Очистка технологических газов на Приднепровской Тэс

 

РЕФЕРАТ

 

Пояснювальна записка  до бакалаврської атестаційної роботи: 65 с., 15 рис., 8 табл., 14 джерел.

Об’єкт розробки – система очищення технологічних газів Придніпровської ТЕС

Мета роботи – аналіз ефективності роботи існуючої системи пилогазоочищення та розробка пропозицій, щодо її модернізації.

В аналітичній частині  виконано аналіз існуючої технології методів газоочищення на Придніпровській  ТЕС, приведений опис кліматичних умов, географічного розташування даної ТЕС.

 В спеціальній частині проаналізовано технологічне обладнання – різноманітні пиловловлювачі та фільтри, які доцільно використовувати для ефективного очищення технологічних викидів. Досконально розглянуто принцип роботи ТЕС і схему газоочищення.

ПРИДНІПРОВСЬКА ТЕС, ТЕХНОЛОГІЧНІ ВИКИДИ, ПИЛОГАЗООЧИЩЕННЯ, ПИЛОВЛОВЛЮВАЧ, ЦИКЛОН, ЕЛЕКТРОФІЛЬТРИ,  ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА, ОХОРОНА ПРАЦІ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗМІСТ

 

ВСТУП7

1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА10

1.1 Теплові електростанції10

1.2 Принцип роботи ТЕС13

1.3 Загальна характеристика Придніпровської ТЕС17

1.3.1 Історія підприємства17

1.3.2 Перспективи розвитку − ПдТЕС20

1.3.3 Забезпеченість котлоагрегатів природоохоронними засобами21

1.3.4 Географічне розташування22

1.3.5 Кліматичні умови22

2 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА24

2.1 Очищення і переробка технологічних газів, димових відходів і вентиляційних викидів24

2.1.1 Механічні («сухі») пиловловлювачі25

2.1.2 Пористі фільтри30

2.1.3 Електрофільтри33

2.1.4 Апарати мокрого пилогазовловлювання34

2.1.5 Скрубери (газопромивщики)36

2.2 Комбіновані методи і апаратура очищення газів48

2.3 Опис прийнятої в проекті схеми газоочистки

Придніпровської ТЕС52

 

3 ОХОРОНА ПРАЦІ56

3.1 Вибір і характеристика проектованої системи очищення технологічних газів56

3.2 Основні шкідливі і небезпечні чинники котлотурбінного цеху №156

3.3 Пожежна профілактика60

ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ63

ЛІТЕРАТУРА65

 

 

ВСТУП

 

Енергетика − це галузь господарства, котра охоплює енергетичні ресурси, добування, перетворення, передачу і використання різноманітних видів енергії.

Електрична станція - це сукупність установок, обладнання та апаратури, які  використовуються безпосередньо для  виробництва електричної енергії, а також необхідні для цього  споруди та будівлі, розташовані  на певній території. Тобто, підприємства, призначені для виробництва електричної  енергії, називають електростанціями.

Теплоенергетика, як галузь народного господарства зародилася фактично в 20-му ст., більшу частину  якого Україна входила до складу Радянського Союзу. Україна майже  повністю копіювала динаміку господарства СРСР, а довготривалий період застою (від 60-х років) повністю відобразився в такому ж застої на Україні. Окремі злети в господарському розвитку України пояснюється тим, що її активно  залучали до розв’язання всесоюзних програм, втому числі і енергетичної.

У розвитку та розміщенні господарства України важливу, часом вирішальну, роль відігравали позаекономічні фактори  – військово-політичні чи навіть ідеологічні. Це деякою мірою стосується і підприємств енергетики, особливо атомної. На розміщення підприємств  теплоенергетичної галузі все таки більшою мірою впливали економічні та природні фактори. Це пояснюється  тим, що теплоенергетика має значний  ступінь залежності від природних  ресурсів.

Теплові електростанції (ТЕС) Перетворюють хімічну енергію палива (вугілля нафти, газу тощо) послідовно в теплову, механічну і електричну енергію. За енергетичним устаткуванням  ТЕС поділяють на паротурбінні, турбінні та дизельні електростанції.

Теплові електростанції є  основою електроенергетики. Паливо, що використовується на ТЕС - вугілля, природний газ, мазут, сланці, дрова. Підвищення одиничної потужності ТЕ1 обумовлює ріст абсолютної витрати  палива окремими електростанціями.

