Московский государственный открытый университет Научно-образовательный материал

Вид материала

Реферат

Содержание Промышленные отходы тепловых электростанций. Оптимизация режима работы котла Малотоксичные горелки Известно о применении Ступенчатый ввод воздуха Рециркуляция уходящих газов Трехступенчатое сжигание Селективное каталитическое и некаталитическое восстановление. 1. Применение только технологических мероприятий. 2. Применение только азотоочистных технологий. 3. Совместное применение технологических и азотоочистных мероприятий. Селективное каталитическое восстановление Селективное некаталитическое восстановление 1.2.2. Технологии для снижения выбросов оксидов серы на угольных тепловых электростанциях Технологии одновременного снижения выбросов NO 1.2.3. Технологии для улавливания углекислого газа на угольных тепловых электростанциях Повышение эффективности улавливания летучей золы в аппаратах мокрого золоулавливания. Опыт эксплуатации системы золоулавливания на Смоленской ГРЭС. 1.2.5 Технология очистки дымовых газов мусоросжигательных котлов Адиабатическая температура горения ТБО ... Полное содержание

Подобный материал:

• Московский государственный открытый университет Научно-образовательный материал, 891.3kb.
• Министерство образования и науки РФ московский государственный открытый университет, 1119.23kb.
• Министерство образования и науки РФ московский государственный открытый университет, 705.26kb.
• Ассоциация Московских Вузов» федеральное государственное бюджетное образовательное, 96.41kb.
• Дорожный Государственный Технический Университет (мади) Научно-образовательный материал, 127.07kb.
• Многофункциональный нанотехнологический комплекс «Нанофаб» нтк -5 Научно-образовательный, 123.37kb.
• «Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава», 320.44kb.
• Гоу впо «Московский государственный открытый университет», 633.31kb.
• Гоу впо «Московский государственный открытый университет», 281.64kb.
• Гоу впо «Московский государственный открытый университет», 358.86kb.

Московский государственный открытый университет


Научно-образовательный материал


«Новые передовые экологически ориентированные технологии для создания экологически чистых тепловых электростанций»


Состав научно-образовательного коллектива:

1. Шевердяев О.Н., проф., д.т.н. – руководитель коллектива
   
2. Крынкина В.Н., доц., к.т.н.
   
3. Дроздова Т.Е., проф., к.б.н.
   

СОДЕРЖАНИЕ

			Стр.
1.	Научно-образовательный материал «Новые передовые экологически ориентированные технологии для создания экологически чистых тепловых электростанций»
	Введение		3
1.1		Основные источники вредных выбросов оксидов азота и серы, углекислого газа в атмосферу	4
1.2		Новые передовые экологически ориентированные технологии для снижения вредных выбросов оксидов азота и серы, углекислого газа и летучей золы на тепловых электростанциях	9
	1.2.1	Технологии для снижения выбросов оксидов азота на угольных тепловых электростанциях	9
	1.2.2	Технология для снижения выбросов оксида серы на угольных тепловых электростанциях	19
	1.2.3	Технологии для улавливания углекислого газа на угольных тепловых электростанциях	29
	1.2.4	Улавливание летучей золы (твердых частиц) на угольных тепловых электростанциях	30
	1.2.5	Технология очистки дымовых газов мусоросжигающих котлов	34
	Заключение		42
	Список литературы		42

ВВЕДЕНИЕ


В настоящее время объем допустимого воздействия человека на биосферу превышен в 8 – 10 раз. Нарушен баланс между воздействием на природную среду и ее возможность к саморегулированию. В окружающую среду выбрасываются тысячи тонн веществ, которые ей совершенно не свойственны; накоплены миллиарды тонн твердых отходов, которые практически не перерабатываются, а складируются при этом зачастую на плодороднейших землях. Для установления равновесия в окружающей среде технологические процессы должны обеспечивать возврат исходного сырья путем утилизации производственных и бытовых отходов. В настоящее время проблема организации производства с переработкой отходов с последующей их утилизацией является наиболее актуальной, как с экологической, так и экономической точки зрения. При разработке новых технологических процессов необходимо уже на начальных стадиях оценить возможность ликвидации и утилизации, неизбежно возникающих отходов, которые по запасам и свойствам можно классифицировать, как техногенные месторождения

Важным условием природоохранной деятельности является объективная оценка тепловой электростанции как экологического фактора, воздействующего на окружающую среду и поэтому представляющей экологическую опасность. Одной из основных задач отечественной энергетики становится создание экологически чистой ТЭС, что потребует решения важных проблем: переработку и утилизацию золоотходов и их применение в композиционных материалах разного назначения; ограничение выбросов в атмосферу. Это в свою очередь потребует разработку и внедрение (интеграцию) новых передовых экологически ориентированных технологий и замену изношенного оборудования новым экологически усовершенствованным оборудованием. Важно отметить, что разработанные и внедренные технологии переработки золоотходов и очистки дымовых газов могут быть использованы практически всеми угольными ТЭС РФ.

