Г. П. Брахнов, Е. П. Дворников ООО нпп «Промэнерго», г. Донецк

Вид материалаДокументы
Подобный материал:

Г.П.Брахнов, Е.П.Дворников -

ООО НПП «Промэнерго», г. Донецк


Комплексный подход в использовании вторичных энергоресурсов


и в решении вопросов пылегазоочистки на промпредприятиях


Уважаемые дамы и господа!



Мы рады приветствовать всех Вас на нашей конференции, посвященной новым подходам в решениях неотложных технологических и экологических проблем цементных предприятий.

Вы смогли найти время для приезда сюда, а это значит, что проблемы стоящие перед цементниками волнуют Вас и мы, надеемся, что Вы не разочаруетесь и не потеряете напрасно время, а информация, полученная на этой конференции, поможет Вам найти правильные направления в решении различных задач Ваших предприятий.

В начале предлагаю краткую справку о предприятиях, которые решили объединить свои возможности с целью предоставления заказчикам всего спектра работ и услуг, обеспечивающих сдачу реконструируемых объектов различного назначения промпредприятий «под ключ»:

- ООО НПП «Промэнерго» - имеет технологии, ноу-хау, специалистов и большой опыт разработки проектно-сметной и проектно-конструкторской документации, выполнения функций генподрядчика, организации выполнения строительно-монтажных работ, ведения авторского надзора за строительством, проектирования и изготовления не стандартизированного оборудования (питатели, конвейеры, пневмо-винтовые насосы и т.д.), комплектации строек оборудованием и материалами;

- ОАО «Опытно-экспериментальный механический завод», ООО НПП «Днепроэнергосталь»- имеют современные производственные базы, ноу-хау, технологии и специалистов по разработке и изготовлению пыле - газоочистного оборудования. Выполняют шеф монтажные и пуско-наладоч -ные работы

- ОАО Донецкий завод «Донвентилятор» - специализируется на изготовлении тягодутьевого оборудования.

Кроме того, наше предприятие сотрудничает с академическими и отраслевыми институтами Украины, в том числе и с национальной академией наук.

Объединение возможностей этих предприятий позволяет нам говорить о том, что мы можем решать вопросы на высоком профессиональном уровне, связанные с использованием вторичных энергоресурсов, очисткой технологических газов и воздуха от пыли.

Наиболее актуальной и наиболее трудно решаемой на цементных предприятиях, является проблема использование вторичных энергоресурсов. Эта проблема всегда была актуальной, но с ростом цен на энергоносители она приобрела первостепенное значение. Не секрет, что ростом цен на энергоносители растет цена продукции. В конечном итоге выход на мировые цены энергоносителей приведет к тому, что продукция цементников окажется не конкурентно способной даже на территории нашего государства.

Одним из путей решения этой проблемы является широко используемый в развитых странах путь - экономия энергии за счет использования вторичных энергоресурсов. Ранее этой проблеме не уделялось должного внимания из-за дешевизны советских энергоносителей и отсутствия эффективных способов очистки горячих газов перед повторным использованием.

Наше предприятие специализируется на решении задач оптимизации использования вторичного тепла с очисткой газов от пыли, располагает современными технологиями и материалами для ведения таких работ. Специалисты предприятия имеют опыт проектирования и строительства таких объектов на тепловых электростанциях, в металлургии и других отраслях промышленности.

К сожалению, здесь нет общих решений. Для каждого конкретного предприятия с учетом его специфики, территориального размещения производств и ряда других факторов возможны совершенно разные варианты их использования. Мы считаем, что эффект дает такое техническое решение, которое позволяет в первую очередь использовать вторичные энергоресурсы в технологических процессах объектов самого предприятия. Традиционное стремление использовать, например, тепло для отопления зданий, практически создает дополнительные проблемы с использованием его в теплое время года.

В качестве примера нашего подхода к решению таких задач предложен проект утилизации тепла колосниковых холодильников клинкера на ОАО «Краматорский цементный завод - ПУШКА». В настоящее время избыточный воздух от трех обжиговых печей, загрязненный пылью, выбрасывается в атмосферу. Температура его колеблется в широких пределах от 80 до 4000С. Рядом расположено отделение сушки граншлака. Сушка осуществляется горячим воздухом при сжигании природного газа. Наше предложение заключается в том, что нагретый избыточный воздух от холодильников клинкера направляется в сушильный агрегат граншлака, где его температура повышается до необходимой по технологии. Так как диапазон регулирования температуры значительный, нами будет использована газовая горелка с диапазоном регулирования 1:8. Это решение позволит экономить заводу примерно 800 м3/ч газа и одновременно ликвидировать три источника выбросов пыли в атмосферу. Срок окупаемости такого технического решения под «ключ» составляет менее года. На это решение сотрудниками нашего предприятия и Краматорского цементного завода-«Пушка» получен патент Украины.

