С продуктами сгорания топлива в атмосферу выбрасывается большое количество золы твердого топлива, оксидов азота и сернистого ангидрида.

Западно-Сибирская ТЭЦ сжигает Кузнецкие угли различных месторождений с резко меняющимися характеристиками совместно с буферными сбросами доменного и коксового газов металлургического цикла ОАО ЗСМК на первой очереди станции (котлоагрегаты БКЗ - 210 - 140 ст. №№1 6) и преимущественно твёрдое топливо (уголь) на второй очереди ТЭЦ (к/а ст.№№ 7 11), использующей мазут в качестве растопочного топлива. Подача газа в течение года происходит неравномерно, поэтому доля сжигаемого угля постоянно колеблется на уровне 90 - 93 %. Качественные характеристики сжигаемых марок углей колеблются:

калорийность от 4300 до 5600 ккал/кг;

зольность от 16 до 25 %%;

содержание серы - 0,25 0,38 %%;

содержание азота - 1,8 2,7 %%;

влажность - 10 18 %%.

Котлы ст. № 1, 2, 5, 6 оборудованы мокрыми золоуловителями М-ВТИ с вертикальными трубами Вентури круглого сечения с компоновкой - 2 трубы на 4 скруббера на каждом котле. Среднеэксплуатационная степень очистки дымовых газов от золы каменных углей составляет 98,3%, от окислов серы - 4 %.

На котлах ст. № 3,4 установлены мокрые золоуловители того же типа (4 шт. на 1 котел) с вертикальными трубами Вентури круглого сечения (4 на каждый котёл), имеющие аналогичную степень очистки от золы и 6% - по диоксиду серы из-за повышенного (в сравнении с вышеприведённой группой котельных агрегатов в 1,5 раза) расхода орошающей воды на трубы Вентури.

Для интенсификации золоулавливания все золоулавливающие установки котлов I очереди ЗС ТЭЦ оснащены акустической системой, разработанной СП"Энергогазоочистка" г. Кишинёв, в результате чего степень очистки дымовых газов от золы возросла до 98,3% при номинальной нагрузке котлоагрегата.

Дымовые газы от сожжённого в котлах I очереди ТЭЦ (ст.№ 1 6) топлива отводятся в дымовую трубу №1 высотой Н = 100м и диаметром устья трубы - 6м.

Котельные агрегаты ст. №7, 8 оборудованы электрофильтрами типа ПГДС-4*70 (по два на каждый котёл), изготовленными на Каширском электромеханическом заводе по проекту «Ленгипрогазоочистки». Эксплуатационная степень очистки дымовых газов от золы - 97,5%.

На котлах ст. №9, 10, 11 установлены электрофильтры типа УГ2-4*74-04 (по два на каждый котёл), изготовленными Каширским заводом металлоконструкций по проекту «Ленгипрогазоочистки», имеющие ту же степень очистки уходящих дымовых газов от золы.

Дымовые газы от котлов II очереди ЗС ТЭЦ отводятся в дымовую трубу №2 высотой Н = 250м и диаметром устья трубы -8м.

С дымовыми газами из труб №1, 2 в атмосферу выбрасываются: зола, сернистый ангидрид, двуокись и оксид азота, зола мазутная и оксид углерода.

РЕЖИМНАЯ КАРТА

работы электрофильтров к/а 10

Фактические эксплуатационные показатели работы газоочистной установки типа М-ВТИ

Золоуловитель М - ВТИ представляет собой сочетание двух основных элементов: трубы Вентури и каплеуловителя, последовательно соединенных по ходу очищаемых дымовых газов.

Каплеуловитель служит для выделения из потока дымовых газов капель с осевшими на них золовыми частицами, а также частичного улавливания из газа золовых частиц, неосевших на каплях в ТВ. Каплеуловитель с улитообразным вводом газа и пленочным орошением внутренней поверхности.

Нижняя часть каплеуловителя заканчивается конусом с гидрозатвором. Гидрозатвор предназначен для непрерывного удаления из каплеуловителя образующейся в нем пульпы и обеспечения при этом воздушной плотности каплеуловителя.

Система орошения золоуловителя служит для бесперебойного питания аппарата необходимым количеством воды, очищенной от механических примесей. Система орошения труб Вентури не имеет индивидуального регулирования расхода воды по трубам Вентури и каплеуловителям. Орошение центробежных скрубберов организовано на прямую, без напорного бака. Золоулавливание основано на улавливании скоагулированных золовых частиц на каплях орошающей воды, распыленной в ТВ, а также крупнофракционных нескоагули-рованных золовых частиц в каплеуловителе.

