Экологические аспекты энергетики атмосферный воздух

ределяется по определенному ранее количеству оксидов азота в продуктах сгорания с учетом остаточной концентрации аммиака, котора»^ измеряется на выходе из котла и не должна превышать допустимого^ значения == 5 cmVmI Кроме того, для качественной работы уста-3 новки и всего котла необходимо обеспечить своевременное профилакч! тическое обслуживание, в частности своевременную очистку повер}^- ности катализатора и воздухоподогревателя от отложений. В этой часта назначение функции управления азотоочисткой тесно смыкается с за- дачами автоматизированной системы технической диагностики обо- рудования. Функция управления формирует сигнал на включение очистки при достижении сопротивления контролируемой поверхности (катализатора или воздухоподогревателя) предельного значения,: которое определяется возможностями тягодутьевых устройств.

Существует много вариантов известнякового метода очистки газов от окислов серы. Они отличаются применением для нейтрализации серы известняка, доломита или извести. Двуокись серы может поглощаться совместно с золой или отдельно, для чего перед скруббером устанавливается золоуловитель, схемы установок могут отличаться местом расположения дымососов, способом подогрева очищенных газов, аппаратным оформлением, фильтрацией отходов или направлением их в виде пульпы в золоотвал.

Принципиальная техническая схема одного из вариантов очистки дымовых газов от двуокиси серы известняковым способом представлена на рис. 7.4.

Дымовые газы после воздухоподогревателя поступают в золоуловитель, который, предохраняя дымосос от износа, очищает газы от золы (при сжигании твердого топлива). Затем газы направляются в скруббер для очистки от двуокиси серы, который орошается водой, содержащей мелко размолотый известняк и продукты нейтрализации. Очищенные газы освобождаются от брызг раствора в брызгоуловителе, подогреваются и выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу. К вытекающей из скруббера закисленной жидкости добавляется свежая известняковая суспензия для нейтрализации кислоты. Жидкость, пересыщенная сульфитом кальция, выдерживается в течение предельного времени в емкости для завершения процесса кристаллизации сульфита кальция. Когда концентрация твердых частиц достигает 10.. .15% массы жидко-

часть суспензии выводится из цикла с таким расчетом, чтобы концентрация твердых частиц в ц и р к у л и р у ю щ е м растворе была постоян- j^Qji Удаляемая из цикла орошения суспензия совместно или раздельно с золовой пульпой из бункера золоуловителя направляется на золоотвал Сульфит C a S O j , образующийся в результате нейтрализации дву - окиси серы известняком, имеет очень низкое значение предела растворимости и выпадает в виде кристаллов. Эти кристаллы образуются как в объеме жидкости, так и на поверхности аппаратуры и коммуникаций, уменьшая их проходное сечение.

Управление работой сероочистки осуществляется для поддержания оптимального режима работы установки, обеспечивая дозировку известняка в соответствии с количеством окислов серы на входе и выходе из установки, своевременный вывод суспензии из цикла при достижении концентрации твердых частиц предельного значения, а также определение оптимальных сроков профилактического обслуживания установки, в частности очистку ее поверхностей при достижении предельного значения аэродинамического сопротивления отдельных ее участков.

В х о д н а я и н ф о р м а ц и я д о л ж н а п о с т у п а т ь а в т о м а т и ч е с к и , ц и к л опроса датчиков — 2 - 1 0 с, оперативный интервал функционирования задач — 20 мин. Контроль достоверности измеряемых параметров осу - ществляется п у т е м сравнения и з м е р е н н ы х величин с з а д а н н ы м и до- п у с т и м ы м и пределами. П р и выявлении недостоверности измерений выдается с о о б щ е н и е о неисправности в системе сбора информации, а ошибочное значение заменяется с о о т в е т с т в у ю щ е й величиной преды - д у щ е г о оперативного интервала или средним значением измеряемого параметра. П р и обнаружении н е д о с т о в е р н ы х значений концентрации вредных в е щ е с т в расчет их в а л о в ы х в ы б р о с о в производится по косвенным параметрам, х а р а к т е р и з у ю щ и м р е ж и м горения, расход и качество сжигаемого топлива.

