ckd.cz

1

Экологизация существующих электростанций – повышение КПД с акцентом на очистку эмиссий сернистых и азотистых соединений

www.ckd.cz

2

Начиная с 1992 года, Чешская Республика первой в Европе

начала быстрыми темпами реализовывать широкомасштабную

программу, целью которой было повышение КПД существующих

электростанций и снижение вредных эмиссий в окружающую

среду.

До конца 90-х лет прошлого столетия, в рамках этой программы

было проинвестировано 111 миллиардов чешских Крон, что

соответствует примерно 4,5 миллиардам Евро.

Эмиссии

Эмиссии

Эмиссии

Теплотворность топлива

3

В период с 1992 по 2000 годы, были проведены следующие

основные работы:

отстранение устаревшие техниологий и оборудования

реконструкция систем сепарации пепла

модернизация систем управления

установка 7 новых флюидных котлов

установка 28 систем очистки сернистых и азотистых

соединений.

4

С 1992-го года до наступления милениума было

достигнуто снижение выбросов в атмосферу:

Сернистых соединений на 92%

Азотистых соединений на 50%

Твердых веществ в пепле на 95%

Углекислого газа на 77%

7

Самым передовым способом повышения экологичности электростанций – использование экологичного топлива

В 2010 году в городе Пльзень наше предприятие ввело в эксплуатацию «Зеленый блок» на биомассу (древесная щепка) общей мощностью 35 МВт

7

На ряду с многоцелевым использованием процесса горения при когенерации (тепло + электричество) или тригенерации (тепло + электричество + холод) как повышающего фактора полезного действия электростанций, изначально основным является использование самого современного оборудования.

На смену котлам с тяжелой и полутяжелой облицовкой, КПД которых не превышает 85%, приходят цельносварные котлы, КПД которых превышает 90% и, которые на основании технологии сжигания, делятся на:

Грануляционные – сжигание молотого угольного порошка

Колосниковые – сжигание топлива на движущихся решетках

Флюидные – сжигание в кипящем слое

Повышение КПД электростанций, работающих на твердом топливе

7

Для очистки эмиссий от сернистых соединений используются следующие методы:

Мокрый метод

Сухой метод

Полусухой метод

Комбинации и модификации приведенных выше методов

Очистка эмиссий от сернистых соединений (deSOx)

7

Данный метод базируется на химической технологии интенсивного промывания в абсорбере продуктов сгорания известковой суспензией.

Чаще всего этот метод применяется на больших электростанциях, где требуется высокая эффективность очистки.

Побочным продуктом, является так называемый «энерго-гипс», который имеет все свойства природного гипса и может быть использован в строительстве.

Экономические аспекты метода:

Высокие начальные затраты

Низкие эксплуатационные затраты

Мокрый метод очистки эмиссий от сернистых соединений (deSOx)

7

KOGENERACE

Popiska

Мокрый метод очистки эмиссий от сернистых соединений (deSOx)

Электростатический сепаратор

Сгущение гипсового шлама

Бакгипсового шлама

Котел

Молотаяизвесть

Бункермолотой извести

Бункерпепла

Вода

Вода

Бак известковой суспензии

Выгребная яма абсорбера

Выгребная яма шлама

Абсорбер с антикоррозионной

облицовкой

Нагнетатель воздуха

Мокрый стабилизат к дальнейшему

использованию

7

Основой метода является циркуляция экспандированной флюидной подушки из смеси сухого сорбента и продуктов очистки в CFB абсорбере, что продлевает время присутствия этих веществ в продуктах сгорания. Распыляемая в бойлере вода повышает влажность эмиссий, одновременно снижая их температуру и, тем самым, повышая эффективность процесса очистки. Вся используемая в данном процессе вода испаряется под воздействием температуры продуктов сгорания.

Данный метод пригоден для аппликации на средне-больших и больших электростанциях.

Экономические аспекты метода:

Средне-высокие начальные затраты

Средне-высокие эксплуатационные затраты

Нет необходимости использовать «неприятные» суспензии

Методы сухой очистки эмиссий от сернистых соединений (deSOx)

Метод с использованием церкуляционного флюидного бойлера (CFB)

7

Методы сухой очистки эмиссий от сернистых соединений (deSOx)

Метод с использованием церкуляционного флюидного бойлера (CFB)

Вода

Бункерпепла

Котел

Электростатический сепаратор

Абсорбер CFB

Текстильный фильтр

Бункер продуктов

очистки

Бункер известкового

гидратас дозатором

7

Приводимые методы базируются на дозировке сухого сорбента непосредственно в топливо или в продукты сгорания практически на любом этапе процесса сжигания:

Сжигание топлива с примесью известковых сорбентов (известь, известковый гидрат, ...)

Дозировка сухого сорбента на разных уровнях котла (горячая сорбция)

Дозировка сухого сорбента в продукты сгорания за котлом (холодная сорбция)

Дозировка сухого сорбента и воды в продукты сгорания за котлом (кондиционированная сухая сорбция)

Места дозировки и сорбенты можно комбинировать. Количество используемого сорбента эксплуатационно не ограничено. Эффективность процесса сильно зависит от температуры и влажности продуктов сгорания. Значительного повышения эффективности метода можно достигнуть охлаждением и увлажнением продуктов сгорания – кондиционированием.

