4 Выбор и характеристика выбранных мероприятий по снижению выбросов в атмосферный воздух от

теплоэнергетической установки

Для снижения выбросов золы объектами теплоэнергетики низкой и средней мощности могут применяться циклоны, батарейные циклоны, пылеосаждающие камеры и оросительные скрубберы. Для очистки дымовых газов ТЭС от золы применяются по большей части электрофильтры, которые обеспечивают среднюю степень очистки на уровне 98-99,0%. Лучшие отечественные электрофильтры гарантируют очистки на 98%, гарантированная степень эксплуатационной очистки на ТЭС развитых стран с применением электрофильтров составляет 99,5 %. Средний уровень очищения газов от золы на ТЭС в странах СНГ составляет 94,3 %. При сжигании малосернистого и высокозольного угля электрофильтры не обеспечивают необходимого уровня очищения дымовых газов. Основной причиной этого явления является высокое удельное электрическое сопротивление слою осажденной пыли – свыше 10⁹ Ома·м. Все мероприятия, которые направлены на устранение этого явления, можно разделить на 3 группы: [3]

- снижение электрического сопротивления пыли повышениям температуры газов, которые очищаются, - приводит к увеличению электронной эмиссии и увеличению проводимости пыли;

- снижение электрического сопротивления пыли путем введения в газовый поток кондиционирующих примесей (пар, аммиак, окислы серы и другие) или снижением температуры газов к точке росы, при этом в результате капиллярной конденсации увеличивается проводимость слоя пыли;

- использование импульсных и знакопеременных источников высоковольтного электрического питания электрофильтров.

Перспективным способом очистки газов от золы является использование тканевых (рукавных) фильтров. Эффективность очистки газов от твердых частик в них составляет 99,5-99,9%. Применение тканевых фильтров считается наиболее перспективным при очистке дымовых газов при сгорании малосернистого угля.

Выбор эффективности установки и аппаратов для пылеулавливания необходимо проводить с учетом энергосбережения (таблица 4.1). [4]

Таблица 4.1 – Эффективность использования разных пылеулавливающих аппаратов

Аппарат	Эффективность	Стоимость основного оборудования	Расход энергии
Циклон*	1	1	1
Батарейный циклон	2	2	1,5
Пылеосадочная камера	0,8	0,5	1
Орошаемый скруббер	4	6	0,5
Матерчатый фильтр	15	10	2
Электрофильтр	6	10	0,2
*Показатели циклона взяты за единицу.

Одним из самых главных направлений в промышленной экологи является снижение выбросов оксидов азота при работе энергетических установок на органическом топливе. В развитых странах как основное направление по снижению выбросов оксидов азота при сжигании природного газа, жидкого топлива и бурого угля рассматривается проведение первичных технологических мер (ступенчатое сжигание, рециркуляция дымовых газов, применение специальных типов горелок). При сжигании каменного угля для достижения норм выбросов оксидов азота широкое применение находит селективное каталитическое восстановление и гомогенное восстановление. В странах СНД находят применение только первичные технологические меры по снижению выбросов оксидов азота. [4]

Затраты на проведение первичных мероприятий по снижению выбросов оксидов азота, связанных с изменением топочного процесса, выходят в 10-50 раз меньше, чем стоимость последующего очищения дымовых газов.

В данной установке в качестве поглотителя для окисла азота высокой концентрации на первом этапе используется 8-10% водный раствор NaOH, на втором этапе для очищения низко концентрированного газа используют водно-аммиачный раствор, содержащий 1,5-2% аммиака (рис. 4.1).

В системе предусмотрена предварительная подготовка газа. Газы, поступающие на очищение, отправляются в общий коллектор, пройдя через регулятор напора, газ через магистральный клапан поступает в абсорбер первой ступени. Если температура газа, ниже нуля, его подогревают в теплообменнике, в межтрубное пространство которого подают пар. Регулятор напора автоматически, вне зависимости от давления в общем коллекторе, обеспечивает равномерный расход газа в течение всего периода подачи его в абсорбер. Если газ имеет температуру 250-350 градусов, он содержит большую концентрацию окислов азота, и поэтому требуется доокисление. С этой целью газ направляют через клапан в теплообменник 2, где его охлаждают до температуры 20-30 градусов, и через регулятор напора газ поступает в доокислитель 5. Сюда также подают высоконапорным вентилятором через клапан воздух и кислород, в количествах необходимых для окисления моно окисла азота. [3]

1 ,2 - теплообменники;3 - высоконапорный вентиль; 4, 12 - абсорберы; 5 - камера окисления NO; 6-устройство для подачи газа; 7, 8, 14, 15 - баковая аппаратура для растворов; 10, 11 - уровнемеры; 13-капелеотбойник.

Рисунок 4.1 - Схема двухступенчатой промышленной установки для очищения газов от окисла азота аммиачным путем.

Объем доокислителя рассчитан таким образом, что газ, проходящий через него, успевает окислиться не менее чем на 50%, что необходимо для очищения газа щелочными растворами. Дальше газ поступает по газоходу в абсорбер первой степени, который построен в виде цилиндра из стали. Орошение абсорбера первой степени происходит водным раствором NaOH бака 7, а орошение абсорбера второй степени – раствором NH₄OH из бака 14. Рабочие растворы готовятся в баках 8 и 15. [6]