Українська сіркоочисна установка. Перші випробовування.

Відомо, що основним забруднювачем атмосферного повітря, після автотранспорту, є енергетика. Природно, що основним паливом завжди розглядалось місцеве доступне паливо. Щоправда, у нас за часів кінця СРСР склалась трохи інша ситуація: газ був в доступній кількості та по доступній ціні, що давало можливість спалювати його в великій кількості, навіть, на потужних ТЕС. Це, безумовно, сприятливо впливало на загальну ситуацію з довкіллям, адже газ є, і надалі залишається екологічно “найчистішим” паливом, хоча і не відновлювальним. Проте, час розставив все на свої місця і останніми роками спостерігається стійка тенденція до повернення на більш доступне для України паливо - вугілля. Але як бути із збільшенням викидів від використання вугілля в і так не дуже екологічно безпечній ситуації?  Європейці стверджують, що не так важливо, що саме спалювати, як набагато важливіше - як саме це робити.
 
Їм можна вірити: хто не знає - може здогадатись яку в ЄС приділяють увагу забрудненню довкілля, якого рівня існують екологічні нормативи, зокрема, викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря, а також як їх контролюють. Не дивно, що такий стан речей досягається не тільки і не стільки завдяки певним вимогам до рівня якості палива та досконалими методами керування ніж, як - прогресивним науково-технічними рішеннями, що дозволяють суттєво зменшити антропогенний тиск на атмосферу. 
Проте, у нас ситуація не настільки оптимістична. Практично вся велика енергетика залишилась нам в спадок від СРСР, а значить, проектувалась щонайменше років з 30-40 тому в часи, коли охорона навколишнього середовища ще не входила в перелік важливих пріоритетів, тому екологічних чудес чекати від наших енергетичних установок не приходиться. 
 
Зазвичай, зі всієї купи забруднюючих речовин, що утворюються при спалюванні твердого палива, виділяють чотири основних: оксиди вуглецю, азоту, сірки та золу. Перші дві речовини повністю, або частково, піддаються регулюванню в умовах топки котла, так як їх утворення є переважно результатом самої реакції горіння, а ось з останніми двома ситуація складніша, так як їх кількість утворення напряму залежить від вмісту сірки та золи в самому паливі. І, якщо золу, в силу її фізичної природи, відносно просто можна відділити від димових газів та затримати - то вловлення  сірчистого ангідриду  “на трубі”  не є тривіальною задачею.  
 
Не даремно, ситуація з сіркоочисними установками на теренах бувшого СНД та  в країнах ЄС діаметрально протилежна: якщо у них важко знайти теплоенергетичну установку на відповідному паливі без сіркоочистки, то у нас - навпаки, жодної!! Значить можна не травити атмосферу цією отрутою? Так, але, навіть, не зважаючи на прийняті у 2008 році на державному рівні нормативи, що зобов’язують теплоенергетику не пізніше 2016 року значно зменшити  викиди, в тому числі, і по сірчистому ангідриду, які без очисних установок досягнути неможливо - згадування про них ще кілька років тому викликало нервовий сміх у енергетиків по причині їх вартості. 
 
І ось, на тлі такої песимістичної ситуації, Гайсинський цукровий завод здійснює проект реконструкції котла із заміною основного палива: з природного газу на вугілля з одночасним встановленням сірко-пилоочисної установки. Таке не може не зацікавити...
 
Пилогазоочисна установка складається окремо з сухої та мокрої систем газоочистки, які розміщені горизонтально одна над іншою у одному блоці та працюють (приймають газопилову суміш) послідовно.
 
Суха газоочистка являє собою батарейний циклон БЦ-100, що складається з приймальної камери, очисної камери і камери розвантаження вловленого пилу. В очисній камері встановлені 100 мультициклонів із нержавіючої сталі із зменшеним кутом конусності, що дозволяє вловлювати частинки пилу дрібних фракцій. В батарейному циклоні передбачена можливість установки системи рециркуляції частини газів з поверненням очищеного газу в очисну камеру, що може ще більше підвищити якість очищеного газу. 
 
Мокра газоочистка ПГУ-180 є мокрим пиловловлювачем барботажного типу і від існуючих установок (ЗІК і ПВМ) відрізняється можливістю індивідуального регулювання перегородок для більш рівномірного розподілу газів, а також наявністю фільтрувальних елементів з перфорованих листів та сипучого абразивного матеріалу. Під час роботи фільтра газовий потік проходить під перегородками крізь воду через перфоровані листи та сипучий абразивний матеріал. При цьому відбувається дроблення великих газових міхурів на безліч дрібних, що забезпечує великий поверхневий контакт газу і рідини, в результаті якого відбувається ефективна пилогазоочистка. Така схема фільтра виключає явище краплевиносу рідини з димовими газами. 
 
Якщо воду замінити розчином гашеного вапна (викоритовується у цукроварінні як вапнякове молоко) то він поглине наявний в димових газах сірчистий ангідрид, а також в меншій ступені інші гази і випаде у твердий осад, який механічно вивантажується та вивозиться за межі виробництва. Конструкція мокрого пиловловлювача розроблена нашим співвітчизником Рассамакіним Є. І. і захищена патентом України від 13.03.2012 р. 
 