Однако выполнение такой экологической программы с учетом требования экологического законодательства РФ для действующих и вновь вводимых предприятий потребует значительного объема дополнительных инвестиций.

Поэтому российской электроэнергетике необходимо решать экологические проблемы отрасли с учетом сложившихся в настоящее время условий и с пониманием того, что в течение 5-10 лет радикальное изменение технологии энергетического производства и полная замена существующего оборудования весьма проблематичны. В то же время экологически чистую ТЭС необходимо создавать в настоящее время. Экологически чистая ТЭС будет решать основную задачу – выработку тепловой и электрической энергии и не будет загрязнителем атмосферы.

1. Основные источники вредных выбросов оксидов азота и серы, углекислого газа в атмосферу
   

Известны основные источники токсичных выбросов в атмосферу:

1. ТЭЦ и котельные;
   
2. промышленные предприятия – химическая промышленность, производство полимерных материалов и изделий, металлургия, мебельные и др.;
   
3. дизельные установки (дизельные электростанции и генераторы, дизели судов и тепловозов, тяжелая горная техника);
   
4. выхлопные газы автомобилей.
   

В продуктах сгорания топлива (угля, нефти, газа, дров), в выбросах химических, нефтеперерабатывающих, металлургических заводов, автомобильного транспорта содержатся:

- оксиды азота (окись азота NO, диоксид азота NO₂, закись азота N₂O);

- углерод образует с кислородом диоксид углерода СО₂ и окись углерода СО;

- диоксид серы (SO₂);

- углеводороды (С_хН_у).

В продуктах сжигания хлорсодержащих продуктов содержатся диоксины


Cl O Cl

OO



Cl O Cl


Образующиеся диоксиды азота, серы, взаимодействуют с влагой воздуха и превращаются в кислоты:

а) 2NO₂ + H₂O = HNO₃ + HNO₂

азотная азотистая

кислота кислота

3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO

4NO₂ + 2H₂O + O₂ = 4HNO₃


Слабая азотная кислота постепенно разлагается с выделением монооксида NO и превращается в HNO₃:

3HNO₂ = HNO₃ + 2NO + H₂O


Монооксид азота окисляется до NO₂:

2NO + O₂ = 2NO₂


Диоксид азота разлагается под действием света (ионизирующих излучений) на монооксид азота и атомарный кислород, который с О₂ воздуха образует азон:

NO₂ ^hv NO + O; O + O₂ = O₃


б) 2SO₂ + O₂ = 2SO₃ ; SO₃ + H₂O = H₂SO₄

сернистый серный серная

ангидрид ангидрид кислота

Таким образом, появление в атмосфере диоксидов азота – NO₂ и серы – SO₂ приводит к образованию азотной и серной кислот, которые с дождями выпадают на землю («кислые дожди»). Если рН дождевой воды ≤ 5 ÷ 6 – она называется кислотной водой (при рН = 3 ÷ 4 – это столовый уксус).

в) Влияние хлорсодержащих соединений: озоновая оболочка химически неустойчива и может утончаться под действием фретнов - фторуглеродных соединений, например дифтордихлорметана CCl₂F₂:

фотодиссоциация

СCl₂F₂ под действием солнечного СClF₂ + Cl

излучения h

Атомы хлора далее взаимодействуют с О₃.

Толщина слоя озона, находящегося в атмосфере, всего 3мм; причем наибольшая конденсация О₃ наблюдается на высоте 15 – 25км – на этой высоте солнечная радиация (h) «дробит» молекулы кислорода О₂ на атомы, которые и образуют озон:

hv

O₂ 20; O₂ + O = O₃.

В стратосфере при минус 60^оС озон может превращаться в твердое соединение газов с водой: О₃ ^. 5,7 Н₂О – так называется клатрат, который механически выносит О₃ из стратосферы. В слоях, близких к поверхности земли, где температура выше, клатрат распадается на О₂ и Н₂О.

В таблице 1.1 приведены удельные выбросы СО₂, СО, NO_x, SO_x

Таблица1.1. Удельные выбросы основных компонентов отходящих газов при сжигании органического топлива, кг/т.

Загрязняющее вещество	Уголь		Природный газ
	бурый	каменный
СО2	3200-3300	2600-2700	1600-1700
СО	14-55	14-55	3-7,5
NOx	4,0-6,0	2,5-7,5	1,3-4,5
SOx	5,0-25,0	1,5-8,0	1,4-4,4
Твердые частицы	70-100	60-80	До 0,1