з.4. Очистка дымовых газов от соединений серы

з.4. Очистка дымовых газов от соединений серы

3.4.1. Первые отечественные установки по очистке дымовых газов от соединений серы

Первая опытная установка ВТИ по очистке дымовых газов от оксидов серы была пущена в 1938 г. на Каширской ГРЭС. На ней отрабатывалась технология циклического магнезитового способа с получением концен­трированного сернистого газа. С началом Великой Отечественной войны работы на установке были прекращены. В 60-е годы была построена про­мышленная установка ВТИ для улавливания диоксида серы аммиачно-циклическим способом из дымовых газов на ТЭЦ-12 Мосэнерго в Моск­ве. Потом установка была демонтирована в связи с переводом ТЭЦ-12 на сжигание природного газа. В середине 60-х годов из-за больших капи­тальных и эксплуатационных затрат на сероулавливание работы по серо­очистке в отечественной энергетике были прекращены и возобновились лишь в 1974 г.

В дальнейшем изучение процессов очистки дымовых газов ТЭС от ди­оксида серы было продолжено ВТИ на опытно-промышленной установке Северодонецкой ТЭЦ (циклический магнезитовый способ). Данные, по­лученные на этой установке, были использованы при проектировании промышленных сероочистных установок для Северодонецкой и Рубежан-ской ТЭЦ, сооружение которых не было осуществлено из-за перевода этих станций на сжигание газового топлива. В 80-х годах были построе­ны опытные установки ВТИ на Молдавской ГРЭС (озонно-аммиачный способ) и на Губкинской ТЭЦ (мокроизвестняковый способ). В 1989 г. была пущена опытно-промышленная сероочистная установка по аммиач-но-циклическому способу на Дорогобужской ТЭЦ, сжигавшей подмос­ковный уголь. В процессе испытаний не были достигнуты проектные по­казатели по количеству получаемого жидкого диоксида серы, и установ­ка была переведена в режим получения сульфата аммония. В 1998 г. экс­плуатация установки была прекращена из-за относительно высокой стои­мости ее эксплуатации.

В 1987 г. фирмой АСГ (Автоматизированные системы газоочистки) и ВТИ совместно с фирмой Lurgi (ФРГ) начата разработка рабочих черте­жей установки газоочистки по мокроизвестняковому способу для блока мощностью 300 МВт Рязанской ГРЭС. Было начато строительство, изго­товлено некоторое оборудование, но из-за отсутствия финансирования в 1997 г. строительство было прекращено.

ж

OB

Рассмотрим основные характеристики наиболее распространенных в мировой практике технологий сероочистки и оценим их применительно к отечественным условиям.

3.4.2. Мокроизвестняковый способ (МИС) очистки дымовых газов от SO₂

Мокроизвестняковый способ основан на интенсивной промывке ды­мовых газов в абсорбере, установленном за высокоэффективным золо­уловителем, известняковой суспензией с получением двухводного гипса. Эта технология является абсолютно безопасной, поскольку и известняк, и гипс — нейтральные малорастворимые вещества.

В основе этого процесса лежит химическая реакция, протекающая при контакте дымовых газов с известняком в объеме распыленной суспензии известняка с образованием твердого сульфита кальция и углекислого газа:

СаСО₃ + SO_{2-------------} CaSO₃ + СО₂.

Процесс протекает в абсорбере башенного циркуляционного типа. В нижней части абсорбера накапливается суспензия сульфита кальция. При барботаже воздуха через слой этой суспензии происходит доокисление сульфита кальция в двуводный сульфат кальция (гипс) по реакции

CaSO₃ + '/Ю₂ + 2Н₂О-------- CaSO₄ • 2Н₂О.

Рассмотрим схему включения сероочистки, работающей по МИС, в систему газоходов котельного агрегата (рис. 3.3).

