ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 551
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
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
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
Аммиак-сульфат технологиясы келесімен қызықты:
Көмір электрстанцияларындағы күкірт диоксидының шығындыларын азайту
ЖЭО-дағы қоқыс суының таралуы арқылы күкірт қышқылының эмиссиясын азайту
кремнезем гелімен құйылған контейнер арқылы жіберілді, онда газ кептірілді.
СО2-нің сумен адсорбциясы келесі тепе-теңдікпен көрінетіні белгілі:
3 3
SO2түтін+ H2O SO2су + H2O H+ + HSO - 2H+ + SO 2-
Сіңгеннен кейінгі ерітіндінің соңғы рН-і SO2 суының қандай түрінде
3
3
болатынын анықтайды SO2су - HSO - - SO 2-сіңірілген SO2.
Қатты суларға SO2 сіңіру процесі мына теңдеулермен сипатталады:
MgSO3 + SO2 + H2O Mg(HSO3)2
Еритін кальций мен магний бисульфиттерінің түзілуі атомның қатынасы Ca: Mg - 1: 2 және рН 2 - 4 аралығында болады, бұл сұйық фазада күкіртті сіңіру процесін және күл жинайтын құрылғылардың бетінде сирек кездесетін ерітінділердің пайда болуына мүмкіндік береді. Газды SO2-ден тазарту дәрежесінің жоғарылауы рН жоғарылауымен жүреді, бірақ рН 5-тен бастап көмірқышқыл газын бірлесіп сіңіру жүреді:
3
CO2 + H2O HCO - + H+
түтін газдарындағы құрамы SO2-ге қарағанда магнитудасы 2 реттен жоғары, оңтайлы рН 7-ден аспауы керек, pH-нің төмендеуі тепе-теңдіктің солға ауысуына байланысты сіңірілудің нашарлауына әкеледі. Сондықтан сіңірілетін ерітіндінің
рН диапазоны 5-7 құрайды.
СО2 сіңірген суды сілтілеу кезінде CaSO3 және MgSO3 қатты фазаға шығады:
Ca(HSO3)2 + ОН- + Са2+ СаSO3 + H2O
Сонымен қатар, тазартылған суды пайдалану кезінде келесі реакциялар пайда болады:
Кез-келген сілтілі су газдың күкіртті компоненттерінің түсу дәрежесін жоғарылатады және ылғалды күл жинайтын скрубберлерде қолдануға болады. Дезульфирациялаудың тиімділігі сілтілікке (суарылатын судың рН мәні) және тұздың құрамына байланысты.
Барабан қазандығы жұмыс істейтін жылу электр станцияларында ағынды сулардың құрамына жоғары сілтілі орта бар тазартылған су кіреді. Қалдықтарды қалпына келтіретін суға аз мөлшерде тазартылған су қосу суармалы судың рН-ын жоғарылатады, демек күкірттің алыну дәрежесін жоғарылатады. Екібастұз ЖЭО-да қоспаның рН-ның технологиялық суға берілген тазартылған судың (мл) мөлшеріне тәуелділігі туралы зерттеулер жүргізілді (11-кесте).
11кесте - қоспаның рН-нің қосылған тазартылған судың мөлшеріне тәуелділігі, тазартылған судың рН мәні 12,2.
Есептеулер көрсеткендей, 8 қазандықтың жұмысында станциядағы орташа жүктеме 400 т/с бу құрайды, сондықтан тазартылған судың мөлшері 8 т/сағ, ал пайдаланылған газдың мөлшері 500 000 м3 / сағ. Скруберді (0,15 кг/м3) және Вентури құбырын (0,15 кг/м3) суару үшін жалпы 0,3 кг / м3 газ немесе 150 т/с суару қажет. РН-ны 8,5-ке дейін арттыру үшін 0,2% тазартылған су немесе 0,3 т/сағ қосыңыз. Тазартылған судың жалпы көлемі 8 т/сағ. Скрабберді суару үшін көбік қабатын қолданған кезде скрабберге және Вентури құбырына су шығыны 0,1 кг/м3 дейін немесе 100 тонна суару суы азаяды.
