Дымовые трубы тэс

Весьма ответ­ственным устройством в системе охраны био­сферы от вредных выбросов ТЭС являются газоотводящие устройства - дымовые трубы. Природоохранные мероприятия в отношении уменьшения концентрации токсичных веществ включают две обязательные стадии - очистка в возможных пределах дымовых газов в газо­очистных устройствах ТЭС и последующее рассеивание остаточных вредностей за счет турбулентной диффузии в больших объемах атмосферного воздуха.

Минимально допустимая высота трубы h, при которой обеспечивается необходимое рас­сеивание вредных веществ для получения ре­гламентированных ПДК при нескольких тру­бах одинаковой высоты и наличии фоновой загазованности С_ф от других источников такой же вредности, рассчитывается по формуле:

Здесь А - коэффициент, зависящий от темпе­ратурной стратификации атмосферы для не­благоприятных метеорологических условий, определяющий условия вертикального и гори­зонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе.

М - количество вредного вещества на ТЭС, выбрасываемого в атмосферу, г/с. С учетом суммирования вы­бросов серы и азота:

F - безраз­мерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе.

n и m — безразмерные коэффициенты, учиты­вающие условия выхода газовоздушной смеси из устья выброса.

z — число одина­ковых дымовых труб.

- разность между тем­пературой выбрасываемых газов Т и средней температурой воздуха T_в, в качестве которой принимается средняя дневная температура самого жаркого месяца в 14 ч по летнему времени.

V — объем дымовых газов ТЭС, м³/с.

Скорость в устье дымовой трубы ω₀ выби­рается на основании технико-экономических расчетов, и обычно она лежит в зависимости от высоты трубы в следующих пределах:

Высота трубы, м: 120 150 180 240 330

Скорость газов на выходе, м/с: 15 - 25 20 - 30 25 - 35 30 - 40 35 - 45

Диаметр устья трубы находится по выражению:

В России дымовые трубы стандартизованы. Высота дымовых труб h выбирается с шагом 30 м из ряда 120, 150, 180, 210, 240, 270. 300, 330, 360, 390, 420, 450 м. Внутренние диаметры устья дымовых труб имеют следующие значения: 6,0; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8; 12,0; 13,8 м.

Рис. 7.2. Дымовая труба ТЭС:

1— калорифер; 2 — вентилятор: 3 — вентиляционный канал; 4 — железобетонный ствол; 5 — футе­ровка; 6 — вентиляционные окна; 7— помещение КИП; 8—фун­дамент

Основные типы золоуловителей

1. Механические (сухие; инерционные)

• твердые частицы отделяются от потока газов под действием центробежных сил и сил тяжести (циклоны, мультициклоны, батарейные циклоны);

• под действием инерционных сил и сил тяжести (жалюзийные золоуловители, пылеосадительные камеры).

Достоинства:

• простота конструкции;

• невысокая стоимость;

• невысокое гидравлическое сопротивление (50÷70 мм.вод.ст; невысокое гидравлическое сопротивление дымососа, следовательно расход электрической энергии небольшой).

Недостатки:

• невысокая степень очистки (~60÷70%; мультициклоны и батарейные до 80%);

• различная степень улавливания разных фракций;

• низкая степень очистки при изменении расхода.

2. Мокрые золоуловители

Отделение твердых частиц от газа осуществляется за счет промывки газа или орошения водой (скруббер).

Достоинства:

• простота конструкции;

• низкая стоимость;

• более высокая степень очистки (до 95%);

• нечувствительность к фракционному составу золы.

Недостатки:

• повышенное гидравлическое сопротивление (от 100 до 350 мм.вод.ст);

• большой расход воды на улавливание золы (0,1÷0,4 кг/м³ газов);

• растворение оксидов серы в воде (низкотемпературная коррозия дымососа, дымовой трубы, элементов дымоходов), приходится нейтрализовать воды из ЗУ.

Обычно на станциях не используются (применяют при сжигании сернистого и попутного газов).

3. Электрофильтры

Отделение твердых частиц от потока газов осуществляется за счет осаждения заряженных в электрофильтре твердых частиц на поверхности осадительных электродах.

Достоинства:

• высокая степень очистки (до 99 ÷ 99,5%);

• низкое гидравлическое сопротивление (скорость ~ 2 м/с → 20мм.вод.ст.);

• независимость степени очистки от фракционного состава золы;

• слабая зависимость от нагрузки.

Недостатки:

• низкая скорость, следовательно, очень большие габариты, следовательно, высокая металлоемкость и стоимость;

• повышенная сложность конструкции;

• сложность эксплуатации.

4. Тканевые (рукавные)

Отделение твердых частиц от потока газов осуществляется за счет фильтрации запыленного потока через фильтрующий элемент (стеклоткань).

Достоинства:

• очень высокая степень очистки (до 99,99%).

Недостатки:

• большие габариты оборудования;

• высокая стоимость.

5. Комбинированные

Выбор золоуловителя на станции осуществляется в соответствии со следующими факторами:

1. дисперсный состав и физико-химический свойства золы (способ сжигания, вид топлива);

2. количество улавливаемой золы;

3. степень очистки (КПД золоуловителя);

4. ПДК выбросов у поверхности земли;

5. технико-экономические соображения (стоимость ЗУ, обслуживание ЗУ).

Показатели эффективности: КПД, степень очистки.

Полный КПД:

Фракционный КПД:

содержание золы определенной фракции.

Количество золы на входе в ЗУ:

, кг/час

В, кг/час

  коэффициент, определяющий количество золы в топке и количество уноса.

	ун	т
слоевое сжигание	15÷20	80÷85
пылевидное с сухим золошлакоудалением	85÷90	10÷15
пылевидное с влажным золошлакоудалением	50÷70	30÷50

Ар – зольность на рабочую массу;

q₄ – механический недожог.

Попутно: очистка от сернистого ангидрида.

степень очистки

А_d – зольность топлива на сухую массу;

Щ – щелочность золы, ;

12,5_·10^-5  для пылевидного сжигания.