ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 566

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Мазмұны

Күкірт тотықтарының пайда болуы және олардың көздері

Жылу электр станцияларының түтін газдарындағы күкірт оксидтерінің қасиеттері

Күкірт оксидінің пайда болу шарты

2 Күкірт қосылыстарыңың қоршаған ортаға әсері

Атмосфераны қорғау

ЖЭС-ның технологиялық құрылымы

Түтін газдарын күкірт оксидтерінен тазарту әдістері

Жылу электр станцияларының қоршаған ортаға әсерін төмендететін шаралар.

Күкірт оксиді шығарындыларының төмендеуін жалпы бағалау

Газсыздандыру әдістерінің жіктелуі

Натрий және аммоний тұздарының ерітінділерін қолдануға негізделген әдістер

Күкірт оксидтерінен түтін газдардың тазарту әдістері

Электр станциясында күкірт оксидтерін жинау әдістері

Ылғал әдісі

Аммиак-сульфат технологиясы келесімен қызықты:

Озон әдісі

Батарея циклондары

Мата сүзгілері

Батарея эмульгаторы

Көмір электрстанцияларындағы күкірт диоксидының шығындыларын азайту

Түтін газдарын қатты және улы элементтерден дымқылды тазарту әдісі Бұл әдіс түтін газдарын қатты, сұйық және улы газ тәрізді элементтерден дымқыл тазарту технологиясына қатысты және оны жылу энергиясында, металлургияда, өндірістік қазандықтарда қолдануға болады.Қазіргі уақытта түтін газдарын дымқыл тазартудың екі бағыты белгілі: вентури түтіктерін скрубберлермен және эмульгаторлар көмегімен. Белгілі техникалық шешімдердің жалпы жетіспеушілігі - түтін газдарын көп компонентті тазарту үшін технологиялық процестің негізгі параметрлерін біріктіретін сызба жоқтығы, атап айтқанда механикалық қоспалар, күкірт оксиді, азот, көміртегі оксиді.Осы өнертабыстың техникалық сипатына жақын бұл газ тәріздес шығарындылардан улы заттарды жинау әдісі болып табылады (РФ патенті № 200875, 02.28.1994 ж.). Күлмен өңдеудің жоғары деңгейінде прототиптің бірнеше кемшіліктері бар: газды күкірт, азот, көміртек оксидтерінен тазарту мүмкіндігі жоқ; арнайы шайырлармен сіңдірілген базальт жіптерінен эмульгативті түтіктер-саптамаларды шығару қиындығы; тұрақты жууды қажет ететін саптамалық құбырлардың тұнбасы.Жұмыстың мақсаты - қауіпсіздікті және пайдалану сенімділігін сақтай отырып, түтін газдарын күлден, күкірт оксидтерінен, азоттан, көміртектен дымқыл тазарту.Бұл мақсатқа түтін газдарын қатты және уытты элементтерден дымқыл тазарту әдісі арқылы қол жеткізіледі, онда шығарылған түтін газдарының шығыны әр түтікте орналасқан түтін бұрылыстары бар құбырлардың кассета жиынтығы түрінде шығарылатын эмульгатор арқылы және құбырдың қабырғасына су беру жүйесімен, Өнертабысқа сәйкес, эмульгаторлар тазартқыш қатарда, біреуі күлді тазарту үшін, біреуі күкірт оксидін, азотты және көміртегі диоксидін сіңіруге арналған, онда эмульгаторлар жиынтық түрінде жасалады. судың нақты шығыны 0,25-0,50 л/м3 болғанда 8-10 м/с диапазонында газдың шығыс жылдамдығы бойынша ұзындығы мен диаметрі 10-15 қатынасы бар тозуға төзімді титан қорытпаларының ашық құбырлары.29-суретте әмбебап эмульгаторды (ЕМУ) қолдана отырып, түтін газдарын тазартудың ұсынылған әдісін іске асырудың сызбасы көрсетілген, оның принципі айналмалы және суармалы газ ағынында масса алмасу технологиясына негізделген. 29 Сурет. ЭМУ негізінде өнеркәсіптік пайдаланылған газдарды көп компонентті тазарту схемасыСоңғы он жыл ішінде жылу электр станцияларында және мемлекеттік орталық электр станцияларында түтік эмульгаторларын пайдалану тәжірибесі күлді тазартуда өз уәделерін көрсетті (99,6% дейін), онда композитті шыны талшықтар мен керамикалық материалдардан жасалған құбырлар, сондай-ақ ВТ1-0 титан қорытпасы қолданылған дәнекерленген құбырлар пайдаланылды. Мысалы, Донецк облысындағы Мироновская ЖЭС, Серовская ЖЭС, Нижне-Туринская ЖЭС, Екатеринбург облысындағы Верхнетагиль ЖЭС, Қарағанды ЖЭО-3, Алматы ЖЭО-1.Қазандықтар үшін отын - Донецк, Челябинск, Қарағанды, Кузнецк көмірлері, күкірт мөлшері 3,5% дейін.Эмульгаторлардың коммерциялық жұмысы бірқатар кемшіліктерді анықтады: құбырлы элементтердің үлкен тозуы, дәнекерленген титан құбырлары жағдайында олардың температура мен дірілге байланысты бұзылуы; композиттік және керамикалық материалдардан жасалған құбырлар үшін - күл тұнбасы. Осы техникалық кемшіліктерді шешу үшін эмульгаторларда титанның тозуға төзімді маркаларынан жасалған жіксізқұбырларды пайдалану ұсынылады. Титанның белгілі бір маркасын таңдау оның беріктігімен, тозуға төзімділігімен және сонымен бірге жоғары пластикалық қасиеттерімен анықталады. Эмульгаторда түтін ағымы мен температура өрісінің жылдамдық режимінің біркелкі болмауынан құбырлар циклдік жүктемелерге ұшырайды. Титан қорытпаларының кең спектрі отандық өнеркәсіпте дамыған. Мысалы, титан қорытпалары - ВТ1-00, ВТ1-0, ПТ1M химиялық және медициналық салалардың қажеттіліктері үшін қолданылады, авиацияда - OT4, ВТ5, ВТ6, ВT8, кеме жасау саласында - ПT1M, ПT7M, ПT3В, ВT3-1, ВT14, аэроғарышта - ВT9, ВT20, ВT22. Барлықосы қорытпалар беріктікте де, пайдалану сенімділігінде де өзіндік сипаттамаларға ие. Қорытпалардың бірінші тобының созылу күші 5520 МПа- дан аз, бірақ жоғары икемділік - салыстырмалы созылу кемінде 25% тең. Қорытпалардың соңғы тобының беріктігі 1100 МПа-дан асады, бірақ төмен икемділік 10% -дан аспайды. Сонымен бірге, ол балқыту кезінде едәуір қымбат болып кедеді.