Кіріспе 7 страница

6.1 Электрлі сүзгіде күлді ұстау деңгейін жоғарылату жолдары

Қазіргі заманғы электрлі сүзгілерде рационалды геометриямен инелі короналық электродтарды пайдалану жолымен тұндыру электродтарының бетіне токты максималды мүмкіндігінше біркелкі таратуға қол жеткізіледі. Басқа бағыт электрлі қарсылықты төмендету - бұл булы газды кондицонерлеу, яғни оларға химиялық заттар мен су буын қосуда олардың ерекшеліктерін өзгерту.

Кондиционерлеудің химиялық әдістері. Кондиционерлейтін қоспалар қолданылады: күкірт оксиді SO₃, су буы, аммиак, натрий көмірқышқылы Na₂CO₃. Қосындылар отынның жану өнімдеріне мөлшерленеді және электродтарға қонатын күл қабатының электрлік қарсылығын азайтады. Кондиционерлеу мақсатына арналған күкірт оксиді SO₃ келесі әдіспен алынады: күкірт қышқылының қайнауы, SO₂ - нің SO₃- ке айналуы, күкірт триоксидінің булануы, катализатордың қатысуымен күкірттің жануы.

Алайда бұл тәсіл ұстаудың аса жоғары деңгейіне қарамастан, эксплуатациялық қиындықтары мен шығынына байланысты, электрлі қарсылық газ жолдарына химиялық заттарды алу, сақтау және беру қажеттілігіне байланысты аса көп таралған жоқ.

Тазаланған газдарда су буының болуы күлдің электрлі қарсылығын төмендетеді, сонымен қатар булы газдардың диэлектрлік мықтылығын арттырудың арқасында короналық электродтарда жұмыс қуатын арттыру мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Әрі осы уақытта электрлі сүзгінің жұмысына су ұстаудың әсері газдардың температурасына қарай әр түрлі болуы мүмкін.

Кондиционерлеудің температуралық әдісі. Электрлі сүзгінің жұмысы кезінде ұшатын күлдің электрлі қарсылығының температураға тәуелділігі экстремальды сипатта болады. (6.13-сурет)

Бұдан күлдің электрлі қарсылығының азайтылуының екі жолы бар. Бірінші жолы – кететін газдардың өте төмен температурасына есептелген қазандықтар құру. Бұған ең артқы жылыту қабатын құрастыру арқылы қол жеткізуге болады. Газдардың температурасын 100% C-ге дейін төмендету электрлі қарсылықтың азаюына әкеледі. Бастапқы күлдің электрлі қарсылығы 5* Ом м-дан асса, онда газдарды 80- C температураға дейін суыту қажет. Бұл жағдайда қазандықтардың көлемі мен бағасы артады, төменгі температуралы қабаттардың тозуының интенсификациясына байланысты эксплуатациясы мен жөндеуі күрделенеді.

6.13-сурет. Ұшатын күлдің салмақтық электрлі қарсылығының температураға тәуелділігі.

Бұл әдіс күлінің салмақтық электрлі қарсылығы шектен тыс жоғары болатын отындар үшін пайдаланылмайды.

Екінші жолы- электрлі сүзгілерді ВЗП-ның алдынан газдардың ның алдынан газдардың 350- С температуралы аймағына орналастыру.

Бағыттың басымдылығы: газдарды қою күлден тиімді және тұрақты тазалауға қол жеткізу, сонымен қатар күлмен былғанған қабатты болдырмау.

Кемшіліктері:

- газдардың көлемін арттыруға отырып, электрлі сүзгілердің өлшемін арттыру (140- C температурада шамамен 1,5 есеге арттыру)

- ыстық күлмен бірге қосымша жылуды жоғалту;

- жоғарғы температурада термиялық кеңейтуге байланысты электрлі сүзгілер элементтерінің конструкциясын күрделендіру;

- өте жоғары температурада бөлшектердің ерекшеліктері өзгереді- созылғыштығы артады, күл бөлшектері дрейфінің жылдамдығы төмендейді.

