- •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.
Особенности выбора числа и типа дымовых труб
Для ТЭЦ дымовые трубы должны выбираться более надежными.
Число блоков, подключаемых на одну трубу выше в случае, если она обслуживаемая.
Подключение энергетических и пиковых водогрейных котлов к дымовым трубам ТЭЦ может быть следующим (обозначено ЭК – энергетические котлы, ПК – паровые котлы):
1 – ЭК → ПНЖБ; ПК → МТ;
2 – ЭК – МТ; ПК → МТ;
3 – ЭК+ПК – ПНЖБ (1 ствол)
4 – ЭК+ПК – ПНЖБ (многоствольная).
Выбор высоты труб проводится совместно с диаметром устья (табл. 10.4).
Таблица 10.4
H, м |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
360 |
390 |
Dу, м |
6,0 |
7,2 |
8,4 |
9,6 |
10,8 |
12,0 |
13,8 |
13,8 |
Выбор конструкции трубы зависит от:
агрессивности дымовых газов;
их точки росы;
мощности электростанции и ее типа, а также режима работы;
вида золоулавливания;
свойств золы (химический состав, склонность к отложениям);
высоты дымовой трубы;
возможности перевода станции на другой вид сжигаемого топлива;
технико-экономических соображений.
Основы аэродинамического расчета дымовых труб
В трубе (ствольной части) не должно возникать избыточное статическое давление, что приводит к коррозии, т.е. . Особенно это условие важно в выходном сечении трубы.
Надежность работы трубы определяется числом Рихтера
, (10.3)
где – разность плотностей воздуха и газов при соответствующей температуре, например при 20 °C, .
В формуле (10.3) и на рис. 10.1: d0 – диаметр устья трубы; H – высота трубы; l – расстояние от сечения di до устья, м; ΣΔhтр – потери на трение от сечения до устья, Па; λ – коэффициент трения, для конической трубы λ=0,05; i – уклон образующей конуса к вертикали; g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с2; ,– динамическое давление газов в сеченииi и на выходе, Па.
Рис. 10.1. Схема расчета аэродинамики конической трубы
Полное статическое давление на участке отвода длиной l от устья составляет:
. (10.4)
От величины зависит условие Рихтера, поэтому для его соблюдения можно снизитьW0 – скорость газов в устье: увеличением d0, либо изменением диффузорного насадка.
Если – относительный диаметр трубы, где возникает максимум статического давления, то– относительный статический максимум давления в трубе.
Например, значения ψmax и для чиселR составляют:
R (число Рихтера) |
1,1 |
1,2 |
1,4 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
ψmax |
0,0023 |
0,0118 |
0,0374 |
0,257 |
0,351 |
0,42 |
|
1,02 |
1,037 |
1,069 |
1,246 |
1,319 |
1,38 |
Скорость W0 на выходе называется критической, если при ней по всей трубе имеется разряжение.
Допустимое растет с повышениемtг внутри трубы, увеличением d0 и намного выше для труб с цилиндрическим газоотводящим стволом, чем для конических труб.
При =14–20 м/с (конус). С другой стороны приtг ↑ самотяга лучше цилиндрических труб, но они менее остойчивы.
Для гладких цилиндрических труб i=0, λ=0,02. Здесь =35–50 м/с и избыточные статические давления в них не возникают.
Сейчас получают применение дымовые трубы с цилиндрической частью вверху и конической внизу (по 2/3–1/2 высоты). При этих условиях возможный расход газов на трубу с цилиндрической верхней частью может быть увеличен по сравнению с конической трубой в среднем на 50–60%.
Для конических труб применяют диффузорные насадки в верхней части – в основном для снятия статических давлений в существующих дымовых трубах в случаях подсоединения к ним новых мощностей (сопутствующий эффект – уменьшение расхода энергии на транспорт дымовых газов по тракту).
Пример распределения статических давлений по стволу трубы мощной ТЭС на разных режимах работы показан на рис. 10.2.
Рис. 10.2. График изменения статических давлений в стволе дымовой трубы
Основа выбора многоствольной трубы заключается в учете множества
, м
где– коэффициент, учитывающий необходимость увеличения высоты многоствольной трубы с числом независимых стволов n, которые обеспечивают концентрацию вредностей, таких же как при объединении стволов в один. Значение этого коэффициента зависит от угла α и отношения шагаt многоствольной трубы к диаметру d0 и приведены ниже в табл. 10.5.
Таблица 10.5
Значения коэффициента Pn
|
3 ствола
t t t |
4 ствола
t | |||||||||||
tм |
1.10 |
1.2 |
1.3 |
... |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.3 |
1.4 |
… |
2,0 |
2,4 |
2,5 |
α =0° |
– |
– |
1.1 |
… |
1.125 |
1.13 |
1.14 |
1.0 |
1.01 |
… |
1,0 |
1,16 |
1,15 |
α =8° |
1.00 |
1.02 |
1.05 |
… |
1.16 |
1.18 |
1.20 |
1.0 |
1.0 |
… |
1,04 |
– |
– |