Захист повітряного басейну  від забруднення тонко-дисперсними  пилами й летучою золою є одним  з найважливіших питань охорони  навколишнього середовища. Тепловими  електростанціями й котельнями викидається  шкідливих речовин в атмосферу  близько 25% валового викиду промисловості  регіону, це визначає різке підвищення санітарних вимог до очищення технологічних  газів на електростанціях, що спалюють тверде паливо. Очищення технологічних  газів від золи в основному  здійснюється за допомогою електрофільтрів  і  золоуловлюючих апаратів мокрого  очищення різних модифікацій.

Діюче газоочисне обладнання котлоагрегатів енергоблоків 150 Мвт Придніпровської  ТЕС не задовольняє сучасним вимогам  по ступені очищення технологічних  газів від золи, крім того, якість твердого палива Донецького басейну, що поставляється на станцію, неухильно  погіршується, що приводить до збільшення обсягів технологічних газів  і концентрації золи в них. У зв'язку із цим назріла необхідність реконструкції  існуючої системи газоочищення. 

Метою даної роботи є вдосконалення  системи газоочищення енергоблоків 150Мвт Придніпровської ТЕС, що дозволить  зменшити вихідну запиленості технологічних  газів.

У проекті розглядаються  методи очищення технологічних газів  різними установками, у тому числі  технічні рішення по реконструкції  існуючої газоочищення й технічні речення  по впровадженню сучасних систем газоочищення розроблених спеціально для енергоблоків 150Мвт.

При порівнянні різних варіантів  установок газоочищення з  існуючою системою,  двоступінчастим  коагулятором  Вентурі,  одержить перевагу найбільш прийнятний варіант для стиснутих  умов ПТЕС одноступінчастий коагулятор Вентурі із трубою прямокутного перетину. Для такого висновку в проекті будуть наведені необхідні розрахунки. Крім того для підвищення ступеня очищення технологічних газів у проекті передбачена розробка функціональної схеми системи авторегулювання, що забезпечить оптимізацію роботи системи газоочищення.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА

 

1.1 Теплові електростанції

 

Теплові електростанції (ТЕС) перетворюють хімічну енергію палива (вугілля нафти, газу тощо) послідовно в теплову, механічну і електричну енергію. За енергетичним устаткуванням  ТЕС поділяють на паротурбінні, турбінні та дизельні електростанції [1].

Паротурбінні електростанції (ТПЕС): котлоагрегати чи парогенератори, парові турбіни, турбогенератори, а  також пароперегрівачі, постачальні, конденсаторні та циркуляційні ІМГПСІІ, конденсатори, повітро-підігрівачі, генератори, електричне обладнання. Паротурбінні електростанції поділяють на конденсаційні (КЕС) та теплоелектроцентралі (ТЕІД).

Теплоелектроцентралі (ТЕЦ) відпускають споживачам електроенергію та теплову енергію з парою  або гарячою водою. На відміну  від КЕС, на ТЕЦ перегріта пара не повністю використовується у турбінах, а частково відбирається для потреб теплофікації. Комбіноване використання тепла значно підвищує економічність  теплових електростанцій та суттєво  знижує вартість 1 кВт/год виробленої ними електроенергії.

Конденсаційні електростанції (КЕС) розрізняють за типом енергії, що відпускається (енергетичним призначенням). На КЕС тепло, яке отримали при  спалюванні палива, передається у  парогенератори водяної пари, котра  потрапляє у конденсаційну турбіну. Внутрішня енергія пари перетворюється в турбіні у механічну енергію, а потім електричним генератором  в електричний струм. Відпрацьована  пара відводиться у конденсатор, звідки конденсат пари перекачується  насосами знов у парогенератор.

У 50-70-х роках в електроенергетиці  з'явилось електроенергетичне устаткування з газовою турбіною.

Газотурбінні електростанції (ГТЕС) використовуються як резервні джерела  енергії (25-110 МВт) для покривання навантаження в години "пік" або у разі виникнення в енергосистемах аварійних  ситуацій. Також застосовують комбінування парогазового обладнання (ПГО), в якому  продукти спалювання та нагріте повітря  потрапляють у газову турбіну, а  тепло відпрацьованих газів використовується для підігріву води або виробництва  пари для парової турбіни низького тиску. ККД ГТЕС звичайно становить 26-28%, потужність - до декількох сотень МВт.

Дизельна електростанція (ДЕС) - енергетична установка, устаткована  одним або декількома електричними генераторами з приводом від дизелів. Великі ДЕС мають потужність до 5000 кВт і більше.