Выходная информация функций подсистемы «Экология» (табл. 7.3) Используется руководящим персоналом станции и П Т О для представления отчетов о валовых в ы б р о с а х в р е д н ы х в е щ е с т в контролирующим органам, оперативным персоналом Т Э С для получения своевременной информации об оптимальных сроках проведения профилактического обслуживания оборудования и поддержания параметров работы котла

уровне, обеспечивающем минимальные в ы б р о с ы вредных веществ .

Комплекс задач подсистемы «Экология» связан с задачами сбора проверки достоверности информации, задачей управления топливоснабжения и оптимизацией режимов ТЭС, задачей расчета ТЭП. Она использует данные о структуре топливного баланса ТЭС и качестве топлива, а также учитывает экономические характеристики знергобпо-

ков при распределении нагрузок.

Время получения оперативной (за последний оперативный интервал) и отчетной выходной информации определяется сотрудниками ПТО и КТЦ ТЭС.

Входная информация, используемая подсистемой, включает в себя аналоговую информацию (табл. 7.4), дискретные сигналы, фиксирующие положение запорной арматуры и включение насосов, тягодутьевых и дозирующих устройств. Кроме того, подсистема использует норма- тивно-справочную информацию, в которую включены коэффициенты, характеризующие степень улавливания вредных компонентов в очистных установках, и коэффициенты аппроксимации зависимостей, характеризующих влияние различных режимных параметров на образование вредных веществ, а также показатели качества топлива.

Окончание таблицы 7.4

8. ОЧИСТКА УХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ТВЕРДЫХ ВЫБРОСОВ

8.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Показателем эффективности работы золоулавливающсго оборудования является степень очистки уходящих газов. Он зависит от типа газоочистных устройств, а также физико-химических свойств золы (уноса) и отводимых газов.

На ТЭС, сжигающих твердые топлива, применяются следующие типы золоуловителей: механические (инерционные), мокрые, электрофильтры и рукавные фильтры. Классификация способов очистки газов от твердых частиц приведена в табл. 8.1.

Степень очистки (степень улавливания или эффективность золоулавливания) определяется по одной из формул:

Ч'л' ^вх' ^вых— соответственно количество золы, уловленной в аппарате, входящей или выходящей (неуловленной) из него, кг/с; 2вх' боых — объем газов соответственно на входе и выходе из аппа-

рата, MVC;

^вх' ^вых — концентрация золы в газах соответственно на входе и выходе из аппарата, кг/м\

Концентрация золы (запыленность газа) показывает массу или число твердых частиц в единице объема газа.

Степень очистки Г| выражается в долях единицы. Улавливающую способность очистных аппаратов удобнее харак-

теризовать коэффициентом или степенью уноса (проскока ) е, учитывающим величину выноса золы из аппарата:

Для всех типов газоочистных у с т р о й с т в при постоянной скорости ейфа частиц а , м/с в канале под д е й с т в и е м сил о с а ж д е н и я к его поверхности А, м^ п объема потока газов а , MVC определяется параметр

золоулавливания по в ы р а ж е н и ю :

V

Для турбулентного движения частиц пыли в потоке

е = е х р ( - Я ) .

Для ламинарного потока

е = 1 - Я или Г) = Я.

Степень очистки любого газоочистного устройства можно рассчитать, если известны его фракционные степени очистки и дисперсный (фракционный, гранулометрический) состав золы на входе в аппарат, показывающий, какую долю по массе (объему или числу) составляют частицы в любом диапазоне их размеров. В этом случае с достаточной для практических целей точностью можно воспользоваться следующей формулой:

5-10 мкм, i мкм на входе в аппарат, %. В отличие от Г]^^^ ц называют общей степенью очистки газов.

Степень очистки для каждой фракции золы можно определить, если известны общая степень очистки газов аппаратом, дисперсный состав золы перед аппаратом, а также уловленной или вынесенной из аппарата: