Жидкое топливо

Десульфуризацию (обессеривание) мазута наиболее целесообразно производить на нефтеперерабатыва­ющих заводах. Она осуществляется прямым или косвенным методом. При косвенной десульфуризации наиболее тяжелая часть нефтяных остатков сначала отделяется путем вакуумной перегонки, затем более легкие компоненты освобождаются от серы в результате гидроочистки и вновь смешиваются со всем количеством или частью тяжелых остатков с целью получения котельного топлива с более низким содержанием серы (около 1%).

КС—классический кипящий слой; ЦКС—циркулирующий кипящий слой; КСД—кипящий слой под давлением; 1—основной воздух; 2—подача топлива; 3 — вторичный воздух; 4—вывод золы; 5—возврат уноса; 6 — продукты сгорания; 7—циклон; 8 — поверхность нагрева; 9 — турбина и компрессор.

Рисунок 3.4- Схемы установок с кипящим слоем:

При прямом методе десульфуризации весь нефтяной остаток подвергается каталитической гидрообработке при повышенных температуре и давлении.

Стоимость очищенного мазута во многом определяется стоимостью водорода, который расходуется в процессе гид­роочистки и возрастает примерно на 3 руб/т за каждые 0,5% удаленной серы.

Для решения экологических задач, и в первую очередь снижения выброса оксидов серы в последние годы много внимания уделяется сжиганию твердого топлива в кипящем слое и созданию парогазовых установок с газификацией угля.

Принцип сжигания твердого топлива в кипящем слое показан на рис. 3.4. Дробленое топливо смешивается с инерт­ным материалом (например, кварцевым песком или дробленым шлаком) и сорбентом (известняком или доломитом), связы­вающим оксиды серы, и сжигается при температурах 800— 900° С над распределительной решеткой. Снизу решетки под­водится воздух для обеспечения псевдоожиженного (классичес­кого) кипящего слоя.

Добавляемый в слой известняк разлагается с выделением СО₂:

СаСО₃+СаО + СО₂. (3.8)

Затем оксид кальция взаимодействует с диоксидом серы:

CaO + SO₂ + l/2O₂ =CaSO₄. (3.9)

Парогазовые установки (ПГУ) также представляют собой перспективное направление по значительному снижению вред­ных выбросов ТЭС. Одна из разновидностей схем с внутрицик­ловой газификацией угля. Твердое топливо газифицируется в газогенераторе, содержащаяся в угле сера переходит в сероводород. Затем газ проходит систему очистки от сероводорода и пыли и поступает в камеру сгорания газовой турбины. Для повышения КПД цикла выхлоп газовой турбины направляется в утилизационный парогенератор. Полученный пар отдает свою энергию в обычной паровой турбине, находящейся на одном валопроводе с электрическим генератором.

В настоящее время созданы и находятся в стадии исследований несколько котлов с сжиганием топлива в кипящем слое. Аналогичные работы проводятся за рубежом. В США налажен серийный выпуск такого типа котлов производительностью от 1 до 100 т/ч. В Финляндии фирмой «Альстром» выпускаются котлы с кипящим слоем на 420 т/ч пара.