Развитие энергетики России Тепловые станции Экологический аспект Электрофильтры Регенеративные методы Математическое моделирование экологических систем Аварийные ситуации на АЭС

Введение в экологию энергетики

Анализ работы электрофильтров на ТЭС показал, что основная причина менее эффективной очистки заключается в высоком удельном электрическом сопротивлении (УЭС) r слоя золы, образующемся на осадительных электродах электрофильтра. Вследствие высокого УЭС проводимость слоя пыли уменьшается, что приводит к увеличению потенциала поверхности слоя, увеличению падения напряжения в слое при одновременном его уменьшении в газовом промежутке. При увеличении разности потенциалов между поверхностью слоя и заземленным электродом до значения, достаточного для пробоя газов, на некоторых участках поверхности слоя возникают относительно стабильные местные разряды. Это явление, вызывающее образование и выброс в межэлектродное пространство ионов со знаком, обратным знаку ионов, образующихся в основном процессе, принято называть обратной короной. Положительные ионы, образовавшиеся в зоне обратной короны, под действием электрического ноля двигаются к коронирующему электроду, встречают на своем пути частицы золы, заряженные отрицательно, и нейтрализуют их заряды. В результате этого прекращается движение золовых частиц к осадительному электроду и снижается степень очистки газов в электрофильтре. Устойчивая обратная корона характеризуется появлением в слое пыли точек локализованных разрядов голубого цвета.

Высокое УЭС летучей золы обусловлено как параметрами дымовых газов (концентрация серного ангидрида и зависящая от него кислотная точка росы, парциальное давление водяных паров, температура газов и др.), так и химическим составом самой золы, главным образом соотношением в ней алюмосиликатов (Al2O3+SiO2) и щелочных металлов, в первую очередь натрия и лития. При определенной комбинации низких содержании серы, водорода и влаги в угле с низкими концентрациями щелочных металлов в золе при общепринятых в котельной практике температурах уходящих газов 120...150 ОС удельное электрическое сопротивление золы вырастает до 1010...1012 0м×м. При таких параметрах обратная корона возникает и развивается в электрофильтре исключительно быстро.

На степень улавливания золы большое влияние также оказывает равномерность распределения поля скоростей дымовых газов по сечению электрофильтра. С целью создания достаточно равномерного поля скоростей газов на входе в электрофильтр устанавливают газораспределительные решетки.

Современные электрофильтры серии ЭГА - горизонтальные, модификации А, изготавливаются в широком диапазоне типоразмеров при глубокой унификации узлов и деталей. Такие фильтры рассчитаны на максимальную температуру газов до 330 ОС. Электродная система - система, составленная из широкополосных (ширина элемента 40 мм) элементов открытого профиля и рамных коронирующих электродов с игольчатыми элементами. Шаг между одноименными элементами составляет 300 мм. В электрофильтрах по ширине размещается от 10 до 88 газовых проходов. Номинальная высота электродов принимается из ряда 6; 7,5, 9; 12 м.

В связи с повышением мощности энергоблоков потребовалось создание двухъярусного фильтра. Для энергоблоков 800 МВт Березовской ГРЭС-1 разработан и изготовлен на базе серии ЭГА электрофильтр типа ЭГД (горизонтальный, двухъярусный) (рис.13).

Электрофильтры серии УВ (рис.14) - унифицированные вертикальные пластинчатые сухие для очистки газов с температурой до 250 ОС, выпускаются взамен электрофильтров ДВП и ДВПН. Электрофильтры типа УВ имеют одно поле активной длины 7,4 м и разделены по газу на одну - три секции. Осадительные электроды - пластинчатые с нижним молотковым стряхиванием. Коронирующие электроды - рамные с верхним подвесом и молотковым встряхиванием.

Электрофильтры УВ рассчитаны на невысокую запыленность газов и скорость их в активном сечении до 1 м/с.

Расчет электрофильтра для ориентировочного определения его размеров ведется в следующем порядке.


Рис.13. Электрофильтр типа ЭГД:

1 - подводящие газоходы; 2 - газораспределительная решетка; 3 - коронирующий электрод; 4 - осадительный электрод; 5 - механизм встряхивания коронирующих электродов; 6 - механизм встряхивания осадительных электродов; 7 - бункер для пересыпки золы из верхнего яруса

Рис.14. Электрофильтр УВ

В направлении сохранения и улучшения качества окружающей среды действует созданная национальная система охраняемых зон нетронутой природы — некультивируемых и незасоленных земельных площадей. Таких земель насчитывается 33 млн. га. На них запрещены строительство дорог, плотин, различных сооружений, проезд, вырубка деревьев. Цель — сохранение экосистем, мест обитания зверей и птиц. Зоны могут быть предназначены для отдыха, научных, культурных нужд, что требует немалых расходов по управлению ими. Вокруг вопросов, связанных с сохранением зон нетронутой природы, ведутся споры и борьба между сторонниками охраны этих земель и противниками, большей частью из административных и деловых кругов, настаивающих на использовании этих земель для производственных целей.

Состояние земельных ресурсов во всем мире, и прежде всего в развивающихся странах, вызывает серьезные опасения в связи с задачами увеличения производства продуктов питания.

Огромное значение для жизни на Земле имеет лес. С помощью световой энергии, поглощаемой хлорофиллом растений, т.е. путем фотосинтеза, образуются органические вещества, необходимые и самим растениям, и всем другим живым организмам. Это один из основных биологических процессов, совершающихся на Земле. Ежегодно на Земле образуется более 100 млрд. т органических веществ, из которых половина приходится на долю растительности суши, главным образом лесов, а остальное — на долю растительности океанов и морей. Растениями поглощается и усваивается ежегодно около 200 млрд. т двуокиси углерода и выделяется до 150 млрд. т кислорода. Весьма эффективную роль в этом процессе играет лес, охватывающий своими подземными и надземными многоярусными структурами большую, чем другие растения, часть биосферы, считая на единицу занимаемой площади.

Покрытые лесом площади во всем мире достигают 36 млн. км2, что составляет 27% территории суши. Основная часть покрытой лесом территории находится в пределах СНГ — 8,1 млн. км2, в США — 2 млн., в Канаде — 2,6 млн., в Бразилии — 3,2 млн. км2. Большие площади заняты лесом в Индии, Анголе, Колумбии, Мексике, Перу.

Лес — источник древесины, строительного материала, сырья для целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей, в том числе мебельной, и других отраслей промышленности. Общие запасы древесины во всех лесах мира составляют 360 млрд. м3.

Общая величина заготовок древесины во всем мире характеризуется данными о вывозке ее из леса. В 1994 г. было вывезено из леса 2092 млн. плотных м3, в том числе в России — 119 млн. м3, в США — 487, в Канаде — 178, в Бразилии — 275, в Индии — 293, во Франции — 43,7, в ФРГ — 37,0 млн. м3.

Древесина составляет лишь часть лесных ресурсов, хотя и весьма важную с точки зрения обеспечения потребностей общества.


На главную