Главная страница
Навигация по странице:

  • Технология ЦКС позволяет добиться высоких экологических показателей без установки систем газоочистки.

  • Внедрение «зеленых» технологий как один из путей. Внедрение зеленых технологий как один из путей снижения вредных выбросов тэц


    Скачать 52.88 Kb.
    НазваниеВнедрение зеленых технологий как один из путей снижения вредных выбросов тэц
    Дата17.02.2022
    Размер52.88 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаВнедрение «зеленых» технологий как один из путей.docx
    ТипДокументы
    #364753

    Внедрение «зеленых» технологий как один из путей

    снижения вредных выбросов ТЭЦ

    Оглавление

    Введение
    Современная энергетика, является основой базы технического прогресса для всех отраслей народного хозяйства и вносит огромный вклад в общее загрязнение окружающей среды.

    Основным видом загрязнения окружающей среды, от тепловых электростанций является выбросы в атмосферу.

    Одними из наиболее распространенных, среди загрязнителей атмосферы являются диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота. Вышеуказанные вещества, являются основными загрязнителями содержащимися в выбросах ТЭЦ.

    Продолжение снижения степени воздействия на атмосферный воздух, остается важной задачей.

    Современная энергетика, являясь основой базы технического прогресса для всех отраслей народного хозяйства, к сожалению, наносит по сравнению с другими производствами наибольший ущерб природе как по общему воздействию на биосферу, так и по потреблению возобновляемых (вода, воздух) и невозобновляемых (ископаемое топливо) ресурсов. Существенное влияние на окружающую среду энергетика оказывает также и при передаче электроэнергии, особенно по линиям сверхвысокого напряжения. Выбросы крупных тепловых электростанций оказывают сильное воздействие на воздух, воду и почву, а через них на человека и животный мир.

    С ростом единичных мощностей блоков, теплоэнергетических станций и теплоэнергетических систем, удельных и суммарных уровней теплоэнергопотребления, возникла задача уменьшение загрязняющих выбросов в атмосферу, а также более полного использования их естественной рассеивающей способности.

    На современном этапе проблема взаимодействия теплоэнергетики и окружающей среды приобрела новые черты, распространяя свое влияние на огромные территории и ее компоненты, в частности на атмосферный воздух и поверхностные воды.

    1.Тэц

    1.1 Принцип работы теплоэнергоцентрали
    Краткая характеристика ТЭЦ Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) — вид тепловой электростанции, которая не только производит электроэнергию, но и является источником теплового обеспечения в центральных системах теплоснабжения, в том числе и отопление в жилых домах и производственных помещениях. В основе работы тепловой электростанции лежат свойства пара, которыми он обладает. Вода, превращенная в пар, несет в себе большое количество энергии. Именно эту энергию направляют на вращение турбин, которые должны вырабатывать электричество.
    Как правило, на тепловых электростанциях в качестве топлива используется уголь. Выбор этого топлива очень логичен, ведь именно угля на нашей планете еще много в отличие от нефти и газа. Для работы станции его заранее измельчают.

    Измельченный уголь попадает на станцию на начальном этапе производства энергии. При его сжигании разогревается котел, в который и попадает вода. Температура котла может меняться, но его главной задачей является максимальный нагрев пара. Сам пар получается из воды, которая так же поступает на станцию.

    Когда вода нагревается в котле, она в виде пара попадает на отдельный блок генератора, где под большим давлением раскручивает турбины. Именно эти турбины и вырабатывают энергию.
    На этапе турбины у потерявшего свою силу и остывшего пара есть два пути. Первый — в циклическую систему повторного использования, второй — в магистраль теплоснабжения.

    Остывшая вода попадает в градирни, где охлаждается и очищается от примесей серы и других веществ, которыми она насытилась далее выходит из градирни в виде пара и ее объем надо восстанавливать.