Дымовые газы после электрофильтра и дымососа 1 направляются че­рез регенеративный газовый подогреватель (РГП) 3 к промывочной баш­не 4. Необходимость охлаждения дымовых газов перед промывочной башней вызвана тем, что взаимодействие карбоната кальция СаСО₃ с ди­оксидом серы SO₂ происходит эффективно только при относительно низ-

Рис. 3.3. Принципиальная схема включения сероочистки, работающая по МИС и

1,2 — дымососы; 3 — регенеративный газовый подогреватель (РГП); 4 — промывочная башня (абсорбер или скруббер); 5 — дымовая труба; 6 — байпасная линия

Суспензия гипса

Очищенные газы

Рис. 3.4. Принципиальная схема установки для удаления серы по МИС

1 — первая зона очистки газов в слое частично обработанного известняка; 2 — вторая зона очистки газов в слое свежей известняковой суспензии; 3 — зона промывки газов от механических частиц; 4 — каплеуловитель; 5 — воздуходувка; б — циркуляционный на­сос; 7 — дробилка извести; 8 — мешалка; 9 — насос подачи известняковой суспензии;

10 — гидроциклон

ких температурах (приблизительно 50 °С). В то же время температура уходящих газов перед дымовой трубой должна быть не ниже 70—80 °С. Для регулирования температуры уходящих газов предусмотрена байпас-ная линия 6. Для подачи очищенных газов в дымовую трубу использует­ся вспомогательный дымосос 2.

Принципиальная схема установки МИС с абсорбером представлена на рис. 3.4. Основным элементом МИС является абсорбер. Дымовые газы поступают в нижнюю часть абсорбера и движутся снизу вверх, проходя последовательно две зоны очистки: первую 1, где происходит реакция связывания SO₂ последовательно в слое частично отработанного извест­няка, и вторую 2, где очистка осуществляется в зоне свежей известняко­вой суспензии. Затем газы проходят зону промывки технической водой 3, где удаляются механические включения. Далее очищенный газ подается в каплеуловитель 4, где он практически полностью освобождается от ка­пель воды. Образовавшиеся частицы CaSO₃ поступают в нижнюю часть абсорбера, где в результате барботажа воздуха доокисляются в гипс. Из нижней части абсорбера суспензия гипса подается в гидроциклон 10, в котором происходит отделение суспензии гипса от воды, а более мелкие частицы известняка с водой возвращаются в абсорбер. Для повышения

Горячий воздух после РВП

Вода

Суспензия гипса из I гидроциклона

Товарный гипс

Рис. 3.5. Схема установки для получения товарного гипса по МИС

1 — бак суспензии гипса; 2 — вакуумный фильтр; 3 — сушилка; 4 — циклон; 5 — башня для гипса; 6 — бак сточных вод; 7 — возврат сточных вод со шламом в абсорбер; 8 —

сточные воды на очистку

эффективности связывания SO₂ и снижения расхода известняка в абсор­бере обеспечена многократная циркуляция известняковой суспензии с помощью циркуляционного насоса 6.

На рис. 3.5 показана схема установки для получения товарного про­дукта из суспензии гипса. Суспензия гипса из бака 1 подается на обезво­живание и промывку в вакуумный барабанный или ленточный фильтр 2 (остаточная влажность после фильтра около 10%). Затем она проходит сушку горячим воздухом в воздушной сушилке 3. После этого в циклоне 4 из порошка гипса удаляется загрязненный воздух, который возвращает­ся в абсорбер на доокисление сульфита кальция в сульфат. Товарный гипс из сушилки и циклона поступает в башню для хранения гипса 5. Сточная вода отводится из вакуумного фильтра в бак сточных вод 6. Оттуда* она частично возвращается обратно в абсорбер, а небольшое ко­личество стоков (продувка) направляется на обязательную очистку. Спо­собы очистки сточной воды сероочистки будут рассмотрены в § 11.7.

К достоинствам рассмотренного способа сероочистки следует отнести его высокую надежность и эффективность (из дымовых газов можно уда­лить до 98 % SO₂), а также получение конечного высококачественного товарного гипса.

Из гипса получают алебастр (CaSO₄ • УгН₂О), применяемый в строи­тельстве как вяжущее средство. Для этого его обжигают в печах при тем­пературе 150—170 °С, где происходит следующая реакция:

2(CaSO₄ • Н₂О) + Q

2(CaSO₄ ■ УгН₂О)

Н₂О.