Температуралық ылғалды кондиционерлеу - дегеніміз температуралық және кондиционерлеу басымдылықтарын пайдалану жолымен булы газдардың ерекшеліктерін өзгерту.

Екібастұз көмірінің жануында температуралық –ылғалды кондиционерленуді қолдану күлдің салмақтық электрлі қарсылығын едәуір азайтуға мүмкіндік береді. C температурада және бір мезгілде олардың дымқыл ұстауын 8 г/ –ке арттыруда салмақтық электрлі қарсылығы (СЭҚ) С температурадағы дымқыл емес күлдің СЭҚ-ына қарағанда төмен болады.

Температураны C-ге дейін төмендету және ылғалдылықты 22 г/ -ға арттыру СЭҚ-ты 2-3 есеге азайтады.

ВТИ мен Союзтехэнерго Күлділігі жоғары отындарға арналған құрастырылған күл ұстағыш құрылғы әзірлеп шығарды. Ол газдың жүру жолы бойынша бірізділікпен қосылатын дымқыл баспалдақтардан (85% баспалдақ) тұрады, ол газдарды алдын – ала тазалауға және оларды температуралық-ылғалды кондиционерлеу- ге бағытталған. Дымқыл баспалдақта күл дымқылданады, оның температурасы 130 дан С-ге дейін төмендейді. Құрылғының жалпы күл ұстау деңгейі 99-99,5 %.

Осы күл ұстағышты пайдалануда мынаны есепке алу керек; жанатын өнімді қатты дымқылдау тұндыру электродтарындағы металдардың коррозиялануына әкеледі.

Электрлі сүзгі алдындағы газ жолдарында суды толық буландыру жолымен булы газдарды суыту және дымқылдау. Бұл тәсіл аса қарапайым және арзан. Суды буландыру үшін әртүрлі химиялық қоспалар, натрий, литий және басқа кондиционерлейтін заттар қосылған сұйық қалдықтар қолданылады. Бұл тәсілді аз және орташа күлді көмірді жағуда қолданылады.

7 Маталық сүзгілер

Бұлар ұсақ бөлшектерді ұстауға бағытталған. Тазалау деңгейі 99-99,99%. ТЭЦ-терде пайдаланылмайды, өйткені органикалық отындарды жағуда ірі бөлшектер пайда болады, олар бұрын айтылған топтардағы күл ұстағыштармен ұсталады. Жең тәріздес сүзгілерді пайдалануға болады (6.14-сурет), субмикронды ұсақ бөлшектерді толық ұстау үшін пайдалануға болады.Алайда бұл маталық сүзгілердің бағасының жоғары болуының себебінен ол өзін - өзі ақтамайды.

1- тозаңданған лек; 2-жең; 3-тозаланған лек.

6.14-сурет. Жең тәріздес сүзгі.

Маталық сүзгілер дайындалатын материалдар 4 топқа бөлінеді:

1. Малдар мен өсімдіктерден жасалған табиғи мата (шерсть, жібек, торғын және мақта-мата);

2. Органикалық материалдан жасалған жасанды мата (лавсан, капрон, нейлон);

3. Табиғи минералды мата (асбест);

4. Жасанды органикалық емес мата (шынылы мата, металды мата).

Тұман ұстағыш сүзгілер. Тұман ұстау – тұманнан газ тәріздес заттардың химиялық өзара әрекеттесуі есебінен пайда болған өлшемі 10 мм-дан аз тамшыларды бөліп шығару процесі.

Көбінесе тұманның көптеген тамшысы субликронды өлшегенде болады.

Тұман ұстағыш ретінде талшықты өздігінен тазалау сүзгілері қолданылады, ол сүзгілер шынылы, синтетикалық және металдық талшықтар қабатынан және тоқылған металды және синтетикалық торлардың пакетінен тұрады. Тұман ұстағыштардың талшықты сүзгілерінің ерекшеліктері – талшық пен сүзгі қабатының байланысқа түсуі кезінде ұсталған сұйық бөлшектердің коалесценциялануы мен оларды сұйықтық пленкасының түзілуі, яғни қосқабаттардан ағын түрінде немесе ірі тамшы түрінде жинақталып, қабаттармен оның сырт жағынан ауырлық күшінің әсерінен қабаттың ішін-орын ауыстырып жүретін сұйықтық. Бұл жағдайда сүзілетін қабаттарға ешқандай механикалық әсер қажет етілмейді, яғни сүзгілер өздігінен тазалаудың стационарлық режимінде жұмыс істейді.