    После этого вода или проходит через системы предварительного подогрева, или сразу поступает в котлы. Есть и другие электростанции, которые работают на мазуте, газе и других видах горючих материалов, извлекаемых из недр планеты, но принцип их работы примерно один и тот же — горячий водяной пар крутит турбину, а топливо используется для получения этого пара.
    1.2 Влияние теплоэнергоцентрали на компоненты природной среды

    Развитие теплоэнергетики оказывает воздействие на различные компоненты природной среды: на атмосферу (потребление кислорода воздуха, выбросы газов, паров, твердых частиц), на гидросферу (потребление воды, изменение водного баланса, создание новых водохранилищ, сбросы загрязненных и нагретых вод), на литосферу (потребление ископаемых топлив, изменение ландшафта, складирование на поверхности и в недра золошлаковых отходов). В настоящее время это воздействие приобретает глобальный характер, затрагивая все структурные компоненты нашей планеты.

    В первую очередь при анализе взаимодействия теплоэнергетики и окружающей среды должны быть рассмотрены элементарные процессы, происходящие при сжигании топлива (в особенности органического), в процессе которого образуется большое количество вредных соединений (оксиды углерода, азота, серы, сажа, металлы, соединения свинца, бенз(а)пирен).

    Различные компоненты продуктов сгорания топлива, выбрасываемые в атмосферу, гидросферу, литосферу, после их выпадения могут проявляться в виде: осаждения тяжелых фракций, распада на компоненты по массе и размерам, химических реакций с компонентами воздуха, взаимодействием с воздушными течениями, с облаками, с атмосферными осадками, фотохимические реакции. В результате, состав выбросов может существенно измениться, могут появиться новые компоненты, поведение и свойства которых (в частности, токсичность, активность, способность к новым реакциям) могут значительно отличаться от данных. Газообразные выбросы образуют различные соединения углерода, серы и азота.

    При сжигании твердого топлива вместе с окислами углерода в атмосферу выбрасывается летучая зола с частицами недогоревшего топлива, окислы азота, серный и сернистый ангидриды, фтористые соединения. При сжигании сернистых мазутов в дымовых газах содержатся серный и сернистый ангидриды, окислы азота, газообразные и твердые продукты неполного сгорания топлива, соединения ванадия.

    Сернистый ангидрид (SO2) один из токсичных газообразных выбросов теплоэнергоустановок, с небольшой продолжительностью пребывания в атмосфере в присутствии кислорода воздуха доокисляется до SO3 и, вступая в реакцию с водой, образует слабый раствор серной кислоты.

    В процессе горения в атмосфере кислорода воздуха азот в свою очередь образует ряд соединений: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5. В присутствии влаги NO2 легко вступает во взаимодействие с кислородом воздуха, образуя азотную кислоту. Оксиды азота практически не взаимодействуют с другими веществами в атмосфере и время их существования почти не ограничено.

    Опасны сернистый ангидрид, диоксид серы и оксиды азота тем, что переносятся на большие расстояния и осаждаются, в частности, с осадками на поверхность земли, загрязняя гидросферу и литосферу. Одним из особенно ярких проявлений этой картины являются кислотные дожди. Эти дожди образуются вследствие поступлений оксидов от сгорающего топлива и уходящих в атмосферу на большую высоту с дымовыми газами, получающиеся при этом в атмосфере слабые растворы серной и азотной кислоты могут выпадать в виде осадков иногда через несколько дней в сотнях километрах от источника выделения.

    Также поступают в атмосферу соединения тяжелых металлов, таких как ванадий, хром, цинк, свинец, сажа, углеводороды, несгоревшие частицы твердого топлива, канцерогенный бенз(а)пирен. Неуклонный рост поступлений токсичных веществ в окружающую среду, прежде всего отражается на здоровье населения, ухудшает качество продукции сельского хозяйства, снижает урожайность, оказывает влияние на климатические условия, состояние озонового слоя Земли, приводит к гибели флоры и фауны. В настоящее время доказано влияние данных веществ на здоровье будущих поколений. Показано, что частота заболеваний человека злокачественными опухолями (рак легких) тесно связана с содержанием бенз(а)пирена, наибольшая часть этих заболеваний наблюдается в городах и индустриальных центрах.

