Экология энергетики Атомные станции Атомная энергетика Влияние загрязнений атмосферного воздуха на состояние здоровья человека Влияние вредных выбросов электростанций на природу и человека

Электрофильтры

Одним из хорошо зарекомендовавших себя и перспективным типом золоуловителей для крупных ТЭС являются электрофильтры, которые могут обеспечить высокую степень очистки газов при аэродинамическом сопротивлении не более 150 Па практически без снижения температуры и без увлажнения дымовых газов.

Рис.10. Принцип работы электрофильтра:

1 - осадительный электрод; 2 - коронирующий электрод; 3 - частицы золы; 4 - электрическое поле; 5 - слой осевшей золы; 6 - заряженная зола

В электрофильтрах запыленный газ движется в каналах, образованных осадительными электродами 1 (рис.10), между которыми расположены через определенное расстояние коронирующие электроды 2.

Сущность процесса электрической очистки газов заключается в следующем. Запыленный газ проходит через систему, состоящую из заземленных осадительных электродов 7 и размещенных на некотором расстоянии (называемом межэлектродным промежутком) коронирующих электродов 2, к которым подводится выпрямленный электрический ток высокого напряжения с отрицательным знаком.

При достаточно высоком напряжении, приложенном к межэлектродному промежутку, у поверхности коронирующего электрода происходит интенсивная ударная ионизация газов, сопровождающаяся возникновением коронного разряда (ток короны).

Газовые ионы различной полярности, образующиеся в зоне короны, под действием сил электрического поля движутся к разноименным электродам, вследствие чего в электродном промежутке возникает электрический ток, который и представляет ток короны. Частицы золы из-за адсорбции на их поверхности ионов приобретают в межэлектродном промежутке электрический заряд и под влиянием сил электрического поля движутся к электродам, осаждаясь на них. Основное количество частиц осаждается на развитой поверхности осадительных электродов, меньшая их часть попадает на коронирующие электроды. По мере накопления на электродах осажденные частицы удаляются встряхиванием или промывкой электродов.

Процесс электрогазоочистки можно разделить на следующие стадии:

зарядка взвешенных в газе частиц;

движение заряженных частиц к электродам;

осаждение частиц на электродах;

удаление этих частиц с электродов.

По существу обострение глобальных проблем  означает переход на качественно новую зависимость мирового сообщества от оскудевающей окружающей природы в результате варварского воздействия на нее человеческой деятельности. Традиционно главными

направлениями обострения экологического кризиса: считаются  следующие направления:

Во первых потеря плодородных земель в результате чрезмерного употребления химических удобрений, засоления почв, ветряной и водной эрозии и т.д.

во-вторых, все большее химическое воздействие на, почву,  воду, среду обитания человека, уничтожение лесов и т.д. — все это в конечном счете влияет на жизнь и здоровье всех людей, не говоря о прямом уничтожении способности к воспроизводству природной среды.

В-третьих, растущий объем выброса в атмосферу Земли загрязнителей (сотни тысяч тонн окиси углерода, углеводородов, сернистого ангидрида и т.д.).

В-четвертых, стремительное наращивание отходов, превращение значительных земельных площадей в свалки различных промышленных отходов. В результате сокращаются полезные площади земли и расширяются территориальные очаги с повышенной опасностью для жизни людей.

В-пятых, особую опасность для жизни человека и природы представляет рост количества атомных электростанций. Приблизительный "сценарий" их возможного воздействия человечество получило в результате чернобыльской трагедии: смерть людей, омертвление городов, земель, лесов, воды, перенос по воздуху на тысячи километров особо опасных радиационных загрязнителей и их выпадение в виде осадков на города и села.

Уже сейчас в промышленной географии нашей планеты наблюдаются глубокие изменения. Происходит существенное перераспределение промышленных мощностей по мере того, как развивающиеся страны в ходе осуществления индустриализации обретают способность производить и сбывать на мировом рынке многие конкурентоспособные товары, ранее производившиеся главным образом в более развитых в промышленном отношении государствах ( продукцию черной металлургии, автомобили, суда, электронную технику и даже летательные аппараты).

Общее гидравлическое сопротивление коагулятора Вентури и каплеуловителя, Па, рассчитывается по формуле:,

Коронный разряд возникает при достижении определенной напряженности и электрического ноля, называемой критической или начальной, которая, например, для воздуха при атмосферном давлении н температуре 20 ОС составляет около 15 кВ/см.

Для поддержания напряжения в любой момент работы электрофильтра на грани пробивного, когда обеспечивается наилучшая ионизация газов, применена автоматическая схема регулирования.