Құбырларды келесі қорытпалы эмульгаторларда қолдану өте орынды (ПT7M, ВT6, ПT3В), мұнда олардың беріктігі 730 МПа-дан, икемділігі 15% - дан төмен емес. Бұл қорытпалардың барлық түрлері 2,5-6,5% алюминиймен қорытылған, бұл қорытпалардың беріктігін арттырып қана қоймай, сонымен қатар бетінің қаттылығын да береді.Эмульгаторларда дәл титан құбырларын қолдану қажеттілігі материалдың қасиеттеріне негізделген көптеген себептермен түсіндіріледі: агрессивті ортаға коррозияға төзімділік, тозуға төзімділік, төмен ауырлық күші. Бұл біздің процессіміз үшін өте маңызды - титан құбырларының бетінде күл қалмайды, сәйкесінше құбырлардың бітеліп қалуы мүмкін.Эмульгаторларда дәл титан құбырларын қолдану қажеттілігі материалдың қасиеттеріне негізделген көптеген себептермен түсіндіріледі: агрессивті ортаға коррозияға төзімділік, тозуға төзімділік, төмен ауырлық күші. Бұл біздің процессіміз үшін өте маңызды - титан құбырларының бетінде күл қалмайды, сәйкесінше құбырлардың бітеліп қалуы мүмкін.Эмульгаторда қарастырылатын процестің көп факторлы сипатын ескере отырып: түтін газының өткізгіштік қабілеттілігі, газ шығыны, оның температурасы, ішкі диаметрі мен құбырдың биіктігі, гидравликалық кедергі, суару сұйықтығының шығыны, тазарту тиімділігі және т.б., оның ішінде конструкторлық және технологиялық ерекшеліктері, мұнда Технологиялық процестің үш негізгі параметрлері таңдалды: 1,5-2,0 мм бекітілген құбырдың қабырғалары бар 10-15 тігіссіз титан құбырының ұзындығы мен сыртқы диаметрінің қатынасы; газ шығыны 8-10 м/с, судың нақты шығыны 0,25-0,50 л /м3.Эмульгатордағы құбырдың ұзындығы мен диаметрі эмульгатордың өткізгіштік қабілеттілігін есептеу, минималды шашыратумен тұрақты режимнің шекарасын анықтау, сонымен қатар құрылымның металл шығыны мен экономикалық орындылығы негізінде есептелді.Газ ағынының жылдамдығын 8-10 м/с аралығында, судың нақты шығыны 0,25-0,50 л/м3 болатын реттеу, көптеген тәжірибелерден алынған және тәжірибеден расталған. Мысалы, бүріккіш саз 10 м/с жылдамдықпен күрт өседі (кейде). Ағынның төмендеуі жүйеде судың азаюына әкеледі, жылдамдықтың жоғарылауы судың көбеюіне әкеледі. Мұнда таңдалған эмульгатордың жұмыс режимі тиімділік пен гидравликалық қысым тұрғысынан оңтайлы.Эмульгатордың сонымен қатар оларды түтін газын тазарту жүйесіне сериялы түрде енгізе отырып, масса беру қондырғысы ретінде жұмыс істейтінін ескере отырып, біз келесі технологияны аламыз: түтін шығаратын газдар тазарту жүйесінің бірінші тізбегіне - ЕМУ-I кіреді, мұнда күл тазартылады - механикалық қоспалардың газ ағынынан сулы суспензияға өтуінің жаппай ауысу процесі (30-суретті қараңыз); 30 Сурет. Күлді тазарту сызбасы газ ағыны, одан механикалық ерімейтін қоспаларды алып тастағаннан кейін, ағым температурасының орташа 45°C төмендеуімен ЕМУС-II екінші тазарту тізбегіне бағыттаушы түтікті қалдырады; ЕМУС-II екінші тізбегінде газ ағыны күкірт және азот иондарына ыдыраудың жоғары дәрежесі бар реагент ерітіндісімен суарылады. Бұл әдіс тазарту процесінің химиясына және дезульфация мен денитрификацияның химиялық реакцияларының соңғы өнімдеріне негізделген. ЕМУС-II негізінде бірлескен дезульфация мен денитрификацияның функционалдық диаграммасы 31- суретте көрсетілген; ЕМУГ-II үшінші тізбегінде газдың шығуы реактивті аймақта СО2 байланыстыру және көміртегі диоксидін газ тәріздес күйден сұйық фазаға көшіру үшін реагентпен суарылады (32-суретті қараңыз). 31 Сурет. ЭМУ-ІІ негізіндегі күкірттендіру функционалды диаграммасы.Нақты қосымшаның мысалы.Жалпы өлшемдері бойынша эмульгатордың касетасын қарастырамыз: ұзындығы - ені - биіктігі, сәйкесінше 2200×2200×1500 мм берілген (33 суретті қараңыз). Тіксіз құбырлардың мөлшері: сыртқы диаметрі - қалыңдығы - сәйкесінше ұзындығы 108×1,5×1100 мм, материал - ПT7M титан қоспасы. Касетадағы құбырлардың жалпы саны - 144 дана. Ұзындықтың диаметрге қатынасы 10,18 тең. Бір құбырдың салмағы 2,5 кг. Газ шығыны 9 м/с, + 180°C температурада. Суарылатын сұйықтықтың шығыны 0,3 л/м3, гидравликалық кедергісі 55 мм су. Өнер түтін газының өткізу қабілеттілігі