    Выбросы теплоэнергетики являются причиной возникающего в крупных промышленных городах смога: недопустимого загрязнения обитаемой человеком наружной воздушной среды, вследствие выделения в нее указанными источниками вредных веществ.

    2. Оценка воздействия на окружающую среду ТЭЦ

      1. Технологическая характеристика ТЭЦ

    Улан-Удэнская ТЭЦ-1, запущенная в эксплуатацию в 1936 году, является одной из старейших тепловых станций России. На сегодняшний день данное предприятие обеспечивает около 70% потребности г. Улан-Удэ в тепловой энергии. Появление Улан-Удэнской ТЭЦ-1 непосредственно связано с развитием в городе железнодорожного транспорта. В 1932 году было принято решение построить мощный паровозоремонтный завод. Строительство ТЭЦ предусматривалось в первую очередь для нужд завода.

    В 2006 году, в связи с реструктуризацией энергетики, Улан-Удэнская ТЭЦ-1 вошла в состав «Генерации Бурятии» – филиала ПАО «ТГК-14».

    Основное производство ТЭЦ-1 размещено на правобережной высокой террасе р. Уда в центральной промышленной зоне Железнодорожного района города. Основное оборудование Улан-Удэнской ТЭЦ-1 (4 энергетических котлоагрегата высокого давления БКЗ-220-100Ф, 3 энергетических котлоагрегата среднего давления БКЗ-75-39 и 2 водогрейных мазутных котлоагрегата КВГМ-100) расположено в котельном цехе, который предназначен для производства пара и горячей воды. Установленная тепловая мощность 688 Гкал/ч. Топливом для котлов служат угли Тугнуйского, Черемховского, Забитуйского, Черногорского, Кузбасского и Головинского месторождений. Растопка котлов после плановых и аварийных остановок осуществляется топочным мазутом марки М-100.

    Для городского климата Улан-Удэ характерна сухость воздуха в течение всего года. Влажность воздуха достигает максимального значения (74 - 77%) в ноябре - январе, а минимального (49%) в мае.

    Климат города Улан-Удэ характеризуется значительной сухостью воздуха в течение всего года. В среднем за год в городе наблюдается 19 дней с туманом, около половины, из которых приходятся на август-сентябрь.

    Бурятским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды характеризуется существующее состояние атмосферного воздуха в районе расположения Улан-Удэнской ТЭЦ-1. В таблице 1.6 представлены фоновые концентрации загрязняющих веществ.

    Таблица 1.6 Значения фоновых концентраций загрязняющих веществ


    Наименование вещества

    Фоновые концентрации, мг/м3

    Скорость ветра, м/с

    0-2

    3-9

    Направление ветра

    Штиль

    С

    В

    Ю

    З

    Азота диоксид

    0,103

    0,075

    0,09

    0,123

    0,081

    Азота оксид

    0,050

    0,035

    0,039

    0,039

    0,039

    Сера диоксид

    0,022

    0,016

    0,017

    0,015

    0,015

    Углерод оксид

    4,317

    3,373

    4,033

    2,616

    3,043

    Фенол

    0,006

    0,005

    0,006

    0,006

    0,005

    Формальдегид

    0,020

    0,015

    0,016

    0,011

    0,020

    Пыль

    0,565

    0,583

    0,504

    0,383

    0,518

    Фоновые концентрации, приведенные в данной таблице показывают, что в районе расположения предприятия загрязнение атмосферного воздуха превышает допустимые уровни по диоксиду азота, оксиду углерода, пыли.

    Приведенные выше сведения свидетельствуют о напряженной экологической обстановке в городе. Кроме того, по климатическим характеристикам, город находится в неблагоприятных с точки зрения загрязнения атмосферного воздуха условиях (примеси плохо рассеиваются и скапливаются). В этих условиях становится очевидной необходимость решения данной проблемы в области минимизации негативного воздействия на окружающую среду
    2.2 Влияние ТЭЦ на атмосферу г.Улан-Удэ
    Самым значимым предприятием г. Улан-Удэ, с точки зрения выбросов загрязняющих веществ, является Улан-Удэнская ТЭЦ-1. Вклад данного предприятия в суммарные выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников составляет 30%, т.е. на выбросы одного предприятия приходится одна треть всех промышленных выбросов города Улан-Удэ.