Коалесценция-сұйықтың тамшылары мен бу көпіршіктерінің жанасуы кезінде, қосылуы.

Талшықты фильтрлердің кемшіліктері тұман кезінде қатты бөлшектердің сүзгілерді бітеп тастауы мен тұз (, , ,CaF) және басқалар жиналуы.

Қабаттың қаптамасының тығыздығы артық болған сайын және талшықтың диаметрі кіші болған сайын қабаттағы сұйықтың мөлшері де артық болады. Жіңішке талшықты қабаттың түбі мен сыртқы бетінде көпіршіктің көп түзілуі және олардың ажырауы газ легімен бірге әкетілетін ұсақ тамшылардың түзілуінен әкеледі. Нәтижесінде қарсылық артып, тазалаудың тиімділігі төмендейді және қабаттағы сұйықтықтың қанықтығының төмендеуі шығу концентрациясының азаюына әкелуі мүмкін. Бұған қабаттағы аса ірі және тығыз талшықтарды пайдалану және тұйықталған қабаттардан сұйықтықты күшпен шығару нәтижесінде кіру концентрациясының азаюымен, сүзудің жылдамдығымен қол жеткізуге болады. Синтетикалық және басқа да гидрофобтық талшықтарды пайдалануы қарсылықты азайтуға және тазалаудың тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

Әдетте туынды тамшылар тұман бөлшектеріне қарағанда едәуір ірілеу. Осылайша туынды аэрозольдық генерация режимінде жұмыс істейтін талшықты сүзгі кейде жоғарғы диспресті бөлшектерді ірілендіргіш ретінде қарастырылуы мүмкін. Бұл эффект алғашқы баспалдақта сүзудің жоғарғы жылдамдығында ұсақ бөлшектерді ұстау үшін екі сатылы фильтрлерді жасауда пайдаланылады.

Талшықты сүзгілер немесе тума ұстағыштар 3 түрге бөлінеді.

1. төменгі жылдамдықты (w≤0,2м/с), брауындық диффузия мен ілу эффектісінің есебінен субликрондық бөлшектерді ұстауға арналған 5-20 мкм диаметрлі талшықтармен жабдықталады. Олардың тиімділігі сүзудің жылдамдығының төмендеуімен, талшықтың диаметрі мен бөлшектің өлшемінің азаюымен артады.

2. жоғарғы жылдамдықты (w0,5-тен 1,2м/с-ке дейін), ол диаметрі 20-100мкм ірі талшық қабатынан дайындалады. Инерциялық тұну механизімі есебінен газдардан 1 мкм-ден ірі бөлшектердің бөлінуіне қызмет етеді. Бөлшектердің өлшемінің артуымен және белгілі бір көлемге дейтін (әдетте 1-2,5м/c)сүзу жылдамдығының артуыментиімділігіарта түседі,бұл жағдайда қабаттан тамшы түрінде ұсталатын сұйықтықтың екінші шашыратып әкетілуі басталады.

3. Бірінші және екінші түрдегі екі –үш сүзгіден тұратын көп сатылы түрі. Бірінші саты өте жоғары жылдамдықта жұмыс істейді және ұсталатын тамшыларды ірілендіреді немесе тұманның жоғары кіру концентрациясында тамшыларды шығаруға қызмет етеді.

Мазутты жағуда бу газының құрамында толық жанбаған көміртек болады ол ыс түрінде болады, оның ішінде аса қауіптісі –бенз.