Анализ работы электрофильтров на ТЭС показал, что основная причина менее эффективной очистки заключается в высоком удельном электрическом сопротивлении (УЭС) r слоя золы, образующемся на осадительных электродах электрофильтра.

1. Определяется активное сечение для прохода газов, м2, эктрофильтра:,

Особенности улавливания золы с неблагоприятными электрофизическими свойствами Решение проблемы эффективной электрической очистки дымовых газов, имеющих неблагоприятные электрофизические свойства, состоит в разработке методов снижения интенсивности или предотвращения образования обратной короны, т. е. создании условий, обеспечивающих стабильную работу электрофильтров.

Температурный метод кондиционирования. Зависимость УЭС золы от температуры носит экстремальный характер (см. рис.12).

Температурно-влажностное кондиционирование. Одним из эффективных путей улучшения очистки продуктов сгорания с неблагоприятными электрофизическими свойствами является предварительное изменение свойств дымовых газов путем использования преимуществ как температурного, так и влажностного кондиционирования газов, рационального сочетания их, т. е. Путем использования температурно-влажностного кондиционированияю

Краткие сведения об улавливании золы на мазутных ТЭС Котлы, сжигающие жидкое топливо, как правило, не оснащены золоуловителями в связи с низким содержанием золы в топливе (АР=0,05...0,15%).

Методы и технологии очистки дымовых газов от оксидов серы.

Наивысшей импульсной яркостью по сравнению с другими источниками излучения являются рентгеновские лазеры.

Исследовательские реакторы мощностью до 20 МВт, предназначенные для физических исследований, учебных целей и производства радиоактивных изотопов.

Общая оценка сокращения выбросов окислов серы Сегодня существует два основных направления снижения выбросов окислов серы энергетическими установками, сжигающими серосодержащее топливо:предварительное (перед сжиганием) снижение серы в исходном топливе (десульфуризация топлива);очистка дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу от окислов серы с помощью специальных установок.

Мокрые абсорбционные методы, использующие для связывания сернистого ангидрида промывочные растворы со щелочными свойствами, получили наиболее широкое распространение.

Промышленные установки сероочистки первого поколения, работающие по мокрому известняковому принципу, появились в начале 70-х годов в США и в Японии и не получили широкого распространения, так как в них происходило зарастание абсорбента трудноудаляемыми отложениями, а в качестве конечного продукта получались смесь золы, сульфита кальция и непрореагировавшего известняка, которая после обезвоживания должна направляться в специальные хранилища.

Опытно-экспериментальная установка (ОЭУ) мокрого известнякового метода Губкинской ТЭЦ.

Опытно промышленная установка по аммиачно-циклическому методу (Дорогобужская ТЭЦ) В основу ОПУ Дорогобужской ТЭЦ положен аммиачно-циклический способ очистки дымовых газов от диоксида серы [116].

 Дымовые газы после первой ступени очистки от золы (батарейные циклоны) поступают в электрофильтр 3.

Некоторые технико-экономические характеристики установки предложены в табл.1. Технико-экономические характеристики ОПУ Таблица.

Некоторые зарубежные методы «мокрой»сероочистки Метод «Хемико».

Метод Саарберг-Хельтер-Лурги (СХЛ) Этот метод разработанный фирмами Саарберг-Хельтер Умвельттехник и Лурги (Германия) является типичным мокрьм абсорбционным способом сероочистки второго поколения с получением в качестве конечного продукта товарного гипса.

Метод -Хитачи Японской фирмой "Хитачи" разработано несколько совершенных систем очистки дымовых газов, нашедших применение как в самой Японии, так и за ее пределами.

Все емкости, в которых могут оказаться взвешенные вещества, снабжены перемешивающими устройствами для предотвращения образования отложений.

Метод фирмы Бишофф Фирма Бишофф одна из самых старых фирм Германии, занимающихся вопросами охраны окружающей среды.

Для максимального использования известняка организовано циркуляционное орошение абсорбера с помощью насосов 19 и 20.

Метод Кнауфф-Ресерч-Кортель Принципиальная технологическая схема мокрой известняковой сероочистной установки, предлагаемая фирмой в части подготовки абсорбента, получения и обработки конечного продукта не отличается от описанных ранее.

Дымовые газы от энергоблока мощностью 200 МВт, сжигающего донецкие угли, пройдя очистку от золы в мокром золоуловителе с эффективностью 94...96 %, по газоходу направляются на ОПУ.

Продукты реакции в виде сухого порошка, состоящего из смеси летучей золы, сульфита и сульфата кальция и других примесей, улавливаются золоуловителем, установленным за абсорбером.


Развитие концепции искусственного интеллекта