Учебник по Природоохранным технологиям на ТЭС

Показатель

Фильтр

Фильтр

зернистый

волокнистый

Марка фильтра

ФРЗ%1260

ФРВ%1260

Пределы производительности по очищен%

5–300

5–300

ному газу, 103 м3/ч

Диапазон температур очищаемого газа, °С

60–200

60–200

Гидравлическое сопротивление, Па

2000–2500

3000

Скорость вращения ротора, ч–1

3,5; 6,8; 13,5

3,5; 6,8; 13,5

Максимальные габаритные размеры, мм:

• длина;

11200

14500

• ширина;

7840

8000

• высота

8200

7800

Концентрация пыли, г/м3:

• на входе;

30–40

4–5

• на выходе

4–5

0,03–0,05

Зерно: стекло%

Фильтрующий материал

шарик, магнит%

Спец. материал

ное стекло и

марки МФ БВП

другие

Масса фильтра, т

165

106

Степень очистки газов, %

90–92

99,9

Площадь фильтрующих материалов, м3

1260

1260

Способ регенерации:

• импульсная продувка сжатым воздухом:

– давление воздуха, кгс/см2;

4–6

4–6

– расход воздуха, м3/ч;

90–1260

90–1260

• импульс взрыва газовоздушной смеси:

4–6

4–6

– давление воздуха, кгс/см2;

– давление газа, кгс/см2;

0,7

0,7

– расход воздуха, м3/ч;

60–230

60–230

– расход газа, м3/ч

10–30

10–30

Техническая характеристика ОЭ

Наименование

Производительность котла

Номинальный расход очищаемых

газов

Расчетное давление газов в аппарате

Сопротивление ОЭ

Сопротивление каплеуловителя

Температура газов на входе в уста%

новку

Температура газов на выходе

Температура газов после присадки

горячим воздухом

Величина присадки горячего воздуха

в % от расхода газа

Температура горячего воздуха на

вводе

Температура орошающей воды

Давление орошающей воды

Расход орошающей воды на корпус

Удельный расход орошающей воды

рН орошающей воды

Запыленность дымовых газов:

перед установкой

на выходе из установки

Степень очистки дымовых газов от

пыли

Технологи%

Золоемкость

Экологиче%

ческое про%

Технологический процесс

производства

изводство

Аглопори%

Спекание сырцовых гранул на решет%

85–100 % от

товый гра%

ке агломерационной машины при тем%

массы шихты

вий

пературе 1100–1300 °С, 500–800 кг/м3

Безобжиго%

Предварительно высушенная золо%

85–90 % от

вый гравий

шлаковая смесь или сухая зола вместе

массы шихты

с портландцементом измельчается в

шаровой мельнице, перемешивается с

водой и закатывается в гранулы

Легкий бе%

Накатывание цементно%зольной сме%

70–85 % от

зобжиго%

си на гранулы не водостойкого сте%

массы шихты

вый золь%

клопора с последующей термовлаж%

ный гравий

ностной обработкой при 85–90 °С

Шлаковый

Шихта (шлак, глина, отходы углеобо%

70 % от массы

гравий

гащения) после сушки и помола гра%

шихты

нулируется в тарельчатом грануляторе,

гранулы подсушиваются на ленточном

конвейере при 400 °С и обжигаются во

вращающихся печах

Глино%

Шихта (зола, золошлаковая смесь,

10–80 % от

зольный

глина), жидкие и твердые добавки,

массы шихты

керамзит

сырцовые гранулы, опудривание, об%

жиг при 1100–1250 °С

Шлакогра%

Стекловидный зернистый продукт,

80–100 % от

нулят

получаемый путем плавления золы в

массы шихты

(ЗШГ)

конверторе с последующей грануля%

цией расплава с водой

Азерит

Пористый заполнитель, полученный

80–90 % от

из золошлакогранулята. Шихта

массы шихты

(ЗШГ, бетон, коксовая мелочь) пере%

малывается, гранулируется на тарель%

чатых грануляторах, подсушивается

Золосили%

Зола и ЗШС применяется при приго%

25 % от массы

катный

товлении известково%зольного вяжу%

шихты;

