Ядерная энергетика Нормы радиационной безопасности Экология тепловой энергетики Фильтры очистки Информационная безопасность Информационные системы

Энергетика

Краткие сведения об улавливании золы на мазутных ТЭС

Котлы, сжигающие жидкое топливо, как правило, не оснащены золоуловителями в связи с низким содержанием золы в топливе (АР=0,05...0,15%).

В последние годы в связи с возросшим загрязнением атмосферного воздуха и более глубоким изучением состава твердых выбросов, образующихся при сжигании мазута, в России и за рубежом проводится работа по опытному промышленному внедрению золоуловителей на мазутных котлах.

Состав минеральной части отечественных мазутов в пересчете на оксиды колеблется в следующих пределах: оксид натрия - 20...40%; пентаксид ванадия - 20...30%; оксид кремния - 5-20%; триоксид серы - 20...40%; триоксид железа - 3...20%; оксид кальция - 3...10%; оксид магния - 3...10%; оксид никеля - 1...10%.

Наряду с минеральной частью топлива в выбрасываемых дымовых газах имеются соединения недогоревшего углерода. На отечественных энергетических котлах твердые частицы в дымовых газах содержат до 60% горючих. Недогоревшие соединения углерода имеют вид сажистых частиц, среди которых наибольшую опасность представляет бенз(а)пирен.

Золовые частицы и сажа осаждаются на трубах поверхностей нагрева котлов и набивке регенеративных воздухоподогревателей (РВП). При обдувке РВП и дробевой очистке поверхностей нагрева происходит так называемый «залповый» выброс твердых частиц.

Для того чтобы выбрать тип улавливающих устройств, обеспечить надежную эвакуацию уловленной золы и сажи, необходимо учитывать свойства уловленных частиц. Дисперсность частиц характеризуется тем, что 20% имеет размер менее 10,5 мкм, а остальные крупнее, причем 55% частиц крупнее 35 мкм. Важным показателем является насыпная плотность. Средняя насыпная плотность составляет 160 кг/м3. Электрическое сопротивление частиц составляет около 105 0м×см, поэтому такой материал относится к малоомному и трудно улавливаемому в электрофильтрах. Химический анализ уловленных на мазутных котлах твердых частиц показывает, что содержание триоксида серы в них в сотни раз выше, чем в потоке газа. Другой особенностью уловленных частиц является их высокая гигроскопичность и пожароопасность.

Наибольшее распространение в мировой практике на котлах, сжигающих мазут, нашли инерционные золоуловители, как наиболее дешевые при сооружении и простые в эксплуатации. В России инерционные золоуловители на мазутных котлах испытаны на Новосалаватской ТЭЦ и ТЭЦ-16 Мосэнерго. Эффективность улавливания в них составляет 60—80%.

В США, Японии и других странах применяются также и электрофильтры. Наибольшую трудность при эксплуатации электрофильтров представляет налипание твердых частиц на электродах. С налипанием борются обычно впрыскиванием аммиака в газоход перед электрофильтром. Периодически осуществляется водная промывка электрофильтров.

Удаление уловленных твердых частиц на мазутных котлах представляет собой более сложную задачу, чем при работе на твердом топливе. Это объясняется гигроскопичностью, высоким содержанием горючих и потерей сыпучести золы при температуре ниже 150 ОС. Поэтому применяется пневматическая или гидравлическая система эвакуации мазутной золы. В связи с тем что в уловленном материале велико содержание углерода, в некоторых схемах предусматривается возврат уловленных частиц на повторное дожигание.

Следует отметить, что улавливание золы на ТЭС и котельных, сжигающих мазут, не только решает вопрос снижения токсичных выбросов, но и дает возможность утилизировать цепные, дефицитные компоненты на основе ванадия и никеля.

Залежи полезных ископаемых имеют различную степень изученности и различную степень точности оценки. В России различаются четыре категории запасов по степени их разведанности и количественной определенности — А, В, С1 и С2 . Категория А — детально разведанные месторождения с точно определенными границами залегания; В — разведанные месторождения с примерно определенными границами залегания; C1 — разведанные в общих чертах месторождения с запасами, подсчитанными с помощью экстраполяции; С2 — предварительно оцененные запасы, качество которых определено по единичным пробам и образцам. Все эти категории составляют балансовые запасы, использование которых экономически целесообразно. К забалансовым запасам относятся те, которые при имеющейся технике не могут быть эффективно использованы. Существует также категория прогнозных геологических запасов, оцениваемых приближенно в качестве возможных.

Среди топливно-энергетических ресурсов наиболее велики в мире запасы угля. Его геологические запасы, по отдельным оценкам, достигают 9—11 трлн. т (в условном топливе), а бурого угля и лигнита — 2,2 трлн. т. Если сопоставить цифру мировых запасов с мировой добычей угля — свыше 4,3 млрд. т в 1994 г. (в пересчете на условное топливо — 3,1 млрд. т), то окажется, что его хватит на 3000—3700 лет при современной добыче (и на 1000 лет при уровне добычи, возможном в 2020 г.). Разведанные запасы угля гораздо меньше геологических — 1,2 трлн. т.

Геологические запасы нефти в начале 80-х годов Мировой энергетической конференцией в Детройте оценивались в 840 млрд. т условного топлива. По более поздним данным, достоверные запасы нефти составляют 127 млрд. т условного топлива и вероятные — 360 млрд. т условного топлива.. Динамика достоверных запасов нефти показывает, насколько сильно меняется представление об обеспеченности ими потребности. Еще в довоенные годы высказывалось мнение, что запасов нефти в США хватит не более чем на 10—12 лет. В действительности же достоверные запасы нефти до недавнего времени росли. Ежегодно значительно растет и добыча нефти (только за 1986—1996 гг. она увеличилась в 1,2 раза).

Геологические запасы природного газа Мировой энергетической конференцией в Детройте определялись в 540 трлн. м3. Корее, Австралии). Известных запасов хватит на 20 лет.


На главную