Ресурсосберегающие технологии и установки газоочистки и утилизации отходов угольных ТЭС

• Автор: Базаянц, Георгий Вартанович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Горловка
• Количество страниц: 360 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ДЕСУЛЬФУРИЗАЦИИ ГАЗОВ ТЭС гг

1.1. Обзор литературы и выбор направления исследований.

1.2. Методы исследования.

1.3. Экспериментальные исследования.

1.3.1.Эффективность электрохимической обработки воды в

лабораторной модели электролизера

1.3.2. Эффективность процесса газоочистки

1.3.3.Повышение эффективности газоочистки при использовании анолита

1.3.4. Коррозионная активность электрохимически обработанной воды

1.4. Теоретические исследования.
1.4.1.Оценка величины энергии активации процесса
электролитической диссоциации необработанной воды.
1.4.2.0ценка величины энергии активации процесса
электролитической диссоциации воды при ее электрохимической
обработке
1.4.3. Кинетика процесса десульфуризации газа необработанной водой
1.4.4. Сорбционная емкость католита.
1.4.5. Сорбционная емкость анолита
1.4.6. Регенерация отработанного католита.
1.4.7. Регенерация отработанного анолита
1.4.8.Влияние выщелачивания золы анолитом на эффективность газоочистки
1.4.9. Коррозия металлов и сплавов в электрохимически обработанной
1.5.Технологические разработки и опытнопромышленные испытания
1.6.Техникоэкономические показатели разработанной технологии газоочистки
1.7. Обсуждение результатов исследований
Выводы
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СУХОЙ И ПОЛУСУХОЙ ДЕСУЛЬФУРИЗАЦИИ ГАЗОВ И РАСЧЕТЫ СОСТАВОВ ОТХОДОВ ГАЗООЧИСТКИ НА РАЗЛИЧНЫХ КОТЛАХ ТЭС.
2.1. Обзор литературы в выбор направления исследований
2.1.1. Сухая десульфуризация дымовых газов
2.1.2. Полусухая десульфуризация дымовых газов.
2.1.3. Выбор направления исследований
2.2. Методы исследований.
2.3. Моделирование процесса сухой десульфуризации газов и расчеты материальных потоков и состава отходов газоочистки.
2.3.1. Котел ТПП2А энергоблока 0МВт Зуевской ГРЭС.
2.3.2. Котел ТПП0А энергоблока 0МВт Новочеркассой ГРЭС .
2.3.3. Котел БКЗ Т Черниговской ТЭЦ
2.3.4. Условный пылеугольный котел.
2.3.5. Котел К котельной концерна Стирол.
2.3.6. Водогрейный котел КВТС0П котельной Моспинской ЦОФ.
2.3.7. ОПУКИСТР
2.3.8. Котел БКЗ Александрийской ТЭЦ
2.4. Обсуждение и анализ результатов расчета составов отходов газоочистки.
2.5. Исследование влияния наиболее значимых параметров процесса сухой десульфуризации газов на состав отходов газоочистки.
2.6. Анализ влияния наиболее значимых параметров процесса на состав отходов газоочистки
2.7. Моделирование процесса полусухой десульфуризации газов
2.8. Расчет материальных потоков и состава отходов полусухой десульфуризация дымовых газов.
Выводы.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ СУХОЙ И ПОЛУСУХОЙ ДЕСУЛЬФУРИЗАЦИИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ПЫЛЕУГОЛЬНЫХ ТЭС
3.1. Обзор литературы в выбор направления исследований.
3.2. Методы исследований
3.3. Исследование технологических режимов производства и свойств керамических изделий
3.3.1. Формование изделий
3.3.2. Сушка и обжиг изделий
3.3.3. Свойства изделий.
3.3.4. Технологическая схема производства.
3.4. Исследование технологических режимов производства и свойств бетонных изделий
3.4.1. Формование изделий
3.4.2. Свойства изделий.
3.4.3. Совершенствование технологических приемов изготовления изделий.
3.4.3.1. Сокращение расхода цемента
3.4.3.2. Ускорение твердения бетона.
Выводы.
ГЛАВА 4. ВАРИАНТЫ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ ЗОЛЫ ПЫЛЕУГОЛЬНЫХ ТЭС
4.1. Обзор литературы в выбор направления исследований
4.2. Методы исследований
4.3. Исследование технологических режимов производства и свойств керамических изделий
4.3.1. Формование изделий.
4.3.2. Сушка и обжиг изделий.
4.3.3. Свойства изделий
4.4. Изготовление опытной партии изделий
4.5. Обсуждение результатов.
Выводы
ГЛАВА 5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.
5.1. Утилизация отходов.
5.2. Газоочистка
