ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 541

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


Отын шаруашылығы жукті қабылдау – түсіру құрылғысын, көліктік механизмдерді, отын қоймалары (қатты және сұйық отын), отынды алдын ала дайындауға арналған қондырғыларын (ұсақтау қондырғыларын) қамтиды. Мазуттық шаруашылық құрамына, сонымен қатар сорғылар мен жылытқыштар кіреді, яғни сұйытылған және газдық отын бу генераторларының пештер камерасына құбырлар арқылы жіберіледі.

Қатты отынды дайындау, әдетте бу генераторларынын (жеке шаңды дайындау) жанында тікелей орналастырылатын шаң типтес отын дайындау қондырғысында майдалау және кептіру болып табылады; ал кейбір жағдайларда шаң типтес отын дайындау қондырғысы орталық шаң типтес отын дайындау зауытында жүзеге асырылады. Газ отынын дайындау бу генераторының жану камерасына кірмес бұрын газ қысымының төмендеуімен реттелуімен жүзеге асырылады.

Жылу электр станцияларының құрылымы ( 4-суретке қараңыз.)



4 Сурет. Электр станциясының принципиалды технологиялық сұлбасы
ТХ – отын шаруашылығы; ПТ – отынды дайындау; ПГ- бугенераторы; ТД- жылуқозғалтқышы(бу турбинасы); ЭГ-электр генераторы; ЗУ-түтін аулағыш; ДС- түтін тозаңдатқышы; ДТр- түтін турбинасы; ДВ- үрлеу желдеткіші; ТДУ- тартып-үрлеу құрылғысы; ШЗУ- шлак күлді шығару; Ш- шлак; З- күл; К- конденсатор; НОВ- салқындатқыш су сорғышы (циркуляциялық сорғы); ТВ- техникалық сумен қамтамасыз ету; ПНД және ПВД- төмен және жоғары қысымдағы регенеративті жылытқыштар; КН және ПН- конденсаторлық және қоректендіргіш сорғылары; ТП- жылуды тұтынушы; НОК- конденсатты қайтару сорғысы; ВО- су тазалау; Q0 - станция үшін отын шығыны; Д0 - турбинаға кететін бу шығыны; ДПГ -бугенераторының бу жүктемесі, ∆Д0 -
көліктегі бу шығыны, ДТ - сыртқы тұтынушыларға кететін бу шығыны; ДК - турбина конденсаторына кететін будың шығыны; ДД.В - қосымша су шығыны; Э-электр энергиясын өндіру; Э0-электр энергиясын шығару; ЭС.Н. - электр энергиясынын меншікті шығыны ; QТ -сыртқы тұтынушыға жылуды шығару; QК - салқындатылатын суда жылудын жоғалуы;

Отын жануының өнімі - түтін газдары түтін сорғышпен сорылады және түтіндік құбыр арқылы атмосфераға шығарылады. Қатты отынның жанбайтын бөлігі пеште шлак түрінде түседі, ал кул сиякты шағын бөлшектері («ұшатын» күлі) айтарлықтай түтін газдарымен шығарылады. Атмосфераны ұшқын күлден босатудан қорғау үшін түтінсорғыш (оларды тозудан қорғау үшін) алдынан күлжинаушы орнатылады. Шлак және күл әдетте электр станциясының аумағынан гидравликалық түрде күл қоқыстарына дейін жеткізіледі. Жану үшін қажетті ауа оттық камерасына

үрлеу желтелкішімен жеткізіледі. Түтін сорғыш, түтіндік құбыр, үрлеу желдеткіші электрстанцияның тарту-үрлеу қондырғысын құрайды.

Мазутты және газды жағу кезінде күл жинаушы қажет емес. Бұл жағдайда бугенераторлар артық қысымы бар оттық камерасына «үрлеу» қызметін атқарады. Үрлеу желдеткіштер шамамен 0,01 МПа артық қысым жасайтын газүрлегіштермен ауыстырылады, яғни бұл жағдайда түтін сорғыштары талап етілмейді.

Жоғарыда аталған жылулық шаруашылықтарының аумақтары, яғни отын шаруашылығынан бастап түтіндік құбырына дейін, бугенератордың оттық камерасын, оның газ құбырларын және сыртқы ауагаз құбырларын қоса алғанда, жылу электр станциясының отын-газ және ауа құбырының технологиялық бөлімшелерінің бірі болып табылады. Бу турбиналы электр

станциясының екінші маңызды технологиялық жолы - оның бусулы трассасы

  • бу генераторының бу-су бөлігін қамтиды, яғни оларға: конденсациялау қондырғысы, конденсатор және конденсаттық сорғы;салқындатқыш су сорғыларымен техникалық сумен қамтамасыз ету жүйесі; су дайындау және қоректік қондырғылар, соның ішінде суды тазарту, жоғары және төмен қысымды жылытқыштар, қоректендіргіш сорғылар, сондай-ақ бу және су құбырлары жатады. Жылыту қозғалтқышы негізінен бу турбинасы болып табылады.

