Экология техносферы
.pdfМосковский государственный технический университет
имени Н.Э. Баумана
________________________________________________________________________
Факультет « Энергомашиностроение »
Кафедра «Экология и промышленная безопасность »
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.
1
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
2
|
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 |
3
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.
4
1. Нормативные требования
Таблица 1.
Нормативы удельных выбросов в атмосферу оксидов серы для котельных установок, введенных на ТЭС с 1 января 2001 г., для твердых и жидких видов топлива.
Тепловая мощность |
Приведенное |
Массовый |
|
Массовая |
|
выброс SOx на |
Массовый |
||||
котлов Q, МВт |
содержание |
концентрация SOx в |
|||
единицу |
выброс SOx, |
||||
(паропроизводительность |
серы Sп, |
тепловой |
кг/т.у.т. |
дымовых газах при |
|
котла D, т/ч) |
%·кг/МДж |
α ух = 1.4, мг/м3* |
|||
|
|
энергии, г/МДж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
До 199 |
0,045 и |
0,5 |
14,7 |
1200 |
|
(до 320) |
Менее |
|
|
|
|
|
Более 0,045 |
0,6 |
17,6 |
1400 |
|
200-249 |
0.045 и |
0,4 |
11,7 |
950 |
|
(320-400) |
Менее |
|
|
|
|
|
Более 0,045 |
0,45 |
13,1 |
1050 |
|
250-299 |
0.045 и |
0,3 |
8,8 |
700 |
|
(400-420) |
Менее |
|
|
|
|
|
Более 0,045 |
0,3 |
8,8 |
700 |
|
300 и более |
- |
0,3 |
8,8 |
700 |
|
(420 и более) |
|
|
|
|
|
* При нормальных условиях (температура 0°С, давление 101,3 кПа), рассчитанная на |
|||||
сухие газы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2
Нормативы выбросов твердых частиц в атмосферу для котельных установок, введенных на ТЭС с 1 января 2001 года
Паропроизводитель- |
Приведенное |
Массовый выброс |
Массовая |
ность котла D, т/ч |
содержание золы, |
твердых частиц, кг/ г |
концентрация |
|
Ап ,% кг /МДж |
в условном |
частиц в дымовых |
|
|
исчисления тонны |
газах при α ух = 1.4, |
|
|
условного топлива |
при нормальных |
|
|
|
физических |
|
|
|
условиях, |
|
|
|
мг/ м 3 |
До 420 |
Менее 0.6 |
1.76 |
150 |
|
0.6-2.5 |
1.76-2.93 |
150-250 |
|
Более 2.5 |
2.93 |
250 |
Более 420 |
Менее 0.6 |
0.59 |
50 |
|
0.6-2.5 |
0.59-1.76 |
50-150 |
|
Более 2.5 |
1.76 |
150 |
В таблицах 1, 2 приведены нормативные удельные выбросы согласно ГОСТ Р 50831-95 для котельных установок [4]
5
Условные обозначения: Qр н - низшая теплота сгорания топлива ( количество теплоты, выделяемое единицей массы топлива за вычетом теплоты на испарение влаги топлива и влаги, полученной при сгорании водорода топлива);
A п – приведенная зольность топлива, A п = Ар / Qр
топлива , Sп = Sр / Qрн ;
α ух – коэффициент избытка воздуха на выходе из котла, определяемый как сумма величины избытка воздуха в топке для обеспеченя полноты сгорания топлива и присосов воздуха по газовому тракту котла.
