электрополях зола направляется в смеситель, куда вводится также необходимое количество реагента и воды. Эта смесь подается в газоход перед электрофильтром. Большая поверхность золы, на которую нанесен реагент, позволяет максимально интенсифицировать процессы массообмена, а существующая абразивность пылегазового потока исключает возможное образование на стенках газохода отложений.
Циркулирующую инертную массу целесообразно применять при высоком расположении электрофильтра, когда между ним и выходным газоходом котла имеется протяженный вертикальный участок.
Организация циркуляции золы приводит к увеличению запыленности очищаемых дымовых газов и требует принятия специальных мер для сохранения эффективности работы первого электрополя.
Зарубежный опыт свидетельствует, что при использовании высокоактивной извести-пушонки из продуктов сгорания среднесернистого топлива можно уловить до 90% диоксида серы.
Удельные капитальные затраты на эту технологию оцениваются примерно в 15 дол/кВт, рост потребления электроэнергии - в 0,4%. Как и в случае упрощенной мокросухой технологии, улучшаются электрофизические свойства дымовых газов и обеспечивается стабильная работа электрофильтра в режиме униполярной короны.
Мокросухие технологии приводят к увеличению концентрации соединений кальция в складируемых на золоотвале отходах. Если уловленная зола транспортируется на золоотвал гидравлически, то повышение в ней содержания кальция требует уточнения режима работы золоотвала во избежание образования отложений в пульпопроводах и трубопроводах осветленной воды. Наиболее приемлемым способом транспортирования золы в таких технологиях являются сухие системы.
Технико-экономические характеристики рассмотренных мокросухих технологий применительно к котлам, сжигающим угли с приведенной сернистостыо Sn = 0,025 - 0,0375% кг/МДж, приведены в табл. 3 [1].
Таблица 3. Технико-экономические характеристики мокросухой технологии
Паропроизводительность котла, т/чТребуемая степень сероочистки, %Технология сероочисткиКапитальные вложения на котел, тыс.руб.25До 25,5Упрощенная мокросухая1200180До 25,55300420До 65Мокросухая с циркулирующей массой55500500До 6563400820До 6587000
Мокрые технологии сероочистки для организации сорбции диоксида серы из дымовых газов реализуются с применением специальных аппаратов (рис.6), устанавливаемых после эффективного золоуловителя. Мощность котельных установок при этом не регламентируется. Степень улавливания S02 в таких технологиях максимальна (99% и более). Кроме того, некоторые мокрые технологии позволяют улавливать в одном аппарате два или три компонента дымовых газов, что существенно удешевляет процесс всей газоочистки по сравнению с индивидуальными процессами.
Рис. 6 Схема мокрой сероочистки
В мокрых технологиях сероочистки дымовые газы интенсивно промывают водными суспензиями или растворами реагентов с высокой степенью диссоциации на ионы. При промывке газов улавливаемый диоксид серы растворяется в воде и также переходит в ионную форму SO , что ускоряет его связывание реагентом. Количество орошающей воды, содержащей реагент, обычно велико, и теплом дымовых газов можно испарить только небольшое ее количество - не более 0,5%. При этом дымовые газы сильно охлаждаются (вплоть до температуры точки росы по водяному пару), так что их приходится дополнительно нагревать, чтобы избежать коррозии последующего газового тракта, дымососов и дымовой трубы.
Интенсивная промывка газов приводит одновременно к улавливанию за счет инерционного захвата до 30% тонкодисперсной летучей золы, частицы которой обогащены тяжелыми металлами.
В ВТИ разработаны и освоены несколько мокрых технологий на основе различных реагентов природного и искусственного происхождения: известняковая (известковая), аммиачно-сульфатная, озонно-аммиачная и султфатно-магниевая, каждая из которых имеет свои особенности.
Разработка мокрой известняковой сероочистки (МИС) была начата совместно с институтом НИИОГАЗ около 70 лет назад, когда московская энергетика перешла на сжигание бурого подмосковного угля с большим содержанием серы. Результаты исследований легли в основу проектирования всех современных промышленных способов газоочистки, которые сейчас занимают ведущее место в мировой.
Рассмотрим схему включения сероочистки, работающей по МИС, в систему газоходов котельного агрегата (рис. 7).
Дымовые газы после электрофильтра и дымососа 1 направляются через регенеративный газовый подогреватель (РГП) 3 к промывочной башне 4. Необходимость охлаждения дымовых газов перед промывоч