кирпич

щего совместным помолом извести и

30–50 % от

золы в соотношении 75:25

массы песка

Золокера%

Зола и ЗШС применяются в качестве

30–60 % от

мический

выгорающей добавки

массы шихты

кирпич

Шлакобло%

Вибропрессование шихты с после%

ки

дующей термообработкой или есте%

ственном отвердевании

Тяжелый

Зола в бетоне выполняет роль актив%

150 кг/м3 бе%

бетон

ной минеральной добавки и микро%

тонной смеси

наполнителя (М50%М500)

Таблица 11

Проекты

Технологические данные

Демонстрационная ПГУ

Tidd Pressurized Bed Combined Cicle. На ТЭС

со сжиганием угля в

«Tidd» один из блоков 11 МВт превращен в ПГУ.

циркулирующем кипя%

Мощность ГТУ 15,4; ПГУ 72,5 МВт. Первая в

щем слое под давлением

США установка с топкой ЦКС под давлением.

«Tidd». Принадлежит

Уголь вводится в топку поршневыми насосами в

«Ohio Power Company»

виде пасты с содержанием воды 25 %. Размер ча%

стиц до 6 мм. Параметры пара: 496°С/88,5 атм.

Температура в КС и перед ГТ 860 °С. Степень

очистки от пыли равна 99 %, от SO2 – 95 %

Демонстрационная ГТУ

Данные отсутствуют

со сжиганием угля в

циркулирующем кипя%

щем слое под давлением

«Nucla»

Проект «York County

Теплофикационная паровая турбина с промы%

Energy Partners Cogen%

шленным отбором пара мощностью 227 МВт. Ко%

eration» с котлом ЦКС.

тел ЦКС фирмы «Фостер%уиллер» – крупнейший

Основной владелец –

в мире. Отрабатываются: поглощение серы в КС,

фирма «Air Products»

снижение выхода NOx, впрыск раствора NH3 за

Расположена в шт. Пен%

циклоном, обезвреживания стоков бумажного

сильвания

производства в котле

Реконструкция блока по

ТЭС мощностью 60 МВт. Газификация угольной

схеме ПГУ с внутрици%

пыли под давлением с жидким шлакоудалением.

кловой газификацией

Сухая высокотемпературная очистка в керамиче%

угля по технологии

ских и рукавных фильтрах и сероочистка цинк%ти%

«Combustion Engine%

танатом. Процесс и оборудование СЕ%АВВ

ering», шт. Иллинойс.

Закончен проект

Демонстрационный

ПГУ 150 МВт. Давление в топке 15,8 кг/см; темпе%

ПГУ%блок с топкой

ратура в КС 800 °С. Достигнуты степень улавлива%

ЦКС под давлением

ния SO2 до 98–99 % при отношении Ca/S до 1,5;

(DMEC%1) по техноло%

эмиссия NO, при вдуве аммиака для некаталиче%

гии Pyroflow фирмы

ского восстановления – 0,04–0,017 г/МДж. Пол%

«Alhstrom». Участвуют:

нота сгорания 99,8–100 % в диапазоне нагрузок

«Midwest Power», «Pyro%

40–100 %. Council Bluffs компании «Midwest

power Corp» США. Вы%

Power»

полнен проект демон%

страционной установки

на ТЭС

Продолжение табл. 11

Проекты

Технологические данные

Проект «Clean Coal He%

Демонстрационная установка 50 МВт для отработ%

aly»

ки сжигания пылевидного угля с жидким шлакоу%

далением в соединении с новой системой десуль%

фурации дымовых газов с использованием техно%

логии Joys. Ожидается низкий уровень эмиссии

SO2 и NOx

Демонстрационный

Демонстрационная ПГУ 38–26 МВт с газифика%

ПГУ%блок с внутрици%

цией угля в ЦКС по технологии IGT U%GAS с су%

кловой газификацией

хой высокотемпературной очисткой газа. В стадии

угля «Toms Creek»