Таблица 3.5. Состав гипса, %, полученного из дымовых газов ТЭС в Германии

Параметр	Значение нормируемого па-	Достигнутое значение пара-
раметра	метра по схеме МИС
Влажность, %	<10	7—10
CaSO4 • 2Н2О	>95	98—99
CaSO4 • '/2Н2О	<0.5	0—0,5
MgO	<0,1	<0,1
NajO	<0,06	0,01
СГ	< 0,01	< 0,01
рн	5—9	—

Обычно башенный абсорбер устанавливают за электрофильтром, что обеспечивает высокую чистоту гипса.

Данный способ сероочистки получил широкое распространение в ФРГ в связи с очень высокой степенью связывания SO₂ и возможностью полу­чения ценного конечного товарного продукта. В США с 1978 г. установка скрубберов похожего типа стала обязательной для всех строящихся ТЭС на пылевидном топливе. В результате этого в энергетике США сейчас больше скрубберных установок, чем во всех остальных странах [3.23]. В отличие от Германии в США в ряде случаев не производят товарный гипс, а ограничиваются получением инертного сульфита кальция, кото­рый в дальнейшем поступает на захоронение.

К недостаткам МИС следует отнести большое количество образую­щихся минерализованных сточных вод и большие размеры установки. Однако основным недостатком способа являются большие капитальные затраты, составляющие 150—200 долл. на 1 кВт установленной мощно­сти; также возрастает расход электроэнергии на собственные нужды ТЭС (на 3—5 %). Еще один недостаток — большой дополнительный расход технической воды.

Ниже приводится состав гипса, полученного по МИС, в сопоставле­нии с требованиями к строительному гипсу, принятыми в Германии (табл. 3.5) [3.20,3.21].

Эти результаты достигнуты при обезвоживании гипса на вакуумных фильтрах с промывкой его в слое технической воды. Как видно из табл. 3.5, гипс, полученный по МИС, вполне пригоден для использованил его в строительстве.

3.4.3. Мокросухой способ (МСС) очистки дымовых газов от SO₂

Способ основан на эффективном поглощении SO₂ известью Са(ОН)₂ или содой Na₂CO₃.

Мокросухим называется такой способ, когда в полый абсорбер, проду­ваемый дымовыми газами, впрыскивают суспензию, которая связывает диоксид серы, а жидкость суспензии за счет теплоты дымовых газов пол-

SO,

Котел

СКВ-установка

115

Установка для удаления серы

11

13

Рис. 3.6. Схема мокросухого способа очистки дымовых газов от SO₂

/ — катализатор; 2 — РВП; 3 — электрофильтр; 4, 7— дымососы; 5 — абсорбер; 6 — тканевый фильтр; 8 — подогреватель; 9 — дымовая труба; 10 — питательная вода; 11 — пар; 12 — угольная пыль; 13 — зола; 14 — воздух; 75 — впрыск аммиака; 16 — летучая

зола; 17 —- известь; 18 — вода; 19 — продукты реакции (сульфит и сульфат кальция)

г

Н₂О; CO₂

ностью испаряется. При этом имеют место реакции с образованием суль­фитов кальция или натрия:

Са(ОН)₂ + SO₂

CaSO₃ Na₂SO₃

SO₂

Na₂CO₃

_2----------- Na₂SO₃ + CO₂.

Если абсорбер установлен перед золоулавливающей установкой, то продукты сероочистки сорбируются вместе с летучей золой и складиру­ются на золоотвале.

Структурная схема мокросухого способа очистки дымовых труб от SO₂ представлена на рис. 3.6.

К преимуществам МСС относятся:

1) простота технологической схемы;

2) меньшие, чем при МИС, капитальные затраты;

3) меньший расход тепловой энергии на подогрев дымовых газов по
сравнению со схемой МИС;

4) отсутствие сточных вод.
Недостатками способа являются:

1) значительное энергопотребление (3—6 % мощности ТЭС);

2) повышенный расход дорогих реагентов (извести или соды);

3) низкое качество сухих отходов (отсутствие гипсовых вяжущих ве­
ществ);

4) необходимость установки системы очистки дымовых газов от твер­
дых частиц (продуктов реакций) после абсорбера.

Из-за этих недостатков МСС получил ограниченное применение.

3.4.4. Магнезитовый способ очистки дымовых газов от SO₂

При очистке по магнезитовому способу дымовые газы поступают в абсорбер типа трубы Вентури, где орошаются суспензией, содержащей оксид магния. При этом происходит химическая реакция

MgSO₃.

