Неге аммиактық десульфуризация төмен күкіртті көмірге де сәйкес келеді

Көп уақыт бойы электр станцияларында күкіртті газды жою бойынша қарапайым ұғым қалыптасқан: жоғары күкіртті көмір үшін аммиак негізіндегі технология қажет, ал төмен күкіртті көмірді кальций негізіндегі күкіртті газды жою арқылы экономикалық тұрғыдан тиімді өңдеуге болады.

Бұл ұғымды қазір қолдау қиынға соғуда.

Шығарылатын зиянды заттардың шекті мөлшері қатаңдай түскен, қатты қалдықтарды басқару талаптары күшейген және көміртегіге байланысты шығындарға көбірек назар аударыла бастаған кезде электр станциялары өзінің қазіргі жүйесінің тек қана бүгінгі шығарылатын зиянды заттардың шекті мөлшерін қанағаттандыра алатынын ғана емес, сонымен қатар келешекте оның экономикалық және жұмыс істеу тұрғысынан тұрақтылығын да қамтамасыз ете алатынын да тексеруде.

Дәл осы жерде аммиак негізіндегі күкіртті газды жою технологиясына тереңірек қарау қажет.

Неге аммиак негізіндегі күкіртті газды жою әртүрлі көмір сапасын өңдей алады?

Аммиак негізіндегі күкіртті газды жоюдың әртүрлілігі негізінен оның реакция механизмінен туындайды.

Дәстүрлі кальцийдің күкіртті алып тастау процесі газ-қатты дене-сұйық реакцияларын қамтиды. Известняктің еру жылдамдығы мен массаның берілуінің тиімділігі жалпы реакция процесіне әсер етуі мүмкін. Күкірт диоксидінің концентрациясы артқан сайын жүйеге суспензияның айналу жылдамдығын көтеру және қатаңдаған жұмыс жағдайлары қажет болуы мүмкін.

Аммиакпен күкіртті алып тастау, салыстырмалы түрде, негізінен газ-сұйық реакциясы болып табылады. Күкірт диоксиді оңай ериді және аммиакпен тез әрекеттеседі, бұл аммиак негізіндегі жүйелерге қарағанда реакция жылдамдығына байланысты шектеулерсіз сіңіру процесін тиімді жүргізуге мүмкіндік береді.

Бұл аммиак негізіндегі технологияны әртүрлі көмір сапасы үшін қолдануға мүмкіндік береді.

Тәжірибеде алғашқы деңгейдегі аммиакпен күкіртті алып тастау жүйелері төмен, орта және жоғары күкіртті көмір шарттарында 95%-дан астам күкіртті алып тастау тиімділігін қамтамасыз ете алады. Аммиактың 97% немесе одан да жоғары қайтару коэффициенті жүйенің экономикалық тиімділігін сақтауға көмектеседі.

Көмір сапасы уақыт өте келе өзгеретін зауыттар үшін бұл икемділік ерекше маңызды болуы мүмкін. Қоректің күкірттілігі өзгерген сайын зауыт өзінің негізгі десульфурациялық стратегиясын қайта жобалауға мәжбүр емес.

Төмен күкіртті көмір әлі де толық құнын есептеуді талап етеді

Жиі кездесетін дәлел қарапайым: егер төмен күкіртті көмір әлі де салыстырмалы түрде төмен SO₂ шығарындыларын тудырса және кальцийге негізделген жүйе қолданыстағы шектерді қанағаттандырса, онда процесті неге өзгерту керек?

Жауап тек күкірт концентрациясында емес, жалпы пайдалану құнында жатыр.

1. Гипстің тасымалдауы әлі де пайдалану құнын құрайды

Кальцийге негізделген десульфурация гипсті қосымша өнім ретінде өндіреді. Төмен күкіртті көмір зауыты жоғары күкіртті көмір зауытына қарағанда аз гипс өндіруі мүмкін, бірақ оның өңдеуі, сақталуы, тасымалдауы және жоюы талаптары жойылмайды.

Қатты қалдықтарды басқару талаптары қатаңдай келе, бұл шығындар шығарылатын газдың десульфурациясы жүйесінің кез келген ұзақ мерзімді бағалануына енгізілуі тиіс.

2. Көміртегі шығындары тек көмір түріне ғана тәуелді емес

Басқа бір фактор — кальций негізіндегі десульфуризациямен байланысты көміртегі әсері.

Бұл процеске сипаттама беретін химиялық стехиометрияға сәйкес, бір тонна SO₂-ді сіңіру шамамен 0,75 тонна CO₂ шығаруға әкеледі. Бұл қатынас реакцияның өзіне тән, өндірістің жоғары немесе төмен күкіртті көмір жағатынына байланысты емес.

Көміртегі нарықтары дамыған сайын, бұл шығындардың экономикалық салдары электр станцияларының операторлары үшін барынша маңызды болуы мүмкін.

3. Өндіріс өнімдерінің экономикасы теңдеуді өзгерте алады

Десульфуризация жүйесінің экономикасын бағалағанда оның өндіріс өнімдері қалай пайдаланылатынын да ескеру керек.

Кальций негізіндегі жүйелерде гипс әдетте басқаруға тиісті материал ретінде табылады. Аммиактық десульфуризация кезінде күкірт аммоний сульфаты түрінде қайта қалпына келтірілуі мүмкін.