Зертханалық зерттеулер мен есептеулерді растау үшін қолданыстағы жабдықта пилоттық өндірістік сынақтар жүргізілді, онда жоғары минералданған регенерация және суды тазарту схемаларынан жуу суын пайдалану тиімділігі шығарылатын түтін газдарынан күл мен күкірт компоненттерін алу дәрежесін жоғарылату үшін тексерілді.
Ылғалды скрубберге құйылған жуудың орташа анализінде қаттылық 85 мЕк/кг болды. Натрий катионизациясының бірінші сатысында СТҚ қуаттылығы 500 т/с болатын ЖЭО жұмыс істеген кезде, түтін газдарын пайдаланып регенерация ерітіндісін дайындау үшін қайта пайдалану кезінде сарқынды судың мөлшері 1 регенерация үшін 33 тоннаны құрайды. Натрий- катион алмасу фильтрлерін босатқаннан кейін суды бөлек ыдыста орналастырғаннан кейін бастапқы ретінде қайтадан пайдалануға болады, ал резервуардағы тұнбаны суландырылған су ретінде дымқыл скрабберге жіберуге болады. Екібастұз ЖЭС-індегі мұндай судың мөлшері шамамен 70 м3/сағ құрайды.
Екібастұз ЖЭО өндірістік-техникалық бөлімінің (ТжКБ) мәліметтері бойынша қазандықты тазартатын судың мөлшері орта есеппен
2,05% құрайды, жүз адам орташа есеппен алғанда 7,9 т /сағ құрайды.
Саран қаласында резеңке бұйымдар шығаратын зауытта Қарағанды газының көмірлерінде жұмыс істейтін орташа қысымды қазандықтар орнатылып, түтін газдарын тангенциалды қамтамасыз ететін резеңке скраббер және технологиялық сумен суландырылған резервуар қайта құрылды. Қолданыстағы скраббер газ кіретін жерде ағаш гриль түрінде көбік тұрақтандырғышы бар тесік тақтайшаны орнатумен қайта құрылды.
Көбіктің тұрақтандырғышын қолдану скрабберге су шығынын едәуір азайтты. Сумен жабдықтау шығатын газдардың температурасы шық нүктесінің температурасынан жоғары болатындай етіп орнатылды. Скруббердің гидравликалық және термиялық есептеулері 60% қабылданған
«тірі» тақтайшамен орындалды. Қысымның төмендеуін есептеу және өлшеу скруббердің кедергісі одан әрі 336 Па-ға жоғарылағанын көрсетті, бұл түтін шығарғыштың оны алмастырусыз жұмыс істеу жағдайында рұқсат етіледі. Қосымша екі бүріккіш қондырылды. Пластина тіректерге орнатылып, қабырғаларға суармалы судың еркін ағып кетуіне мүмкіндік беретін жерге бекітілді. Скруббердің жоғарғы жағында тамшы қалқаны орнатылған.
Жобада қарастырылған суару құрылғысы қалпына келтірілмеген.
Скруббердің сипаттамасы: ішкі диаметрі - 2,5 м; скруббердің түбіне тангенциалды газ беріледі. Скруббердің қабырғаларын суару жоғарғы бөлігіндегі саңылаулармен жүзеге асырылды. Газдың максималды мөлшері - 25,8 м3/с (92 880 м3/сағ), суару үшін судың шығыны іс жүзінде 4,6*10-3 м3/с немесе 0,18*10-3 м3/м3 құрайдыгаз. Тамақтандыруға арналған қазандықтардың жалпы қуаттылығы 220 т/сағ және жылу желілері арқылы 300 т/сағ, су тазарту қондырғысынан орта есеппен 102 м3/сағат ағынды сулар ағызылады.
Қазандыққа 4 төмен қысымды және 4 орташа қазандық орнатылған, қуаты 50 т/с бу, тазартылған судың жалпы мөлшері 19,68 т/сағ, орташа тұздылығы 7,5*10-3 кг/кг және рН мәні 11,8. Барлық қазандықтардың жұмысы кезінде түтін газдарының мөлшері 74,000 м3/сағ аспайды. суару тығыздығы 0,18 * 10-3 м3/м3 газ болса, 8 скрубер 133 м3/сағ суды қажет етеді. Алайда, көбік қабатын қолдану үшін скрубберді қайта құру кезінде суармалы судың шығыны 0,1 кг/м3 дейін азаяды.