MgO + SO₂

Полученный твердый сульфит магния обезвоживается и подвергается термическому разложению при температуре 900 °С с образованием кон­центрированного сернистого ангидрида SO₂ и оксида магния:

MgSO₃ + Q-------- MgO + SO₂.

Концентрированный SO₂ используется для приготовления серной ки­слоты или элементарной серы, MgO используется повторно.

Достоинствами способа являются незначительный расход химических реагентов (только на восполнение потерь в технологическом цикле), по­лучение высококачественных побочных продуктов: серной кислоты или элементарной серы. Недостатки способа — невысокая степень улавлива­ния серы (до 90 %), и большой расход тепловой энергии на разложение сульфита магния. Способ не нашел широкого применения.

3.4.5. Аммиачно-сульфатный (АСС) и аммиачно-циклический (АЦС) способы очистки дымовых газов от SO₂

Аммиачно-сульфатный способ АСС основан на связывании диоксида и триоксида серы водным раствором аммиака с последующим окислением образовавшихся продуктов взаимодействия веществ до стабильного суль­фата аммония. Основными химическими реакциями в АСС являются:

а) при абсорбции SO₂:

SO₂ + Н₂О = H₂SO₃; NH₃ + Н₂О = NH₄OH

(при использовании водного раствора аммиака последняя реакция от­падает);

2NH₄OH + H₂SO₃ = (NH₄)₂ SO₃ + 2H₂O; (NH₄)₂ SO₃ + H₂SO₃ = 2NH₄HSO₃;

б) при абсорбции SO₃:

2NH₄OH + SO₃ = (NH₄)₂ SO₄ + H₂O;

в) при окислении продуктов абсорбции:

(NH₄)₂ SO₃ + V₂O₂ = (NH₄)₂SO₄;

NH₄HSO₃

NH₄HSO₄

УгО₂ = NH₄HSO₄; NH₄OH = (NH₄)₂SO₄ + H₂O.

К числу основных преимуществ АСС следует отнести получение сульфата аммония, который служит удобрением в сельском хозяйстве.

-

:

-

iffli!¹" -*'■

ж t ■

Аммиачно-цикличный способ очистки дымовых газов от SO₂ осно­ван на поглощении SO₂ из дымовых газов распыленным раствором сульфита аммония (NH₄)₂SO₃ с образованием бисульфита аммония по ре­акции

(NH₄)₂SO₃ + Н₂О + SO_{2--------------} 2NH₄HSO₃.

После промывки газов раствор бисульфита аммония подвергают на­греву с образованием концентрированного сернистого ангидрида и суль­фита аммония:

2NH₄HSO₃ + Q------- (NH₄)₂SO₃ + Н₂О + SO₂.

Сернистый ангидрид используется для получения кислоты или эле­ментарной серы, а сульфит аммония (NH₄)₂SO₃ используется повторно.

Достоинством способа является практическое отсутствие затрат реа­гентов и небольшой расход тепловой энергии на восстановление (NH₄)₂SO₃.

К недостаткам следует отнести то, что все оборудование должно иметь кислостойкое исполнение, кроме того, достаточно сложна эксплуа­тация установки. Данный способ находится в стадии освоения.

3.4.6. Удаление серы с помощью технологии WSA, разработанной фирмой «Хальдер Топсе АО»

Технология разработана в середине 80-х годов и получила название WSA (Wet gas Sulphuris Acid), ее можно применять для обработки газов, содержащих SO₂.

Технология включает в себя следующие процессы: охлаждение газа до заданной температуры в реакторе, конверсию SO₂ в SO₃ на поверхности катализатора, гидратацию SO₃ в H₂SO₄ и конденсацию паров H₂SO₄ в конденсаторе WSA.

Газ входит в реактор, который имеет один, два или более каталитических слоев в зависимости от содержания SO₂ и необходимой степени конверсии. Так как реакция в реакторе экзометрическая, газ охлаждается между слоями для того, чтобы оптимизировать процесс конверсии SO₂ в SO₃. После по­следней стадии конверсии газ охлаждается, что обеспечивает эффективное протекание реакции SO₃ с парами воды с образованием газообразной сер­ной кислоты. Затем технологический газ поступает в конденсатор WSA.