2.Технические свойства угольного топлива
Втаблице 3 показаны технические характеристики некоторых наиболее распространенных марок углей и других видов органических топлив на ТЭС России
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3. |
|
|
|
|
|
|
Характеристики топлива |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Район добычи, |
|
Состав рабочей массы топлива, % |
|
Теплота |
Выход |
|||||
месторождение, |
|
|
|
|
|
|
|
|
сгорания |
летучих |
марка |
W р |
|
Aр |
Sр |
Cр |
Hр |
Nр |
Oр |
Qрн, |
веществ, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vл, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МДж/ кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Канско-ачинский |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
березовское Б2 |
33.0 |
|
4.7 |
0.2 |
44.2 |
3.1 |
0.4 |
14.4 |
15.66 |
48 |
назаровское Б2 |
39.0 |
|
7.3 |
0.4 |
37.6 |
2.6 |
0.4 |
12.7 |
13.0 |
48 |
ирша- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
47 |
бородинское Б2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подмосковный |
32.0 |
|
28.6 |
2.7 |
26.0 |
2.1 |
0.4 |
8.2 |
9.34 |
50 |
Б2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Воркутинское |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Печорский ЖР |
5.5 |
|
23.6 |
0.8 |
59.6 |
3.8 |
1.3 |
5.4 |
23.2 |
33 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Донецкий АШ |
8.5 |
|
22.9 |
1.7 |
63.8 |
1.2 |
0.6 |
1.3 |
22.6 |
3.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кузнецкий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1СС |
9.0 |
|
18.2 |
0.3 |
61.5 |
3.6 |
1.5 |
5.9 |
23.6 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
7.0 |
|
18.6 |
0.5 |
67.0 |
2.8 |
1.6 |
2.5 |
25.1 |
13 |
Г |
12.0 |
|
23.8 |
0.5 |
51.4 |
3.8 |
1.9 |
6.6 |
20.0 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6
Экибастузский |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СС |
6.5 |
36.9 |
0.7 |
44.8 |
3.0 |
0.8 |
7.3 |
17.4 |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Горючие сланцы |
13.0 |
40.0 |
1.6 |
24.1 |
3.1 |
0.1 |
3.7 |
10.9 |
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Торф |
50.0 |
6.3 |
0.1 |
24.7 |
2.6 |
1.1 |
15.2 |
8.1 |
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мазут |
3.0 |
0.1 |
2.8 |
83.0 |
10.4 |
0.7 |
|
38.9 |
- |
высокосернистый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Как видно из таблицы 3, угли Кузнецкого и Канско-Ачинского бассейнов отличаются невысоким содержанием серы Sр = (0.2-0.5)%, угли Канско-Ачинского бассейна малозольные Ар = (5-7) %; Кузнецкого бассейна средней зольности Ар = (11-18) %.
Наиболее зольным являются горючие сланцы Ар до 60%, далее следует экибастузский уголь Ар до 38%, и подмосковный до 25%.
Угли с приведенной зольностью Ап меньше 1.0 % кг/ МДж считаются малозольными, например антрациты. Для большинства бурых углей с Ап=(1.9-2.4) %кг/МДж необходимо принятие специальных мер по сокращению выбросов твердых частиц в атмосферу.
Для подмосковного угля характерны высокие значения как зольности, так и сернистости Sр = ( 2.7-3.0) %
Решение проблемы вредных выбросов на ТЭС имеет особое значение при сжигании ряда углей, в том числе для донецкого, подмосковного, экибастузского и других , а также для мазутных ТЭС.
2.1Содержание серы в твердом топливе
Сера является вредной примесью, так как она выделяет при сгорании мало теплоты
(9,3 МДж/кг), а наличие соединений серы в дымовых газах вызывает экологические проблемы.
В твердом топливе различают серу колчеданную FeS2, органическую и сульфатную
(FeSO4, CaSO4, MqSO4 ).
Сульфатная сера дальнейшему окислению не подвергается и при горении переходит в золу. Колчеданная сера (в виде железного колчедана — пирита ) и органическая сера, называемые горючей серой, подвержены окисленню и образуют при горении сернистый газ.
S +O 2 =SO2 2FeS2 + 5O 2 = 2 FeO + 4 SO2
Часть диоксида серы окисляется до триоксида серы
2SO2 + O2 = 2SO3
Суммарное содержание горючей и сульфатной серы составляет общую серу So. В зависимости от содержания серы различают малосернистые (So < 0.5%), сернистые (So=0,5 - 2,5%) и высокосернистые (So > 2,5%) топлива.
Ожидаемый выброс оксидов серы определяется также по приведенной сернистости топлива, рассчитываемой как отношение содержания серы на рабочую массу к низшей теплоте
сгорания
S п = Sр / Q р н
2.2Зольность топлива.
Золой при определении характеристики топлива считается остаток, получающийся
при прокаливании до постоянной массы навески топлива в присутствии кислорода при температуре 800 ºС.
Как видно из таблицы 4, основой зол различных углей является окись кремния, угли Канско-Ачинского бассейна имеют в своем составе значительное содержание окиси кальция.
7
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
Химический состав золы различных марок углей |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Содержание |
Донецкий |
Кузнецкий |
Экибастузский |
Канско- |
Подмосковный |
в золе |
|
|
|
Ачинский |
|
химических |
|
|
|
|
|
соединений |
|
|
|
|
|
и элементов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окиси |
2-8 |
3.5-20 |
1.7 |
26-42 |
5.5 |
кальция,% |
|
|
|
|
|
Окиси |
40-60 |
50-85 |
62-66 |
3-30 |
40-50 |
кремния,% |
|
|
|
|
|
Свинец, г/т |
170-210 |
- |
20-40 |
10-35 |
- |
Мыщьяк, г/т |
80-110 |
- |
15-30 |
20-60 |
- |
Ванадий, г/т |
120-170 |
- |
40-120 |
10-40 |
- |
Хром, г/т |
110-150 |
- |
20-100 |
16-60 |
- |
Цинк, г/т |
70-400 |
- |
60-250 |
30-70 |
- |
Большинство микроэлементов и их соединений, часть из которых токсична, при температуре уходящих газов 130-150°С находится в твердом состоянии и улавливается вместе с золой в золоуловителях. Соединения: ртути, серы, фтора, хлора находятся в парообразном состоянии и практически не задерживаются в сухих золоуловителях.