Қазандықтың ағынды суларының теңгерімі тазартылған суды есептегенде (102 + 20 = 122) т/сағ құрайды, қалпына келтірілген скраббердегі газды суару үшін су қажеттілігін толықтай қамтамасыз етеді. Ағынды сулардың қоспасында орташа тұз мөлшері 5,5-7,6 кг/кг * 10-3 және рН шамамен 7,6, ал тазартылған су қоспасында шамамен 9,1 болды.
Екібастұз ЖЭС-нің ылғалды скрубберлеріне түтін газдарының күкірт құрамдас бөліктерін түсіру дәрежесін жоғарылату үшін қаттылығы 30 мЭк / кг-нан асатын натрий-катион алмасу фильтрлерінен сарқынды қалпына келтіру суын пайдалану мүмкіндігі туралы зерттеулер жүргіздік. Бірқатар тәжірибелерде ағынды суларға қазандықтардан тазарту қосылды және рН 9,2
Екібастұз ЖЭС-ін зерттеу нәтижелері бойынша ұшу-қону жолағындағы режимдерді басқару бойынша бірқатар ұсыныстар ұсынылған, олар тұз бен суды үнемдеуге мүмкіндік береді. Ұсыныстардың негізгі бөлігі схеманы қайта құруға қосымша шығындарды қажет етпейді, алайда регенерация кезінде жұмыс режимдеріне өзгерістер енгізу қажет.
Химиялық цехтың мәліметтеріне сәйкес жыл бойына ЖЭО ТЭЦ 2 355 227 тонна су алды, оның 371670 тоннасы жеке қажеттіліктерге жұмсалды, бұл тазартылған
СО2-нің сумен адсорбциясы келесі тепе-теңдікпен көрінетіні белгілі:
3 3
SO2түтін+ H2O SO2су + H2O H+ + HSO - 2H+ + SO 2-
Сіңгеннен кейінгі ерітіндінің соңғы рН-і SO2 суының қандай түрінде
3
3
болатынын анықтайды SO2су - HSO - - SO 2-сіңірілген SO2.
Қатты суларға SO2 сіңіру процесі мына теңдеулермен сипатталады:
| CaCl2 + SO2 + H2O CaSO3 + 2HCl |
| CaSO3 + SO2 + H2O Ca(HSO3)2 |
| MgCl2 + SO2 + H2O MgSO3 + 2HCl |
MgSO3 + SO2 + H2O Mg(HSO3)2
Еритін кальций мен магний бисульфиттерінің түзілуі атомның қатынасы Ca: Mg - 1: 2 және рН 2 - 4 аралығында болады, бұл сұйық фазада күкіртті сіңіру процесін және күл жинайтын құрылғылардың бетінде сирек кездесетін ерітінділердің пайда болуына мүмкіндік береді. Газды SO2-ден тазарту дәрежесінің жоғарылауы рН жоғарылауымен жүреді, бірақ рН 5-тен бастап көмірқышқыл газын бірлесіп сіңіру жүреді:
3
CO2 + H2O HCO - + H+
түтін газдарындағы құрамы SO2-ге қарағанда магнитудасы 2 реттен жоғары, оңтайлы рН 7-ден аспауы керек, pH-нің төмендеуі тепе-теңдіктің солға ауысуына байланысты сіңірілудің нашарлауына әкеледі. Сондықтан сіңірілетін ерітіндінің
рН диапазоны 5-7 құрайды.
СО2 сіңірген суды сілтілеу кезінде CaSO3 және MgSO3 қатты фазаға шығады:
Ca(HSO3)2 + ОН- + Са2+ СаSO3 + H2O
Сонымен қатар, тазартылған суды пайдалану кезінде келесі реакциялар пайда болады:
| Ca(HCO3)2 + SO2 Ca(HSO3)2 + CO2 |
| 2NaOH + SO2 Na2SO4 + H2O |
Кез-келген сілтілі су газдың күкіртті компоненттерінің түсу дәрежесін жоғарылатады және ылғалды күл жинайтын скрубберлерде қолдануға болады. Дезульфирациялаудың тиімділігі сілтілікке (суарылатын судың рН мәні) және тұздың құрамына байланысты.
