Диплом ТЭЦ-1 ИСПРАВЛЕННЫЙ (1211146), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

– Применение горелок с пониженным образованием оксидов азота. Ясно, что конструкцией горелок можно изменять максимальную температуру горения, интенсивность смесеобразования (горелки с растянутым смесеобразованием), выделять в объеме факела зоны с различным содержанием кислорода (горелки с регулируемой долей первичного воздуха), т.е. обеспечивать ступенчатость сжигания «по горизонтали». Снижение образования NOx до 50%.

Изменение уровня выбросов загрязняющих веществ зависит от размеров дисперсной фазы водотопливной эмульсии. В частности, при влажности мазута 10-12% и медианном размере капель топлива 320-460 мкм суммарная токсичность выбросов минимальна при размерах дисперсной фазы (воды) 32-35 мкм (выход сажи и бензапирена снижается до 10 раз, а NO_x на 35%).

– Применение технологий кипящего слоя для сжигания низкосортного твердого топлива. В этих технологиях реализуется низкотемпературное (800-1200^оC) сжигание топлива во взвешенном слое над узкой воздухораспределительной решеткой. По сравнению с топками слоевого сжигания топлива КС требует повышенных затрат на дутьё. Напор дутьевых вентиляторов повышается в 3-4 раза. Различают топки со стационарным кипящим слоем и топки с циркулирующим кипящим слоем.

В настоящее время эффективной технологией для сжигания низкосортных твердых топлив признана технология их сжигания в высокотемпературном циркулирующем кипящем слое (ВЦКС). Применение способа сжигания твердого топлива в ВЦКС позволяет увеличить производительность котлов малой и средней мощности до 30%. Результаты эксплуатации котлов ВЦКС свидетельствуют о том, что применение возврата уноса, т.е. циркуляции материала кипящего слоя по контуру топка – сепаратор уноса – топка позволяет уменьшать потери с механическим недожогом на 10 % и КПД котла 85-87 % достижимы на практике (вместо 72-80% при традиционном сжигании в неподвижном фильтрующем слое).

В топках ВЦКС можно сжигать практически любые твердые топлива с теплотой сгорания от 3500 до 6000 ккал/кг, зольностью и влажностью до 50 %, крупностью куска от 6 до 50 мм, различные отходы биологического происхождения в смеси с твердым топливом. В топках с ВЦКС даже при очень высокой зольности угля (до 50%) содержание углерода в удаляемом шлаке не превышает 10%.

Стабильность процесса горения топлива в котлах с ВЦКС сохраняется в диапазоне регулирования нагрузок от 20 до 100%. При этом обеспечивается селективное удаление золы непосредственно из слоя в процессе сжигания твердого топлива, а концентрация твердых выбросов в атмосферу в 5-6 раз ниже по сравнению с типовым слоевым сжиганием (до 200 мг/м³).

Сжигание топлива при температуре 1000-1200^оC позволяет уменьшить количество оксидов азота в уходящих газах до 200-250 мг/м3 и менее, что на 40% ниже, чем при обычном способе сжигания твердого топлива.

Использование технологии кипящего слоя позволяет в значительной степени решить проблему снижения выбросов оксидов серы в атмосферу. Для этого в кипящий слой вводят щелочные присадки (известняк, известь - пушонку или доломит), связывающие серу в сульфат по реакциям:

CaCO₃ → CaO + CO₂

CaO + SO₂ + 0,5O₂ = СaSO₄

Важно отметить также, что при эксплуатации котлов с ВЦКС практически сохраняются традиционные (привычные для обслуживающего персонала) методы эксплуатации котельных.

Метод подходит для реконструкции действующих котельных с котлами мощностью более 4 МВт (типа КВТС, КЕ, ДКВр). Опыт показывает, что реконструкция котельных с установкой топочного и соответствующего вспомогательного оборудования для сжигания твердого топлива в ВЦКС окупается за 1.5 – 2 года.

– Неплохие результаты можно получить на котлах малой тепловой производительности с ручным обслуживанием при сжигании низкосортных топлив по технологии «полукипящего» слоя, при отсутствии какой-либо системы топливоприготовления. Технология может быть реализована на водоохлаждаемыхнепровальных воздухораспределительных решетках, устанавливаемых вместо колосников. Заметим, что топочными устройствами с “полукипящим” слоем для сжигания недробленого твердого топлива могут быть оборудованы не только водогрейные котлы небольшой теплопроизводительности, но и действующие котлы типа ДКВр (КЕ) паропроизводительностью до 6,5 т/ч и Е-1,0-9Р.