Конденсатор WSA представляет собой вертикально расположенный корпус с трубами, изготовленными из боросиликатного кислотоупорного термостойкого стекла. Технологический газ проходит по трубам, которые охлаждаются атмосферным воздухом. Серная кислота конденсируется в трубах и стекает вниз, ее концентрация увеличивается при смешивании с восходящим потоком горячего технологического газа. Серная кислота со­бирается в нижней части конденсатора, выложенной кирпичом, охлажда­ется приблизительно до 35 °С в пластинчатом теплообменнике, а затем перекачивается в хранилище.

Технологический газ выходит из конденсатора при температуре при­мерно 100 °С. Его можно направлять непосредственно в дымовую трубу. Отличительной чертой конденсатора WSA является то, что газ, выходя­щий в трубу, содержит лишь незначительное количество паров серной кислоты.

Подогретый воздух выходит из конденсатора WSA при температуре около 200 °С. Часть этого воздуха используется для горения, а оставшая­ся часть может быть выведена в дымовую трубу для увеличения подъем­ной силы газа или же использована для подогрева воды в котле.

Технология WSA обеспечивает удаление от 95 до 99 % SO₂, который рекуперируется в концентрированную серную кислоту.

Отличительные особенности технологии:

не используются химические реагенты;

отсутствуют сточные воды;

эффективная рекуперация технологической теплоты;

низкий расход воды для охлаждения.

Для очистки дымовых газов котлов ТЭС технология WSA может быть дополнена технологией селективного каталитического восстановления (DENOX) для очистки от оксидов азота. Такая комбинированная техноло­гия известна как технология SNOX.

3.4.7. Упрощенные малозатратные технологии сероочистки

Если содержание диоксида серы SO₂ в продуктах сгорания малосерни­стых углей близко к нормируемым значениям или если необходимо снизить выбросы оксидов серы только на 30—70 %, тогда для этой цели можно ре­комендовать использование малозатратных технологий сероочистки.

СаО + СО₂;
------ CaSO,

К ним, во-первых, относится связывание серы путем ввода известняка в верхнюю часть топки. Этот способ именуется сухой известняковой тех­нологией (СИТ). Она основана на обжиге тонко размолотого известняка в топочной камере при температуре 1000—1100 °С до образования извести с последующим ее взаимодействием с диоксидом серы. Основные хими­ческие реакции этой технологии:

СаСО₃ + Q СаО + SO₂ + УзО₂

Схема установки сероочистки по СИТ, рекомендованной УралВТИ [3.5], показана на рис. 3.7. Установка работает следующим образом. Размолотый известняк из стационарной силосной башни подают в рас­ходный бункер, а из него — в верхнюю часть топочной камеры, где име­ется зона с температурой дымовых газов 1000—1100 °С. Частицы извест­няка при этой температуре разлагаются с образованием активной извес­ти, которая взаимодействует с SO₂ при температуре газов около 850 °С. При температуре газов приблизительно 500 °С связывание диоксида серы прекращается, и летучая смесь золы с отходами сероочистки уходит с дымовыми газами в золоуловитель. В результате реакции образуется без­водный гипс (ангидрид).

I

бе

за

-

Котел

Применение СИТ имеет ряд осо­бенностей:

а) в ней можно использовать из­
вестняк любой степени кристалли­
зации;

з

Золоуловитель

-си

б) ввод в дымовые газы извест­
няка изменяет химический состав
золь1 и снижает в результате этого
температуру начала деформации
золы, что может привести к увели­
чению шлакования поверхностей
нагрева;

у

Рис. 3.7. Принципиальная схема сухой известняковой сероочистки

1 — силосная башня для хранения размо­лотого известняка; 2 — расходный бункер; 3 — система пневмотранспорта известняка в топку котла и его распределения в попе­речном сечении топочной камеры

в) известь реагирует в первую
очередь с триоксидом серы SO₃, так
что температура насыщения (сер­
нокислотная точка росы) снижает­
ся; при больших количествах вво­
димого известняка точку росы
можно снизить почти до точки ро­
сы водяного пара.