ЖЭО-дағы қоқыс суының таралуы арқылы күкірт қышқылының эмиссиясын азайту

Қолданылған әдебиеттер тізімі



26 Сурет Екінші буынды батарея эмульгаторы
Эмульсияны бастаушылар (бұрылғыштар) титаннан жасалған (27- сурет), ал айналмалы тамшыжинақтаушылар - титаннан немесе химиялық абразияға төзімді материалдан, мысалы, фаолиттен жасалған.

Тамшыны жинақтаушыладың жаңа дизайны (өздігінен жууға арналған сұйықтық тамшысын жинағыш) әзірленді, нәтижесінде тамшы жинақтаушыда күлдің түсуі және бүріккіш саптаманың пайда болуы алынып тасталды (28-сурет). Суару жүйесі суару цистернасынан және суару тесіктерінің диаметрі 4...8-ден 15...25 мм-ге дейін өсетін құбырлардан тұрады. Жоғарыда айтылғандар құбырда олардың бітеліп қалуы мен күлдің кетуіне жол берілмейді.



27 Сурет 28 Сурет


  • саптаманың өнімділігін арттыру арқылы элементтердің (саптамалардың) санын, материал шығынын, кассеталардың өлшемдері мен құнын төмендету

  • титан мен коррозияға төзімді материалдарды пайдалану нәтижесінде коррозиялық және эрозиялық орталарда үздіксіз сенімді жұмыс.Сонымен бірге титанның тозуы 10-12 есе азаяды және сәйкесінше қызмет мерзімі жарылыс эмульгаторымен салыстырғанда абразивті күлі бар скапула құрамындағы түтін газдарының жылдамдығын 24 м/с-тен 12 м/с-қа дейін төмендетуге байланысты жоғарылайды.

