Қалдықтарды жағу арқылы электр энергиясын өндіру

Қалдықтарды жағу арқылы электр энергиясын өндіру

Қалдықтарды жағу арқылы электр қуатын өндіру - бұл қалдықтарды жағу қондырғылары мен жабдықтарын енгізу, қорыту және инновациялау жұмысы. Соңғы жылдары қатты тұрмыстық қалдықтарды (ҚҚҚ) жағудан шығатын түтін газдарының құрамындағы диоксиндер әлемде жиі кездесетін мәселе болып табылады. Диоксин сияқты өте улы заттар қоршаған ортаға үлкен зиян келтіреді. Диоксин тәрізді заттардың түзілуін және таралуын тиімді бақылау қалдықтарды жағу және қалдық электр энергиясын өндіру технологиясын ілгерілетумен және қолданумен тікелей байланысты. Диоксиннің молекулалық құрылымы бір немесе екі оттегі атомы хлормен алмастырылған екі бензол сақинасын байланыстырады. PCDD (полихлородибензо-п-диоксин) екі оттегі атомымен, ал PCDD (полихлородибензо-р-диоксин) бір оттегі атомымен байланысқан. 2,3,7,8-pcdd уыттылығы калий цианидінен 160 есе жоғары болды.

Қалдықтарды жағу электр энергиясын өндірудің жұмыс принципі:

Иннераторлардағы диоксиндердің көздері диоксиндердің прекурсорлары болып табылатын мұнай өнімдері мен хлорлы пластмассалар болып табылады. Негізгі түзілу жолы – жану. Тұрмыстық қалдықтардың құрамында NaCl, KCl және т.б. көп, ал жағу кезінде көбінесе s элементі болады, нәтижесінде ластануға әкеледі. Оттегінің қатысуымен құрамында Cl бар тұзбен әрекеттесіп, HCl түзеді. HCl Cu тотығуынан түзілген CuO-мен әрекеттеседі. Диоксинді өндірудің ең маңызды катализаторы С элементі екені анықталды (стандарт ретінде СО).

Қалдықтарды жағу арқылы электр энергиясын өндірудің негізгі артықшылықтары мыналар болып табылады:

Газбен басқарылатын пиролиз жағу пеші жағу процесін екі жану камерасына бөледі. Бірінші жану камерасының температурасы 700 ℃ шегінде бақыланады, осылайша қоқыс оттегінің жетіспеушілігі жағдайында төмен температурада ыдырауы мүмкін. Бұл кезде Cu, Fe және Al сияқты металл элементтері тотықпайды, сондықтан олардың кейбіреулері түзілмейді, бұл диоксиннің мөлшерін айтарлықтай азайтады; Сонымен қатар, HCl өндірісіне қалдық оттегінің концентрациясы әсер ететіндіктен, аноксидті жану кезінде HCl өндірісі азаяды; Оның үстіне, өзін-өзі қалпына келтіру атмосферасында қосылыстардың көп мөлшерін қалыптастыру қиын. Газды басқаратын пеш қатты төсек болғандықтан, қайталама жану камерасында түтін және жанбаған көміртегі қалдығы болмайды. Қоқыстағы жанғыш компоненттер жанғыш газдарға ыдырайды, олар жану үшін жеткілікті оттегімен екінші жану камерасына енгізіледі. Екінші жану камерасының температурасы шамамен 1000 ℃ және түтіннің ұзындығы түтін газын 2S-ден астам уақытқа қалдырады, бұл жоғары температурада диоксин мен басқа улы органикалық газдардың толық ыдырауын және жануын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, Cu, Ni және Fe бөлшектерінің диоксиннің түзілуіне каталитикалық әсерін қап сүзгісі арқылы болдырмауға болады.

Жану жабдықтары

ҚҚҚ жағу электр станциясының ҚҚҚ жағу пеші Канадада жасалған көп сатылы механикалық торлы жағу пеші болып табылады. Жағу пеші жағу нәтижесінде пайда болатын улы газдарды тиімді азайта алатын әлемдегі үшінші буын қақпақ технологиясына қолданылды.