Уменьшение температуры точ­ки росы сказывается на работе ко­тельной установки двояко: во-первых, это позволяет снизить температу­ру уходящих газов и тем самым частично компенсировать затраты на се­роочистку; во-вторых, электрофизические свойства дымовых газов ухуд­шаются, что особенно важно при использовании на котле электрофильт­ра, поскольку в этом аппарате появляется обратное коронирование раз­личной степени интенсивности, во избежание чего необходимо прини­мать соответствующие меры. Наличие в продуктах сгорания безводного гипса может привести к образованию в скрубберах-пылеуловителях трудно удаляемых отложений, поэтому необходимо обеспечивать точный химический баланс в золоуловителях.

Известны и другие малозатратные сухие технологии сероочистки с ис­пользованием извести, соды или поташа (КОН), также предлагаемые УралВТН. Опишем одну из них, именуемую упрощенной мокросухой известковой сероочисткой (E-SO^).

Технология E-SO^ основана на связывании оксидов серы тонко дис­пергированной водно-известковой суспензией с последующим высуши­ванием этой суспензии с использованием теплоты очищенных дымовых газов. Основные химические реакции технологии E-SO^:

— CaSO₄ • 2H₂O; CaCO₃ + Н₂О.

S0₂ + Са(ОН)_{2------------} - CaSO₃ • Н₂0;

Н₂0

S0₂ + Са(ОН)₂ + УЮ₂ С0₂ + Са(ОН)₂

Форкамера

■ U

- fc

Рис. 3.8. Принципиальная схема упрошенной мокросухой известковой сероочистки

(E-SOJ

1 — система тонкодисперсных форсунок в форкамере электрофильтра или в подводящем газоходе; 2 — емкость для хранения суспензии; 3 — насос подачи суспензии к форсун­кам; 4 — силос извести; 5 — установка гашения извести

Установка сероочистки по технологии E-SO^ (рис. 3.8) работает сле­дующим образом. В уходящие из котла дымовые газы вводят дисперги­рованную известковую суспензию, имеющую большую поверхность кон­такта с дымовыми газами, что обеспечивает быстрое поглощение оксидов серы из газов и быстрое высушивание капель до поступления газов в пер­вое поле электрофильтра.

Технология E-SO_X позволяет наряду с улавливанием оксидов серы улучшить работу электрофильтра. Это достигается охлаждением дымо­вых газов при высушивании капель суспензии и увеличением их влагосо-держания.

Тонкодисперсное разбрызгивание создают путем использования пнев­момеханических форсунок, рабочей средой в которых служит сжатый воздух или перегретый пар. Для приготовления известковой суспензии применяют негашеную СаО или гашеную Са(ОН)₂ известь. Гашеная из­весть всегда размолота, так что при ее наличии реагент из силоса дозиру­ют в бак-мешалку, и по достижении требуемой концентрации суспензию подают в форкамеру электрофильтра. Негашеную комовую или размоло­тую известь подают в аппарат гашения, откуда концентрированную сус­пензию сливают в бак для приготовления реагента, где ее смешивают с водой и доводят до нужных параметров.

В заключение рассмотрим технико-экономические показатели различ­ных технологий сероочистки, полученные по данным фирм США (табл. 3.6) и данным ВТИ (табл. 3.7).

Из табл. 3.6 можно сделать следующие выводы:

1) существующие технологии очистки дымовых газов от соединений серы позволяют осуществлять их очистку с высокой эффективностью;

Таблица 3.6. Технико-экономические показатели различных технологий сероочистки по данным американских фирм

1СТКИ

Показатель	Способ сероочистки
МИС	МСС	СИТ	УМСС (E-scg
Содержание серы на рабочую	2,0	0,5—2,0	0,5—1,0	0,3—0,8
массу в топливе S^p, %
Эффективность связывания, SO2, %	95—98	86—92	30—50	50—70
Удельные капитальные затра­ты, долл/кВт установленной мощности	150—240	120—160	30—60	40—50
Стоимость удаления одной тонны SO2, долл/т	500—550	450—650	530—650

Таблица 3.7. Технико-экономические показатели технологий сероочистки при изготовлении оборудования российскими заводами (по данным ВТИ) [3.5]

Показатель	Способ сероочистки
МИС	АСС	E-SO,	СИТ
Удельные капитальные затраты, долл/кВт Стоимость удаления одной тонны SO2, долл/т	125—150 290—320	80—90 200—215	15—20 240—350	9—15 270—330

лич-ША

2) наибольшую эффективность дает мокроизвестняковый способ, при
котором степень сероочистки достигает 98 %;

3) наибольших капитальных затрат требует МИС сероочистки.

