- •Природоохранные технологии тэс и аэс
- •Содержание конспекта лекций
- •Лекция 1. Основы глобальной экологии как науки. Значение природоохраны в энергетике
- •Парниковый эффект
- •Озоновый слой
- •Выбросы, сбросы, загрязнения
- •Основные законы экологии
- •1. Закон физико-химического единства (в.И. Вернадский)
- •2. Закон устойчивого развития
- •3. Законы энергоэкологической толерантности (выносливости) человека, всего живого мира и 3-х сред обитания.
- •Биосфера
- •Экологические трудности Российской энергетики
- •Итоговые выводы
- •Лекция 2. Энергоэкология и ее задачи. Воздействие тэс и аэс на окружающую среду Задачи энергоэкологии, как науки. Сопоставление тэс и аэс.
- •Сопоставление тэс и аэс
- •Влияние электрических сетей на окружающую среду
- •Лекция 3. Технологии десульфуризации на тэс
- •Десульфуризация в котле
- •Десульфуризация газа и жидкого топлива
- •Метод прямого обессеривания
- •Лекция 4. Удаление серы из мазута Газификация сернистого мазута на тэс с очисткой продуктов газификации от серы
- •Лекция 5. Очистка дымовых газов от окислов серы
- •Мокрые способы очистки
- •Лекция 6. Технология денитрации при сжигании энергетических топлив на тэс
- •Способы снижения содержания окислов азота в продуктах сгорания
- •Химическое воздействие присадками на факел горения
- •Лекция 7. Промышленная очистка дымовых газов от nOx
- •Природоохранные технологии на тэс с гту
- •Лекция 8. Основы золоулавливания на тэс
- •Механические золоуловители
- •Расчет батарейных циклонов (бц)
- •Расчет золоуловителей с трубой Вентури
- •Сокращение выбросов твердых частиц в атмосферу
- •Лекция 9. Устройство и работа электрофильтра
- •Основы расчета электрофильтра
- •Комбинированный золоуловитель
- •Аэродинамика потока в электрофильтре
- •Обслуживание электрофильтра, его задачи
- •Лекция 10. Дымовые и вентиляционные трубы
- •Особенности выбора числа и типа дымовых труб
- •Основы аэродинамического расчета дымовых труб
- •Учет и ограничение выбросов
- •Лекция 11. Удаление, складирование золошлаков на тэс
- •Лекция 12. Технологии защиты от вредных сбросов тэс, аэс, химического и теплового загрязнений Водные балансы тэс, аэс, их особенности
- •Основные технологии защиты водоемов-охладителей (во) от химзагрязнений сбросными водами
- •Технологии очистки сточных вод
- •1. Сточные воды, загрязненные нефтепродуктами
- •2. Сбросные воды от обмывки регенеративных воздухоподогревателей (рвп) и конвективных поверхностей котлоагрегатов (мазутные тэс).
- •3. Сбросные воды от водоподготовительных установок.
- •5. Воды от химических очисток теплосилового оборудования.
- •6. Воды консервации теплосилового оборудования.
- •7. Воды, сбрасываемые системами гидрозолошлакоудаления (только тэс на твердом топливе).
- •Бессточный режим работы тэс, аэс
- •Защита во от теплового загрязнения
- •Основные балансовые уравнения охлаждения циркводой конденсаторов
- •Требования к ограничению тепловых загрязнений
- •Лекция 13. Технологии очистки газообразных радиоактивных отходов аэс
- •Очистка технологических газов
- •Очистка вентвоздуха
- •Парогазоаэрозольный фильтр защитных контейнментов аэс с ввэр. Обеспечение целостности защитной оболочки.
- •Дезактивация оборудования на аэс.
- •Дезактивация оборудования от тро.
- •Дезактивация жро
- •Лекция 14. Обращение с отходами аэс. Снижение объема отходов
- •Снижение загрязняющих сбросов и отходов аэс
- •Порядок определения нормативов плат за выбросы аэс
- •Радиационные характеристики сжигания каменного угля
- •Лекция 15. Воздействие топливного цикла аэс на окружающую среду
- •Топливный цикл
- •Получение концентратов чистых соединений и преобразование урана
- •Обогащение урана
- •Анализ безопасности захоронений ядерный отходов
- •Переработка отвс на основе uo2для замкнутого топливного цикла
- •Радон и меры защиты.
- •Лекция 16. Приоритеты в области природоохранных технологий в энергетике
- •Лекция 17. Основы экологической политики в России сегодня и на перспективу до 2020–2030г.