Теоретично все виглядає бездоганно, проте, відверто - наші очікування були  неоднозначними та переважно скептичними... Звісно, крім дорогих класичних систем сіркоочистки, які досягають ефективності 98% є і, так звані, помірні (маловитратні), які при ефективності порядка 60% забезпечують очистку до рівня чинних нормативів при значно меншій вартості... Але, в нашому випадку, маємо котел відносно невеликої потужності і, заради економічної доцільності, інвестиційна вартість такої установки має бути зовсім доступною, що, автоматично, робить її просто революційно новаторською, а розробника талановитим винахідником, що, погодьтеся, не кожний день трапляється... тобто без  підтвердження теоретичних припущень інструментально-лабораторними вимірюваннями це виглядало не більше ніж інтрига...
 
Проте, нашій вимірювальній екологічній лабораторії випала нагода розв’язати ці протиріччя, та здійснити інструментально-лабораторні заміри на предмет визначення фактичних викидів забруднюючих речовин від цього котла, відповідності їх чинному законодавству та визначення ефективності  цієї очисної установки! 
 
Доречі, це перший, практично, експериментально-дослідний екземпляр установки, яка на той час знаходилась в стані наладки, як і сам котел власне. Ми навмисно оминаємо згадування про показники та характеристики самого котла по тій причині, що це може бути темою окремої статті - варто зазначити тільки потужність установки - 30 МВт та тип спалювання - високотемпературний киплячий шар. Замір емісії сірчистого ангідриду проводився газоаналізатором Терміт 5000 (Kane KM9106), а золи - внутрішнім методом скляними алонжами НИИОГАЗ відповідно до чинних методик. І, хоча це разові виміри, а не грунтовні випробовування на різних режимах, переконані, що загальна картина буде відображена. 
 
Треба сказати, що відразу на місці, результати виглядали дуже обнадійливими та багатообіцяючими - по показникам газоаналізатора та візуальній різниці наважки в скляних пробовідбірних алонжах, а згодом в лабораторії при зважуванні, навіть, перевищили наші попередні очікування! Для зручності та наглядності результати аналізів у скороченому вигляді наведені в таблиці 1.     
 

 

Результати інструментальних замірів забруднюючих речовин на котлі паровому БГМ-35М, №1 котельні Гайсинського цукрового заводу (скорочені)  
Таблиця 1

№ п/п

Наймен. забрудн. речовини

Конц. забр. реч. після котла*, мг/м3

Конц. забр. реч. після СПОУ*, мг/м3

Норматив гранично-

допустимого викиду , мг/м3*

Ефективн. очистки, %

1

Вуглецю оксид

117,017

90,095

250

-

2

Азоту діоксиди

441,029

436,974

500

-

3

Сірки діоксид

1052,312

485,447

500

65.2

4

Зола (тверді речов.)

14440,13

48,024

50

99.7


* - згідно чинного законодавства концентрації забруднюючих речовин приведені для стандартного вмісту кисню, який для твердого палива становить 6%. 

 
 
Варто відмітити, що в першу чергу необхідно звертати увагу на зафіксовану ефективність роботи сірко-пилоочисної установки, ніж на виявлені концентрації забруднюючих речовин, так як вони відображають їх емісію на конкретно взятому котлі і можуть бути відмінними на іншому обладнанні. А ефективність роботи ПГОУ не може не вражати, адже по золі (твердим речовинам) вона повністю співвставима з електрофільтрами, вартість яких відрізняється майже на порядок, а по сіркоочистці - взагалі, не знаю з чим реально-робочим порівнювати!
    
Таким чином, можна констатувати, що винахід нашого земляка виправдав і, навіть, перевищив самі сміливі прогнози та очікування, як самого розробника так і з практичної сторони. Сподіваємось, що установка покаже себе якнайкраще і під час тривалої експлуатації, займе належне місце на підприємствах різних галузей та гідно служитиме захисту довкілля. 
 
Ця стаття не носить рекламний характер, написана по власній ініціативі та продиктована критичною ситуацією в якій знаходяться переважна кількість пилогазоочисного обладнання та крайньою необхідністю його модернізації або повної заміни, яку ми маємо нагоду спостерігати під час здійснення обстеження підприємств на предмет отримання дозвільної документації та виконання інструментально-лабораторних вимірювань. Стаття покликана сприянню розповсюдження успішного досвіду в сфері промислової екології та захисту довкілля.
 
Контакти розробника:
Рассамакін Єгор Іванович, 
м.Луганськ
тел. моб. 066-056-57-40, 
ел. адреса - rps-energy@ukr.net
 
Контакти автора статті:
Гончарук Вадим Станіславович
ПП “Інтер-Еко”, м.Вінниця
тел. моб. 066-732-37-36
ел. адреса - intereco@gmail.com
 
 
 
Повернутись