Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Исходной величиной для такого расчета является расход потребляемого аммиака. Он может быть вычислен исходя из следующего соотношения: при расходе дымового газа 100 тыс. м'/ч подача 3,8 кг/ч аммиака обеспечивает снижение концентрации оксидов азота на 100 мг/м'. Часть П, Уехиаюгические решения ло обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах Таблица 2.10 Соотношения между размерами каналов катализаторов н линейными скоростями потока дымовых газов Размер сот (расстояние между пластинами), мм Линейная скорость, и/с Топливо Газ Мазут Уголь: катализатор в обеспылснном потокс катвлизато в звпыленнол» потоке 7,0 — 8,5 6,0-8,0 3,7 — 4,2 5,0 — 6,0 3,7 — 4,2 6,7 — 7,5 7,0 — 8,5 6,0-7,5 139 На рис. 2.17 схематически показан каталитический реактор вместе с системой раздачи аммиака.
Реактор представляет собой газоход, имеющий обычно квадратное сечение с ярусным размешением катализатора, Дымовой газ в реакторе, как правило, направляется сверху вниз. Особенно это важно при запыленном газе. Над верхним ярусом катализатора размещается решетка, спрямляюшая и выравниваюшая по линейной скорости газовый поток. Выше се устанавливается проволочная сетка. Последняя применяется в основном при размешении каталитического реактора в рассечку котла, сжигаюшего твердое топливо, частицы золы которого имеют склонность к конгломерации. На боковой стенке реактора на каждом ярусе для загрузки катализатора имеются герметично закрываемые отверстия.
Над решеткой и ярусами с катализаторами размешаются сажеобдувочные аппараты. В табл. 2.10 приведены размеры сечения каналов катализаторов и линейные скорости потока дымовых газов в этих каналах, рекоиен- дуемые при сжигании различных топлив. Свободное сечение катализаторов составляет примерно 70 %. Из этих данных следует, что в зависимости от использованных катализатора и топлива линейная скорость дымового газа в сечении реактора изменяется от 4 до б и/с..
Б подводяших газоходах линейная скорость не менее чем в 2 раза выше. Поэтому реактор имеет диффузор и конфузор, обеспечиваюшис изменение параметров газового потока с оптимальными потерями. После каждого яруса с катализатором на боковой стене реактора имеются лючки, позволяющие с помошью пробоотборных зондов осуществлять периодический газовый контроль по сечению реактора с определением концентраций ИО„, О, и 1л1Н,. Для непрерывного контроля эффективности очистки перед системой раздачи аммиака и после последнего слоя катализатора смонтированы специальные системы пробоотбора.
При использовании оксидных ванадий-титановых катализаторов температура в реакторе поддерживается на уровне 300 — 450 С. Реактор имеет усиленную теплоизоляцию, что обеспечивает бы- Г~ава 2 Технология снижения содержания окислов азота в выброст промышленной тетознергетики 8о (Са(ОН)», СааО„СаВО,, СаСО„СаСЬ) Рис. 2.18. Принципиальная схема очистки дымового газа ТЭС Е1п8егп и 1.аиявап3 (ФРГ) 140 стрый ввод его в эксплуатацию после останова до 2 дней. Принципиальная технологическая схема СКВ-установок, разработанных для угольных ТЗС с жидким шлакоудалением и рециркуляцией летучей золы, приведена на рис. 2.18. До реактора дымовой газ очищается от диоксида серы с использованием так называемой «системы Дюссельдорфа, включающей квазисухое обессеривание в скруббере, с использованием известкового молока, с последующим улавливанием в электрофильтре сухих продуктов ссроочистки.
Затем он подвергается сорбционной очистке на активированном коксе. При этом удаляются некоторое количество БО, и другие вредные вещества, отравляющие катализатор. Согласно представленной схеме применяется традиционная система подогрева дымового газа в ГГП перед каталитическим реактором.
Однако благодаря предварительной очистке газа перед СКВ-установкой денитрификация проводится при более низких температурах по сравнению с традиционной Та11-епдкомпоновкой. На рис. 2.19 приведена принципиальная технологическая схема с реверс-процессом (Та11-епд-установка). Установка включает в себя: — два утилизатора тепла, работающие попеременно; — две четырехпозиционные вращающиеся заслонки; — огневой подогреватель дымового газа, работающий на природном газе; — систему впрыска аммиака; . — каталитический реактор с гранулированным катализатором. Дымовые газы с температурой до 70 С после сероочистной установки попадают на первую четырехпозиционную заслонку (холодную). Затем они поступают последовательно в горячий утилизатор тепла и огневой подо(реватель, где нагреваются примерно до 350 С, и через вторую заслонку (горячую) подаются в ката- Часть П.
Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах Рис, 2.19. Принципиальная технологическая схема азотоочистной установки на ТЭЦ г. Бапйгещй (ФРГ) 141 литичсский реактор, перед которым осуществляется впрыск аммиака. После каталитического восстановления оксида азота аммиаком дымовые газы снова проходят через горячую заслонку и затем поступают на второй утилизатор тепла.
