Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
9 Мероприятия по охране окружающей среды и энергосбережению
на ТЭЦ
9.1 Мероприятия по охране окружающей среды на ТЭС
Наиболее острой проблемой защиты воздушного бассейна является снижение выброса диоксида серы, ежегодное поступление которой в атмосферу при сжигании органических топлив исчисляется миллионами тонн.
Методы очистки дымовых газов могут быть подразделены на циклические (замкнутые), в которых адсорбент (поглощающее твердое или жидкое вещество) регенерируется и возвращается в цикл, а улавливаемый диоксид серы используется, и нециклические (разомкнутые), где регенерация адсорбента и других веществ не производиться.
Кроме того методы сероочистки подразделяются на мокрые и сухие.
Для снижения выбросов в атмосферу диоксида серы применяют следующие способы:
Озонный способ одновременной очистки дымовых газов от оксидов серы и азота. Все перечисленные выше способы позволяют очищать дымовые газы только от диоксида серы, а также от хлористых и фтористых соединений. Что же касается оксидов азота, в присутствующих в дымовых газах на 90-95 % в виде монооксида, то они улавливаются в незначительном количестве. Это объясняется тем, что реакционная способность оксида азота на три порядка меньше по сравнению с реакционной способностью диоксида серы. Озонный способ позволяет производить окисление озоном низших оксидов азота и отчасти серы с последующим связыванием аммиаком.
Основные недостатки озонного метода: высокая энергоемкость производства озона, достигающая 6-10% мощности энергоблока и коррозионная агрессивность смеси серной и азотной кислот. Рассмотрим известняковый (известковый) способ. Этот нециклический процесс наиболее разработан, и он обеспечивает очистку газов на 90% от SO2.
Перед сжиганием мазута его подвергают переработке. Десульфуризацию (обессеривание) мазута целесообразно производить на нефтеперерабатывающих заводах. Она осуществляется прямым или косвенным методом. При косвенной десульфуризации наиболее тяжелая часть нефтяных остатков сначала отделяется путем вакуумной перегонки, затем более легкие компоненты освобождаются от серы в результате гидроочистки и вновь смешиваются со всем количеством или частью тяжелых остатков с целью получения котельного топлива с более низким содержанием серы (около 1%).
При прямом методе десульфуризации весь нефтяной остаток подвергается каталитической гидрообработке при повышенных температуре и давлении.
Специально организуя топочный процесс, можно существенно уменьшить количество образующихся при горении оксидов азота. Практическое применение нашли следующие методы:
При двухступенчатом сжигании топлива через все горелки подают топливо с недостатком воздуха, так чтобы кислорода на хватало для образования NOx, а в конечную часть факела вводят недостающий для полного сгорания воздух через сопла, расположенные над горелками.
Рециркуляция дымовых газов осуществляется специальным рециркуляционным дымососом, отбираемым продукты сгорания с температурой 300-400. Газы рециркуляции целесообразно подавать в топку по отдельному периферийному каналу горелки со скорость, близкой к скорости воздуха. Но следует учитывать, что рециркуляция газов несколько увеличивает расход электроэнергии на собственные нужды.
Впрыск влаги или пара в топку как средство снижения выбросов NOx отличается простотой, легкостью регулирования и низкими капитальными затратами. На газомазутных котлах он позволяет снизить выбросы NOx на 20-30%, но требует затрат теплоты на парообразование и вызывает увеличение потерь с уходящими газами.
Снижение избытка воздуха в топке приводит к снижению выбросов оксида азота. Предел применимости данного способа заключается в появлении в уходящих газах продуктов неполного сгорания (CO, H2), увеличении содержания горючих в уносе и высокотемпературной коррозии экранов.
Предварительный подогрев топлива позволяет снизить выбросы NOx в 2-2,5 раза.
Методы химической очистки газов от NOx разделяются на следующие виды:
Перспективны восстановительные методы очистки. Наиболее изученный метод заключается в восстановлении оксидов азота с помощью аммиака. Этот метод основан на селективном взаимодействии аммиака с оксидами азота при определенных температурах по следующим основным реакциям:
4NO+4NH3+O2—4N2+6H2O;
6NO+8NH3—7N2+12H2O;
При высоких (900-1000°С) температурах они протекают достаточно быстро (за доли секунд) без катализаторов. При более высоких температурах происходит разложение аммиака с образованием дополнительных оксидов азота; при меньших – реакция резко замедляется и аммиак будет выбрасываться в дымовую трубу. Для сокращения времени реакции и, следовательно, длины тракта, в котором она происходит, необходимо обеспечить хорошее перемешивание аммиака с дымовыми газами. Аммиак подается в свободный от поверхностей нагрева объем в верхней части газоходов котла, в зоне пароперегревателя, с газами или с паром. Необходимый для интенсивного перемешивания расхода газов рециркуляции составляет примерно 15%, расход пара – от 1 до 3% паропроизводительности котла в зависимости от способа ввода и перемешивания пароаммиачной смеси с дымовыми газами.
Дозирование аммиака производиться в соответствии с режимами работы котла, чтобы избежать попадания аммиака в атмосферу.