Разработано техническое решение, позволяющее утилизировать тепло вращающихся холо -дильников с одновременным снижением запыленности на рабочих местах выгрузки клинкера.

Одним из путей снижения себестоимости продукции является использование золы и шлаков различных предприятий. Так, например, отдельные золы ТЭС содержат от 12 до 30% по массе недожога, что при правильном подходе может дать экономию энергетических ресурсов. А разработанная нашим предприятием технология удаления железа, сплавов и цветных металлов из техногенных отходов позволяет получить ликвидную продукцию и использовать очищенный от металлов продукт, в производстве цементов.

Актуальной проблемой для промпредприятий является поиск высоко эффективных технических решений по снижению выбросов пыли в атмосферу. В мировой и отечественной практике для этих целей применяют три принципиально разных типа пылеочистного оборудования - электрофильтры, рукавные фильтры и аппараты «мокрого» типа.

1. Электрофильтры – использование «эффекта короны» (появляющегося при приложении разницы потенциалов к двум проводникам соответствующих геометрических конфигураций) для зарядки и разделения пылевых частиц и технологических газов (воздуха) с последующим осаждением заряженных частиц на осадительных электродах.

2. Рукавные фильтры – использование свойств тканых и нетканых материалов осаждать на своей поверхности пыль, пропуская через себя только воздух (газ).

3. Аппараты «мокрого» типа – осаждение пыли за счёт резкого снижения скорости воздуха (газа) при переходе его из воздуховода в аппарат значительно большего объёма и обильного орошения водой.

В цементной промышленности, как правило, используются первые два типа пылеочистного оборудования.

Из описания используемых в конструкциях пылеочистного оборудования теоретических идей следует, что максимальную очистку воздуха (газа) от пыли можно получить только на рукавных и электростатических фильтрах. Этот вывод подтверждается и на практике.

Лучшие современные образцы электрофильтров наиболее известных в мире фирм – «Лурги» и «Айрих» могут обеспечить содержание пыли на выходе из фильтра на уровне 50 мг/м3. В то же время, большинство разработанных и установленных на наших предприятиях в 70-е годы отечественных электрофильтров смогут обеспечить содержание пыли на выходе из электрофильтра в пределах от 300 до 4000 мг/м3. Это наглядно указывает на то, что конструкции электрофильтров морально и физически устарели и требуют немедленной реконструкции или замены. Из-за больших выбросов пыли загрязняется не только окружающая среда, но и теряется огромное количество готовой продукции. В рыночных условиях работы предприятия это можно расценить как непозволительную роскошь. Замена действующих электрофильтров на зарубежные высокоэффективные газоочистные установки – дорогое удовольствие. Это обстоятельство подтолкнуло украинских производителей газоочистного оборудования на поиск альтернативных решений по разработке и выпуску высокоэффективных газоочистных аппаратов. Хороших результатов в этом направлении достигли специалисты компании ОАО «Опытно - экспериментальный механический завод». Являясь с 2000г. партнером Датско-Украинского консорциума (FLSmidth), который составляет часть базирующегося в Дании международно-признанного высокотехнологического инжинирингового конгломерата, имеет опыт, технологии, ноу-хау более 200 компаний, 14500 профессионалов по всему миру, позволяет Запорожскому предприятию конкурировать с указанным выше фирмами-производителями электрофильтров. К тому же его продукция дешевле зарубежных аналогов.

Правильно подобранные и также правильно используемые на предприятии электрофильтры (в зависимости от конкретных условий производств, свойств пыли и др.), работают устойчиво и с высокой степенью очистки от пыли технологических газов и воздуха.

Рассмотрим рукавные фильтры. Принцип действия рукавных фильтров основан на способности фильтрующих материалов (как тканых, так и нетканых) задерживать высокодисперсную пыль. Рукавные фильтры с импульсной регенерацией, установленные на металлургических заводах и в цементной промышленности, обеспечивают остаточную запылённость на уровне 10-15 мг/м3, что наглядно подтверждает высокую эффективность улавливания, особенно высокодисперсной пыли. Современные рукавные фильтры имеют ряд преимуществ перед ранее используемыми фильтрами. А именно:
  1. Наиболее эффективная система импульсной регенерации сжатым воздухом.

