- •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
7.3. Суспензионное топливо для мазутных тэс и котельных /5/.
Два обстоятельства определяют актуальность использования водно-топливных суспензий для мазутных ТЭС. Первое из них диктуется стратегическими интересами стран, энергетика которых (например, Японии) базируется в основном на нефтяных топливах, второе – экономическими задачами. Цены на мазут в связи с увеличением глубины переработки нефти и увеличением выхода легких фракций растут даже при относительной стабильности цен на нефть. В настоящее время цены на мазут превышают цены на сырую нефть.
Использование суспензий из угля обычной зольности (10–12 % и более) на мазутных ТЭС и в котельных сопряжено с необходимостью их оснащения системами золо и шлакоудаления, подобными тем, которые применяют на угольных ТЭС. Однако если зольность суспензий не превышает 5 %, системы пылеулавливания мазутных ТЭС нуждаются лишь в сравнительно небольшой модернизации. Обогащение угля до такой зольности, как известно, не требует применения дорогостоящих методов химической деминерализации или масляной агломерации. Для обогащения угля до зольности 5 % пригодны технология осаждения в циклонах с тяжелыми средами и колонная флотация.
Водоугольные суспензии как замену части мазута в промышленном масштабе применяют на ТЭС и в тепловых котельных. Особенно показательны успехи Японии. Первой фирмой, разработавшей промышленную технологию производства и утилизации угольно-мазутных суспензий, стала корпорация «Мицубиси». С 1985 г. такое топливо используют в двух энергоустановках мощностью 265 МВт каждая. На ВУС работает пилотная ТЭС мощностью 7,5 МВт при расходе топлива 3,2 т/ч. Агрегаты мощностью 60 и 100 МВт потребляют ВУС до 21 т/ч. На некоторых приморских ТЭС были модернизированы системы сжигания и золоудаления, что позволяет использовать водоугольное топливо в промышленном масштабе. Суспензию сжигают совместно с мазутом, как правило, ночью или во время значительного снижения нагрузок.
Построены и функционируют опытно-промышленные установки производства ВУС, предназначенные для замены мазута, в США, Италии, Швеции, Германии, Китае.
.
7.4. Опыт применения водомазутных эмульсий на энергетических котлах тгмп - 314 и тгм - 96 тэц - 23 оао « Мосэнерго» /7/.
Большой экологической проблемой является накопление сильно загрязненных нефтепродуктами сточных вод, методы очистки которых очень дорогие и не всегда эффективны.
Использование сточных вод в качестве добавочной воды при изготовлении водомазутной эмульсии дает возможность подвергнуть огневому обезвреживанию их значительный объем и перевести ТЭС на малоотходную технологию.
При длительном хранении мазута происходят процессы старения с образованием высоковязких сгустков и выделением твердых карбенов и карбоидов. Это снижает химическую активность мазута и его распыляемость, что приводит к коксованию форсунок, повышению выбросов насыщенной бенз(а)пиреном сажи в атмосферу и ее интенсивному отложению на ковективных поверхностях нагрева котла.
Избежать этих негативных процессов помогают приготовление ВМЭ в емкостях хранения с помощью гидродинамических кавитационных смесителей и дополнительной обработкой мазута в гидродинамических кавитационных активаторах, установленных пред форсунками котла.
Исследования показали, что приготовление ВМЭ перед форсунками котла способствует деструкции коллоидных сгустков, карбенов и карбоидов, которые являются одной из основных причин механического недожега, выбросов сажи и СО.
Эффективность применения ВМЭ обусловливается, прежде всего, их качеством, которое определяется дисперсностью. Получить эмульсии высокого качества с размером капель 1–3 мкм позволяет оборудование, принципы работы которого основаны на использовании явления кавитации. К такому типу наиболее эффективного оборудования относятся гидродинамические кавитационные смесители и активаторы высокой степени надежности и производительности.
Следует отметить, что на практике не существует типовых схем приготовления ВМЭ, пригодных для эффективного использования на любом объекте энергетики. Это обусловлено тем. Что при проектировании технологической схемы необходимо учесть ряд факторов и параметров, характеризующих конкретный объект внедрения. Поэтому применительно к условиям ТЭЦ-23 была разработана двухступенчатая технология эмульгирования, которая предусматривает:
Рециркуляцию мазута насосами первого подъема через гидродинамические кавитационные смесители (ГКС) для получения ВМЭ со средним диаметром капель эмульсии 20–30 мкм по всему объему мазутных резервуаров (рис. 7.4).
Рис.7.4. Схема установки ГКС после насосов первого подъема: 1 – резервуар хранения мазута 2 – насос первого подъема. 3 – ГКС .4 - магистральнй влагомер
Гидромеханическую обработку ВМЭ в гидродинамических кавитационных активаторах (ГКА), установленных на мазутопроводе высокого давления непосредственно перед котлом (рис. 7.5).
Рис.7.5. Схема установки ГКА перед котлом: 1 – ГКА; 2 – запорный клапан; 3 – разделительный сосуд; 4 – манометр; 5 – расходомерная шайба; 6 – отсечный клапан; 7 – задвижка с электроприводом; 8 – ремонтная заглушка.
В результате внедрения предложенной технологии подготовки мазута перед сжиганием были выдержаны режимные характеристики котла, несмотря на повышенную исходную влажность мазута. Увеличилась полнота сгорания мазута и снизилось загрязнение конвективных поверхностей нагрева котла. По мнению авторов разработки наилучшим способом подготовки мазута к сжиганию, независимо от содержания в нем влаги, является его двухступенчатая обработка в кавитационном.