1. Қоқыс жәшігінің құрылымы

Қоқыс көлікпен тазарту қондырғысына тасымалданады, содан кейін қоқыс жәшігіне құйылады. Жаңадан сақталған қоқысты 3 күннен кейін жағу үшін пешке салуға болады. Қоқысты қоқыс жәшігіне салғанда, ашыту және ағынды суды ағызудан кейін қоқыстың жылулық құндылығын арттыруға болады, ал қоқыс оңай тұтануы мүмкін. Қоқыс жәшігінде пештің алдындағы бункерге қоқыс жіберу үшін кран грейфері қолданылады.

2. Тордың құрылымы

Қалдықтарды жағу пеші – ілгері жылжымалы, көп сатылы механикалық торлы жағу пеші. Иннератор қоректендіргіштен және сегіз жану торынан тұрады, оның ішінде кептіру бөлімінде екі сатылы тор, газдандыру жану бөлігінде төрт сатылы тор және жану бөлімінде екі сатылы тор бар. Иннератордағы температура 700 ℃ шегінде бақылануы керек. Өртеніп кеткен қоқыс өртеу пешінен соңғы тордан шығып, күл жәшігіне түседі.

Қоректендіргіш және өрт есігі

Қоректендіргіш бункерге түскен қоқысты өртке қарсы есіктің алдыңғы жағынан тиеу қоқысы арқылы жану камерасына итереді. Фидер тек тамақтандыруға жауап береді, жану ауасын бермейді және жану аймағынан өртке қарсы есік арқылы оқшауланады. Фидер тартылған кезде өрт есігі жабық күйінде қалады. Өрт есігін жабу пешті сырттан бөліп, пештегі теріс қысымды сақтай алады. Бұл ретте жану камерасының кіре берісінде температураны өлшейтін нүктелер бар. Жану камерасының кіреберісіндегі қоқыс температурасы тым жоғары болған кезде, электромагниттік клапан өрт есігі ашылған кезде қоректендіретін шұңқырдың қоқыстары бункердегі қоқысты тұтандырып алмау үшін өрт есігінен кейін шашылатын бүріккішті басқарады.

Жану торы

Сегіз сатылы жану торы екі сатылы кептіру торына, төрт сатылы газдандыру торына және екі сатылы жану торына бөлінеді. Әрбір тордың астында гидравликалық импульсті жетек құрылғысы бар. 8 сатылы итергіш құрылғы (итергіш төсек) қоқысты белгілі бір ретпен итереді, осылайша иннераторға түсетін қоқыс әрбір торға сәйкес келетін итергіш төсек арқылы келесі торға итеріледі. Торда біркелкі бөлінген тесіктер бар, олар жану үшін бастапқы ауаны шашырату үшін қолданылады. Жануға арналған бастапқы ауа тордың астындағы бастапқы ауа құбыры арқылы беріледі. Торды итеру процесінде қоқыс қыздырғыш пен пештен жылу сәулеленуімен, сондай-ақ бастапқы ауамен қызады. Ылғал тез буланып, тұтанады.

Оттықты орналастыру

Бірінші жану камерасында 2, 17 және 18-суретте көрсетілгендей екі негізгі жанарғы бар. Иннератордағы жану торының үстінде температураны өлшейтін нүкте бар. Жану пеші іске қосылғанда және жану температурасы белгіленген талаптардан төмен болғанда, оттық 17 жануды қолдау үшін маймен қоректенеді. Оттық 18 пештің шығыс бөлігінде орналасқан және жанбаған қоқысты толықтыру үшін қолданылады. Оттыққа қажетті ауаны төрт жағу пешінің жалпы жану желдеткіші қамтамасыз етеді, ал оттықты жағуға қажетті ауа атмосферамен жұтылатын таза ауа болып табылады. Жану желдеткіші істен шыққанда немесе ауа беру жеткіліксіз болған кезде мәжбүрлі желдеткіштен ауа берудің бір бөлігі оттықты беру үшін айналма жол арқылы алынады (26-суретте көрсетілгендей).

