ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 582

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

жинақталған бункер; 8 - тазартылған газ камерасы; 9 - тірек торлар; 10 - тірек белбеуі.



21Сурет. Батарея циклонының элементтерінің құрылымы
Батарея циклонында бу генераторының жұмысында және шаңнан бөлінген шаңның екінші рет түсуі кезінде шаң жинау тиімділігі газ жылдамдығы есептелгеннен ауытқу кезінде айтарлықтай төмендейді. Батарея циклонындағы қысымның жоғалуы, жалпы қабылданған газ жылдамдығы 3,5–4,75 м/с және номиналды жүктеме 500–700 Па құрайды. Газ генераторларындағы газдарды қабатты пештермен тазалағанда, hоч = 80-90%, ал көмір жағылған кезде hоч = 65-70%.

Батарея циклондары қуаттылығы 320 т/сағ дейінгі бу шығаратын қондырғыларда қолданылады. Өнеркәсіп батареялардың циклондарын шығарады, олар бір, екі, төрт және алты бөлімнен тұрады, элементтер саны 25-тен 792 бірлікке дейін. Циклон элементтерінің санын шамамен формула бойынша анықтауға болады.


n 0,91 V

d2

pГ

р


мұндағы V - газдардың көлемі, м/с; d - элементтің диаметрі; x - бұрандалы бағыттаушы аппаратпен d=250 мм элемент үшін жалпы кедергі коэффициенті x = 85; р - циклон элементінің кедергісі, Па; рr - газдың тығыздығы, кг/м3.


Ылғал циклон күл жинағыштар



Шаң жинау коэффициентін жоғарылату үшін циклонның қабырғалары мен газ ағысы сумен суланатын «дымқыл» циклондық күл жинағыштары қолданылады.

    1. суретте центрифугациялық скруббер-күл жинағышыныңсызбасы көрсетілген, оның қабырғалары сумен суарылады. Мұндай күл жинағыштардың диаметрі 600–1700 мм және сыйымдылығы 1,1–11 м3/с. Қабырғаларды суару үшін су шығыны 0,2-0,9 кг/с құрайды; ыдысты жуу үшін - 0,85 кг/с. Күл жинағыштарындағы қысымның төмендеуі 650-800 Па құрайды.





22 Сурет. Орталықтан тепкіш ЦС - ВТИ скруббері

1 - корпус; 2 - кіріс құбыры; 3 - суару саптамалары; 4- шайғыштар; 5 - күл жуу аппараты


    1. суретте, ылғалды шоқты MП-ВТИкүл жинағышының схемасы көрсетілген, онда күлді жинағышқа газ кіретін жерде суармалы торы бар. Күл жинағыштар диаметрі 2300-ден 3300 мм-ге дейін, сыйымдылығы 18-ден 38,2 м3/с-қа дейін қолданылады. Судың шығыны 2,9–4,1 кг/с құрайды. Қысымның төмендеуі 650-800 Па. Жетілдірілген күл жинағыштарда түтік парағының орнына күл бөлшектерін коагуляциялау үшін Вентури құбырлары қолданылады. Ылғалды күлді жинағышта тазарту дәрежесі hоч= 92% құрайды. Ылғалды күлді жинағыштарды күкірттің мөлшері 1 МДж/кг-ға 0,3% -дан аз, ал күлде 12% -дан аз бос сілтілік мөлшерде қолдануға болады. Суару үшін берілетін судың қаттылығы 15 мЕк/кг-нан аспауы керек. Ылғал күл жинағыштардың басты артықшылығы - шаңның екінші рет түсуін жою, бұл олардың тиімділігін арттырады. Ылғалды күлді жинағыштар аккумулятор циклондарына қарағанда қиынырақ және сенімді емес, сондықтан оларды қолдану отын құрамындағы күкірттің максималды мөлшері мен күлдің сілтілігімен шектеледі. Сонымен қатар, мұндай күл жинағыштарды пайдалану барысында, ластанған суды тазарту қажет.