  • құрылғының құны құрылыстың тиімділігіне байланысты азайтылды.

  • қолданыстағы түтін шығарғыштарды қайта құру немесе ауыстыру қажет емес, өз қажеттіліктері үшін энергия үнемдеуге қол жеткізіледі. Шығару желдеткішінің алдында газды жылыту әдетте талап етілмейді.


Шаңды және газды ұстайтын құрылғыларды пайдалану тәжірибесі көрсеткендей, Шығыс Қазақстан облысындағы жылу электр станциялары мен қазандықтардың перспективті құрылғылары екінші буынның батарея эмульгаторлары болып табылады, олардың жұмыс принципі төменде сипатталған.

Тангенциалды кіріс арқылы шаңды түтінді газдар айналмалы түрде эмульгатордың бастамашысы астындағы скруббердің түбіне енеді, онда олар жасушалардың пышақтарында қарқынды түрде бұралған. Айналмалы газ ағыны эмульгатордың жоғарғы жағына бағытталған. Суару суы әр ұяшыққа диаметрі 15...25 мм болатын тарататын шүмектер арқылы беріледі. Су scapular аппаратынан шығатын айналмалы газ ағынымен әрекеттескен кезде, көбік айналатын қабат пайда болады, ол пышақтардың үстіне жиналады. Қабаттың айналуы оның турбулизациясына ықпал етеді, интеракциональды байланыс бетін жоғарылатады. Центрден тепкіш күштердің әсерінен айналатын көбік қабатындағы қысымның жоғарылауы көбіктің кішкентай көпіршіктерінің болуын тудырады, бұл фазалардың жанасу бетін және жылу мен масса алмасу процесінің қарқынын едәуір арттырады, бұл сонымен бірге газ-сұйықтың қарама-қарсы қозғалысына ықпал етеді.

Стационарлы режимге жеткенде, газ тәрізді контрагент пайда болады және тартылған күл бар пульпа ауырлық күші әсерінен скраббердің конустық түбіне, гидравликалық тығыздағыш арқылы күл үйіндісіне шығарылады.

Эмульсия қабатын жуғаннан кейін, түтін газдары бұралағыштың үстіндегі көлемде айналады, түзеткіш арқылы өтеді, онда газ ағыны бойлық бағытта жүреді. Эмульсия қабатының жоғарғы шекарасында көпіршіктердің құлауы нәтижесінде пайда болатын және одан кететін целлюлоза тамшылары

скраббер қабырғасында центрифугалды күштермен экспандердің жоғарғы бөлігіне бөлінеді. Айналмалы көбік қабатындағы сұйық пен газ арасындағы жылу мен масса алмасудың жоғары деңгейіне байланысты күл бөлшектері мен күкірт оксиді жоғары тиімділікке ие болады. Шаң мен тамшылардан тазартылған газдар скрубберден шығатын түтінге шығарылады

Екінші буын батареялары эмульгаторларының артықшылығы:

  • екінші буын эмульгаторлары күлді өңдеу деңгейіне 99% -дан астам қол жеткізе алады, бұл басқа қолданыстағы күлді жинаушыларға қарағанда 1- 1,5% жоғары. Бұл атмосфераға шығарылатын бөлшектер мен күкірт диоксиді шығарындыларын 2-3 есе азайтуға мүмкіндік береді. Аппараттың аэродинамикалық кедергісі шамамен 120 мм су. Өнер және тазартылатын газдың бір текше метріне 0,2^0,22 л/м3. Суару үшін күл үйіндісінен тазартылған су пайдаланылады.

  • ішкі компоненттерге арналған титан қорытпаларын қолданудың сенімділігі.

  • оңай орнату (қолданыстағы корпустарда блоктармен құрастыру).

  • күкірт оксидтерін басу арнайы реагенттер енгізбестен көмірдің күкірті мен судың сілтілігіне байланысты 5 ... 15% құрайды.

  • осы кезден бастап қолданудың қарапайымдылығы дәл баптауды және реттеуді қажет ететін арнайы сорғылар, саптамалар немесе саптамалар қажет емес.

  • тамшы жинаұтаушының дизайны шашыраған шуды жояды.