Күл ұстағыштарды таңдауда ұсталатын бөлшектерінің ерекшеліктерін есепке алған дұрыс:

- дисперитік (шамамен 20%-ы 10,5 мкм өлшемінде,қалғаны ірі,55%-ы-35мкм-дан артық);

- төгілу тығыздығы,160км/

- жоғары гидроскопиялығы, яғни ұсталған бөлшектердің жоюдың қиындығы,сондықтан күл ұстаудың пневматикалық және гидравликалық жүйелері қолданылады

- өрт қаупінің болуы;

жоғарғы жанармай құрамы мен 150 –ден төмен температурада күлдің сусып жоғалуы.

6. Бақылау сұрақтары:

1. Күл бөлшектерін ұстау қандай құбылыстарға негізделген?

2. Күлұстағыш түрлері

3. Күлұстағыш пен түтінтартқыны таңдау неге негізделген?

4. Құрғақ инерциялы күлұстағыштардың құндылғы.

5. Батареялы циклондардың модификациясын атаңыз.

6. Батареялы циклонды есептеуде қандай реттілікті сақтау керек?

7. Басқадай инерциялық күлұстағыштарға не жатады?

8. Сулы күлұстағыштар ұстау принциптері. Олардың құрағақ инерциялдылардан айырмашылығы?

9. Электрлі сүзгінің жұмыс принципі.

10. Электрлі сүзгіде күлді ұстау деңгейін жоғарлату жолдары

11. Газдарды дымқыл тазалау аппараттары.

12. В чем заключается расчет рассеивания?

13. Түтіндік газдар утилизациясы.

Дәріс 7 – Сарқынды сулар 1 сағ

Жоспар:

1. Су қоймаларын қорғау

2. Сарқынды сулардың классификациясы және олардың сипаттамасы.

3. ЖЭС-тің сарқынды суларының табиғи су қоймаларына әсері.

4. Сарқынды суларды тазалау әдістерінің классификациясы

Бақылау сұрақтары

1. Су қоймаларын қорғау

Су пайдалану сипаты бойынша су қоймасының 3 түрі болады.

1. Орталықтандырылған және орталықтандырылмаған ауыз су бастауы ретінде қолданылатын және тағам өндіріс өнеркәсібін сумен қамтамасыз етуге арналған;

2. Спорттық жаралар мен мәдени –тұрмыстық бағытта пайдаланылатын;

3. Балық шаруашылығы мақсатында пайдаланылатын (балықтардың бағалы түрлерін арттыру мен қорғау). Сыртқы сулар үшін 570-тен артық зиянды заттардың барлығы белгісі.

Сарқынды суды су қоймасына жібермес бұрын санитарлық немесе балық шаруашылығы нормативтері қаталдау, әсіресе су қоймаларында бағалы балықтар өсірілетін болса.

Қазіргі заманғы тазалау құрылғылары сарқынды сулардың тазалығын 95-98% –ға дейін қамтамасыз етеді. Яғни тазалау құрлымдарынан соң су қоймасына 5-тен 2%-ға дейтін ластанған заттар түседі. Қазір тіпті осындай да жоғары тазалау деңгейі де су қоймасындағы судың қажетті тазалығын қамтамасыз ете алады, бұл су қоймаларына сарқынды сулар құйылады. Ағыстың төменгі жағына орналасқан кәсіпорындар үшін ағыстың жоғарғы жағына орналасқан кәсіпорындардан жіберілген сулар пайданылады. Қазіргі заманғы тазалау құрылғыларынан өткен суда ластанған заттар сақталадыжәне ол су қоймасына түсерде қосымша таза су қосуды қажет етеді.

Биологиялық тазалаудан өткен қаланың сарқынды суларының гигиеналық қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін оны 7-14 рет таза сумен араластыру керек.

Өндірістік сарқынды сулармен ластанған су қоймаларын қорғаудың радикалды амалы-өндіріс орындарының су пайдалану жүйесін тұйықтау айналымына ауыстыру. Бұл жағдайда сарқынды сулар ТЭС тің технологиялық циклдарында қайталап пайдалануға жарамды болу үшін өте жоғары деңгейде тазалануы керек. Көп жағдайда сарқынды суларды берілген технологиялық циклда қайталап қолдану үшін тазалау санитарлық және балық шаруашылығы нормалары үшін тазалаудан жеңілірек.