При горении угля топочном объеме часть золы уносится с газами по тракту котла. Доля летучей золы зависит от типа топок и системы пылеприготовления. При более мелком помоле эта доля возрастает. Так для камер с твердым шлакоудалением доля летучей золы составляет 0.80– 0.95, с жидким шлакоудалением 0.4 -0.6 (при расплавлении золы). В топках с твердым шлакоудалением оставшаяся зола удаляется через холодную воронку котла, с жидким шлакоудалением шлак в жидкотекучем состоянии стекает в водяную ванну, охлаждается и гранулируется.
3. Характеристики летучей золы
Эффективность работы газоочистных устройств во многом зависит от физикохимических свойств улавливаемой золы и поступающих в золоуловитель дымовых газов. Основными характеристиками золы являются дисперсный состав, электрическое сопротивление (для электрофильтров), плотность, слипаемость, смачиваемость, содержание в золе СаО. Подробная информация по этим параметрам для золы ряда углей приведена в работах [5, 6].
Плотность частиц летучей золы для большинства углей лежит в пределах 1900 - 2500 кг/м3. Плотность определяется как отношение массы частиц золы к занимаемому ею объему, включая объемы пор.
Зола с высокой слипаемостью забивает циклоны и мокрые золоуловители и плохо удаляется из бункеров. Это относится к золе АШ.
При выборе и эксплуатации золоуловителей следует учитывать абразивность золы и ее смачиваемость.
Интенсивность абразивного износа золоуловителей зависит от твердости, размера, формы и плотности частиц. Смачиваемость частиц водой оказывает влияние на работу
8
мокрых золоуловителей. Чем лучше смачиваемость, тем выше эффективность золоулавливания.
3.1 Дисперсный состав
Дисперсный состав летучей золы во многом зависит от дисперсионного состава сжигаемой угольной пыли, поступающей после размольного устройства в топку.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
||
Дисперсный состав летучей золы углей , % |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Размеры |
Марка |
Тип |
|
0- |
10- |
20- |
30- |
40- |
|
60- |
80- |
>100 |
частиц, мкм |
угля |
мельницы |
10 |
20 |
30 |
40 |
60 |
|
80 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Донецкий |
АШ |
ШБМ |
|
17 |
14 |
11 |
11 |
20 |
|
17 |
5 |
5 |
Кузнецкий |
Т |
ШБМ |
|
31 |
31 |
9 |
6 |
10 |
|
5 |
3 |
5 |
Экибастузский |
СС |
ШБМ |
|
25 |
20 |
11 |
7.5 |
9,5 |
|
- |
-- |
- |
Челябинский |
Б |
ШБМ |
|
18 |
20 |
16 |
9 |
8 |
|
16 |
4 |
9 |
Подмосковный |
Б |
ММТ |
|
20 |
23 |
16.5 |
10 |
12.5 |
|
4 |
4 |
10 |
Канско-Ачинский |
Б |
ММТ |
|
12 |
22 |
19 |
10 |
19 |
|
8 |
3 |
7 |
Видно, что содержание мелкодисперсный фракций в летучей золе значительно, |
|
|
||||||||||
количество частиц с размером до 25 мкм достигают 60%. |
|
|
|
|
|
|
||||||
О дисперсном составе золы можно также судить по медианному диаметру d 50, |
|
|
||||||||||
который соответствует остатку на сите |
Rd =50%. Распределение частиц по фракциям |
|
||||||||||
можно характеризовать двумя величинами: медианным диаметром и средним |
|
|
||||||||||
квадратичным отклонением, где d15.9, |
d 50, d 84.1 - диаметры частиц, соответствующие |
|
||||||||||
остаткам на сите 15.9; 50 и 84.1 %. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= d50/ d15,9= d84,1/ d50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.2 Содержание СаО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для обеспечения надежной работы мокрых золоуловителей налагаются ограничения на |
|
|||||||||||
содержание в золе окиcи кальция СаО, |
менее 20%., чтобы предотвратить образование |
|
||||||||||
твердых отложений в виде СаSО4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Угли с низким содержанием в золе СаО ; кузнецкий уголь 5-7%, экибастузский уголь |
|
|||||||||||
1.7% , подмосковный уголь 5.5%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Высоким содержанием СаО в золе отличаются Канско-ачинские угли (СаО =33-42 %), |
|
|||||||||||
Для этих углей применение мокрых золоуловителей не рекомендуется. |
|
|
|
|
||||||||
3.3 Электрические свойства золы |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
По величине УЭС золы можно разделить угли на три группы |
|
|
|
|
|
|||||||
1 группа характеризуется значениями УЭС золы меньше 10 2 Ом.м. Такая зола содержит |
|
|||||||||||
большое количество недогоревшего углерода, |
называется низкоомной, |
например зола |
|
|||||||||
Донецкого АШ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II группа золы имеет удельное электрическое сопротивление в пределах (102 - 108) Ом.м и наиболее полно улавливается в электрофильтрах. К этой группе относится зола ряда каменных углей - донецкого Т, ГСШ и др.