Экономические аспекты метода:

Относительно малые начальные затраты

Высокие эксплуатационные затраты

Методы сухой очистки эмиссий от сернистых соединений (deSOx)

Комбинированные методы

7

Методы сухой очистки эмиссий от сернистых соединений (deSOx)

Комбинированные методы

ОДНОСТУПЕНЧАТАЯ ХОЛОДНАЯ СОРБЦИЯ КОНДИЦИОНИРОВАННАЯ СОРБЦИЯ С НЕСЛОЖНЫМ АБСОРБЕРОМ

Бункер сорбента с дозатором

Бункер сорбента с дозатором

КотелКотел

Текстильный фильтр или

электростатический сепаратор

Текстильный фильтр или

электростатический сепаратор

Бункер продуктов

очисткии пепла

Бункер продуктов

очисткии пепла

Абсорбер

Вода

7

Метод полусухой очистки является своего рода компромисом между сухим и мокрым методом очистки и чаще всего применяется на заводах по ликвидации мусора.

В данном случае абсорбентом является смесь водяной суспензии известкового гидроксида и продуктов очистки. Суспензия в абсорбере улавливает сернистые соединения и высушивается, а получившееся таким образом соединение удаляется с помощью фильтра.

Метод пригоден для использования на средних энергоблоках с умеренными требованиями к эффективности.

Экономические аспекты метода:

Средние начальные затраты

Средние эксплуатационные затраты

Метод полусухой очистки эмиссий от сернистых соединений (deSOx)

7

Метод полусухой очистки эмиссий от сернистых соединений (deSOx)

Вода

Бункерпепла

Бункер продуктов

очисткиБункеризвести

Котел

Электростатический сепаратор

Текстильный фильтр

Выгребная яма

Абсорбер

Подготовка известкового молока и суспензии

7

При сжигании любого вида топлива, вместе с иными вредными веществами в продуктах сгорания присутствуют одни из самых вредных веществ – азотистые соединения (окиси азота), которые вступая в контакт с иными присутствующими в атмосфере веществами образуют еще более вредные соединения, например озон, который в свою очередь является причиной возникновения так называемых «летних смогов». Иные азотсодержащие продукты таких реакций вместе с атмосферными осадками попадают в воду и почву.

Существует два главных способа снижения содержания азотистых соединений – первичный и вторичный.

Первичный способ заключается в максимально возможном предотвращении возникновения азотистых соединений с помощью управления процессом горения при использовании низкоэмиссионных горелок и флюидных котлов с помощью которых, например, можно достичь концентраций серы и оксида азота в продуктах

сгорания на уровне не более 3% и 25% соответственно

Вторичный способ – это ликвидация уже возникших азотистых соединений

Очистка эмиссий от азотистых соединений (deNOx)

Низкоэмиссионная горелка

7

Вторичный способ можно разделить на два метода:

некаталитический

каталитический

Оба эти метода очистки азотистых соединений основываются на реакции так называемых восстановителей (мочевина, аммиак, ...) с продуктами сгорания при температурах от 8500С до 11000C, где аммиак рассщепляет азотистые соединения на элементарный азот и воду:

(NH2)2CO + 2NO + 1/2O2 2N2 + 2H2O + CO2

Восстановительные растворы как правило, впрыскиваются в камеру сжигания на двух или трех уровнях через форсунки.

У каталитического метода используются еще катализаторы из оксидов ванадия, молибдена или вольфрама на базе носителя из двуокиси титана. Этот достаточно дорогостоящий метод, позволяет снизить содержание в продуктах сгорания азотистых соединений на 80-90%

Очистка эмиссий от азотистых соединений (deNOx)

7

Очистка эмиссий от диоксинов (deNOx) – некаталитический метод

Воздух

Деми вода

АСУМощность

Среднее NOxДействительное Nox

Форсунки

Бак Котел

7

Максимально допустимые концентрации эмиссий в странах ЕС

Зола-унос 10 мг/м3

HCl 20 мг/м3

HF 1 мг/м3

SO2 50 мг/м3

NO2 200 мг/м3

CO 50 мг/м3

Органический C (углерод) 100 мг/м3

Cd, Ta, Hg 0,5 мг/м3

As, Ni, Cr 0,5 мг/м3

Pl, Cu, Mn 0,1 мг/м3

PCDD/F Диоксины и фураны 0,1 нг TEQ/м3

ТЭС в городе Писек

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ

•EN ISO 9001,

•EN ISO 14001,

•OHSAS 18001.

15

16

KOНTAKTЫ

ČKD GROUP, a.s.(АО «ЧКД ГРОУП»)Na Sychrově 975/8101 27 Praha 10Czech Republic

Телефон: +420 267 212 304Факс: +420 272 767 870E-mail: [email protected]