Так же для снижения выбросов в атмосферу вредных веществ предусматривают установку дымовой трубы высотой 80 м и диаметром устья 4,8 м. Данная высота трубы обеспечивает рассеивание окислов серы и окислов азота, что их концентрация у поверхности земли не превышает ПДК.
К числу сточных вод относятся:
Сточные воды ТЭЦ отрицательно влияют на санитарные режимы водоемов, поэтому должны подвергаться обработке и обезвреживанию на очистных сооружениях.
ВПУ сбрасывают воды регенерационные и промывочные. Эти воды содержат следующие загрязнения:
Основной задачей очистки сточных вод ВПУ является нейтрализация воды и удаление шлама. Нейтрализацию проводят в баках нейтрализаторах, куда сливают кислые и щелочные стоки.
При повышенной щелочности воды ее нейтрализуют продуванием дымовым газом, за счет растворения в воде CO2, SO2, NO2. При недостаточной щелочности воды нейтрализация проводится с помощью известкового молока.
Наиболее сложной задачей является снижение концентрации солей. Чтобы не возрастал сброс солей в водоемы, применяют обратный осмос, электродиализ, выпаривание. Широко используют установки с погружными горелками для глубокого выпаривания и получения кристаллов соли, которая складируется в хранилище. Вода от промывки и взрыхления фильтров собирается в специальные емкости, а затем подается в вакуумный фильтр, где освобождается от шлама. После этого обезвоженный шлам собирается в бункеры и направляется на шламоотвал.
Для удаления растворенных веществ из стоков используется электрокоагуляцию, которая основана на методе электролиза с алюминиевыми или стальными анодами. В слабощелочной среде анод подвергается электролитическому растворению, обогащая воду гидроксидами Fe или Al, которые являются коагулянтами и вызывают выпадение веществ в осадок. Достоинство этого метода в том, что вода не обогащается сульфатами или хлоридами.
Очистка сточных обмывочных вод состоит из следующих операций:
Обезвреживание стоков может проводиться в одну или две стадии. При одной стадии в воду добавляют известковое молоко до рН=9,5-10 с выпадением токсичных веществ в осадок.
При двух стадийной обработке вода проходит несколько этапов обезвреживания.
Обмывочная вода собирается в баке-отстойнике, затем она подается в бак-реактор, уда добавляется едкий натр и двухвалентная окись железа. В щелочной среде железо доокисляется до трехвалентного железа, образуется Fe(OH)3, который осаждает практически весь ванадий. Образующийся феррованадиевый шлам, в котором содержится около 20% ванадия, подается на фильтр-пресс, где высвобождается от воды, высушивается, прессуется и отправляется на металлургические заводы. Вода из бака-реактора направляется в бак коррекции рН, где окончательно нейтрализуется известковым молоком, до рН=10 с выделением шлама, который отправляется на шламоотвал очистных сооружений. Вода, пройдя осветлительный фильтр, повторно используется для технологических целей.
Кислые и щелочные стоки консервационных и химических промывочных вод собираются в бак нейтрализатор для взаимной нейтрализации, а затем подают в бак коррекции рН для окончательной нейтрализации до рН=7-8,5 и осаждения солей тяжелых металлов. Обезвреживание нитритов производят с помощью кислых вод или соляной кислотой с образованием хлористого натрия и выделением оксидов N. Гидразин и аммиак хорошо разрушаются хлорной известью CaOCl2 с выделением свободного азота. Кроме того аммиак можно нейтрализовать путем аэрации воды в баке нейтрализаторе углекислотой. Cu и Zn осаждаются сульфитом натрия Na2SO3 с выделением шлама, удаляемого на шламоотвал.
Для очистки сточных вод от нефтепродуктов применяются методы отстаивания, флотации и фильтрования.
Отстаивание основано на способности самопроизвольного разделения воды и нефтепродуктов под действием разности плотностей. Отстаивание производиться в нефтеловушках. На эффект работы нефтеловушек влияет температура воды, при увеличении которой снижается вязкость нефтепродуктов и улучшается их отделение. При температуре ниже 30°С нефтепродукты оседают на дно, при температуре равной 30°С – находятся во взвешенном состоянии, а при более 40°С – эффект всплытия.
Флотационный метод основан на образовании комплексов «частица нефтепродукта – пузырек воздуха», скорость которой в 100-1000 раз выше, чем отстаивание. Различают флотацию безнапорную и напорную. При напорной флотации воздух растворяют в воде под давлением 0,5 МПа, после чего в течение 6-10 мин выдерживают в напорной емкости, а затем подают во флотатор.
После отстаивания и флотации вода подается на осветлительные фильтры, заполненные кварцевым песком, А и сульфоуглем. Эффективность очистки достигает 80% при остаточном содержании нефтепродуктов 2-4мг/л.Для более глубокой очистки воду подают на сорбционные фильтры, загруженные активированным углем, степень очистки после которых достигает 95%.
9.2 Мероприятия по энергосбережению на ТЭС
|
|
Ковалев |
ДП 2-43 01 04 А7-09 ПЗ |
Лист |
||||
|
Николаев |
|||||||
|
Изм |
Лист |
№документа |
Подпись |
Дата |