Продолжительность импульса 0,1÷0,12 с – на 20÷30% меньше аналогичных отечественных аналогов достигаемая за счёт применения:

- быстродействующего продувочного клапана особой конструкции;

- двустворчатого отсечного клапана (время срабатывания в два раза меньше, по сравнению с одностворчатым клапаном);

- определенных размеров сопел для подачи сжатого воздуха в рукава и специального профиля их отверстий, что позволяет распределить ударную нагрузку равномерно по всей площади рукава при сверхзвуковых скоростях прохождения сжатого воздуха через сопла.

2. Продувочные клапана имеют дополнительное устройство, которое позволяет производить ручную регенерацию, что особенно важно при проведении пуско-наладочных и ремонтных работ. При остановке всей системы очистки воздуха можно выполнить две - три регенерации вручную - необходимая операция, особенно если пыль обладает свойствами слипаемости и гигроскопич -ности. В этом случае, обеспечивается увеличение срока службы рукавов фильтра.

3. Конструкция корпуса фильтра обеспечивает осаждение крупных частиц пыли ещё до соприкосновения с рукавами и равномерную подачу очищаемого воздуха (газа) на все рукава фильтра, что создаёт равномерную нагрузку, а значит, и равномерный износ рукавов.

4. Упрощённая конструкция сборных каркасов и способ их крепления обеспечивают возможность быстрого монтажа и смены рукавов. Сборная конструкция каркасов позволяет в два раза сократить высоту помещения над фильтром.

5. Устройство отапливаемых шатров (укрытий) над системой оборудования и теплоизоляция всего корпуса фильтра позволяет устанавливать их как в закрытых помещениях, так и на открытых площадках (материал для теплоизоляции и его толщина определяются расчётом в каждом конкретном случае).

6. Все детали фильтра проходят обработку на пескоструйной установке, что даёт дополнительную чистоту поверхностей и снижает общее гидравлическое сопротивление фильтра.

7. Качество изготовления деталей и узлов фильтра гарантирует быструю его сборку на площадке Заказчика без дополнительных работ по их подгонке.

Если к этому добавить, что по габаритным размерам, общим капитальным и эксплуатационным затратам они имеют значительно более высокие технико-экономические показатели, по сравнению с другими газоочистными аппаратами, становится ясно, что сегодня это наиболее перспективное пылеочистное оборудование с высокой степенью очистки газов и воздуха. Этот вывод подтверждают такие примеры из мировой и отечественной практики.

В Австралии, где экологические требования по степени запыленности сбрасываемых технологических газов и воздуха в атмосферу довольно высоки, на ТЭС были установлены рукавные фильтры вместо электрофильтров, которые в этой отрасли традиционно применяются во всём мире.

Учитывая мировую тенденцию роста требований к степени очистки воздуха (газов) перед выбросом их в атмосферу, а также появление материалов с низким гидравлическим сопротивлением и стойкостью к высоким температурам – 1500 и выше, считаем, что рукавные фильтры сегодня начинают конкурировать с электрофильтрами

Завершая общий обзор, необходимо отметить, что рукавные фильтры нового поколения легко встраиваются в корпуса существующих электростатических и рукавных фильтров старой конструкции, что позволяет дополнительно снизить их стоимость и продолжительность строительно-монтажных работ.

Работы по совершенствованию электростатических и рукавных фильтров проводятся постоянно. В результате был создан номенклатурный ряд газоочистных аппаратов нового поколения, охватывающий диапазон по очистке сбрасываемых технологических газов и воздуха производительностью от 10 до 1000 тыс. м3/ч. То есть, практически, мы можем обеспечить очистку воздуха (газа) от пыли любой производительности для всех отраслей промышленности.

Более чем 30-летний опыт специалистов нашего предприятия и наших партнёров в области проектирования, изготовления, строительства новых и реконструкции существующих систем пылеочистки позволяет нам с уверенностью говорить о возможности решения этих вопросов на любом промпредприятии. В состав выполняемых нами работ входят:

1. Обследование, сбор исходных данных, обмерные работы, подготовка технических заданий на проектирование систем утилизации вторичных энергоресурсов и систем пылеочистки (как новых, так и реконструкции существующих), заданий на изготовление пылеочистного и вспомогательного оборудования.

