3.6 Очистка димових газів, золошлаковидалення

Система очистки димових газів існує у зв’язку з тим, що в продуктах згорання палива містяться шкідливі для навколишнього середовища токсичні складові: летка зола, оксиди сірки (SO2 і SO3) і азоту (NO і NO2). Для їх видалення з відхідними застосовують газоповітряні допоміжні пристрої (вентилятори, димососи), які здійснюють подачу повітря на горіння в топку котельної установки і відвід продуктів згорання.

Тяга може бути природною і штучною. Природна тяга реалізується за допомогою димової труби за рахунок різниці густин атмосферного повітря і горючих газів в димовій трубі.

В установках з великим аеродинамічним опором газового тракту, коли димова труба не забезпечує природну тягу, застосовують штучну тягу, встановлюючи димососи. Розрідження, яке створюється димососом, визначається аеродинамічним опором газового тракту і необхідністю підтримувати розрідження в топці, рівне 20–30 МПа. У котельних установках невеликих КЕС розрідження, яке створюється димососом, складає 1–2 кПа, а у потужних – 2,5–3 кПа.

Для подачі повітря в топку і подолання аеродинамічного опору повітряного тракту (повітропроводів, повітропідігрівача, шару палива або пальників) перед повітропідігрівачем встановлюють вентилятори.

При роботі електростанції на твердому паливі обов’язковим є застосування золовловлювачів, які за принципом дії поділяються на механічні (сухі й мокрі) і електростатичні. Механічні сухі золовловлювачі циклонного типу відділяють частинки від газу за рахунок відцентрових сил при обертальному русі потоку. Ступінь вловлювання золи в них 75–80% при гідравлічному опорі 0,5–0,7 кПа. Механічні мокрі золовловлювачі являють собою вертикальні циклони з водяною плівкою, що стікає по стінках. Ступінь вловлювання золи в них вища і перевищує 80–90%. Електрофільтри забезпечують високий ступінь очистки газів (95–99%) при гідравлічному опорі 150–200 Па без зниження температури і зволоження димових газів.

Для видалення шлаку й золи за межі проммайданчика пиловугільних КЕС існує система золошлаковидалення. На КЕС застосовують три основних способи золошлаковидалення: механічний (за допомогою шнеків або стрічкових транспортерів), пневматичний (під напором повітря в закритих трубах або каналах) і гідравлічний (змив водою у відкритих або закритих каналах). Найбільш розповсюджений гідравлічний спосіб.

Для складування шлаків і золи, що видаляються, застосовують золовідвали. Місткість золовідвалу розрахована на заповнення його впродовж 15–20 років. Золовідвали розміщують в ярах, низинах і огороджують насипом (дамбою). При відстоюванні золошлакової суміші, поданої на золовідвал, частинки шлаку і золи випадають, а освітлена вода стікає до прийомних колодязів, звідки вона подається в котельню для повторного використання або очищується і скидається в прилеглу водойму.

Заповнену ділянку золовідвалу для уникнення запилення закривають ґрунтом і висіюють на ньому траву.

Зараз у зв’язку зі зростаючою у світі тривогою з приводу шкідливих викидів у результаті роботи ТЕС на вугіллі докладаються всі зусилля, щоб підвищити їх ефективність й покращити екологічні показники їх функціонування.

У даний час енергетики об’єднаної Європи продовжують роботи над створенням удосконаленого енергоблоку з температурою свіжої пари 700°С і пиловугільного котла для цього блоку (проект має назву AD 700 PF). Ця робота об’єднала всіх провідних енергомашинобудівників, а також найкрупніші енергокомпанії, науково-дослідні та проектно-конструкторські організації Західної Європи. Активну участь в ній на різних етапах приймають такі компанії, як «Alstom», «Mitsui Babcock», «Ansaldo», «Enel», «Deutsche Babcock», KEMA, EDF, а також відомі металургійні компанії «British Steel», «Sandvik Steel», «Special Metals» та ін. Враховується досвід передових енергомашинобудівних компаній, які ще наприкінці 90-х років ХХ століття виготовили декілька потужних вугільних енергоблоків з к.к.д. в діапазоні 42–45%.

