2018-02-20
245
Богачева Т.М.
Рекомендации по разработке схем и подбору аппаратов очистки дымовых газов угольных энергоблоков от оксидов серы и твердых частиц
Электронное учебное издание
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине
«Экологические проблемы энергетики»
Москва
(С) МГТУ им. Н.Э. БАУМАНА
УДК 621.311.22:22.504.05
Рецензент: к.т.н., доцент Спиридонов Владимир Сергеевич
Богачева Т.М.
Рекомендации по разработке схем и подбору аппаратов очистки дымовых газов угольных энергоблоков от оксидов серы и твердых частиц.
Разработка схем и подбор аппаратов очистки дымовых газов угольных энергоблоков от оксидов серы и твердых частиц до уровня нормативных требований согласно ГОСТ 50831-95 для котельных установок.Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Экологические проблемы энергетики»
|
|
|
В работе выполнен анализ факторов, определяющих выбор технологий и аппаратов сероочистки и золоочистки применительно к энергоблокам на угольном топливе. Приведены варианты схемных решений, включающие соотвествующие системы с учетом их взаимного вляния на эффективность процессов.
Рекомендуется Учебно-методической комиссией НУК «Энергомашиностроение» МГТУ им. Н.Э. Баумана
Богачева Татьяна Михайловна
Рекомендации по разработке схем и подбору аппаратов очистки дымовых газов угольных энергоблоков от оксидов серы и твердых частиц.
(С) МГТУ им. Н.Э. БАУМАНА
Оглавление
Введение.......................................................................................................................... 4
1. Нормативные требования…..................................................................................5
2. Технические свойства угольного топлива...........................................................6
2.1 содержание серы в твердом топливе............................................................ 7
2.2 зольность топлива........................................................................................... 7
3.Характеристики летучей золы............................................................................. 8
3.1 дисперсный состав......................................................................................... 9
3.2 содержание СаО..............................................................................................9
3.3 электрические свойства золы.......................................................................10
4.Технологии и установки сероочистки.................................................................10.
4.1 классификация технологий...........................................................................10.
4.2 технологии предварительной обработки угля..............................................10
|
|
|
4.3 газификация угля.............................................................................................11
4.4 сжигание топлива с подавлением образования
серосодержащих веществ................................................................................11
4.5 удаление серного ангидрида из дымовых газов............................................12
4.6 анализ основных показателей........................................................................14
5.Аппараты золоочистки........................................................................................... 15
5.1 основные типы золоуловителей.....................................................................15
5.2 принцип действия циклонных золоуловителей...........................................15
5.3 принцип действия мокрых золоуловителей типа Вентури..........................16
5.4 принцип действия электрофильтров..............................................................16
5.5 тканевые фильтры............................................................................................17
6. Структура схем очистки дымовых газов..............................................................18
6.1 основные параметры, определяющие выбор технологий и аппаратов......18
6.2 порядок выполнения работы..........................................................................18.
7. Варианты расчетных схем.....................................................................................19
7.1 пример схемы (уголь средней сернистости и влажности,
высокой зольности).........................................................................................19
7.2 пример схемы (уголь средней сернистости, малой зольности,
высокой влажности.........................................................................................21
8. Зарубежные разработки технологических схем с мокрой известняковой сероочисткой дымовых газов.........................................................................................22
Список использованной литературы.........................................................................26
Введение
Тепловые электрические станции вместе c продуктами сжигания угля, сланцев, мазута и газа выбрасывают в атмосферу вредные примеси.
Основными загрязняющими веществами при сжигании угля являются оксиды серы, азота и твердые частицы, а также тяжелые металлы и мышьяк; при сжигании природного газа - оксиды азота, оксид углерода и бензапирен. Почти все газовые месторождения в стране представлены малосернистым природным газом и удаление из них серных соединений в виде Н2S не представляется необходимым.
....Российские требования к качеству природного газа по содержанию в нём cеросодержащих соединений (ССС) установлены в двух нормативных документах: ГОСТ 5542-87 и ОСТ 51.40. Согласно этим стандартам, содержание ССС в природном газе не должно превышать: сероводорода 20 мг/м3, меркаптановой серы 36 мг/м 3. Единая Европейская спецификация на качество газа для всех поставщиков и потребителей природного газа (согласно требованиям EASEE-gas) устанавливает более жёсткие требования по содержанию сероводорода и меркаптановой серы: 5 мг/м 3 и 6 мг/м 3 соответственно. Контрактные требования ОАО «Газпром» для поставки газа в по содержанию сероводорода и меркаптановой серы: 5 мг/м 3 и 6 мг/м 3 соответственно. ГОСТ 341980.493 регламентирует ПДК в рабочей зоне, не более 10 мг /м3
Тенденции развития теплоэнергетики направлены на создание экологически чистых угольных электростанций с высокой энергетической эффективностью и внедрением технологий сокращения образования и выброса загрязняющих веществ.
При решении задачи сокращения выбросов вредных веществ от ТЭС иа угольиом топливе условно можно обозначить четыре сложившихся в мировой практике подхода:
- выделение экологически вредных компонентов из исходного топлива с последующим сжиганием очищенного продукта:
- предварительная технологическая переработка топлива (газификация) с удалением вредных веществ из полученных продуктов, дожигание топлива, в комбинации с генерацией энергии на первом и втором этапах переработки топлива;
|
|
|
- подавлеиие образования вредпых веществ или их коиверсия в процессе сжигания топлива;
- удаление вредных примесей из дымовых газов.
Первый и четвертый варианты предполагают технологии, реализуемые с энергетическими затратами вне рабочего цикла. Тогда как второй и третий варианты подразумевают внедрение технологий на стадии выполнения заданного энергопроизводственного процесса с использованием паротурбинного или парогазового цикла.
Выбор наиболее оптимальных решений по схемам очистки дымовых газов от частиц летучей золы и оксидов серы определяется рядом факторов:
нормативными требованиями содержания вредных веществ в дымовых газах и уровнем фоновой загазованности
свойствами угольного топлива, содержанием органической и колчеданной серы, зольностью
техническими свойствами летучей золы, в т.ч. содержанием СаО, величиной удельного электрического сопротивления.
Данные Методические указания разработаны с использованием: Нормативного метода расчета котельных агрегатов [1], адаптированного лля специалистов по экологии с введением ряда упрощений. В работе использованы материалы, приведенные в [2, 3].
В Методических указаниях обозначен порядок построения схем с системами очистки дымовых газов для угольных энергоблоков без рассмотрения экономических аспектов проблемы. Показаны примеры схем для разных марок сжигаемых углей.
Нормативные требования
Таблица 1.