При горении топлива в ПКС «кипит» только мелочь. Крупные куски топлива, образуя своды, препятствуют уносу мелочи из слоя горящего топлива. С другой стороны, мелочь, интенсивно двигаясь в промежутках между крупными частицами, счищает с них шлаковую корку, интенсифицируя не только горение крупных частиц, но и теплоотдачу к ним со стороны газов. Все это создает благоприятные условия для выжигания на 95-98 % полифракционного топлива. Кроме того, оказывается, что из-за разной скорости горения мелочи и крупных частиц, окислы азота, образующиеся при горении топлива, восстанавливаются до молекулярного азота углеродом несгоревшего топлива, что снижает содержание окислов азота в уходящих газах.

Сжигание в “полукипящем” слое в такой топке исключает потери топлива с провалом, снижает потери топлива с уносом, снижает концентрацию окислов азота в уходящих газах, снижает выход золы и шлака (из-за более полного выгорания топлива).

Процесс сжигания в “полукипящем” слое протекает устойчиво, диапазон регулирования нагрузки котла составляет 20-100 % от номинальной нагрузки без снижения экономичности его работы.

Испытания водогрейных котлов мощностью 0,75-1 МВт на различных углях показали, что потери тепла от механической неполноты сгорания составили 1,9- 2,35 %, с физическим теплом шлака - 1,36 %, от химической неполноты сгорания 0,16- 0,36 %, а КПД находится на уровне 77,5-85%, что соответствует котлам 1-2 класса по ГОСТ 30735. Содержание окиси углерода в уходящих газах колебалось в пределах 180–1343 ppm, окиси и двуокиси азота – 129-215 ppm, двуокиси серы – 13-711 ppm.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе проведен анализ котельной «Южно-Сахалинской ТЭЦ-1», определение ПДВ и минимальной высоты трубы котельной, составление схемы санитарно-защитной зоны и предложение комплекса необходимых воздухоохранных мероприятий по снижению приземных концентраций вредных веществ для уменьшения их влияния на население.

Для снижения объема загрязняющих веществ устанавливают также дополнительное очистное оборудование, но зачастую в малонаселенных пунктах этот наиболее эффективный способ не применяют в связи с дорогой стоимостью оборудования, отсутствием квалифицированного техперсонала и т.д.

При любом варианте решения для достижения ПДК по всем выбрасываемым в атмосферу вредным веществам нужны экономические затраты, которые в свою очередь компенсируют экономический ущерб, причиняемый загрязнением атмосферного воздуха.

Результатами работы стали:

1) расчёт фактических выбросов в атмосферу загрязняющих веществ котельной Южно-Сахалинской ТЭЦ-1;

2) расчёт предельно допустимых выбросов в атмосферу загрязняющих веществ котельной Южно-Сахалинской ТЭЦ-1;

3) разработка воздухоохранных мероприятий для котельной Южно-Сахалинской ТЭЦ-1, а именно:

– Теплотехнические мероприятия направлены в основном на экономию энергоресурсов (топлива), повышение культуры обслуживания и надежности работы котельной Южно-Сахалинской ТЭЦ-1, не затрагивают тракт котлов ТП-87;

– Малоотходные технологии направлены на уменьшение образования или подавление загрязняющих веществ в процессе сжигания топлива. Реализуются по тракту от топочного устройства до точки окончания горения. Требуют затрат на реконструкцию элементов котла и на дополнительное оборудование;

– организация двухступенчатого сжигания топлива;

– применение горелок с пониженным образованием оксидов азота:

– применение технологий кипящего слоя для сжигания низкосортного твердого топлива;

– применение способа сжигания твердого топлива в ВЦКС позволяет увеличить производительность котлов малой и средней мощности до 30%.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Александров, А.А. Таблица теплофизических свойств воды и водяного пара : Справочник. / А.А. Александров, Б.А. Григорьев Рек. Гос. Службой стандартных справочных данных. Издательство МЭИ, 2009. – 168 с.

2. Брюхань, Ф.Ф. Промышленная экология: Учебник / Ф.Ф. Брюхань, М.В. Графкина, Е.Е. Сдобнякова. – М. : Форум, 2012. – 208 c.

3. Буренин, В.В. Очистка и обезвреживание пылегазовоздушных выбросов предприятий теплоэнергетики / Буренин, В.В. Промышленная теплоэнергетика. – 2009. – № 8. – С. 49–54.

4. Волошенко, А.В. Принципиальные схемы паровых котлов и топливоподач: учебное пособие / А.В. Волошенко, В.В. Медведев, И.П. Озерова; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 100 с.

5. ГН 2.1.6.1338–03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе насе ленных мест. Введ. 2003.05.30. – М.: Минздрав Р.Ф., 2003. – 60 с.

6. Голицын, А.Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды: Учебник / А.Н. Голицын. - М.: Оникс, 2010. - 336 c.