- •Совершенствование электрофильтров и золоудаления
- •Сероочистка дымовых газов
- •Денитрация дымовых газов
- •Ограничение выбросов co2
- •Снижение объема сточных вод
- •Оценка рисков загрязнения окружающей среды
- •СпиСок Литературы
- •Приложение 1. Основные радионуклиды (радиоактивные изотопы) основных элементов
- •Приложение 2. Меры жидких и сыпучих тел.
- •Приложение 3 Терминология.
- •Приложение 4. Средние показатели выбросов и сбросов для аэс с ввэр 1000.
Механические золоуловители
Циклоны
С учетом вторичного захвата потоком уловленной золы, параметр золоулавливания циклона:
, (8.1)
где u – скорость газов, отнесенная к полному сечению циклона, м/с;
di – средний диаметр частиц данной фракции, мкм;
k – коэффициент, учитывающий тот или иной тип циклона, k=0,3 – для батарейных циклонов, k=0,5 – для циклонов с улиточным подводом.
Противопоказание для батарейных циклонов – сильная слипаемость (как адгезия, так и когезия) пыли, приводящая к их замазыванию.
Несмотря на малую зольность мазутов (0,05–0,1%) вопрос удаления их твердых продуктов сгорания актуален, особенно в связи с наличием в составе золы ванадия и некоторых др. компонентов.
Выброс твердых продуктов сгорания (г/с), включающих горючие элементы, определяется по выражению
M3= (10·k·B·Ap·αун)/(1–Гун),
где k – возрастание минеральной массы золы за счет взаимодействия с газообразными компонентами (k=1,31,9); В – расход топлива, кг/с; Ар – зольность на рабочую массу, %; αун – доля уноса золы (0,92–0,95); Гун – содержание горючих в уносе.
Увеличение эффективности центробежного пылеулавливания можно достичь за счет равномерного орошения стенок циклонного золоуловителя потоком жидкости. Такие аппараты называют скрубберами.
Расход воды на орошение Gж, (кг/с) находится из соотношения
Gж = 0,14·π·D,
где D – внутренний диаметр аппарата, м.
Степень улавливания в простейших скрубберах 0,82–0,90 при гидравлическом сопротивлении 300–400 Па для диаметров циклонов 0,6–1,7м.
Скруббер с предвключенным коагулятором Вентури имеет степень улавливания до 0,92–0,97.
Расчет батарейных циклонов (бц)
Заданы: количество очищаемого газа при номинальной нагрузке котла V, м3/с, дисперсный состав пыли, требуемая эффективность очистки газа.
Необходимое сечение всех элементов батарейного циклона
W = V/u,
где u – скорость газа, отнесенная к поперечному сечению всех элементов, u = 4,5 м/с;
Если Z – число элементов батарейных циклонов на 1 котел, то при Wn – поперечном сечении 1 циклона
Z = W/ωц.
Далее, упрощенная последовательность расчетных действий следующая:
Подбирают соответствующий типоразмер батарейного циклона и их количество на котел по таблице "Типоразмеры батарейных циклонов БЦУ-М" (котлы до 500 т/ч);
Типоразмер
Число элементов по ширине, m
Предельные числа элементов, m
Предельные площади сечения, м2
1·10·ш
4·14·ш
7–15
7–24
70–150
392–1344
2,93–6,28
16,42–56,31
По параметру Пi с помощью формулы (8.1) определяют степень проскока для каждой фракции, а затем общую степень проскока.
Аэродинамическое сопротивление циклонов определяется по выражению:
, = 90 (БЦ),= 115 (БЦУ).
Противопоказания: сильная слипаемость пыли. Для мазутов применение батарейных циклонов актуально, так как в газах содержится много ванадия и др. элементов.
На рисунках 8.4 и 8.5 представлены конструкции мокрого золоуловителя (скруббера) с трубой Вентури и батарейных циклонов, а в таблице 8.2 основные типоразмеры скрубберов.
Рис. 8.4. Конструкция мокрого золоуловителя
Таблица 8.2
Типоразмеры скрубберов
D0, м |
H, м |
F, м2 |
F, мин |
2,8 |
9,66 |
5,72 |
0,455 |
… |
… |
… |
… |
4,0 |
13,16 |
11,93 |
1,000 |
4,5 |
15,25 |
15,20 |
1,30 |
Рис. 8.5. Конструктивное выполнение батарейных циклонов