Данные табл. 3.7 позволяют сделать следующие выводы.

Аммиачно-сульфатный способ имеет наиболее благоприятные харак­теристики среди рассмотренных высокоэффективных технологий. Незначительное потребление (не более 1,5%) производимой ТЭС элек­троэнергии в сочетании с пониженными (по сравнению с МИС) на 35 % капитальными вложениями позволяет при самых неблагоприятных соот­ношениях между стоимостью реагента и продаваемым отходом сероочи­стки затрачивать на улавливание 1 т диоксида меньше средств, чем при МИС сероочистки. Это дает возможность использовать ее и на установ­ках меньшей мощности.

Упрощенная мокросухая сероочистка (E-SO_X) наиболее эффективна при приведенной сернистости сжигаемых углей около 0,1 % • кг/МДж, она обеспечивает необходимую степень сероочистки в соответствии с международными требованиями и стоимость улавливания 1 т диоксида серы на уровне 240—350 долл/т, что соизмеримо с показателями МИС.

Сухая известняковая технология применима при приведенной серни­стости топлива не более 0,07 % • кг/МДж, при этом улавливается не более

35 % диоксида серы. При применении СИТ следует учитывать изменение шлакующих свойств золы и влияние отходов сероочистки на работу зо­лоуловителей (мокрых и электрических).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ГЛ. 3

1. Каковы предельно допустимые концентрации загрязнителей в атмосферном воздухе и
как привести их к нормальным условиям?

2. Как пересчитать концентрацию из объемной в массовую и обратно?

3. Каков механизм воздействия оксидов серы в выбросах ТЭС в атмосферу на окружаю­
щую среду?

4. Каково содержание серы в топливах Российской Федерации по районам.

5. Как рассчитать требуемую степень улавливания оксидов серы из дымовых газов кот­
лов, используя нормативы?

6. Каковы нормативы выброса соединений серы в атмосферу от ТЭС Российской Феде­
рации.

7. В чем заключаются обязательства России о трансграничном загрязнении воздуха по
Конвенции ЕЭК ООН⁰

8. Каковы основные пути сокращения выбросов соединений серы от ТЭС?

9. Расскажите о методах очистки топлив от соединений серы до их сжигания.

10. Расскажите о связывании соединений серы в процессе горения.

11. В чем заключается перспективность топок с циркулирующим кипящим слоем с пози­
ций снижения выбросов в атмосферу оксидов серы?

12. Расскажите о работах ВТИ по очистке от SO₂ дымовых газов ТЭС с 1938 г. по настоя­
щее время (историческая справка).

13. Опишите мокроизвестняковый способ очистки дымовых газов от SO₂.

14. Опишите мокросухой способ очистки дымовых газов от SO,.

15. Расскажите об аммиачно-сульфатном способе очистки дымовых газов от SO₂.

16. Опишите упрощенные малозатратные технологии сероочистки.

17. Расскажите о сухой известняковой технологии сероочистки по разработке УралВТИ.

18. Опишите упрощенную мокросухую технологию сероочистки.

19. Каковы технико-экономические показатели технологий сероочистки по данным ВТИ
и американских фирм?

3.10.

3.11

3.14. X

3.18.

3.19. \

3.20.

3.21.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ К ГЛ. 3

3.1. G. Baumbach. Luftreinhaltung. Springer—Verlag, 1994.

3.2. ГОСТ Р 50831-95. Установки котельные. Тепломеханическое оборудование. Общие
технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1995.

3.3. Экологические аспекты устройчивого развития теплоэнергетики России / Под общ.
ред. Р. И. Вяхирева. М.: Издательский дом «Ноосфера», 2000.

3.4. Развитие теплоэнергетики: Сб. научн. статей / Под ред. А.Ф. Дьякова, Г.Г. Ольхов­
ского. М.: ВТИ, 1996. ■

3.5. Развитие технологий подготовки и сжигания топлив на электростанциях: Сб.
научн. статей / Под ред. А.Г. Тумановского. В.Р. Котлера. М.: ВТИ, 1996.

