- •Природоохранные технологии на тэс
- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение
- •1.Современные технологические способы подавления оксидов азота
- •1.1. Этапы развития котельной техники России
- •1.2. Двухступенчатое сжигание.
- •Отрицательные последствия применения двухступенчатого сжигания
- •Опыт компании «Mitsui Babcock» по усовершенствованию двухступенчатого сжигания
- •1.3. Внедрение метода трехступенчатого сжигания на угольных электростанциях в России и снг
- •1.4. Усовершенствование метода трехступенчатого сжигания
- •1.5. Концентрическое сжигание
- •1.6.Подача воды или пара в зону горения.
- •Практическая реализация снижения nOx за счет впрыска пара
- •1.7. Опыт мэи по подавлению оксидов азота впрыском воды в зону горения
- •1.8. Рециркуляция дымовых газов
- •2. Сжигание топлив в кипящем слое
- •2.1. Сжигание твердых топлив в топках котлов, с классическим кипящим слоем
- •2.2. Топки с циркулирующим кипящим слоем
- •2.2.1. Отечественные котлы с циркулирующим кипящим слоем
- •2.2.2. Котлы с циркулирующим кипящим слоем под давлением
- •2.2.3.Зарубежные котлы с кипящим слоем (промышленный опыт)
- •Котлы с кипящим слоем, эксплуатируемые в сша
- •Применение котлов с цкс для сжигания сланцев
- •1.3.Сжигание твердых топлив с использованием аэрофонтанных предтопков
- •3. Плазменная технология
- •4. Разработка новых конструкций топочных камер для сжигания углей
- •4.1. Вихревые топки с жидким шлакоудалением
- •4.2.Принцип технологии вихревого низкотемпературного сжигания
- •4.2.1. Экономичность вир технологии
- •4.2.2. Экологические показатели
- •4.2.3.Надежность и маневренность
- •4.2.4. Результаты испытаний модернизированного котла пк-38 (ст. № 3а) Назаровской грэс
- •4.3.Пылеугольный котел с кольцевой топкой для крупных энергоблоков
- •5.Низкоэмиссионные горелочные устройства
- •5.1. Газомазутные малотоксичные горелки Классификация малотоксичных горелок
- •5.2. Зарубежные разработки малотоксичных горелок
- •5.2.1.Опыт внедрения малотоксичных горелок фирмой «Бабкок-Вилькокс»
- •5.2.2. Опыт внедрения малотоксичных вихревых горелок в Великобритании
- •5.2.3.Малотоксичные горелки, разработанные в Японии
- •5.3.Опыт внедрения малотоксичных зарубежных горелок в России
- •5.4. Работы вти по созданию малотоксичных горелок
- •5.4.1.Вихревые горелки вти
- •5.4.2. Работы вти по применению предварительной термоподготовки угольной пыли для создания горелочных устройств /6–9./
- •5.5. Разработки Томь-Усинской грэс и кгту по созданию горелочного устройства для снижения оксидов азота при сжигании газовых и длиннопламенных каменных углей в топках с жидким шлакоудалением
- •6.Термическая подготовка углей перед сжиганием в условиях тэс
- •6.1.Термическая подготовка углей в термоциклонных предтопках
- •6.2. Разработки эниНа
- •6.3. Разработки СибВти
- •6.4.Термическая подготовка углей с помощью плазменного газификатора
- •6.5. Работы Политехнического института сфу по применению предварительной термической подготовки углей в условиях тепловой электростанции для снижения оксидов азота.
- •7. Сжигание водотопливных суспензий
- •7.1. Современное состояние технологии сжигания водотопливных суспензий
- •7.2.Основные технологические характеристики водотопливных суспензий /5/.
- •7.3. Опыт применения водоугольных суспензий
- •7.3. Суспензионное топливо для мазутных тэс и котельных /5/.
- •7.4. Опыт применения водомазутных эмульсий на энергетических котлах тгмп - 314 и тгм - 96 тэц - 23 оао « Мосэнерго» /7/.
- •7.5.Разработки института «Новосибирсктеплоэлектропроект».
- •7.6. Исследования мэи (Технический университет) по применению водомазутных эмультсий для улучшения технико-экономических и экологических характеристик котельных агрегатов
- •7.7. Технико-экономическая перспективаиспользования суспензионного угольного топлива /5/.
- •8. Пассивные методы снижения токсичности дымовых газов при сжигании топлив
- •8.1. Химические методы очистки дымовых газов от оксидов серы
- •Мокросухой способ
- •Мокрый известняковый способ.