В нем газы отдают часть своей тепловой энергии н охлаждаются примерно до 90 С. Затем через холодную заслонку они идут в дымовую трубу. В зависимости от нагрузки парогенератора и, соответственно, от расхода дымовых газов процесс аккумуляции тепла продолжается от 5 до 20 мин, после чего обе четырехпозиционные заслонки поворачиваются и утилизаторы тепла меняются функциями. Во время поворота заслонок имеет место кратковременное смешение очищенных и неочищенных га- зов. Однако это время настолько мало, что смсшснис нс оказывает существенного влияния на эффективность очистки.
Теоретически эта схема может работать без дополнительного подвода тепла. Огневой подогреватель используется на период пуска установки из холодного состояния и обеспечивает дополнительный подвод тепла в связи с теплопотерями, имеющими место в процессе эксплуатации. На ТЗЦ г. Яапдгецй были построены три описанные установки на котлах мощностью по 45 МВт, рассчитанные на расход дымового газа 155 тыс. м'/ч каждая.
Поступающий на СКВ-очистку газ содержал: ХО 1000 мг/м', БО, — 200 мг/м', золы— 30 мг/м'. Была достигнута эффективность очистки 30 %. Глава 3. Комилексиые технологии очистки дымових газов ГЛАВА 3 КОМПЛЕКСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ !42 В Японии и ФРГ проблема очистки дымовых газов решалась в 70— 80-х годах. В настоящее время большинство пылеугольных ТЭС оснашены электрофильтрами, сероочистными и СКВ-установками. Опыт их эксплуатации показал надежность применяемых технологий.
Их недостаток — высокие капитальные затраты. Сегодня общие затраты на газоочистку достигают 20 — 25 % стоимости котельной установки. Однако значительные по объему инвестиции освоены, и поэтому интерес к разработке принципиально новых технологий в этих странах в последние годы потерян. В США проблема очистки дымовых газов стала приоритетной в 90-х годах. Накопленныи к этому времени опыт эксплуатации построенных установок явился обоснованием высокой интенсивности работ по разработке принципиально новых эффективных и менее затратных способов газоочистки. При этом существенное внимание было уделено разработке комплексных технологий газоочистки. Четыре такие технологии одновременной очистки дымовых газов от ИО, и БО, — процесс с активированным углем, ЭДТА, электронно-лучевая, озонная — разрабатывались учеными ФРГ, Японии, США и России в 80-х годах.
Однако они не были доведены до практического применения на ТЭС. В настоящей главе подробно описываются эти технологии, а также рассматриваются другие комплексные способы очистки, развитые в последние годы в' США и Дании. 3.1. Процесс очистки дымовых газов от ХО и ЯО, активирован- ным коксом Принципиальная технологическая схема процесса приведена на рис. 3.1. Очистка происходит в реакторе-адсорбере с движущимся сверху вниз слоем активированного кокса при 120 — 150 С.
В нижней части реактора происходит адсорбция БО, и частичное окисление до БО,. Последний при взаимодействии с водяными парами образует серную кислоту, адсорбируемую коксом. При этом удаляется до 85 — 95 % 50,. В верхней части реактора протекает каталитичсская реакция восстановления оксидов азота до молекулярного азота и воды за счет вводимого в эту зону реактора аммиака: 4ХО + 4ИНз + Оз = 4Ыз + бНзО (3.1) Часть 11.
Технологические решения по ооезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах Рис. 3.1. Принципиальная теиюлогическая схема процесса селсктивного каталитического восстановления оксидов азота агимиаком в присутствии активированного угля: 1 — аасороер; 2 — рсгенератор; 3 — нагрев кокса; 4 — охлаждение кокса; 5 — БО,-содсржаший газ; о — очишаеиый газ; 7 — очишснный газ 143 Следует отметить, что в отличие от СКВ способ с активироваииым углем недостаточно селективен и реакция 1ЧНз с БО, протекает быстрее, чем с оксидами азота. Поэтому адсорбция БО, должна предшествовать очистке от ХО,.
Необходимо также отметить, что реакция (3.1) протекает в присутствии угля со скоростью по крайней мере в 20 раз меньшей, что приводит к увеличению количества катализатора и габаритных размеров реактора-адсарбера. После реактора активированиый кокс поступает иа регенерацию при тсмпсратуре 350 — 600 С. Важными преимуществами метода являются одновременность очистки от С1- и г -содержащих соединений и тяжелых металлов и получение коммерческих продуктов: 80, или серной кислоты. По оценке разработчиков, эффективность очистки от ХО. может достигать 80 %, от БО, — 98 %. На ТЭС г.
Арцберга установка была смонтирована за двумя буро- угольными котлами (107 и 130 МВт). Общий расход дымовых газов составлял 950 тыс. м'/ч; содержание в неочищенном газе 1Ч΄— 500 мг/м' и БО, — 4 тыс. мг/м'. Объем используемого активированного кокса (в рс- акторе-адсорбере и регенераторе) составлял 4900 т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