2. Разработка проектно-сметной документации на новое строительство, реконструкцию и техническое перевооружение от технико-экономических предложений до рабочего проекта и рабочей документации.

3. Проектирование и изготовление рукавных фильтров с импульсной регенерацией, электрофильтров, циклонов, теплообменных аппаратов, вентиляторов, дымососов и другого сопутствующего дополнительного оборудования.

4. Выполнение СМР в г. Донецке и функций генподрядчика в других городах.

5. Шеф - монтажные работы и авторский надзор за строительством.

6. Пуско-наладочные работы, включая паспортизацию пылеочистного оборудования.

7. Материально-техническое снабжение строительства.

8. Гарантийное и сервисное обслуживание нашего оборудования.

9. Бесплатные консультации по выбору систем и оборудования для очистки технологи - ческих газов и воздуха от пыли, а также использования вторичных энергоресурсов.

По желанию заказчика можем заключить договор генподряда со сдачей всего комплекса работ по сооружению пылеулавливающих и энергосберегающих систем «под ключ».

Предприятия цементной промышленности, относящиеся к отрасли строительных материалов, являются источниками выбросов значительного количества пыли в атмосферу. Причем, в отличие от предприятий других отраслей, на цементных заводах всю уловленную пыль можно возвратить в производство. Учитывая, что на цементных заводах, как и на большинстве предприятий Украины, эксплуатируется морально и физически устаревшее оборудование, в том числе и пылегазоочистное, актуальность правильного выбора нового оборудования для замены устаревшего существующего, очень высока. Фактически это выбор Вашей стратегии на многие годы вперед и задача нашей конференции – обсудить возможные варианты решения экологических проблем цементников со всех точек зрения: и технических, и экономических.

Учитывая специфику материалов, применяемых для изготовления рукавов, все источники пыли цементных заводов можно разделить на две категории:

Первая – низкотемпературные источники (температура воздуха – газов до 150 0С).

Вторая – высокотемпературные источники (температура воздуха – газов более 150 0С).

Для низкотемпературных источников пыли схема аспирации традиционная – это укрытие, система воздуховодов (газоходов), пылеочистные аппараты, дымосос (вентилятор) и труба. В зависимости от начальной запыленности воздуха возможны два варианта пылеочистки:

- одно ступенчатая схема (при начальной запыленности до 10г/м3) – рукавный фильтр;

- двух ступенчатая схема (при начальной запыленности более 10г/м3) – циклон (или одно-два поля существующего электрофильтра устаревшей конструкции) и рукавный фильтр.

Для высокотемпературных источников пыли схема аспирации с использованием рукавных фильтров усложняется. Принципиально возможна установка рукавных фильтров для очистки от пыли отходящих газов с температурой до 250 0С без установки дополнительных устройств по их предварительному охлаждению. Но ткани для изготовления рукавов на такие температуры в 20 раз дороже тканей на температуры до 150 0С. В этом случае только технико-экономическое сравнение вариантов позволит выбрать оптимальный вариант. В том числе:

- очищать высокотемпературные газы;

- предусматривать систему утилизации тепла;

- устанавливать редукционные клапана для подсоса наружного воздуха для разбавления высокотемпературных газов;

- предусмотреть высокодисперсное распыление воды перед фильтром для снижения тем - пературы газов (воздуха), или комбинированные системы;

- установить электрофильтр вместо рукавного фильтра.

Обращаю внимание присутствующих, что системы аспирации (по опыту работы с ними на различных объектах и в различных отраслях промышленности), особенно, когда они объединяют несколько пылящих источников, являются довольно сложными комплексами в части расчетов гидравлического сопротивления системы, выбора оптимальных сечений газоходов, а также подборки тягодутьевого и газоочистного оборудования. От правильного выбора общей схемы аспирации, конструкций укрытий, конструкций газоходов и т.д. – во многом зависит эффектив - ность работы системы и ее технико-экономические показатели. Поэтому мы не устаем повторять - только комплексный подход, который мы Вам предлагаем, позволит найти лучшее решение в каждом конкретном случае и обеспечить оптимальные технико-экономические показатели.

В этом докладе я коротко обрисовал наши возможности и нашу общую концепцию комплексного подхода к решению вопросов очистки технологических газов и воздуха от пыли и использовании вторичных энергоресурсов цементных и других промышленных предприятий.

Сейчас я готов ответить на вопросы присутствующих.