Разработка малозатратных методов защиты атмосферного воздуха
при сжигании органического топлива

Вольчин И.А., Н.И. Дунаевская

Институт угольных энерготехнологий НАН и МинТопЭнерго Украины, Киев, Украина

На сегодня в Украине основные экологические проблемы при сжигании топлива связаны с выбросами загрязняющих веществ в атмосферу. Повышение доли угля в топливном балансе ТЭС и увеличение выработки энергии ведут к росту выбросов сернистого ангидрида, оксидов азота и твердых частиц. Только благодаря резкому падению экономики страны в 1990-е годы Украина выполнят свои международные обязательства по уровню валовых выбросов, не вводя в эксплуатацию при этом современных котлов или газоочистных установок. Наличие большого парка устаревшего и низкоэффективного оборудования не позволяет удовлетворять современные европейские нормативы по уровню загрязнения атмосферы

Улучшение экологической ситуации на ТЭС можно достичь следующими путями:

–       повышение эффективности котлов ТЭС;

–       использование топлива с низким содержанием золы и серы;

–       повышение эффективности очистки дымовых газов на ТЭС.

Наименее затратным путем является повышение КПД котла и энергоблока в целом. Снижение удельных расходов топлива ведет к уменьшению потребления топлива, к снижению удельного выхода загрязняющих веществ. Например, повышение КПД энергоблока на 1 % позволит снизить удельный выход SO₂ до 0.6 г/кВт×ч (почти на 3%) даже без применения систем десульфуризации дымовых газов.

Сжигание топлива с низкой содержанием серы и золы (второй путь) позволит сократить выбросы оксидов серы и твердых частиц почти в 2 раза. Однако рост уровня обогащения топлива неизбежно вызовет его удорожание.

Третий путь, наиболее радикальный, связан с повышением степени очистки дымовых газов путем проведения реконструкции существующих и строительства новых установок газоочистки.

Существующий парк газоочистного оборудования ТЭС Украины состоит только из пылеуловителей – электрофильтров, мокрых скрубберов и батарейных циклонов, которые имеют эффективность: от 85 до 98 %. Кардинального повышения КПД пылеуловителей можно достичь лишь при замене на новые, высокоэффективные. Однако тяжелое финансовое положение ТЭС делают более привлекательными малозатратные методы повышения эффективности существующих золоуловителей. С этой целью в ИВЭ для ЭСФ была разработана модель предварительной зарядки частиц перед ЭСФ, которая была внедрена на Бурштынской ТЭС; там же была внедрена разработка ИВЭ: устройство управления механизмом периодического встряхивания электродов ЭСФ. Все это позволило поднять КПД электрофильтров типа УГ-3 более чем на 2 %.

Использование сухого и полусухого методов десульфуризации дымовых газов не позволит достичь европейских нормативов по выбросам, однако они значительно дешевле мокрого гипсового метода и не требуют больших площадей для размещения установок сероочистки. Поэтому в ИВЭ проводятся исследования по изучению процесса полусухой десульфуризации в присутствии частиц золы.

Экспериментальные исследования термохимической подготовки антрацитов на пилотной установке тепловой мощностью 1 МВт показали возможность достичь снижения выбросов оксидов азота более чем на 20 %.