    Таблица 2.1 Параметры источников выбросов

    Наименование источника

    Высота источника, м

    Диаметр, м

    Объем ГВС, м3

    Температура ГВС, 0С

    Выброс, г/с

    Диоксид азота

    Диоксид серы

    Пыль неорганическ

    Улан-Удэнская ТЭЦ-1: Дымовая труба №1 (котлоагрегаты высокого давления)

    Дымовая труба №2 (котлоагрегаты среднего давления)

    Дымовая труба №3 (водогрейные мазутные котлоагрегаты)

    100
    100
    60

    6
    6
    2,1

    482
    99,4
    60,2

    69
    88
    81

    172,6
    32,09
    7,26

    474,1
    129,9
    72,7

    277,5
    67,09
    -


    В таблице 2.2 представлен перечень вклада этих предприятий, в суммарные выбросы таких загрязняющих веществ, как диоксид азота, оксид углерода и диоксид серы.

    Таблица 2.2 – Вклад предприятия в суммарные выбросы загрязняющего вещества

    Загрязняющее вещество

    Наименование предприятия

    Выбросы загрязняющего

    вещества, тыс. т

    Вклад, %

    Диоксид азота

    Улан-Удэнская ТЭЦ-1 «Генерация

    Бурятии» ф-ла ПАО «ТГК-14»

    2,112

    51,9

    Диоксид серы

    Улан-Удэнская ТЭЦ-1 «Генерация

    Бурятии» ф-ла ПАО «ТГК-14»

    3,961

    43,8

    Оксид углерода

    Улан-Удэнская ТЭЦ-1 «Генерация

    Бурятии» ф-ла ПАО «ТГК-14»

    0,465

    6,4


    В г. Улан-Удэ отмечается превышение предельно допустимых концентраций (ПДКсс) бенз(а)пирена в 7,7 раза, взвешенных веществ в 1,9 раза, формальдегида в 1,8 раза, азота диоксида в 1,1 раза. Наблюдается рост среднегодовых концентраций бенз(а)пирена в 2,8 раза, формальдегида в 2,6 раза, серы диоксида в 1,7 раза, азота оксида в 2,8 раза, взвешенных веществ на 11,8%, азота диоксида на 2,7%. В таблице 1.2 представлен список городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы, по данным Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды .

    На территории города Улан-Удэ расположено около 200 предприятий, организаций и учреждений, имеющих источники выбросов вредных веществ в атмосферу

    Основной вклад в выбросы ЗВ вносят предприятия по производству, передаче и перераспределению электроэнергии, пара, газа и горячей воды.

    Таблица 1.4 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу (тыс. тонн)



    2015

    2016

    2017

    2018

    2019

    2020

    2021

    Бурятия

    96,3

    95,2

    90,1

    99,7

    114,1

    105,9

    108,5

    г. Улан-Удэ

    28,0

    25,5

    25,9

    26,5

    26,5

    26,7

    27,9

    по отдельным веществам

    твердые вещества

    33,1

    33,1

    30,2

    32,6

    29,7

    28,7

    25,9

    диоксид серы

    26,6

    24,6

    24,6

    28,2

    41,9

    38,7

    43,6

    оксиды азота

    15,3

    16,7

    13,3

    15,2

    16,5

    14,9

    14,0

    оксид углерода

    18,8

    19,4

    20,5

    21,4

    22,0

    19,5

    19,8

    углеводороды

    0,1

    1,1

    1,4

    2,2

    1,9

    2,9

    4,2


    3.Циркулирующий кипящий слой «зеленая технология для тепловой электроэнергетики.

    3.1 Технология кипящего слоя

    Технология циркулирующего кипящего слоя (ЦКС) - инновационная технология сжигания твердого топлива в паровых котлах тепловых электростанций на принципе кипящего слоя с организацией циркуляции частиц топлива.