Уловленные золовые частицы смываются с внутренней поверхности каплеуловителя орошающей водой в сливной патрубок и через гидрозатвор удаляются в канал гидрозолоудаления. Далее в шандорный приямок, откуда откачивается с помощью 4-ех багерных насосов ГРТ - 1250/71 по трем золопроводам диаметром 530 мм на шламохранилище ОАО «ЗСМК».

Р Е Ж И М Н А Я К А Р Т А

работы золоулавливающей установки котла БКЗ-210-140 ст. № 1 с аэроакустической системой интенсификации золоулавливания

Контроль за выбросами в атмосферу на ЗС ТЭЦ

Контроль выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на ТЭЦ обеспечивает:

- систематические данные о выбросах;

- исходные данные к отчетности ТЭЦ по форме № 2-тп (воздух);

- информацию к оценке соблюдения установленных норм выбросов и к анализу причин, вызывающих превышение норм.

Контроль подразделяется на производственный и технологический (внутрипроизводственный).

Производственный контроль обеспечивает:

- оценку соблюдения установленных норм валовых выбросов;

- систематические данные о валовых выбросах;

- исходные данные к отчетности ТЭЦ по форме № 2-тп (воздух).

Технологический контроль обеспечивает:

- систематические данные об удельных выбросах;

- информацию к оценке соблюдения норм удельных выбросов;

- информацию для воздействия на технологические процессы в котлах, пыле- и газоочистном оборудовании, влияющие на выбросы в атмосферу.

Контролю подлежат только те нормируемые загрязняющие вещества, выбрасываемые с дымовыми газами, для которых установлена норма выброса. К нормируемым загрязняющим веществам, выбрасываемым с дымовыми газами, относятся:

- пыль (зола твердого топлива;

- оксиды серы (в пересчете на диоксид серы);

- диоксид азота;

- оксид азота;

- оксид углерода;

- мазутная зола (в пересчете на ванадий);

При контроле определяются выбросы: максимальные в граммах в секунду и суммарные (за длительный период - месяц, квартал, полугодие, год) в тоннах.

Контроль максимальных выбросов осуществляется только для загрязняющих веществ, на которые установлен норматив выбросов в граммах в секунду.

Контроль выбросов подразделяется на систематический, осуществляемый непрерывно или периодически, и разовый. Непрерывный систематический (аналитический) контроль осуществляется с целью определения максимальных и годовых выбросов из дымовых труб.

Разовый контроль выбросов осуществляется:

- после выхода котла, его пылегазоочистного оборудования из капитального ремонта;

- при переводе котла на длительное использование нового топлива;

- после реконструкции, замены, изменения режима работы пылегазоочистного оборудования;

по завершении пусконаладочных и режимно-наладочных работ.

Общее руководство природоохранной деятельностью на ЗС ТЭЦ осуществляет главный инженер. Ответственным за соблюдением норм по охране атмосферного воздуха является заместитель начальника ПТС. Составлением отчетности по выбросам в воздушный бассейн занимается инженер ПТС. Контроль выбросов на источниках производит промышленно-санитарная лаборатория по газообразным ингредиентам, а по золе - ПТС (проводится экспресс испытание по определению КПД золоуловителей).

Контроль за сточными водами и почвой Западно-Сибирской ТЭЦ

Собственного золоотвала ЗС ТЭЦ не имеет. Золошлаковые отходы складируются на шламохранилище ОАО «ЗСМК», куда транспортируются водой по каналам ГЗУ. После механического отстаивания часть осветленной воды по водоводам вновь поступает в систему гидрозолоудаления станции. Тем самым обеспечивается замкнутая циркуляция воды.

Однако, со шламохранилища ОАО «ЗСМК» периодически осуществляется сброс загрязняющих веществ. И по договорным условиям ЗС ТЭЦ восполняет расходы, понесенные за экологические платежи, связанные со сбросом вредных веществ в реку Томь.

Также осуществляется сброс воды с пруда-охладителя ОАО «ЗСМК». Баланс восполняется путем увеличения объемов подачи свежей речной воды. Этот факт имеет место в основном в летнее время, когда температура воды в системе выше нормативной. В этом случае также ЗС ТЭЦ компенсирует затраты ОАО « ЗСМК».