На стаціонарних дизельних  електростанціях встановлюють 4-тактні дизель-агрегати потужністю від 110 до 750 кВт. Стаціонарні дизельні електростанції та енергопотяги устатковуються декількома дизель-агрегатами та мають потужність до 10 МВт. Пересувні дизельні електростанції мають потужність від 0,2 до 5000 кВт, а  потужністю 25-150 кВт розташовуються звичайно в кузові автомобіля або  на окремих шасі, або на залізничній  платформі та вагоні. Дизельні електростанції використовують у сільському господарстві, в лісовій промисловості, у пошукових  партіях тощо як основне, резервне або  аварійне джерело електропостачання  силових та освітлювальних мереж. На транспорті дизельні електростанції застосовуються як основне енергетичне обладнання (дизель-електровози, дизель-електроходи).

Теплові електростанції є  основою електроенергетики. Паливо, що використовується на ТЕС - вугілля, природний газ, мазут, сланці, дрова. Підвищення одиничної потужності ТЕ (1 обумовлює ріст абсолютної витрати  палива окремими електростанціями.

Теплові електростанції – Запорізька, Криворізька, Придніпровська, які входять до структури ПАТ «Дніпроенерго» є основними забруднювачами навколишнього середовища міст та районів їх розташування – Енергодару, Зеленодольську, Дніпропетровську. (див. табл..8.1).

 

Таблиця 1.1 – Загальні обсяги викидів в атмосферне повітря забруднюючих речовин від виробничих структурних підрозділів ПАТ «Дніпроенерго» за 2008-2011 рр.

Назва структурного підрозділу	Загальні обсяги викидів забруднюючих речовин, тонн
	2008 рік	2009 рік	2010 рік	2011 рік (І та ІІ кв.)
ВСП «Запорізька ТЕС»	79543,973	79222,182	99171,589	54417,875
ВСП «Криворізька ТЕС»	145994,424	133572,864	173414,943	90892,527
ВСП «Придніпровська ТЕС»	84460,853	79530,481	83072,123	42574,816

 

Враховуючі велику висоту труб (120-250 м) основних джерел викидів, великій обсяг викидів (від 80 до 173 тис тон на рік),  недостатню  ефективність очистки викидів, пилове та газове забруднення атмосфери поширюються на десятки, а при окремих гідрометеорологічних умовах, й на сотні кілометрів від джерел викидів даних ТЕС.

Так, Запорізька ТЕС є основним забруднювачем  атмосферного повітря не тільки для міст Запорізької області – Енергодару, Дніпрорудного, Кам’янки Дніпровської, але й для великих промислових міст Дніпропетровської області – Нікополю, Марганцю, Орджонікідзе, які розташовані на відстані 7 – 15 кілометрів від ЗаТЕС.

Криворізька ТЕС значно впливає на забруднення атмосферного повітря таких міст Дніпропетровської області, як Зеленодольск, Апостолове, Велика та Мала Костромки, а також м. Високопілля Херсонскої області.

Придніпровська ТЕС є основним забруднювачем атмосферного повітря не тільки міста Придніпровська, але й обласного центру м. Дніпропетровська, а також прилеглих селищ міського типу – Ігрень, Рибальске, Одинківка, Олександрівка.

Тому їх природоохоронна діяльність знаходиться в центрі уваги не тільки центральних та місцевих органів влади, але  також й громадських організацій та населення багатьох міст та районів, як мінімум, трьох областей України.

 

1.2 Принцип роботи  ТЕС

 

Технологічна схема ТЕС (Рис. 1.1) відображає склад та взаємозв'язок її технологічних систем, загальну послідовність процесів, що протікають в них.

Рис. 1.1 - Технологічна схема  ТЕС

 

До складу ТЕС входять: паливне господарство та система  підготовки палива до спалювання; котельне обладнання - сукупність котла та допоміжного  обладнання; установки водопідготовки та конденсато-очистки; система технічного водопостачання; система золошлаковидалення; електротехнічне господарство; система  управління енергообладнанням [2].

Паливне господарство містить  приймально-розвантажувальні прилади; транспортні механізми; паливні  склади твердого та рідкого палива; прилади для попередньої підготовки палива (дробильні для вугілля). У  склад мазутного господарства входять  також насоси для перекачування  мазуту та підігріванні.

Підготовка твердого палива до спалення складається з розмелу  та сушіння його у пилоприготувальній установці, а підготовка мазуту полягає  в його підігріві, очистці від  механічних домішок, іноді і обробці  спеціальними присадками. Підготовка газового палива в основному до регулювання  тиску газу перед його до парогенератора.