Көміртектің төмен күкіртті сортын қолданған кезде аммоний сульфатының салыстырмалы түрде аз мөлшері ғана шығады, бірақ осы қосымша өнімнің коммерциялық құндылығы болуы мүмкін. Бұл жағдай жүйенің жұмыс істеу экономикасын бағалау тәсілін өзгертеді.

Көміртектің сапасы болжанбаушылығы артуда

Отын сатып алу — көміртектің түріне икемділіктің маңыздылығына әсер ететін тағы бір себеп.

Көптеген электр станциялары өзінің жұмыс істеу мерзімінің барлығы бойынша біртұтас, тұрақты көміртектің сапасын кепілдеме беріп отыра алмайды. Нақты нарық жағдайлары, қолжетімділік деңгейі мен отын бағалары әртүрлі көміртектің сорттарын немесе аралас отындарды пайдалануға әкелуі мүмкін.

Сондықтан десульфуризация жүйесі тұрақты жұмыс істеудің қаупінсіз кіріс SO₂ концентрациясындағы өзгерістерге икемділік көрсетуі тиіс.

Бұл аммиактық десульфуризацияның жұмыс істеу икемділігін қамтамасыз етуі мүмкін болатын салалардың бірі.

Оның жылдам реакциялық кинетикасы салдарынан аммиак негізіндегі технология күкірт диоксидінің концентрациясындағы өзгерістерге тиімді түрде жауап бере алады. Жүйені бір ғана белгілі көмір сапасына негіздей отырып жобалау орнына, операторлар отынды таңдау мен араластыру кезінде кеңірек икемділікке ие болады.

Бұл жағынан кальций-аммиактық өзгерту тек процестің жаңартылуы емес. Ол электр станциясына келешекте отын сатып алу кезінде де кеңірек икемділік береді.

Аммиактық десульфуризация шынымен көмір түрлерінің шекарасын өткен бе?

Аммиак негізіндегі түтін газын тазарту технологиясы тек жоғары күкіртті көмір үшін ғана жарамды деген идея қазір технологияның қолданыс аясының толық спектрін көрсетпейді.

Аммиактық десульфуризация әртүрлі көмірлер мен жұмыс режимдерінде қолданылған, соның ішінде салыстырмалы түрде жоғары күкіртті отындарды пайдаланатын электр станциялары мен негізінен төмен күкіртті көмірмен жұмыс істейтін объектілер де бар.

Орнатылған электр станциясы үшін аммиак негізіндегі FGD жүйесін қабылдау шешімі сондықтан тек күкірт мазмұнына ғана негізделмеуі керек.

Толығырақ бағалау келесілерді қамтуы керек:

• SO₂ концентрациясы және оның күтілетін өзгерісі

• Қазіргі FGD жүйесінің жұмыс істеу сапасы

• Гипс өндірілуі мен тасымалдау талаптары

• Су қалдықтарын тазарту талаптары

• Көміртегіге байланысты жұмыс істеу шығындары

• Аммиактың тұтынуы мен қалпына келтірілуі

• Өнімдердің қосымша пайдаланылуы

• Болашақта отын сатып алуға икемділік

• Ұзақ мерзімді экологиялық сақталу

Кальцийден аммиакқа айналу: Дезульфуризацияны жақсартудан көп нәрсе

Қазіргі уақытта кальций негізіндегі дезульфуризация жүйелерінде жұмыс істейтін электр станциялары үшін аммиак негізіндегі технологияға ауысу – бір сорбентті екіншісімен алмастыру ретінде емес, кеңірек оптимизациялау жобасы ретінде бағалануы мүмкін.

Мақсат тек талап етілетін күкірт диоксидін жою тиімділігін ғана қамтамасыз ету емес. Сонымен қатар, экологиялық нәтижелер, жұмыс істеу шығындары, өндірістік өнімдерді басқару және болашақта отындың әртүрлілігі арасындағы жалпы тепе-теңдікті жақсарту да маңызды.

MingSheng Environmental Protection компаниясы аммиак негізіндегі түтін газдарын тазарту бойынша химиялық инженерлік салада ондаған жылдық тәжірибе мен жеті буын технологиялық даму тәжірибесін пайдаланады. Бұл технология әртүрлі көмір сапасы жағдайларында қолданылған, ол тұрақты десульфурациялық нәтижелер мен аммиактың қайтарылуын қамтамасыз етеді.

Негізгі нүкте қарапайым: көмірдегі күкірт мөлшері аммиактық десульфурация әдісінің қолданылуына қарағандағы жалғыз критерий болмауы керек.

Бүгінгі электр станциялары үшін маңызды сұрақ — барлық FGD жүйесі реттеуші, көміртекті және отын нарығының өзгерістері кезінде жалпы жұмыс шығындарын бақылаумен қатар тұрақты экологиялық нәтижелер беруге қабілетті ме?

Сондықтан кальцийді аммиакқа айналдыру процесі тек жоғары күкіртті көмір құрамындағы электр станциялары ғана емес, сонымен қатар орташа және төмен күкіртті көмір қолданатын операторлардың да назарын өзіне аударуда.