Барабан қазандығы жұмыс істейтін жылу электр станцияларында ағынды сулардың құрамына жоғары сілтілі орта бар тазартылған су кіреді. Қалдықтарды қалпына келтіретін суға аз мөлшерде тазартылған су қосу суармалы судың рН-ын жоғарылатады, демек күкірттің алыну дәрежесін жоғарылатады. Екібастұз ЖЭО-да қоспаның рН-ның технологиялық суға берілген тазартылған судың (мл) мөлшеріне тәуелділігі туралы зерттеулер жүргізілді (11-кесте).
11кесте - қоспаның рН-нің қосылған тазартылған судың мөлшеріне тәуелділігі, тазартылған судың рН мәні 12,2.
| Өнім көлемі тазарту қоспадағы су, мл | рН | Өнім көлемі тазарту қоспадағы | рН | Өнім көлемі тазарту қоспадағы су, мл | рН |
| | | су, мл | | | |
| 0 | 7,7 | 9 | 8,91 | 18 | 9,27 |
| 1 | 8,2 | 10 | 8,96 | 19 | 9,3 |
| 2 | 8,3 | 11 | 9,0 | 20 | 9,35 |
| 3 | 8,4 | 12 | 9,06 | 21 | 9,37 |
| 4 | 8,46 | 13 | 9,1 | 22 | 9,39 |
| 5 | 8,57 | 14 | 9,15 | 23 | 9,44 |
| 6 | 8,68 | 15 | 9,18 | 24 | 9,47 |
| 7 | 8,73 | 16 | 9,23 | 25 | 9,48 |
| 8 | 8,83 | 17 | 9,25 | 26 | 9,51 |
Есептеулер көрсеткендей, 8 қазандықтың жұмысында станциядағы орташа жүктеме 400 т/с бу құрайды, сондықтан тазартылған судың мөлшері 8 т/сағ, ал пайдаланылған газдың мөлшері 500 000 м3 / сағ. Скруберді (0,15 кг/м3) және Вентури құбырын (0,15 кг/м3) суару үшін жалпы 0,3 кг / м3 газ немесе 150 т/с суару қажет. РН-ны 8,5-ке дейін арттыру үшін 0,2% тазартылған су немесе 0,3 т/сағ қосыңыз. Тазартылған судың жалпы көлемі 8 т/сағ. Скрабберді суару үшін көбік қабатын қолданған кезде скрабберге және Вентури құбырына су шығыны 0,1 кг/м3 дейін немесе 100 тонна суару суы азаяды.
Зертханалық зерттеулер мен есептеулерді растау үшін қолданыстағы жабдықта пилоттық өндірістік сынақтар жүргізілді, онда жоғары минералданған регенерация және суды тазарту схемаларынан жуу суын пайдалану тиімділігі шығарылатын түтін газдарынан күл мен күкірт компоненттерін алу дәрежесін жоғарылату үшін тексерілді.
Ылғалды скрубберге құйылған жуудың орташа анализінде қаттылық 85 мЕк/кг болды. Натрий катионизациясының бірінші сатысында СТҚ қуаттылығы 500 т/с болатын ЖЭО жұмыс істеген кезде, түтін газдарын пайдаланып регенерация ерітіндісін дайындау үшін қайта пайдалану кезінде сарқынды судың мөлшері 1 регенерация үшін 33 тоннаны құрайды. Натрий- катион алмасу фильтрлерін босатқаннан кейін суды бөлек ыдыста орналастырғаннан кейін бастапқы ретінде қайтадан пайдалануға болады, ал резервуардағы тұнбаны суландырылған су ретінде дымқыл скрабберге жіберуге болады. Екібастұз ЖЭС-індегі мұндай судың мөлшері шамамен 70 м3/сағ құрайды.
Екібастұз ЖЭО өндірістік-техникалық бөлімінің (ТжКБ) мәліметтері бойынша қазандықты тазартатын судың мөлшері орта есеппен
2,05% құрайды, жүз адам орташа есеппен алғанда 7,9 т /сағ құрайды.
Саран қаласында резеңке бұйымдар шығаратын зауытта Қарағанды газының көмірлерінде жұмыс істейтін орташа қысымды қазандықтар орнатылып, түтін газдарын тангенциалды қамтамасыз ететін резеңке скраббер және технологиялық сумен суландырылған резервуар қайта құрылды. Қолданыстағы скраббер газ кіретін жерде ағаш гриль түрінде көбік тұрақтандырғышы бар тесік тақтайшаны орнатумен қайта құрылды.