Працюючи над проектом AD 700 PF, розробники компанії «Alstom» готують матеріали для створення демонстраційного блоку потужністю 400 МВт з баштовим котлом, який має такі параметри:

• пара високого тиску: 991 т/год, 35,8 МПа, 702°С;

• пара промперегріву: 782 т/год, 7,1 МПа, 720°С;

• температура живильної води 330°С.

За попередніми оцінками, к.к.д. розроблюваного пиловугільного енергоблоку за проектом AD 700 PF складе 53–54%, що дасть можливість зекономити більшу кількість палива і значно знизити викиди токсичних забруднювачів (NOх, SOх), а також тепличних газів (СO2).

Бененсон Е.И., Иоффе Л.С. Теплофикационные паровые турбины. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 272 с.

Боксерман Ю.А., Сухоруков В.И., Сичкаренко В.А. Основные принципы оценки эффективности проектов использования угольного метана /Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2003. – № 6. – С. 7–13.

Борисов М.А. Реабілітація ТЕС. Забезпечення сталої роботи об`єднаної енергосистеми України /Энергетика и электрификация. – 2004. – № 3. – С. 2–3.

Буляндра О.Ф. Технічна термодинаміка. – К.: Вища школа, 2001. – 320 с.

Варламов Г.В., Любчик Г.М., Маляренко В.А. Теплоенергетичні установки та екологічні аспекти виробництва енергії. – К.: Політехніка, 2003. – 228 с.

Дубовской С.В. Состояние и перспективы развития комбинированного производства электричксой и тепловой энергии в странах Европейского Союза /Проблемы общей энергетики. – 2004. – № 10. – С.12.

Здановский В.Г., Пивень В.В., Зубанюк В.Р. Рациональное применение парогазовых установок и их роль в энергетической безопасности Украины /Енергоінформ [АТ Укренергозбереження]. – 1999. – № 12. – С. 1–2.

Котлер В.Р. Мини-ТЭЦ – зарубежный опыт /Теплоэнергетика. – 2006. – № 8. – С.69–71.

Маркин Н.Е., Щелоков Я.М. Режимные параметры блочных турбогенераторов с противодавлением /Промышленная энергетика. – 2007. – № 1 – С.16–19.

Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 640 с.

Ольховський Г.Г. Масштабы и особенности применения газотурбинных и парогазовых установок за рубежом /Теплоэнергетика. – 2002. – № 9. – С. 72–77.

Резников М.И., Липов Ю.М. Котельные установки электростанций. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 288 с.

Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. – М.: Энергия, 1987. – 448 с.

Сайт Компании «Автономный ЭнергоСервис».URL: www.esist.ru/www.mototech.ru.

Стерман Л.С., Тевлин С.А., Шарков А.Т. Тепловые и атомные электростанции. – М.: Энергоиздат, 1982. – 456 с.

Тауд Р. Перспективы развития тепловых электростанций на органическом топливе /Теплоэнергетика. – 2000. – № 2. – С. 68–72.

Теплотехніка Б.Х. Драганов, А.А. Долінський, А.В. Міщенко, Є.М. Письменний За ред. Б.Х. Драганова. – К.: ТОВ «Астра Пол», 2005. – 503 с.

Хрилев Л.С., Смирнов И.А. Социально-экономические основы и направления развития теплофикации /Теплоэнергетика. – 2005. – №2. – С. 9–17.

Енергетична стратегія України. Погляд громадськості. За матеріалами міжнародної науково-технічної конференції «Основні положення Енергетичноі стратегії України та науково-технічне забезпечення її реалізації (16–18.09.2003., АК Крим). – К.: ЦТІ «Енергетика та електрифікація», 2003. – 260 с.

Cogen Europe. Micro-CHP Fact Sheet Netherlands. Date of Release: 22.11.2004.

49