Технологические способы снижения вредных выбросов

Сокращение количества вредных выбросов со сбросными газами металлургических печей и теплоэнергетических установок в настоящее время достигается как за счет совершенствования самих технологических процессов (прежде всего процесса сжигания топлива), так и за счет сооружения дополнительных газоочистных объектов. Технологические способы обезвреживания сбросных газов безусловно более экономичны, чем аппаратурные, хотя их эффективность в ряде случаев оказывается недостаточной с учетом все возрастающих требований к чистоте атмосферы.

Снижение выбросов твердых частиц.Рассмотрим эффективность технологических способов применительно к сжиганию топлива в теплоэнергетических установках и металлургических печах. Уменьшение выбросов в атмосферу твердых частиц особенно злободневно при сжигании твердого топлива. Это обусловлено тем, что уголь при отсутствии систем пылеулавливания поставляет в атмосферу в 100-200 раз больше твердых частиц, чем жидкое топливо, а тем более газообразное. Уменьшение количества выносимых со сбросными газами твердых частиц при сжигании твердого топлива неизбежно произойдет при снижении зольности топлива. Последнее возможно только при обогащении топлива, что удорожает его стоимость.

При слоевом сжигании топлива наибольший эффект может быть получен при рациональной подготовке топлива (применение сортового топлива, гранул и брикетов взамен рядовых несортированных углей) и правильной эксплуатации систем возврата уноса и «острого» дутья. Например, потери теплоты за счет механического недожега при замене рядовых каменных углей в малых отопительных печах на гранулы и брикеты снизились в 3-10 раз, а потери тепла за счет химической неполноты горения соответственно в 2-3 раза. Отключение систем «острого» дутья и возврата уноса в котельных установках приводит к увеличению потерь теплоты более, чем в 3 раза. Соответствующим образом здесь изменяется и вынос твердых частиц из топочного пространства, прямо зависящий от механического недожега.

Снижение выбросов сернистых соединений.Говоря об обессеривании сбросных газов топочных устройств, следует заметить, что в данном случае эффективность технологических способов обычно довольно ограничена, и применяются преимущественно аппаратурные методы. Самым распространенным технологическим приемом является обессеривание топлива (твердого - путем обогащения, газообразного – посредством очистки от H₂S). Несмотря на то, что очистка посредством обогащения угля от пиритной серы на 50 % дешевле, чем десульфуризация дымовых газов, этот прием недостаточно эффективен, т.к. выбросы SO₂ снижаются при обесеривании угля не более, чем на 10 %. Для газов эффект значительно выше, однако очистка газов от H₂S – довольно дорога и сложна. Значительно более эффективно введение специальных добавок (например, оксидов кальция и железа – выбросы SO₂ снижаются на 25-60 %) в состав брикетного топлива.

Перспективным технологическим способом снижения выбросов SO₂ сейчас считается вдувание тонкоизмельченной извести (известняка) непосредственно в топочное пространство или на пути газов между топкой и дымовой трубой с последующим улавливанием реагента вместе с летучей золой. Эффективность этого технологического приема обычно составляет однако не более 30-50 % (иногда до 65 %) и может быть увеличена лишь при комбинировании этого способа с мокрыми аппаратурными методами.

Наилучшие условия для обессеривания дымовых газов с использованием технологических способов имеют место при сжигании твердого топлив в топках с «кипящим» слоем, а также в циклонных и аэрофонтанных топках в присутствии тонкоизмельченного известняка. При оптимальной температуре в «кипящем» слое (760-900 °С) достигается степень десульфуризации газов 75-90 %.