Энергетикада тазалау құрлымдарының құны негізгі өндіріс бағасына қарағанда 3-4%-ды құрайды және тұзды сарқынды суларды тазалау үшін буландыру аппараттарын орнатуда 17%- ды құрайды.

2. Сарқынды сулардың классификациясы және олардың сипаттамасы

ТЭС- ті эксплуатациялау көп су мөлшерін пайдаланумен байланысты. Негізгі бөлігі (90%-дан астам) әр түрлі аппараттарды турбиналардың конденсаторлары, май және ауа суытқыштар, қозғалатын механнизмдерді суыту жүйесінде жұмсалады.

Сарқынды су – атанция циклынан шығатын су легі.

1-топ суытылатын сулар, көбінесе сулар жылы ластануды тудырады, өйткені оның температурасы су температурасынан 8-10%-ға артық.

Суға жіберілген жылу су қоймасының экожүйесін бұзбау үшін,суға жіберілген қалдықтар санитарлық нормалар бойынша су қоймасының өз температурасынан қыс кезінде 5 -ден, жаз кезінде 3 -ден артық болмауы керек.

2-топ мұнай өнімдерімен ластанған сарқынды сулар. Мұнай өнімдері (майлар, күкіртті мазуттар, керосин) су қоймаларына ерекше қауіп тудырады және кез келген өндіріс орындарының сарқынды суларында болады.

Мұнай өнімдерінің көзі-мазут шаруашылығы, бас корпус, электротехникалық құрал-жабдықтар (трансформатор, қосымша қызметтер (депо, гараж, компрессор бөлімі), ашық бөлім құрылғылары.

3-топ. Су дайындау құрылғылары мен конденсантты тазалаудың сарқынды сулары.

Су дайындау сызбалары алдын-ала тазалау және НОН ион алмасу,Na-катионитті сүзгіштер, коагуляция, әктеу, сүзу.

Сақынды сулар реагенттер қоймасынан, механикалық сүзгілерді жуудан, судан ағартқыштарды тазалаудан, ионитті сүзгілерді регенерациялаудан пайда болады. Мұндай сулардың құрамында магнийдің, кальцийдің, алюминийдің, темірдің минералды тұздары, қышқылдар мен сілтілер бар. Алдын-ала тазалаудан (механикалық сүзу мен ағартқыштар) суға әр түрлі қалдықтар-кальций карбонат, темір мен алюминий гидроксиді, кремний қышқылы, органикалық заттар, балшық бөлшектері, гилам жіберіледі. Бұл суға жіберілген су қоймаларының тұздылығын арттырады және рН көрсеткішін өзгертеді..

Конденсат тазалаудың сарқыныды сулар су дайындау құрылғыларынан шыққан тұзды судың аз мөлшерін құрайды және аульфонамрін сүзгілер мен ион алмасу сүзгілердің регенерациялық қалдықтарынан тұрады.

4-топ Жылыту қазандықтарының сыртқы бетін жуу ертінділері.

Қазандық агрегаттарының күкіртті мазутпен жұмыс істеуде салмақты заттар, күкірт қышқылы, токсинді қосындылар- никель, ванадии, мыс, темір пайдаланылады. Мазуттың күлі қазандық жылуының бетінде қабат пайда болады, онда мазутты жаққан бөлінген күлдің 10%-ы қонады.Коррозиялық өнімдер мен күл қабаты түтінді газдың өтуіне арналған РВП-ның қарсылығын арттырады, және 10-15 тәуліктен соң оны зиянды күл қабатынан тазалау қажет. Жуу ертінділерін зарарсыздандыру бағалы заттар-ванадий мен никель қосындыларын құрайтын гилам алумен бірге жүреді.

Агрегаттың қатты отымен жұмысы кезінде сарқынды суларда механикалық қоспалар, ерітілген тұздар, мышьян мен фтор т.б. болады.

5-топ. Жылу күші бар құрылғылардағы консервациялау мен химиялық тазалаудан кейінгі ерітінділер.

