Оксиды серы

 

Наличие в дымовых газах диоксида серы обусловлено постоянным присутствием в твердом и жидком топливе (и в природном газе некоторых месторождений) различных соединений серы – сульфидов и органических соединений.

Образование оксидов серы при сжигании сернистого топлива в топочных устройствах в основном происходит на начальном участке факела.

При сжигании серосодержащего топлива основная часть серы топлива (97 - 98 %) окисляется до диоксида серы SO₂, а остальная - до триоксида серы SO₃, поэтому все выбросы оксидов серы при оценке загрязнения атмосферы определяются в виде SO₂. При этом диоксид серы в атмосфере при воздействии кислорода и озона окисляется до триоксида серы, который соединяется с водяным паром и образует пары серной кислоты.

Сокращение выбросов соединений серы может быть осуществлено следующими способами [8]:

очисткой топлива от соединений серы до его сжигания;

связыванием серы в процессе горения;

очисткой дымовых газов.

Режимные факторы работы топочной камеры, определяющие процесс сжигания органического топлива (избыток воздуха на горелки, доля первичного воздуха, условия смесеобразования, температурный уровень и др.), мало влияют на уровень выбросов оксидов серы.

Расчет выбросов оксидов серы выполняется на основании методики [11] для паровых котлов паропроизводительностью более 30 т/ч и водогрейных котлов тепловой мощностью более 23 МВт и методики [7] - для паровых котлов паропроизводительностью менее 30 т/ч и водогрейных котлов тепловой мощностью менее 23 МВт в следующем порядке.

1) Определяется полный расход натурального топлива, кг/с (м³/с), для каждого котла и котельной в целом.

2) При сжигании газообразного топлива присутствие в продуктах сгорания оксидов серы определяется наличием в топливе сероводорода, соответственно при наличии в составе топлива сероводорода определяется значение , которое подставляется в формулу (2.21) вместо значения :

 

,

(2.20)

 

где H₂S – объемная концентрация сероводорода в топливе, %;

- плотность сероводорода при нормальных условиях, = 1,536 кг/м³;

- плотность газа, кг/м³.

3) Определяются значения долей оксидов серы, связываемых и улавливаемых в зависимости от характеристик топлива и систем золоочистки:

а) ориентировочные значения доли оксидов серы, связываемых летучей золой, содержащей CaО, в котле приведены в табл. 4;

б) доля оксидов серы , улавливаемых в мокром золоуловителе попутно с улавливанием твердых частиц:

для сухих золоуловителей (электрофильтры, батарейные циклоны) принимается равной нулю;

для мокрых золоуловителей определяется в зависимости от общей щелочности орошающей воды и приведенной сернистости топлива , %∙кг/МДж; при принятых на ТЭС удельных расходах воды на орошение золоуловителей (0,1 – 0,15 дм³/м³) значение берется из работы [1, рис. П.3.1].

Таблица 4

Значения при факельном сжигании различных видов топлива

Топливо	Значение
Торф	0,15
Сланцы эстонские и ленинградские	0,8
Сланцы других месторождений	0,5
Экибастузский уголь	0,02
Березовские угли Канско-Ачинского бассейна:
для топок с твердым шлакоудалением	0,5
для топок с жидким шлакоудалением	0,2
Другие угли Канско-Ачинского бассейна:
для топок с твердым шлакоудалением	0,2
для топок с жидким шлакоудалением	0,05
Угли других месторождений	0,1
Мазут	0,02
Газ

 

 

4) Рассчитывается суммарное количество оксидов серы, г/с, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами при сжигании газообразного, жидкого и твердого топлива по формуле:

для паровых котлов паропроизводительностью более 30 т/ч и водогрейных котлов тепловой мощностью более 23 МВт -

 

,

(2.21)

 

где В - расход натурального топлива, г/с; для газообразного топлива расход В (г/с) = В (м³/с) · (кг/м³) · 10³;

– доля оксидов серы, улавливаемых в сероулавливающей установке; значения для различных методов сероулавливания приведены в пособии [8];

и – длительность работы сероулавливающей установки и котла соответственно, ч/год;

для паровых котлов паропроизводительностью менее 30 т/ч и водогрейных котлов тепловой мощностью менее 23 МВт -

 

.

(2.22)