проектирования

Демонстрационный

Демонстрационная ПГУ с газификацией угля в

ПГУ%блок с внутрици%

ЦКС по технологии KRW с сухой высокотемпера%

кловой газификацией

турной очисткой газа

угля «Pinon Pine»

Модернизация ТЭС

Реконструкция одной из 6 ПТУ с превращением ее

«Wabash River» на базе

в ПГУ, мощностью 262 МВт с газификацией во%

ПГУ с газификацией

доугольной суспензии в кислороде с жидким шла%

угля

коудалением по технологии Destec (дочерняя фир%

ма «Dow%Chemical») с низкотемпературной мо%

крой системой очистки газа

Демонстрация примене%

Известняковая скрубберная сероочистка дымовых

ния усовершенствован%

газов на блоке 100 МВт, процесс «Chiyoda СТ%

ной технологии очистки

121». Отличается от обычных: 1 – усилением про%

дымовых газов от SO2

цесса окисления отработанного известнякового

СТ%121 на блоке № 1

«молока» в специальном струйно%пузырьковом ре%

ТЭС «Yates» в районе

акторе для повышения выхода качественного гип%

г. Атланта, шт. Джор%

са; 2 – конструкцией распылительного абсорбера

джия, компания

с применением в конструкции пластмасс (фибер%

«Southern Electric»

гласса). Степень обессеривания – 98 %

Демонстрация усовер%

Усовершенствованная известняковая скрубберная

шенствованной техно%

очистка дымовых газов в крупнейшем в США

логии очистки дымовых

скруббере. Отличается тем, что исключено резер%

газов от серы на уста%

вирование скрубберов за счет высокой надежно%

новке для блока

сти, повышена скорость газа, совмещен ряд обыч%

600 МВт на ТЭС «Bailly»

ных аппаратов в одном. Достигнута средняя сте%

шт. Индиана. Участни%

пень очистки 94 % с производством строительного

ки: «Air products», «Mit%

гипса чистотой 97 % и влажностью менее 70 %, с

subishi», «Heavy Ind»

утилизацией до 20 % летучей золы

Демонстрация усовер%

На паровом котле блока 500 МВт установлены

шенствованной техно%

низкотоксичные горелки и система ступенчатого

логии сжигания угля в

сжигания с целью подавления образования NOx

камерных топках

Продолжение табл. 11

Проекты

Технологические данные

Демонстрация технологии

За котлом 75 МВт установлено девять экспе%

селективного каталитиче%

риментальных каталитических реакторов,

ского восстановления NOx

каждый мощностью 2,5 МВт. Проведен цикл

(SCR) для котлов, сжигаю%

длительных испытаний

щих высокосернистые угли

Демонстрационный блок

На четырех различных котлах реализована

мощностью 180 МВт с ус%

технология ребернинга второго поколения, в

овершенствованной систе%

том числе на котле блока 172 МВт на ТЭС Че%

мой тангенциальных горе%

роки шт. Колорадо. Достигнуто снижение вы%

лок для снижения эмиссии

бросов NOx на 65–73 % от исходного уровня

NOx. Участники проекта:

314 г/ГДж при доле природного газа до 18 %.

ЭПРИ Gas Research Institute

Эффект от использования низкотоксичных

и ряд энергетических ком%

угольных горелок составил 30–40 %. При сни%

паний

жении доли природного газа до 5–10 % сни%

жение эмиссии NOx 60–50 %

Демонстрационная установ%

В данном процессе используется реактор цир%

ка 10 МВт очистки газа аб%

кулирующего «кипящего слоя», в котором тре%

сорбцией в газовой суспен%

буемая поверхность контакта обеспечивается за

зии. Участники: Питтсбург%

счет высокой концентрации сорбента в едини%

ский энерготехнологиче%

це реакционного объема. За реактором устано%

ский центр TVA, Air Pol.