23 Сурет. Ылғалды МП-ВТИ күл жинағышы
1 - тұрғын үй; 2 - кіріс құбыры; 3 - суару саптамалары; 4- тарату сақинасы; 5 - шайғыштар; 6 –жолақты тор; 7 - жолақты тордың суару саптамалары
      1. Электр сүзгілері



Электрсүзгілердегазды тазарту екі электрод арасындағы корона разрядына байланысты 60 кВ жоғары кернеулі импульсті электр тогы теріс белгісімен қамтамасыз етіледі, электсүзгісіненөтетін газ ағыны электр өрісі күштерінің әсерінен коронадан кететін теріс иондармен толтырылады. Бұл жағдайда газдағы бөлшектер адсорбцияланады және шөгінді электродтарына өткізіледі. Шөгінделгенэлектродтарында жиналатын қоршау мерзімімен арнайы құрылғылардың көмегімен бункерлерге түсіп, одан шығарылады. Корона электродтары металл шыбықтар, лента-ине түрінде немесе шпагат секциясының өзектері түрінде жасалады. Шөгінді электродтары құбырлардан немесе плиталардан жасалады. Газдың көлденең және тік ағыны бар электрофильтрлер қолданылады. Бу шығаратын қондырғылар үшін негізінен пластиналық электродтары бар көлденең электрсүзгілері қолданылады. Кезектесіп орналастырылған электродтардың санына байланысты бір, екі және төрт өрісті электрсүзгілер бөлінеді.

Көлденең екі өрісті электр сүзгісінің жобалық сызбасы 24-суретте көрсетілген.

Электр сүзгі газдарының оңтайлы жылдамдығы 1,5-1,7 м/с құрайды. Электр сүзгінің аэродинамикалық кедергісі 200–300 Па құрайды. Газды тазарту үшін энергия шығыны 100 м3 газға 0,1-0,15 кВт сағ құрайды. Электр сүзгінің алдындағы газының температурасы 200° С аспауы керек. Электр сүзгідегі газды
тазарту дәрежесі газдың жылдамдығына, электродтардың ұзындығына және олардың арасындағы қашықтыққа, сондай-ақ шаңның сипаттамаларына байланысты.

Электр сүзгілердің конструкциялары бөлшектердің мөлшері 10 мкм- ден асатын шаңның көп бөлігін алады; тазалау коэффициенті һоч= 96-97% тең.



24 Сурет. Көлденең пластина екі өрісті электр сүзгісі
1 - газ тарату торы; 2 - корона электродтары; 3 - шөгінді электродтары; 4 - корона электродтарын шайқау механизмі; 5 - шөгінді электродтарының шайқау механизмі.
      1. 1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   24

Мата сүзгілері



Қазіргі уақытта электр сүзгілері шаң жинау үшін басқа салаларда бұрын қолданылған мата сүзгілерін қолданады. Фильтрация жұқа жіптерден жасалған икемді мата арқылы жүзеге асырылады (жіп диаметрі шамамен 100-

300 мкм). Матаның цилиндр пішіні бар, сондықтан сүзгілерді қапшық сүзгілері деп атайды. Маталық сүзгілерді пайдаланып сіз өте жоғары дәрежеге қол жеткізе аласыз - 99% -дан астам. Алайда оларды пайдалану бірқатар қиындықтармен және күрделі шығындармен байланысты. Матадан өтетін газдың шығыны өте төмен болуы керек - 0,01-0,02 м/с, гидравликалық кедергісі жоғары, 0,5-1,5 кПа деңгейінде. Жұмыстағы ең үлкен қиындық - матаға жиналған күлді шығару. Оны алып тастау үшін матаны қарама-қарсы бағытта механикалық шайқау немесе ауамен үрлеу қолданылады және бұл кезде тазаланатын бөлік газ ағынынан тиісті қақпалармен ажыратылуы керек. Бу қазандарының артындағы мата сүзгілері түтін газдарының температурасында жұмысына төтеп бере алатын материалдан жасалған болуы керек. Атап айтқанда, талшықты маталар (300°C дейін) немесе оксалин (250°C дейін) пайдаланылды. Матаның мерзім ұзақтығы әдетте 1-3 жыл.

      1. Аралас күл жинағыштар



Аралас күлді жинағыш бірінші тазалау кезеңі ретінде аккумулятор циклонынан және бір қондырғыға біріктірілген көлденең немесе тік жолдары бар электр сүзгілерінен тұрады. Аккумулятор циклонында үлкен тұндыру бөлшектері ұсталады, бұл электр сүзгінің жұмысын жақсартады. Аралас күлді жинағыштардағы тазарту коэффициенті 98% құрайды.

Жылу электр