3.6. Перспективы развития тепловых электростанций на твердом топливе / Ю.К. Семе­
нов, А.Ф. Дьяков, В.И. Доброхотов и др. // Теплоэнергетика. 1992. № 1. С. 2—7.

3.7. Глебов В.П. Управление выбросами тепловых электростанций — от ГОЭЛРО до
наших дней // Электрические станции. 2000. № 12. С. 37—41.

3.8. ГОСТ 17.2.3.02-78. Нормативы предельно допустимых или временно согласо­
ванных выбросов вредных веществ в атмосферу промышленными предприятиями.
М: Изд-во стандартов, 1978.

3.9. Ольховский ГГ., Березинец П.А., Малышева B.C. Парогазовые установки с гази­
фикацией угля — решение экологических проблем на угольных электростанциях:
Сб. научн. статей ВТИ // Природоохранные технологии ТЭС. М.: ВТИ, 1996.

3.10. Нетрадиционные технологии — основной путь обеспечения экологической надеж­
ности и ресурсосбережения / А.Ф. Дьяков, А.А. Мадоян, Г.И. Левченко и др. // Энер­
гетик. 1997. № 11. С. 2—4.

3.11. Новые подходы к технологии использования твердого топлива в электроэнергетике
/ А.Ф. Дьяков, А.А. Мадоян, В.И. Доброхотов и др. // Теплоэнергетика. 1998. № 2.
С. 14—18.

3.12. Материалы Междунар. научн.-практ. конф. «Экология энергетики 2000».
г. Москва, 18—20 октября, 2000. М.: Издательство МЭИ, 2000.

3.13. Wittchov E., Muller R. Fortgeschrittene Kraftwerkskonzepte mit druckaufgeladenen
Kohleumwandlugsverfahren // VDI-Berichte. 1989. № 715. S.21—44.

3.14. Muller R. Fluidezed Bed Combustion and Coal Gasification for the Combined Cycle
Process in Europe / State, Effiuency, Development Aims. Tenth International Conference
on Power Stations. Paper № 20. Liege, Belgium, September 25—29,1989.

3.15. Мадоян А.А. Особенно экологически чистый высокоэкономичный способ исполь­
зования твердого топлива для производства электроэнергии // Вестник МЭИ. 1994.
№ 1. С. 6—12.

3.16. Семенов Ю.К., Дьяков А.Ф., Доброхотов В.И., Мадоян А.А. Перспективы разви­
тия тепловых электростанций на твердом топливе // Теплоэнергетика. 1992. № 1.
С. 2—7.

3.17. Joyce I. The Development of Integrated Coal-Gasification Combined Cycle / Seminar in
Arnheim. Siemens Druck. 1990.

3.18. Muller R. Kohleumwandlugsverfahren. Anwendung im kombinierten Gas — und damp-
fturbienen Prozessen // Energienwirtschaftliche Tagesfragen 37 (1987) № 3. S. 238—244.

3.19. Muller R., Schiffers U. Kohledruchvergasung fur dem Kombi-Prozess // VGB Kraft-
werkstechnik. 1988. B. 68. № 10. S. 1022—1030.

3.20. Bundesverbund der Gips- und Gipsbauplatten industrie V. Der UberschuP Rauchgasgips
ein Substitutionsrohstoff fur Naturgips // Energie. 1984. № 6. S. 40—48.

3.21. Taeufert,U: Verwertnugskonzep fur Restoffe aus Kohlenkraftwerken // VGB-Kraftwerk-
stechnik. 1988. № 11. S. 1172—1179.

3.22. Экологически чис^тая Ростовская ГРЭС мощностью 2,4 млн кВт с восемью паро­
турбинными энергоблоками по 300 кВт, оснащенными котлами 1000 т/ч для сжи­
гания АШ ухудшенного качества в циркулирующем кипящем слое // Природоохран­
ные технологии ТЭС: Сб. научн. статей ВТИ. М.: ВТИ, 1996.

3.23. Болзхайзер Ричард Э., Игер Курт Э. Будущее тепловых электростанций на
вердом топливе // В мире науки. 1987. № 11. С. 68—76.

Дата добавления: 2015-08-27