влены электрофильтр и экспериментальный

Установка расположена в

мешочный фильтр. Степень улавливания SO2

исследовательском экологи%

составила в среднем 90–91 %. Использование

ческом центре TVA недале%

тканевого фильтра повышает степень улавлива%

ко от Paducah, шт. Кентукки

ния на 4–5 %

Демонстрационная установ%

Полусухой метод. Тонко измельченный извест%

ка обессеривания дымовых

няк (от 200 до 325 мкм) в количестве до 2 мо%

газов по технологии LIFAC.

лей на моль серы вдувается в верхнюю часть

Участники: «LIFAC North

топки (где температура газов 980–1200 °С).

America» (дочерняя компа%

Здесь известняк превращается в окись кальция,

ния финской компании

поглощается до 25 % серы. Основной процесс

«Tampella Power Corp.»), и

завершается в вертикальной камере, устано%

др. Место: ТЭС в г. Рич%

вленной между воздухоподогревателем котла и

монд, шт. Индиана, на котле

элктрофильтром. В верхнюю часть камеры

60 МВт

впрыскивается вода, при этом CaO превраща%

ется в Ca(OH)2, который более активно реаги%

рует с оксидами серы. В нижней части камеры

газ подогревается для обеспечения эффектив%

ной работы электрофильтров. При работе котла

на угле с содержанием серы 2,5–2,9 %, степень

улавливания серы до 70 % при Ca/S = 2 и ре%

циркуляции пыли из электрофильтра в камеру.

Отходы представляют собой сухой продукт –

смесь гипса, золы и CaSO3

Окончание табл. 11

Проекты

Технологические данные

Система сухой комби%

Состоит из комбинации малотоксичных угольных

нированной очистки от

горелок, подачи вторичного воздуха в топку за

SO2 + NOx. Участники:

ядром факела, системы селективного некаталити%

«Public Service Company

ческого восстановления оксидов азота с вдувом в

of Colorado», ЕПРИ,

тракт котла мочевины, системы сухой сероочистки

«Бабкок%Уилкокс»

вдувом порошка калиевого или кальциевого сор%

бента с тканевым фильтром для очистки дымовых

газов от пыли. Реализована на котле 100 МВт с по%

толочными горелками на ТЭС Арапахо, шт. Коло%

радо, работающей на угле с содержанием серы

0,4 %. Эффективность по снижению выбросов

NOx – 80 % на всех нагрузках. Достигнутое сниже%

ние эмиссии SO2 составило до 70 % при использо%

вании бикарбоната калия

Демонстрация чистой

Отрабатывается технология и оборудование для

угольной технологии –

реконструкции существующих котлов с известко%

проект Milliken. Участ%

выми скрубберными системами очистки дымовых

ники: «New York State

газов при сжигании высокосернистых углей.

Electric & Gas Corp.»,

Предполагаемые показатели: степень очистки от

«Saarberg – Holten –

SO2 98 %, снижение выбросов NOx до 70 %, умень%

Umwellttechnic» (SHU),

шение количества твердых отходов за счет произ%

«NALCO/Fueltech». Ме%

водства строительного гипса, хлорида кальция.

сто: ТЭС Millikan, в

Используются комбинация современных методов

Лансинге недалеко от

сжигания, технология селективного некаталитиче%

Нью%Йорка

ского восстановления NOx, (NOXOUT), усовер%

шенствованный компанией SHU процесс изве%

стковой очистки с безнасадочным скруббером с

добавкой муравьиной кислоты

Демонстрация пульса%

Отрабатывается паровая газификация угля в кипя%

ционного сжигания для

щем слое (без подачи кислорода), где тепло для

паровой газификации

реакции подводится с помощью погруженных в

угля. Участники: «Ther%

кипящий слой труб, внутри которых происходит

mo%Chem. Inc». Место:

процесс пульсационного горения вспомогательно%

предприятие MTCL в

го топлива. Пульсация передается через стенки

Санта Фе, шт. Калифор%

труб и способствует значительной интенсифика%

ния

ции процессов тепломассопередачи между паром

и реагирующими частицами угля. Степень конвер%

сии углерода порядка 95 %