    Позволяет сжигать с высокой экономичностью топливо различного качества, включая угли, нефтяной кокс, торф, сланцы, биомассу и др., при относительно невысокой температуре, что существенно снижает выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.

    Кипящий слой – визуально подобен кипящей воде. Неоднократно возвращаясь в топку котла для лучшего выжига углерода, он образует циркулирующий кипящий слой. ЦКС применим для сжигания дроблёного угля (размер частиц примерно 6 мм), причем низкокалорийные высокозольные угли можно сжигать более экономично, чем с использованием традиционных технологий (пылеугольных), а также позволяет сжигать разные по составу угли и их смеси. В то же время технология сжигания топлива в циркулирующем кипящем слое дает дополнительные возможности для снижения вредных выбросов окислов серы и азота. Чтобы отделить горячие дымовые газы от материала слоя, дымовые газы проходят циклон, где они очищаются от материала слоя и идут далее по тракту котла, а материал слоя циклоном возвращается обратно в топку.

    Технология ЦКС позволяет добиться высоких экологических показателей без установки систем газоочистки.

    Это достигается за счет того, что из-за низкой температуры газов в зоне горения по всей высоте топки и в результате ступенчатого ввода воздуха значительно снижается образование оксидов азота.

    Кроме того, вместе с топливом в зону горения котла подаётся известняк, который связывает образующиеся оксиды серы.

    А в результате постоянной циркуляции частиц в котле достигается максимальный выжиг топлива и, таким образом, сокращается выброс вредных веществ в атмосферу.

    Возможно применение технологии ЦКС для процессов улавливания углекислого газа.

    Технология ЦКС позволяет сжигать с высокой экономичностью твердое топливо различного качества, включая угли, нефтяной кокс, торф, сланцы, биомассу, шламы и другие отходы угледобычи и углеобогащения.

    Возможно проектирование и сжигание разнородного топлива в одном котле.

    Позволяет диверсифицировать поставки топлива.

    Плюс упрощенная схема подготовки топлива (дробление).

    Эффективность сжигания, а также КПД и удельный расход топлива при использовании технологии ЦКС соответствуют современным требованиям: КПД энергоблока – более 42 %, удельный расход топлива – менее 300 г/кВтч.

    Еще одно преимущество технологии ЦКС - снижение стоимости строительства и компактные размеры котельной установки за счёт исключения систем серо- и азотоочистки.

    В энергетических установках технология сжигания твердых топлив в кипящем слое начала широко использоваться с середины 70-х годов под влиянием ужесточающихся норм на вредные выбросы. Развитие данной технологии, в большей степени, происходило зарубежом.

    В отечественной энергетике экспериментальные исследования, разработки и освоение технологии сжигания топлива в стационарном кипящем слое также были начаты в 70-х годах, на сегодняшний момент накоплен значительный опыт проектирования, реконструкции и внедрения котлов КС небольшой паропроизводительности от 4 до 25 т/ч (большая часть этих котлов создается путем реконструкции типовых слоевых котлов «Петрокотел». Одним из примеров применения данной технологии для котлоагрегатов малой мощности в Бурятии и Забайкальском крае, является Читинская ТЭЦ-2, котельные Петровск-Забайкальска и Улан-Удэнского авиационного завода.

    Но, все же, интерес к данной технологии имеет место быть. Не плохим примером может служить опыт сжигания муниципальных отходов на котле с ЦКС мощностью 20 МВт в г. Сунсвальд (Швеция). Теплота сгорания отходов составляла около 3000 ккал/кг при содержании хлора на сухую массу 0,7%. В топку подавался известняк с содержанием CaO 88%. Кроме того перед рукавным фильтром добавлялся Ca(OH)2 и в отдельных случаях активированный уголь (для связывания паров ртути). Было показано, что при мольном соотношении Ca/S в топке около 4 достигается связывание 90% HCl. В случае добавки Ca(OH)2 эффективность связывания превышает 95%.

    Исходя из вышеприведенного, можно заключить, что данный опыт использования технологии ЦКС для утилизации ряда сложных по составу отходов позволяет надеяться на положительный результат ее внедрения для совместного сжигания различных отходов и стоков с углем в ряде регионов России, в особенности на целлюлозно-бумажных комбинатах.