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Следует особо отметить, что ни в одном из изученных литературных источников не обнаружено сведений, касающихся энергии активации процесса десульфуризации газов водными растворами. Поэтому одним из направлений теоретических и экспериментальных исследований диссертации является оценка энергии активации реакций взаимодействия серосодержащих частиц с молекулами и ионами растворителя электрохимически активированной воды. Эта оценка может быть выполнена на основе теории бинарных соударений и теории активированного комплекса . Современные десульфуризационные установки ДСУ, применяемые на тепловых элекгрических станциях за рубежом, являются сложными сооружениями, включающими строительные конструкции, механическое и электротехническое оборудование, химическую аппаратуру, трубопроводы и арматуру, газоходы, системы автоматического контроля и регулирования технологических параметров, электронновычислительную технику. Проблеме надежности работы всех этих систем уделяется большое внимание . До г. ДСУ, работающие на ТЭС США, например, работали крайне ненадежно изза отсутствия опыта их проектирования, сооружения и эксплуатации ,. Основной причиной снижения надежности работы ДСУ являлась коррозия ,. При этом в наиболее сложном положении оказывались ДСУ, работающие по мокрым технологиям с использованием замкнутых циклов циркуляции рабочих растворов. По мере накопления опыта эксплуатации в последующие годы надежность работы ДСУ была заметно повышена . Поскольку технология десульфуризации дымовых газов ТЭС, основанная на использовании электрохимически обработанной воды, нигде ранее не применялась, сведений о коррозионных повреждениях оборудования ДСУ в таких средах в литературе не имеется. В этом плане наибольший интерес представляет монография А. П. Акользина и А. Дополнение и уточнение этой информации применительно к коррозийной активности электрохимически обработанной воды анолита и католита представляет большой теоретический интерес и имеет важное практическое значение для выбора оптимального варианта технологии десульфуризации дымовых газов ГЭС электроактивированной водой. Таким образом, исходя из достигнутого уровня техники и технологии десульфуризации дымовых газов ТЭС следует вывод о необходимости проведения дальнейших исследований и разработок, направленных на упрощение и удешевление процесса газоочистки за счет отказа от применения дорогостоящих химических реагентов или минерального сырья, а также на более глубокое понимание теоретических основ процессов, происходящих при электролизе воды, последующих релаксационных явлениях и взаимодействия продуктов электролиза с серосодержащими соединениями и конструкционными материалами. Для электрохимической обработки воды был разработан и изготовлен диафрагменный электролизер проточного тина, устройство которого показано на рис. Нго корпус и патрубки изготовлены из органического стекла, а электроды из свинца в виде круглых пластин площадью 6, сг каждая. Расстояние между электродами 8 мм. Диафрагма брезентовая. Производительность электролизера по анолиту либо по католиту до 5 лч. Плотность тока при обработке воды Ам2. Рис. Н СОз3,5. Жесткость воды 9. В экспериментах использовали модельный газ комнатной температуры, состоящий из воздуха и диоксида серы при содержании последнего в смеси 0, 0, об. ТЭС. Газовоздушная смесь пропускалась через абсорбер барботажного типа емкостью 0мл. Расход газовой смеси составлял 0,4м3ч. Схема лабораторной установки для исследования эффективности газоочистки электрохимически обработанной водой показана на рис. Для определения концентраций диоксида серы в газовой смеси использовали метод окисления 2 до ЬЬЭСД перекисью водорода . С2,х С5рг
где С2вх и С2вш концентрации 2 в газе соответственно на входе в абсорбер и выходе из него, гм3. С целью повышения сорбционной емкости анолита по отношению к диоксиду серы производили выщелачивание летучей золы. Для этого золу в количестве от до мае. Содержание ионов Са2 и 1У2 в растворе определяли методом гравиметрического анализа . Газ на анализ
Рис.