Отын мен газауа ағынының жүйесіндегі отынның химиялық байланыстағы энергиясы оттық камерасында отынның жануы кезінде, бу генераторының металл қабырғалары арқылы бөлінетін радиация мен конвекция арқылы берілетін және судың буға айналуы кезінде жылу энергиясы түрінде бөлінеді. Будың жылулық энергиясы турбинада, турбинаның роторына берілетін ағынның кинетикалық энергиясына айналады. Электр генераторымен бір валда жалғанған турбинаның роторының айналуынан туындайтын механикалық энергия электр тұтынушыға өз шығынды шегергеннен кейін алынатын электр тоғының энергиясына айналады.

Турбинада қызметін атқарып болған жұмысшы дене, яғни жылуды (сулы бу, газ) жылулық тұтынушының сыртқы қажеттіліктері үшін қолдануға болады. Тұтынушыға берілетін бу конденсаты кері конденсат сорғысы арқылы ЖЭО-ға қайта беріледі.


    1. Жылу электр станцияларының қоршаған ортаға әсер ету сұлбасы.


Органикалық отынының әртүрлі түрлерімен қазіргі заманғы ЖЭО-ның
принципиалды шешімдері мынадай негізгі алғы шарттарды: бастапқы бу параметрлері жоғары, қуаттылығы 300, 500, 800 және 1200 Мвт бірдей блоктарды қолданылады, қоректендіргіш суын регенеративті дамыған жүйеде қыздыруы бар бірвалды турбоагрегаты мен конструктивті шешімі мен негізгі элементтерінің унификация сүлбесінің жоғары дәрежесін

қамтиды Бу конденсациясынан қоршаған ортаға шығарылатын жылу, дәл немесе айналмалы сумен жабдықталған бу турбинасының қондырғыларының конденсаторларында жүзеге асыралады. Қатты отындағы ЖЭС-да шаң типтес отын дайындайтын цех, күл және масса шығарғыш аумақтар болып келеді.

Қарапайым процесстерді ескере отырып, ЖЭС-да отынды жағу кезінде пайда болатын жылулық энергияның механикалық жұмысқа, содан кейін электр энергиясына айналуынын қоршаған ортаға әсер етуінің типтік схемасы 5- суретте келтірілген.




5 Сурет. ЖЭС-ның қоршаған ортамен әсерлесу сұлбасы
Бағыт көрсеткіштері ЖЭС-ның энергетикалық қондырғыларының атмосфера, гидро және литосферамен өзара әрекеттесуінің негізгі сипаттамаларының бағыттарын көрсетеді. Қазба отындары қазып алынып, байыту және өңдеуден кейін бу генераторының пешіне жіберіледі. Отынның жануын қамтамасыз ету үшін ауа жеткізіледі. Алынған жану өнімдері жылуының негізгі бөлігін энергетикалық қондырғының жүмысшы денесіне береді, ал қалған бір бөлігін қоршаған ортаға таралып кетеді, ал кейбірі жану өнімдерімен түтін құбыры арқылы атмосфераға кетеді. Отынның бастапқы құрамына байланысты, атмосфераға шығарылатын жану өнімдері азот тотықтары (NOx), көміртек оксидтері (COx), күкірт оксидтері (SOx), көмірсутектер, қатты, сұйық және газ тәрізді күйлердегі су буы және басқа
заттардан тұрады. Жанып кеткен отыннан алынып тасталған күл мен шлак литосфераның бетіндегі күл-шлак үймелерін құрайды. Бу генераторынан турбоагрегат (T) корпустарына және қабылдағыштарына дейін бу

құбырларында қоршаған ортаға жылу бөлінеді. Конденсаторда, сондай-ақ қоректендіргіш суының регенеративті қыздыру жүйесінде, регенеративті су жылытқыштарын (РВП), конденсатын (КН) және қоректендіргіш сорғыларын (ПН) қоса алғанда, конденсация жылуы мен конденсаттың салқындауы циркуляциялық сорғымен берілетін (ЦН) салқындатқыш сумен реттеледі. Электрлік генератордағы (Г) механикалық жұмыстың электр энергиясына айналуы механикалық және электрлік шығындарға алып келеді, ал бұл өз кезегінде қоршаған ортаға бөлінетін керексіз жылу болып табылады. Яғни айнымалы механизмдердің, араластырғыш аппараттардың және трансформаторлардың жұмысы қоршаған ортаға акустикалық әсерлерді таратуымен және трансформаторлардың қосалқы станцияларының жұмысы (ТП) мен электрэнергиясын тарату желілері (ЛЭП) басқада барлық электр машиналары сияқты қоршаған ортаға электромагнитті өрістер мен жылу бөлуімен байланысты.

Турбиналық қондырғылардың конденсаторларынан бөлек, салқындатылатын су, су шайғыш бөлігі және басқада көмекші жүйелер майбөлгіш (МО)болып табылады, ал ол жер бетіне немесе гидросфераға зиянды әсерін тигізеді.

КСРО-да жылуэнергетиканың жалпы атмосфералық ластануына қосқан үлесі 5-кесте бойынша көрсетілген.

5 кесте. 1985 жылғы КСРО-дағы өндіріс шығарындарының атмосфераға таралуы

Зиянды қалдықтар

КСРО-дағы барлығы,млн.т.

Энергетика

Тазалық көрсеткіші

%

Млн.т.

Барлықтан алынған

%–тік көрсеткіш

Барлығы

65.6

17.9

27.2




Қатты(күлді)

16.7

6.4

38.0

93.2

Күкірт оксидтері

19.6

8.9

45.0

1.3

Азот оксидтері

4.0

2.4

60.0

0