Құрал- жабдықтарды жуу мен консервациялау процесінде қолданылған реагенттерге байласты химиялық реакциялар нәтижесінде судың құрамында органикалық және минералды қышқылдар, сілтілер, комплексондар, сыртқы- белсенді заттар, нитраттар, сонымен қатар жуу өнімдері қатты тұздар, темір, мыс, аммоний, Б трилон, ингибиторлар (уротропин, каптакс), гидразин, фтор т.б. болады.

6-топ Қатты отынмен жұмыс істейтін ЖЭС –тердегі гидрокүлді жойғыш жүйелердің сулары.

Әдетте гидравликалық жүйе суды көп қажет етеді. Гидрокүлді жойғышта (ТКЖ) суды жұмсау 20-40 /т күлге. Қуаттылығы 400 мВт ЖЭС Екібастұз көмірімен жұмыс істейді, онда сағатына 4000 тонна отын жағылады. Бұл жағдайда 1600-1700 тоннаға жуық күл түзілеі. Бұл күлді станциядан Эвануациялау үшін 8000 /т – дан кем емес су қажет етеді.

ТҚЖ- тың сарқынды суда салмақты бөлшектер, минералды тұздар, зиянды қосындылар (Фтор, мышьяк, сынап, ванадий), сілтілер бар.

Тазартылған судың рН көрсеткіші ТКЖ-тың айналым жүйесінде аса үлкен интервал мәні бар: өте қышқылдыдан (Екібастұз көмірі) жоғары сілтілікке дейін (эстондық жанғыш сланец).

ТКЖ-та су қоймасына қалдықтың тасталуында қону жылдамдығы 0,25-0,75 мм/с – дан артық болған жақтың суға түсуінде су қоймаларында рН-тың мәні 6,5 тен 8,5-ке дейінгі мәннен өзгермеуі керек, ал зиянды заттардың концентрациясы ПДК- дан аспауы керек.

7-топ. Комуналдық –тұрмыстық және шаруашылық сулар.

8-топ. Отын беретін орындарды гидравикалық тазалау сулары.

9-топ ТЭС территориясынан ағатын жауын және еріген қар сулары, яғни жер бетіндегі сарқынды сулар

Бұл топтардың сулары өлшенген заттармен, мұнай өнімдерімен, тұздармен токсинді қосылыстардың қышқылдарымен ластанады.

ТЭС-тің бас корпусына кірер жерінде, автотранспорттардың тұрақтарында химиялық цехтардың қоймаларында реагенттердің (әк, коагулянттар, қышқылдар, сілтілер) дұрыс сақталмауында, күштік құрал-жабдықтардың жұмысында ластану болады.

Бұл суларды сумен қамтамасыз ету жүйесінде құрылымдарда, реагенттерді дайындауда айналымдық қажеттіліктерге пайдалануға болады.

3. ЖЭС-тің сарқынды суларының табиғи су қоймаларына әсері

Табиғи су қоймалары-тірі организмдердің (жануарлар мен өсімдіктер қоғамдастығының күрделі экожүйесі.

Сарқынды сулардың әсерінен экожүйе өзінің қалыпты жағдайынан айрылып, уланып және көбеюден айрылып, биоценоздың жойылуына мүмкін еді.

Су қоймасының өздігінен тазалану процестері.

- Қатты диспрестіктің тұну және коллоидтың қосындылардың коагуляциясы

- Органикалық қосындылардың қышқылдану (минерализацияла қышқылдар мен негіздердің бейтараптануы)

- Ауыр металдардың иондарының гидролизі; аз еритін гидрокисьтердің түзілуі олардың судан бөлінуі;

- Қатты фазаның бөлуінен немесе оның бөлшектерінің суға өтуімен бірге жүретін көмірқышқылының тепе-теңдігін орнату;

Су қоймаларының өздігінен тазалану процестеріне әсер ететін негізігі факторлар:

- Су температурасы;

- Қосындылардың минерологиялық құрамы;

- Ауаның концентрациясы;

- Судың рН көрсеткіші;

- Су қоймаларының өздігінен тазалану прцесінің жүруіне кедергі жасайтын немесе қиындататын зиянды қосындылардың концентрациясы.

Дата добавления: 2014-11-07