    Основной характерной особенностью технологии сжигания твердых топлив в кипящем слое является наличие значительного инертного материала в топке. При скорости газа, превышающей скорость минимального псевдоожижения, объем слоя увеличивается, образуются пузырьки. Этот режим соответствует пузырьковому кипящему слою. При дальнейшем росте скорости газа пузыри сливаются, частицы в надслоевом пространстве объединяются в группы с высокой концентрацией. Этот случай соответствует турбулентному кипящему слою. Если частицы улавливаются и возвращаются в слой, циркулируя по замкнутому контуру, то такой режим работы называется циркулирующим кипящим слоем. В этом случае не имеется четких границ между турбулентным слоем в нижнем части топки и расположенной выше разбавленной фазой. Особенностью режима ЦКС помимо собственно организации контура циркуляции считается тот факт, что скорость газа превышает скорость парения частиц слоя, т.е. практически все частицы могут быть вынесены из слоя. Однако в переходной зоне турбулентного слоя, а также в надслоевом пространстве вблизи стен существуют значительные возвратные токи, образующиеся за счет неравномерности скорости, соударения частиц, обмена энергией и образования агломератов частиц. Именно этот признак является решающим для отличия режимов ЦКС от других режимов псевдоожижения или движения частиц в потоке газа.

    Рассмотрим основные отличия процесса горения в КС от наиболее распространенных технологий сжигания. В пылеугольной топке горения происходит в результате окислительных реакций мелких (70% менее 200 мкм) частиц топлива, смешанных с воздухом и топочными газами. Объем факела является зоной наиболее высоких температур, которые достигают 2000 0С. При этом время пребывания частиц в топке полностью определяется временем движения газов.

    Размеры частиц топлива, предназначенного для сжигания в КС, варьируются в пределах от 6 до 35 мм. Поступающее топливо быстро перемешивается с материалом слоя, нагревается до температуры воспламенения и загорается. Благодаря длительному времени пребывания топлива и высокой интенсивности процессов тепломассообмена эффективность сжигания довольно велика, несмотря на значительно более низкую температуру процесса, чем в пылеугольной топке. В пузырьковом КС наблюдается незначительный вынос частиц из топки. Время пребывания крупных кусков велико, а мелких частиц примерно соответствует расчетному по скорости газа. В качестве наполнителя слоя применяют песок, известняк, который используется также для связывания оксидов серы, или собственную золу слоя.

    Сжигание в кипящем слое считается процессом, обеспечивающим низкий уровень выбросов. Одним из основных преимуществ является возможность эффективного улавливания диоксида серы SO2путем подачи в слой известняка. Условия в топке с кипящим слоем оказываются весьма подходящими для организации процесса абсорбции. Поэтому в кипящем слое сера улавливается гораздо эффективнее, чем при впрыскивании извести в топку с пылеугольным сжиганием. При сжигании топлив по этой технологии не происходит образование «термических» NOxиз азота воздуха (т.е. практически отсутствуют). Кроме того, уровень NOxснижается за счет ступенчатой подачи воздуха.

    Таким образом, основными преимуществами технологии ЦКС являются:

    • возможность эффективного сжигания низкокалорийных, высокозольных топлив, а также топлив с малым выходом летучих, которая определяется стабильной температурой в топке, низким содержанием углерода в слое, длительным временем пребывания коксозольного остатка в реакционной зоне;

    • возможность эффективного связывания серы путем относительно дешевого способа подачи известняка;

    • низкие выбросы оксидов азота (менее 200-300 мг/нм3) без использования специальных средств азотоочистки;

    • возможность сжигания топлив различного качества в одном и том же котле, упрощенная схема подготовки топлива, хорошие динамические характеристики, быстрый пуск из «горячего» состояния;

    • компактность котельной установки, связанная с отсутствием средств серо- и азотоочистки, что позволяет разместить котел с ЦКС в существующих котельных ячейках.