III группа золы характеризуется УЭС больше 108 Ом.м и является электрическим изолятором. Такая зола называется “высокоомной”. К золе третьей группы относится зола некоторых каменных углей , в частности экибастузского, кузнецкого.
Для таких углей возможны явления так называемой обратной короны, нарушающих нормальную работу электрофильтров.
9
УЭС золы экибастузского угля при температуре дымовых газов 120-130 °С составляет (10 13 - 10 14 ) Ом.м, для золы кузнецкого угля (5-8) 10 11 Ом.м при
160-165 ºС.
На практике применяют для очистки дымовых газов экибастузского угля от золы первую ступень - скруббер Вентури, где температура снижается до 30-50 °С, что приводит к снижению удельного электрического сопротивления золы и возможности доочистки газа в электрофильтре ( до 30-50 мг/ м 3).
Электрическое сопротивление зависит от температуры и влажности газов и от содержания в топливе серы. Для высокосернистых углей Sр = 2.5-3.0 % наиболее эффективна работа электрофильтра в диапазоне температур газов 130 - 220 °С. Для малосернистых топлив с высоким удельным сопротивлением золы необходимую степень золоулавливания можно достичь либо путем размещения электрофильтра до воздухоподогревателя, где температура газов 200-300 ºС, когда удельное сопротивление резко падает, либо подачей химического реагента, снижающего удельное сопротивление летучей золы (вода, аммиак, сернистый ангидрид).
4.Технологии и установки сероочистки
Впрактической деятельности применяются около 20 способов, обеспечивающих
удаление SO2 с приемлемыми техническими и экономическими показателями [7]. Наиболее часто в мировой практике сероочистки дымовых газов применяются следующие технологии: мокрая известняковая; мокрая известковая; мокро-сухая известковая; сухая известняковая и другие. По этим технологиям сооружены установки более чем на 400 промышленных энергетических котлах преимущественно большой мощности.
4.1 Классификация технологий
Известные технологии можно классифицировать по следующему принципу: предварительная обработки угля до его сжигания с выделением серосодержащих компонентов; переработка топлива (газификация) с удалением серосодержащих веществ из продуктов газификации;
подавление образования SO2 или их конверсия в процессе сжигания; сокращение содержания SO2 в дымовых газах.
4.2 Технологии предварительной обработки угля
Технология получения, так называемого самоочищающегося угля. Такой уголь лучше горит, и при его использовании в дымовых газах оказывается на 80% меньше диоксида серы, дополнительны же расходы составляют лишь часть затрат на установку скрубберов. Технология получения самоочищающегося угля включает две стадии. Первоначально уголь размалывается в порошок и добавляется в шлам, при этом уголь всплывает, а примеси, содержащие неорганическую серу, удаляются. На второй стадии порошкообразный уголь, имеющий в своем составе органическую серу, подвергается обработке химическими веществами, название которых является коммерческой тайной, и уплотняется в комки. При сгорании угля эти химические вещества вступают в реакцию с органической серой, причем сера надежно изолирована, что исключает ее попадание в атмосферу. Комки такого модифицированного угля можно транспортировать, хранить и применять как обычный уголь.
Паровоздушная десульфуризация: нагрев дробленного угля до 400 ºС с окислением пиритной серы, обработка угля при т-ре 700-750 ºС в среде водяного пара и небольшого количества воздуха для окисления органической серы. Эффективность процесса 60%.
4.3 Газификация угля
Процессы газификации имеют множество различных модификаций [8] .Для большой энергетики наиболее применимы процессы газификации в потоке пылеугольного топлива
10