  • екінші буынның батареялық эмульгаторларының жұмыс уақыты қазандық агрегатының жұмыс кезеңіне сәйкес келеді, яғни. қазандықтың тиімділігін төмендету қарастырылмаған.

  • күл тазарту дәрежесінің 99,7% -дан астам ұлғаюы қалған саңылаулардағы газ жылдамдығының артуына себеп болатын саңылаулардың бір бөлігін қосу нәтижесінде мүмкін болады. Бұл аэродинамикалық кедергінің көлемінің жоғарылауына әкеледі, бірақ әдетте бұл үшін жиналған қор жеткілікті.



      1. 1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   24

Көмір электрстанцияларындағы күкірт диоксидының шығындыларын азайту



Түтін газдарында күкірт отынын жағу кезінде барлық күкірт SO2 күкірт ангидридіне, ал күкірт ангидридіне тек 1% тотықтырылады. Ауада күкірт оксидтерінің адам денсаулығына және қоршаған ортаға жағымсыз әсер ету мәселесі ұзақ уақыт ұлттық шекарадан өтті және әлемнің индустриалды дамыған елдерінде үнемі назарда тұр. Атмосфералық су буымен күкірт оксидтерін гидратациялау кезінде пайда болған тропосфералық аэрозоль планетаның жылу балансына және, демек, жаһандық климатқа айтарлықтай әсер ете алатындығы анықталды. Ластану

көздерінен алыс қашықтықта атмосферада тасымалданатын күкірт оксидтерінің шығарындылары үлкен қызығушылық тудырады. Ерекше күтімнің тақырыбы «қышқыл жаңбыр» болды [4, 9].

«Астана Энергия» АҚ шығарылымның маңыздылығын жақсы түсінеді және кәсіпорындардың табиғи ортаға теріс әсерін азайта отырып, осы бағыттағы жұмыстарды әдейі жүргізеді.

Жылу электр станцияларында электр энергиясын өндіруді ұлғайту және оның тиімділігін арттыру бағдарламасын Киото хаттамасына сәйкес шығарындылардың азаюының бірінші кезеңі туралы есеп беруді және халықаралық стандарттарға сәйкес қалдықтарды басқару саласындағы халықаралық ынтымақтастықты жүзеге асыруды күтіп тұрған кездегі экологиялық проблемалардан бөлек қарастыруға болмайды.

Экологиялық нормалардың күшеюі өнеркәсіптік кәсіпорындардың тазарту құрылыстарына, соның ішінде қатты отынды жағатын жылу электр
станцияларының күл жинау жүйелеріне қойылатын талаптарды арттырды. Әлемдегі ең үлкен экологиялық проблемалардың бірін - жылу электр станцияларының көмірмен жұмыс істейтін қазандықтарынан және әр түрлі өндірістердің технологиялық пештерінен шыққан күлді және шаңды шығаруды азайтуды «ылғалды» күлді (шаңды) жинаудың түбегейлі жаңа жүйесінде жоғары тиімділікпен шешуге болады- бұл II буын эмульгаторлары. Бұл эмульгаторлардың жұмыс істеу принципі барлық эмульгаторлармен бірдей (яғни, бірінші буынды және айналмалы) - жоғары тиімді жылу мен массалар пышақтарға құйылған түтін газдарының өсіп келе жатқан ағындары мен құйынды эмульсия қабатын қалыптастырумен қамтамасыз етілетін қарсы сұйықтық, түтін газдары тиімді тазартылады (фазалық инверсия режимі).

Екінші буын эмульгаторларының түбегейлі жаңа дизайны бірінші буынның екі эмульгаторларына қатысты сенімділікті анықтайды (элементтердің бітеліп қалмауы, бұзылмайтын дизайн, шашыратқыштың толық болмауы); сақиналы эмульгаторлар (титан тозуының қысқаруы, сәйкесінше қызмет ету мерзімін ұлғайту) пышақ аппараттарындағы абразивті түтін газдарының жылдамдығын екі есе төмендетуге байланысты (сақиналы эмульгатордағы 24 м/с орнына 12 м/с). Алайда бұл аппарат скруббермен салыстырғанда күкірт оксидінің түсу дәрежесін арттырмайды.

Оқу құралында БКЗ-420-140 энергетикалық қазандықтардың ағынды сілтілі тазартылған суын және тұзды құрамы жоғары ағынды суларды екінші буынды аккумулятор эмульгаторларындағы су тазарту қондырғысының бейтараптандырғыш резервуарларынан күкірт оксидтерінен тазарту дәрежесін жоғарылату мүмкіндігі қарастырылады. Қазіргі уақытта ағынды сулар күлді шығару жүйесіне