    Топки с кипящим слоем значительно снижают выход оксидов азота и серы, что дает возможность использовать их в качестве механизма снижения вредного воздействия объектов теплоэнергетики на окружающую среду. Массовое внедрение котлоагрегатов с КС и ЦКС в настоящее время актуально, особенно для Бурятии и Забайкальского края. Кроме того, регулирование выхода оксидов азота, серы и других вредных веществ необходимо. А достичь допустимых параметров по выбросам достаточно легко в топках с кипящим слоем.

    Сравнительные характеристики котла станционного до и после реконструкции приведены

    Таблица 4.4. Характеристики котла ТЭЦ-1

    Наименование параметра

    Значение

    До

    реконструкции

    После

    реконструкции

    Производительность, т/ч

    35

    42

    Давление пара, МПа

    3,8

    3,8

    Температура пара, °С

    440

    440

    Температура питательной воды, °С

    105

    105

    Потери тепла с механическим

    недожогом, %

    4,5

    2,5

    КПД котла брутто, %

    72

    86

    Диапазон регулирования нагрузки, %

    40-100

    52-100

    Избыток воздуха за топкой

    1,4

    1,3

    Температура уходящих газов, °С

    175

    180

    Концентрация СО (не более), мг/м3

    4000

    100

    Концентрация NOX (не более), мг/м3

    450

    200


    Таблица 4.7 Характеристика котлоагрегатов на ТЭЦ-1

    Наименование (тип, марка)

    Рабочие параметры

    D, т/ч

    Q, Гкал/ч

    P, Кгс/см2

    T, С

    БКЗ-75-39

    75

    48,6

    39

    440

    БКЗ-75-39

    75

    48,6

    39

    440

    БКЗ-75-39

    75

    48,6

    39

    440

    БКЗ-220-100Ф

    220

    134,6

    100

    540

    БКЗ-220-100Ф

    220

    134,6

    100

    540

    БКЗ-220-100Ф

    220

    134,6

    100

    540

    БКЗ-220-100Ф

    220

    134,6

    100

    540

    КВГМ-100 (водогрейный)




    100







    КВГМ-100 (водогрейный)




    100









    3.2 Оценка эффективности предлагаемых мероприятий


    Применение эффективного оборудования по улавливанию вредных выбросов, а также использование экологически чистой технологии сжигания угля относится к внедрению природоохранных мероприятий, приводящих к улучшению или сохранению качества окружающей среды, и, следовательно – к уменьшению ущерба здоровью людей.

    Наиболее существенное влияние на здоровье городского населения оказывают высокие концентрации взвешенных веществ, оксидов азота и серы, бенз(а)пирена, оксида углерода и т.д., которые являются побочными продуктами деятельности предприятий ТЭЦ.

    Поэтому использование более эффективных технологий сжигания органического топлива, для уменьшения вредного воздействия на окружающую среду, является оптимальным методом решения проблемы.

    Технология кипящего слоя позволяет эффективно связывать оксиды серы и достигать меньших концентраций оксидов азота без применения каких-либо специальных мероприятий. Кроме того, данная технология по сравнению со слоевой топкой обеспечивает значительно меньший процент недожога и соответственно меньший выброс сажи. Вследствие этого значительно уменьшается масса выбросов вредных веществ.

    При сжигании топлива в циркулирующем кипящим слое КПД котлов ниже пылеугольных и составляет соответственно 89-91% и 91-93%, кроме того расходы электроэнергии на собственные нужды для котлов ЦКС также больше. Но, в котлах ЦКС можно применять более дешевое низкосортное топливо, при этом не требуется система пылеприготовления, а только дробильная установка. Для подавления выбросов вредных газов, таких как окислы серы можно применять добавки в виде известняка и цеолита. Также выбросы оксидов азота значительно меньше, чем при пылеугольном сжигании. Капитальные вложения при пылеугольном сжигании значительно выше, при прочих равных условиях, чем у котлов с ЦКС, но эксплуатационные расходы будут выше при циркулирующем кипящем слое. Однако, следует отметить, что при факельном сжигании топлив с низким выходом летучих, высокозольных и высоковлажных, с изменяющимися характеристиками приходится применять подсветку мазутом, расход которого в среднем может составлять до 15 % расхода угля. В этих условиях топливная составляющая удельных затрат на выработку электроэнергии на котлах ЦКС будет значительно ниже, чем на традиционных пылеугольных котлах