Мероприятия, проведенные на ОАО «Западно-Сибирская ТЭЦ», направленные на снижение выбросов золы

Реконструкция золоуловителей МВ-УО ОРГРЭС

В период 1993 - 1997гг. на ЗС ТЭЦ были произведены мероприятия по реконструкции золоуловителей. Причина реконструкции состояла в том, что в результате эксплуатации газоочистной установки и проведения испытаний были обнаружены следующие недостатки:

- частые отложения золы на стенках труб Вентури, что приводит к временному приостановлению газоочистной установки и эколого-экономическому ущербу предприятия;

- большой расход орошающей воды на ТВ;

концентрация пыли и вредных дымовых газов на выходе из трубы превышает рекомендуемую концентрацию.

Для того чтобы увеличить степень очистки газа от пыли и улучшить эксплуатационные характеристики ЗУУ были заменены золоуловители I очереди типа МВ-УО ОРГРЭС с горизонтальными трубами Вентури на золоуловители М-ВТИ с вертикальными трубами Вентури со следующей компоновкой:

К/а 1,2,5,6 - 2 трубы Вентури на 4 скруббера;

К/а 3,4 - 4 трубы на 4 скруббера.

Суть проведенной реконструкции заключается в следующем:

1) замена золоуловителей типа МВ-УО ОРГРЭС на золоулавители с вертикальными трубами Вентури:

- четыре горизонтальные ТВ с подводящими газоходами должны быть заменены на две круглые вертикальные ТВ;

- схему подвода дымовых газов к скрубберу, одна ТВ к одному скрубберу, затененить на схему - одна ТВ к двум каплеуловителям;

- для орошения трубы Вентури применеть центробежно-струйную форсунка;

2) на горловине ТВ смонтировать акустическую систему интенсификации золоулавливания.

Таким образом, из котла по газоходу дымовые газы поступают в золоулавливающую установку, которая состоит из двух вертикальных труб Вентури круглого сечения и четырех каплеуловителей (разработка Кишиневского энергетического института). Одна труба Вентури приходится на два каплеуловителя. За золоулавливающей установкой расположено два дымососа, поэтому вся установка находится под разряжением. По газоходу от дымососа очищенные дымовые газы поступают в борова и далее в дымовую трубу высотой 100 метров, для дальнейшего рассеивания.

Для орошения каждой трубы Вентури применим центробежно-струйную форсунку производительностью 21-16 т/ч, форсунка установлена на расстоянии 800 мм от начала конфузора (в соответствии с результатами математического моделирования Кишиневского энергетического института взаимодействия распыляемой жидкости с газовым потоком во входных патрубках труб Вентури).

Для интенсификации золоулавливания все золоуловители первой очереди были оснащены системой АСИЗ (система интенсификации золоулавливания), разработанной СП «Энергогазоочистка» г. Кишинев. Данный ряд мероприятий позволил повысить КПД с 95,5 до 98,2 %.

Технология акустической интенсификации базируется на концепции наложения турбулентного и акустического поля на процесс инерционной коагуляции аэрозолей в трубах Вентури.

Источником акустической, внесенной в основной газопылевой поток, турбулизации служат резонансные пучки. Рабочим телом аэрокустической системы служит холодный воздух, поданный с напорной части дутьевых вентиляторов котла. Расход воздуха на аэроакустическую систему составляет около 10000 м3/ч.

Технология реализована путем взаимодейстия аэроакустических турбулизаторов с основным газопылевым потоком. Принцип действия аэрокустических турбулизаторов основан на явлении возникновения акустического резонанса при протекании воздуха через каналы определенной геометрии.

Газоочистные тракты за котлами объединены в одну систему. Они выходят от шести котлов в два коллектора, которые подведены к железобетонной трубе высотой Н = 100 м и диаметром устья трубы dуст = 7м с двух сторон симметрично.

В дальнейшем были осуществлены другие эффективные мероприятия, положительно повлиявшие на эксплуатационную надежность золоуловителей и степень очистки дымовых газов от золы, увеличившие ее до 98,3 %, в том числе:

2002-2003 гг. - установлены форсунки орошения труб Вентури с центробежным подводящим каналом воды для более лучшего коагулирования частиц золы и воды;

2003-2004 гг. - увеличены объединенные короба скрубберов с целью снижения скорости дымовых газов;

2003-2004 гг. - на к/а 1,2,3,5,6 система АСИЗ была помещена внутрь труб Вентури с изменением схемы подачи воздуха на вертикальный подвод, что позволило повысить ее эксплуатационную надежность и эффективность;

2004г. - установлены «козырьки» над тангенциальным подводом дымовых газов в скруббер, предотвращающие брызгоунос, тем самым, снизив отложения золы в объединенных коробах скрубберов и всасах дымососов. На внутренней поверхности рассекателя потока дымовых газов на тангенциальном подводе к скрубберам к/а 5,6 установлено резиновое покрытие для повышения износостойкости.