- •Озоновый способ
- •8.2.Химические методы очистки дымовых газов от оксидов азота
- •Технология сша
- •9. Золоулавливание на тэс
- •10. Мероприятия по снижению шума от оборудования тэс
- •11. Дымовые трубы тэс
- •Высота трубы, м 120 150 180 240 330
- •12. Защита водоемов от загрязнения сточными водами
- •12.1.Храктеристика сточных вод
- •12.2. Наиболее прогрессивные технические решения при эксплуатации электростанций «Мосэнерго» за счет внедрения кавитационных технологий.
- •Заключение
- •Список использованных источников Предисловие
- •К разделу № 1
- •К разделу № 2
- •К разделу № 3
- •К разделу № 4
- •К разделу №5
- •К разделу № 6
- •К разделу № 7
- •К разделу № 8
4.2.2. Экологические показатели
Снижение температур в топке, как уже отмечалось, способствует минимизации образования «термических» оксидов азота. А подача в нижние горелки воздуха с избытком г = 0,6–0,7 приводит к снижению выхода «топливных» оксидов азота. Но главная особенность описываемой низкоэмиссионной вихревой технологии сжигания заключается в полувосстановительном (с некоторым недостатком кислорода) характере среды в нижней (вихревой) зоне топки, где присутствие большого количества активного кокса, как доказано многими исследованиями, способствует процессу распада уже образовавшихся ранее оксидов азота.
На рис 4.3. представлены концентрации СNOx после реконструкции котлов по ВИР-технологии в Польше (при сжигании каменных углей польских месторождений), которые показывают, что указанная модернизация котлов позволяет без значительных капитальных затрат снизить концентрации NОх среднем на 40–50 % (до 300–450 мг/м3 или 110–150 г/ГДж) при одновременном повышении экономичности работы оборудования. На рис.4.4. представлены аналогичные результаты испытаний котла П-59 после модернизации при сжигании березовского бурого угля.
Особенностью ВИР-технологии является создание в нижней части топки обширной вихревой зоны с многократной циркуляцией частиц и температурами 1000–1250 oС, благоприятными для связывания SO2 свободным СаО. С целью экспериментальной проверки возможности связывания SO2 в активном объеме топки при низкоэмиссионной вихревой технологии сжигания топлива были проведены серии опытов с подачей сорбента через отдельные горелки без топлива и в смеси с топливом. Степень связывания серы в диапазоне Са/S=2,5–3,5 моль/моль составила 25–35 % (рис. 4.5.).
В качестве сорбента использовался дешевый крупнодробленый природный известняк (макс. до 25 мм) с содержанием СаСО3 95–97 %, который смешивался на угольном складе с топливом. Равномерному его распределению в топливной массе способствовали многочисленные пересыпки на ленточных транспортерах системы топливоподачи и последующий размол совместно с углем в мельницах. Образующийся при этом, главным образом, сернокислый кальций и непрореагировавший сорбент удаляются вместе с летучей золой.
Только образующийся в незначительных количествах сернистокислый кальций может создавать проблемы с использованием золы.
Эти опыты позволили сделать вывод о высокой эффективности такой схемы сероулавливания и внедрить эту технологию на трех котлах ТЭЦ для работы в постоянном режиме.
Рис.4.3. Зависимость эмиссии NOx в дымовых газах от нагрузки котлоагрегатов
Рис. 4.4. Концентрация Nox в уходящих газах котла П-59 в диапазоненагрузок 185 – 275 МВт
Хорошие результаты получены и на реконструированном на сжигание угля по ВИР-технологии котле П-59, где после модернизации наблюдается увеличение серосвязывания кальцием собственной золы. По результатам анализов УралВТИ и ВТИ коэффициент серосвязывания на реконструированном котле при сжигании березовского угля на 50 % выше, чем до реконструкции (рис.4.6).
Рис. 4.5. Зависимость снижения концентраций SO2 от соотношения Са/S при использовании сухого метода сероочистки дымовых газов.
Рис. 4.6. Эффективность связывания SO2 в топке котла П-59 при сжигании березовского угля по данным УралВТИ (руководители работ Алехнович А.Н. и Богомолов В.В.)
Применение ВИР-технологии оказалось благоприятным и в части обеспечения снижения эмиссии пыли, что объясняется, на наш взгляд, следующими причинами:
– некоторым уменьшением концентрации пылевых частиц в газах за счет роста к.п.д.;
– снижением температуры уходящих газов за котлом на 20–40 oС и коэффициента избытка воздуха в них;
– снижением температур в ядре горения на 200 oС, в результате чего уменьшается (по сравнению с прямоточно-факельным процессом) оплавленность частиц летучей золы, и, следовательно, происходит увеличение их удельной поверхности.