3. Екінші камералық түтін құбыры

Екінші жану камерасының негізгі бөлігі цилиндрлік түтін болып табылады және құбырлардан туындаған түтін газының өлі бұрышы жоқ. Екінші жану камерасын орнатудың мақсаты - ауаның теориялық көлемінің 120 ~ 130% және шамамен 1000 ℃ жағдайында түтін газының пештегі зиянды газды ыдырату үшін 2S астам тұруын қамтамасыз ету. Екінші жану камерасының кірісінде қосалқы оттық бар. Жүйе екінші жану камерасының шығысындағы түтін газының температурасы белгілі бір мәннен төмен екенін анықтаған кезде, ол қосымша жану үшін тұтанады. Екіншілік ауа екіншілік жану камерасының кірісіндегі екінші жану камерасына түседі. Екінші жану камерасында қалдық жылу қазандығына апаратын екі жоғарғы және төменгі розеткалары бар, ал екі розетканың алдында түтін газының кіруін бақылау үшін гидравликалық жетекті қалқа бар.

4. Желдету жүйесі

Әрбір жағу пеші мәжбүрлі желдеткішпен жабдықталған. Желдеткіш қоқыс бассейніндегі ауаны жұтады, сонымен қатар бірінші жану камерасының итергіш төсегінің төменгі бөлігінен ағып кеткен газды иннератордың сыртқы жағына жұтады. Ауа беру көзінің бұл орналасуы қоқыс жәшігінің микро теріс қысым күйінде болуын қамтамасыз ету және қоқыс жәшігінен газдың ағып кетуін болдырмау болып табылады. Жеткізу ауасы қалдық жылу қазандығына түседі, қалдық жылу қазандығының екі сатылы ауа қыздырғышы арқылы өтеді, содан кейін үлкен араластырғыш колонкаға түседі (21-суретте көрсетілгендей), содан кейін бірінші жану камерасына түседі және сәйкесінше бастапқы және қосалқы ауа ретінде жағу пешінің екінші жану камерасы. Тақырып сонымен қатар қалдық жылу қазандығының айналма жолынан қайтарылатын ауаны қабылдай алады. Тақырыптан шығатын бастапқы ауа одан әрі екі құбырға бөлінеді: 1-ші құбыр 1 ~ 3 торға ауа беру үшін үш ауа құбырына қосылады; Тағы бір құбыр 2 4 ~ 8 торға ауа беру үшін бес ауа құбырына қосылған. Торға берілетін бастапқы ауа қоқысты құрғатып, торды суытып, жану үшін ауаны бере алады. 1-құбырдағы ауа көлемін реттейтін клапан иннератордың кіріс температурасына сәйкес реттелуі керек. 2-құбырдағы ауа көлемін реттейтін клапан өртеу пешінің температурасы мен оттегінің мөлшеріне сәйкес реттелуі керек. Пештің ауа көлемі теориялық ауа көлемінің 70 ~ 80% болуы керек. Екіншілік ауа екіншілік жану камерасына құбыр арқылы түседі. Екіншілік ауа беру теориялық ауаның 120 ~ 130% құрайды.

5. Күл шығару жүйесі

Иннератордан шығарылған күл күлге арналған ыдысқа түседі. Екі параллель күл бактарының орналасу бағыты иннераторға перпендикуляр, ал төрт жағу пештерінің күл бактары көлденеңінен қосылған. Гидравликалық қысыммен қозғалатын күлді бөлгіш (223-суретте көрсетілгендей) күлді күлге арналған ыдысқа тастауды таңдайды. Төрт жағу пешінен төгілген күлді күлге арналған ыдысқа тасымалдау үшін күл ыдысының түбінде күлді конвейер лентасы орналастырылған. Күлді суға батыру үшін күл ыдысында белгілі бір су деңгейі қажет.

6. Түтін газдарын тазарту жабдықтары

Түтін газы қалдық жылу қазандығы арқылы шығарылғаннан кейін, ол алдымен жартылай құрғақ скрубберге түседі, онда тозаңдатқыш мұнараның жоғарғы жағындағы қышқыл газбен бейтараптандыру үшін мұнараға пісірілген тас ерітіндісін шашу үшін қолданылады. HCl, HF және басқа газдарды тиімді кетіре алатын түтін газы. Скруббердің шығатын құбырында белсендірілген көмір саптамасы бар, ал белсендірілген көмір түтін газындағы диоксиндерді/фурандарды адсорбциялау үшін қолданылады. Түтін газы қап сүзгісіне түскеннен кейін түтін газындағы бөлшектер мен ауыр металдар адсорбцияланады және жойылады. Ақырында, түтін газы мұржадан атмосфераға шығарылады.