    Заключение

    В ходе анализа эффективности применения технологии ЦКС было установлено, что данная технология позволяет не только сжигать низкокалорийные и высокозольные топлива и получать низкие выбросы оксидов азота и серы, а также имеет хорошую тенденцию в развитии. Так, за последние 10-20 лет энергоблоки с ЦКС достигли типовых размеров традиционных факельных энергоблоков и сделались серьезным конкурентом на энергетическом рынке. Постоянное усовершенствование технологии ЦКС повышает их надежность и экономичность, расширяет технические возможности по маневренности.

    Анализ эффективности применения технологии кипящего слоя показал не только возможность сжигать широкий спектр топлива и получать низкие выбросы оксидов азота и серы, но и хорошую тенденцию развития. Постоянное усовершенствование повышает их надежность и экономичность, расширяет технические возможности по маневренности. Модернизация угольных котельных малой мощности по технологии кипящего слоя может стать одним из кардинальных направлений повышения эффективности теплоснабжения с использованием тощих, низкокалорийных, высокозольных углей.




    Литература


    1. Абрамов А.И., Елизаров Д.П., Ремезов А.Н. Повышение экологической безопасности тепловых электростанций. М.: Издательство МЭИ, 2001. – 378 с.

    2. Ананенков А.Г. Эколого-экономическое управление охраны окружающей среды. – М.: Недра, 2003. - 299 с.

    3. Аничков С.Н., Гаврилов А.Ф. Расчет содержания бенз(а)пирена в продуктах сгорания котлов ТЭС // Теплоэнергетика, 1988. №7. С. 72-73.

    4. Арсеньев Г.В., Белоусов В.П., Дранченко А.А. Тепловое оборудование и тепловые сети. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 400 с.

    5. Афонина Н.И., Еланов В.Д. Климат Улан-Удэ. – Л.: Гидрометеоиздат., 1988. – 240 с.

    6. Баскаков А.И., Берг Б.В., Шихов В.Н. Исследование сжигания твердого топлива и улавливания окислов азота в низкотемпературном кипящем слое. – Минск: ИТМО АН БССР, 1980. – 129 с.

    7. Баскаков А.П., Мацнев В.В., Распопов И.В. Котлы и топки с кипящим слоем. – М.: Энергоатомиздат, 1996. – 352 с.

    8. Баскаков А.П., Садилов П.В., Звягин С.В. Исследование подвода вторичного воздуха в кипящий слой с помощью коробов // Газовая промышленность, 1974. – № 12. – С. 44-47.

    9. Беляев Л.А. Сжигание высокозольных высокосернистых углей в кипящем слое. М.: Издание Центрального правления научно-технического горного общества, 1964. – 64 с.

    10. Бейбуз В.Ф., Гладышев Г.П., Зицерман В.Ю. и др. Образование бенз(а)пирена в котельных установках. Экологические проблемы малой энергетики // Препринт ИВТАН,1997. №3. – 62 с.

    11. Кубин М. Сжигание твердого топлива в кипящем слое. М.: Энергоатомиздат, 1991. – 144 с.

    12. Мадеева Е.В., Дамбиев Ц.Ц., Тыскинеева И.Е. Характеристика состояния атмосферного воздуха города Улан-Удэ // Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции, 2015 С.31-33.

    13. Пузырев Е.М., Стропус В.В., Сидоров A.M., Ильин Ю.М. Реконструкция котлов для сжигания угля в циркулирующем слое. Теплоэнергетика, 1993. – № 9. – С. 14-16.

    14. Расчеты аппаратов кипящего слоя: Справочник. Под ред. И.П. Мухленова, Б.С. Сажина, В.Ф. Фролова. Л.: Химия, 1986. – 352 с.

    15. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. Л.: Наука. 1988.


    написать администратору сайта