После проведенной реконструкции выбросы золы снизились в два раза: с 13 800 т/год до 6 800 т/год.

Мероприятия, направленные на снижение выбросов оксидов азота

На ЗС ТЭЦ систематически проводится работа по снижению вредного воздействия станции на экологическую обстановку города.

Так, в целях достижения установленных для ЗС ТЭЦ нормативов предельно - допустимых выбросов по диоксиду азота за период 1990 - 2003гг выполнена реконструкция топок всех шести котлов I очереди ТЭЦ по проекту МЭИ (г. Москва) с внедрением новой экологической эффективной технологии трёхступенчатого сжигания Кузнецких углей в смеси с газами на пяти котлах БКЗ - 210-140, которая с технической стороны была описана в разделе 2.2.2.

В основу новой технологии заложены следующие принципы:

использование режима работы топки с твердым шлакоудалением при обеспечении температуры факела менее 15000С для подавления образования в ней термических оксидов азота;

принятие ряда мер, направленных на подавление генерации топливных NОx за счет раннего прогрева и зажигания потока аэросмеси, прежде всего, за счет организации в топке ступенчатого сжигания при значительной нехватке кислорода в превой ступени горения;

обеспечение удлиненных траекторий угольных частиц в топке посредством использования прямоточных факелов U-образной формы;

организация движения струй горящей пылевоздушной смеси, вторичного и третичного воздуха по близким траекториям с интенсификацией перемещения реагентов в хвостовых частях факела.

Результатом проведённых реконструкций на данного типа котельных агрегатов явилось:

- снижение концентрации оксидов азота в пересчёте на = 1,4 до 250 - 450 мг/м3, что соответствует требованиям ГОСТ Р 50831 - 95 «Установки котельные. Тепломеханическое оборудование».

- повышение устойчивости зажигания факела при малых нагрузках без газовой подсветки;

- повышение надёжности работы металла пароперегревателя в допустимых пределах;

- стабильность поддержания номинальной температуры перегретого пара;

- снижение температуры уходящих газов на 5 100С за счёт повышения эффективности работы топочных экранов;

- увеличение к.п.д. брутто котельных агрегатов на 0,5 1 %.

Также была произведена реконструкция котла ТП-87 на 2-й очереди с применением трехступенчатого сжигания топлива, направленного на технологическое подавление выбросов оксидов азота и улучшения ТЭП, описанная с технической стороны в разделе 2.2.2.

Испытания реконструированного котла выявили хорошие результаты по надежности выхода жидкого шлака, уровню удельного выброса оксидов азота и температуре уходящих газов, а также по мехнедожогу. Как можно видеть на графиках рис. 5, при эксплуатационном избытке воздуха за пароперегревателем (бпп = 1,25), удельный выброс оксидов азота составил порядка 560 (вместо 1150…1200 мг/м3 до реконструкции, при нормативе 570 мг/м3). Мехнедожог оказался не выше 0,55 %, что примерно соответствует аналогичному показателю работы нереконструированных котлов ТП-87 в режиме стехиометрического сжигания. Приведенная температура уходящих газов составила 134 С, что на 5…7 С меньше, чем на указанных котлах. Показатели, приведенные рис. 5, слабо зависели от нагрузки котла и избытка воздуха за пароперегревателем в диапазоне бпп=1,1…1,32. В большинстве опытов на повышенных нагрузках котла КПД «брутто» составил около 92%. В процессе проведения испытаний характеристики сжигаемого угля составляли следующие величины: Qнр=4378…5847 ккал/кг, Wр=8,75…17,03 %, Ар=11,7…20,66 %, Vг=40,8-42,4 %, Nг=2,4…2,5 %. Тонина помола угольной пыли отвечала нормативным величинам: R90=14…15 %.

Летом и осенью 2006 г. котел № 9 был остановлен для проведения второго этапа реконструкции, основная цель которой -- увеличение высоты зоны дожигания факела за счет снижения уровня пода и уменьшения отметок установки горелок и сопл на 2,5 м.

Было принято также решение о восстановлении в полном объеме средств паровой обдувки экранов в средней и верхней частях топки. Кроме того, разработана эффективная система газоимпульсной очистки нижней части ширм и первых по ходу газов труб конвективного пароперегревателя.

Размещено на Allbest.ru