Внутри этой пленки происходят реакции типа (3) и (4), конечным продуктом которых является легкоиспаряющийся трихлорид железа (FeCi3), который испаряясь уносит частицы железа, что и приводит к коррозии труб экономайзера.
2NaCI+SO2+0,5O2+H2O=Na2SO4+2HCI, (1)
HCI+0,502=Cl2+H20, (2)
Fe+CI2=FeCI2 (3)
FeCI2+0.5CI2=FeCI3. (4)
Один из первых МСЗ в Японии был сооружен в 1965 году в г. Осака. Он был рассчитан на 200 т мусора в день с производством пара с температурой 350°С и давлением 30 эта. После нескольких месяцев работы экономайзер вследствие коррозионного износа труб полностью вышел из строя и завод был приостановлен. При проектировании последующих МСЗ был учтен предыдущий опыт и температуру пара решено не поднимать выше уровня 300°С. Как следствие, электрический КПД энергоустановок МСЗ, работающих на паре и сегодня очень низок. Он составляет 5-20 % в лучшем случае. При этом производство электроэнергии на МСЗ в Японии считается 'рентабельным, если КПД превышает 10%. Правительство Японии в свете Киотовской конвенции (СОРЗ), не может не проявлять беспокойства в связи с создавшейся ситуацией. В Японии в настоящее время создается проект МСЗ, производящего пар параметров 500°С и 10 эта с предполагаемым электрическим КПД 30%.
АНАЛИЗ И ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
Очевидно, что проблема низкоэффективности МСЗ является комплексной, которую не решить только поднятием параметров пара. В качестве примера для исследования этих причин выбран МСЗ, в номинальном режиме перерабатывающий 900 т/день, производящий пар с параметрами 1.00 ата и 500°С, при 10% содержании кислорода в топке котла [2]. На рис. 2. приведена технологическая схема данного МСЗ, список обозначений приведен в конце статьи. Понижение эффективности работы МСЗ обуславливается рядом факторов:
1. Температура и давление пара перед паровой турбиной. Повышение температуры пара с 480 до 500°С, при постоянном давлении ведет в среднем к повышению степени сухости пара на 1% и повышению электрического КПД на 0,3-0,4%.
2. Давление пара на выходе из паровой турбины.
Уменьшение давления пара на выходе из турбины от 0,25 до 0,05кг/см2 ведет к увеличению электрического КПД от 26,3 до 29,5%. Однако степень влажности
ю
пара при этом поднимается от 12 до 17%, что превышает допустимые ГОСТом пределы. Как вариант предлагается внедрение сепаратора пара циклонного типа, который позволит и при давлении пара в 0,05 кг/см2 поддерживать заданную степень влажности в 12,4% , не снижая эффективности работы турбины;
3. Коэффициент избытка кислорода.
Коэффициент избытка кислорода в топке котла в среднем около 2-3, в то время как на ТЭС этот параметр равен 1,1-1,2. Столь высокий коэффициент избытка кислорода связан с необходимостью поддерживать температуру на выходе топки котла в 900 °С для защиты элементов котла от высокотемпературной коррозии. Процентное содержание кислорода в уходящих газах обычной ТЭС 4-5%, для МСЗ эта величина составляет 10-15%, что ведет к снижению электрического КПД от 28 (в случае ТЭС) до 23% ( в случае МСЗ).
4. Отсутствие последней ступени воздушного экономайзера.
Во избежание низкотемпературной коррозии отсутствует последняя ступень воздушного экономайзера. Наличие данной ступени позволило бы осуществить более глубокое охлаждение уходящих газов до 100°С, что привело бы в свою очередь к повышению электрического КПД на 0,9%;
5. Температура подпиточной воды.
Последняя ступень водяного экономайзера обеспечивает охлаждение уходящих газов до 220 С. Это связано с тем что температура охлаждающей воды во избежание низкотемпературной коррозии должна быть не меньше 150°С (рис.2). Снижение температуры уходящих газов за счет увеличения поверхности теплообмена от 220 до 180°С приведет к повышению электрического КПД на 0,5%;
6. Способ очистки уходящих газов.
В настоящее время для очистки уходящего газа от вредных примесей на МСЗ применяют несколько ступеней очистки. Первым по ходу газа устанавливается рукавный или электрический фильтр. В Японии в связи с жесткими требованиями по выбросам диоксидов
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