7. ГОСТ 2.784–70. Обозначения условные графические. Элементы трубопроводов. – М.: Изд-во стандартов, 2002.– 12 с.

8. ГОСТ 2.785–70. Обозначения условные графические. Арматура трубопроводная. – М.: Изд-во стандартов, 2004.– 16 с.

9. ГОСТ 21.403–80. Обозначения условные графические в схемах. Оборудование энергетическое.– М.: Изд–во стандартов, 2007.– 34 с.

10. Зайцев, В.А. Промышленная экология: Учебное пособие / В.А. Зайцев. - М.: БИНОМ. ЛЗ, 2013. - 382 c.

11. Какарека, Э.В. Промышленная экология: Учебное пособие / М.Г. Ясовеев, Э.В. Какарека, Н.С. Шевцова, О.В. Шершнев; Под ред. М.Г. Ясовеев. - М.: НИЦ ИНФРА-М, Нов.знание, 2013. - 292 c.

12. Клименко, В.В. Мировая энергетика и глобальный климат после 2010 года/ В.В. Клименко, А.Г. Терёшин // Теплоэнергетика. – 2010. – № 12. – С. 38–44.

13. Ковалев, А.П. Парогенераторы: учебник для вузов./Ковалев А.П., Лелеев Н.С., Виленский– М.: Энергоатомиздат, 2005. – 376 с.

14. Ксенофонтов, Б.С. Промышленная экология: Учебное пособие / Б.С. Ксенофонтов, Г.П. Павлихин, Е.Н. Симакова. - М.: ИД ФОРУМ, НИЦ ИНФРА-М, 2013. - 208 c.

15. Ларионов, Н.М. Промышленная экология: Учебник для академического бакалавриата / Н.М. Ларионов, А.С. Рябышенков. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 495 c.

16. Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмо сферу при сжигании топлива в котлах производительностью не менее 30 тонн пара час или менее 30 Гкал в час. – М.: Гос. ком. Рос. Федерации по охране окр. среды, 2009. – 27 с.

17. Орнатский, А.П. и др. Парогенераторы сверхкритического давления. – Киев: Высшая школа, 2008. – 288 с.

18. ПАО «Сахалинэнерго» - официальный сайт. [Электронный ресурс]. – Режим доступа :http://www.sakh.rao-esv.ru.

19. Емельянов, А.И. Проектирование автоматизированных систем управления технологических процессов: справочное пособие / А.И. Емельянов, О.В. Капник. – М.: Энергоатомиздат, 2003. – 400 с.

20. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: справочное пособие / А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев: Под ред. А.С. Клюева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 2010. – 464 с.

21. Руководящие указания по объему технологических измерений, сигнализации, автоматического регулирования и технологической защиты на тепловых электростанциях. – М.: Союзтехэнерго, 2010. – 64 с.

22. Сорокина, Л.А. «Котельные установки и парогенераторы»: Учебное пособие./ Л.А. Сорокина , В.В. Федчишин , А.Н. Кудряшов – Иркутск: Издательство ИрГТУ, 2002. – 148 с.

23. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. – М. : Энергия, 2000. – 380 с.

24. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). – СПб. : Изд-во НПО ЦКТИ, 2008. – 256 с.

25. Теплотехнический справочник / под общ. ред. В.Н. Юренева и П.Д. Лебедева, Т. 1, 2. – М.: Энергия, 2005. – 734 с.; 2006. – 896 с.

26. Ушаков, В.Я. Повышение энергоэффективности экономики России: планы и действия / В.Я. Ушаков // Известия Томского политехнического университета. – 2009. – Т. 314. – № 4. – С. 52–56.

27. Методика расчёта концентрации в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД – 06. – Л. :Метео-издат, 2007. – 92 с.

28. Катин, В.Д. Защита среды обитания : учеб.пособие / В.Д. Катин, М.Х. Ахтямов. – Хабаровск :Изд-во ДВГУПС, 2007. – 91 с.

29. Вавилов, В.И. Повышение надёжности, теплотехнической и экологической эффективности эксплуатации теплоэнергетических устройств: учеб.пособие / В.И. Вавилов, В.Д. Катин. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2006. – 86 с.

30. Катин, В.Д. Модернизация отопительных котлов малой и средней мощности в условиях БАМа и охрана окружающей среды / В.Д. Катин, В.И. Вавилов. – Владивосток :Дальнаука, 2008. – 194 с.

31. Пат. 56227 Россия, В04С 9/00. Фильтр-циклон для очистки газов / Катин В.Д., Долгов Р.В., Ахтямов М.Х., опубл. 10.09.2006. Бюл. № 25.

приложение А

Принципиальная схема парового котла ТП–87

53

Характеристики

Список файлов ВКР