Көбіктің тұрақтандырғышын қолдану скрабберге су шығынын едәуір азайтты. Сумен жабдықтау шығатын газдардың температурасы шық нүктесінің температурасынан жоғары болатындай етіп орнатылды. Скруббердің гидравликалық және термиялық есептеулері 60% қабылданған
«тірі» тақтайшамен орындалды. Қысымның төмендеуін есептеу және өлшеу скруббердің кедергісі одан әрі 336 Па-ға жоғарылағанын көрсетті, бұл түтін шығарғыштың оны алмастырусыз жұмыс істеу жағдайында рұқсат етіледі. Қосымша екі бүріккіш қондырылды. Пластина тіректерге орнатылып, қабырғаларға суармалы судың еркін ағып кетуіне мүмкіндік беретін жерге бекітілді. Скруббердің жоғарғы жағында тамшы қалқаны орнатылған.
Жобада қарастырылған суару құрылғысы қалпына келтірілмеген.
Скруббердің сипаттамасы: ішкі диаметрі - 2,5 м; скруббердің түбіне тангенциалды газ беріледі. Скруббердің қабырғаларын суару жоғарғы бөлігіндегі саңылаулармен жүзеге асырылды. Газдың максималды мөлшері - 25,8 м3/с (92 880 м3/сағ), суару үшін судың шығыны іс жүзінде 4,6*10-3 м3/с немесе 0,18*10-3 м3/м3 құрайдыгаз. Тамақтандыруға арналған қазандықтардың жалпы қуаттылығы 220 т/сағ және жылу желілері арқылы 300 т/сағ, су тазарту қондырғысынан орта есеппен 102 м3/сағат ағынды сулар ағызылады.
Қазандыққа 4 төмен қысымды және 4 орташа қазандық орнатылған, қуаты 50 т/с бу, тазартылған судың жалпы мөлшері 19,68 т/сағ, орташа тұздылығы 7,5*10-3 кг/кг және рН мәні 11,8. Барлық қазандықтардың жұмысы кезінде түтін газдарының мөлшері 74,000 м3/сағ аспайды. суару тығыздығы 0,18 * 10-3 м3/м3 газ болса, 8 скрубер 133 м3/сағ суды қажет етеді. Алайда, көбік қабатын қолдану үшін скрубберді қайта құру кезінде суармалы судың шығыны 0,1 кг/м3 дейін азаяды.
Қазандықтың ағынды суларының теңгерімі тазартылған суды есептегенде (102 + 20 = 122) т/сағ құрайды, қалпына келтірілген скраббердегі газды суару үшін су қажеттілігін толықтай қамтамасыз етеді. Ағынды сулардың қоспасында орташа тұз мөлшері 5,5-7,6 кг/кг * 10-3 және рН шамамен 7,6, ал тазартылған су қоспасында шамамен 9,1 болды.
Екібастұз ЖЭС-нің ылғалды скрубберлеріне түтін газдарының күкірт құрамдас бөліктерін түсіру дәрежесін жоғарылату үшін қаттылығы 30 мЭк / кг-нан асатын натрий-катион алмасу фильтрлерінен сарқынды қалпына келтіру суын пайдалану мүмкіндігі туралы зерттеулер жүргіздік. Бірқатар тәжірибелерде ағынды суларға қазандықтардан тазарту қосылды және рН 9,2
-
9,3 деңгейіне қол жеткізілді.
Екібастұз ЖЭС-ін зерттеу нәтижелері бойынша ұшу-қону жолағындағы режимдерді басқару бойынша бірқатар ұсыныстар ұсынылған, олар тұз бен суды үнемдеуге мүмкіндік береді. Ұсыныстардың негізгі бөлігі схеманы қайта құруға қосымша шығындарды қажет етпейді, алайда регенерация кезінде жұмыс режимдеріне өзгерістер енгізу қажет.
Химиялық цехтың мәліметтеріне сәйкес жыл бойына ЖЭО ТЭЦ 2 355 227 тонна су алды, оның 371670 тоннасы жеке қажеттіліктерге жұмсалды, бұл тазартылған