Oценка основных интегральных показателей новых и реконструируемых систем золошлакоудаления ТЭСРоссии на примере Рефтинской ГРЭ

Содержание
Краткая характеристика систем золошлакоудаления ТЭС России;
Основные принципы создания и рекон-струкции систем золошлакоудаления ТЭС;
Основные методические положения;
Реконструкция системы ЗШУ Рефтинской ГРЭС;
Интегральная оценка показателей системы ЗШУ Рефтинской ГРЭС до и после ее реконструкции;
Некоторые аспекты эффективного решения проблемы золошлаков ТЭС

Объемы образования, переработки и складирования золошлаков ТЭС России
*- экспертная оценка

Принципиальная схема традиционной системы ЗШУ
1 – котел; 2 – шлаковая ванна; 3 – летка топки; 4 – смывное сопло; 5 – самотечный канал; 6 – золоуловитель; 7 – золосмывной аппарат; 8 – побудительные сопла; 9 – шандора; 10 – металлоуловитель; 11 – шлакодробилка; 12 – багерный насос; 13 – гидрозолошлакопровод на отвал; 14 – гидрозолошлакоотвал; 15 – дренажный насос.

Влияние гидрозолошлакоотвалов ТЭС на окружающую среду

Основные недостатки систем ГЗУ
образование твердых отложений в трубопроводах системы ГЗУ;
необходимость замены гидрозолопроводов вследствие их абразивного износа;
высокие энергозатраты на внешний гидротранспорт золошлаков;
необходимость инвестиций при изменении марок сжигаемых углей;
большие удельные расходы воды – до 50 м3 воды на 1 т золошлаков;
затраты на кондиционирование золошлаков при их отгрузке из ЗШХ;
ухудшение потребительских свойств золы при взаимодействии с водой;
необходимость очистки оборотной воды системы ГЗУ от растворенных соединений;
изъятие из рационального землепользования значительных площадей для размещения ЗШХ и трубопроводов внешнего ЗШУ;
загрязнение воздушного и водного бассейнов в зоне влияния золошлакоотвалов;
деградация почв в зоне влияния золошлакоотвалов;
использование системы ГЗУ для канализации промышленных стоков ТЭС.

Основные принципы создания и реконструкции систем ЗШУ ТЭС
раздельное удаление золы и шлака;
возможность отгрузки золы и шлака на переработку в объеме до 100 % текущего выхода в соответствии с Техническими условиями потребителей;
разработка и внедрение технологий обращения с золошлаками, обеспечивающих минимальное отрицательное воздействие энергопредприятий на окружающую среду;
размещение невостребованной части золошлаков экологически приемлемыми способами на ЗШХ с максимальным сохранением их потребительских свойств;
максимальная механизация и автоматизация всех технологических процессов и др.

Основные методические положения
Надежное удаление шлака и золы во всем диапазоне эксплуатационных нагрузок котлов;
Обеспечение максимальной отгрузки золошлаков для использования в качестве заместителей природного сырья;
Складирование невостребованной части золошлаков экологически приемлемыми способами на ЗШХ.
Раздельное удаление золы и шлака, кроме случаев, когда имеется рынок сбыта всего объема золошлаковой смеси.
Наличие в системах золошлакоудаления устройств для отгрузки смесей разнофракционной золы из бункеров или силосных емкостей склада сухой золы.

Основные методические положения
Создание установок по кондиционированию уловленной сухой золы для удовлетворения Технических требований различных потребителей.
Внедрение установок для транспорта золошлаков без использования воды в качестве несущей среды
Максимальная автоматизация установок сбора, отгрузки, транспорта и складирования золошлаков.
Возможность изменения технологических узлов системы золошлакоудаления с минимальными затратами.

Основные методические положения
реализация золы потребителям в объеме до 100 % от текущего выхода за счет:
кондиционирования свойств золы;
создания собственных производств по выпуску товарной продукции в виде промпродукта и/или готовых изделий;
создания совместных производств по переработке золы в товарную продукцию;
установления льготных тарифов для потребителей золошлаков на все виды используемой энергии на период освоения ими технологий производства товарной продукции с использованием золошлаков.

Основные методические положения
Невостребованная часть золошлаков должна размещаться на ЗШХ. При этом следует учитывать, что:
создание новых гидрозолоотвалов не позволяет достичь поставленных целей;
технология хранения золы сезонного или отложенного спроса должна обеспечивать неизменность ее свойств;
невостребованная часть золошлаков должна размещаться экологически приемлемыми способами на сухих золошлакоотвалах или в виде продукции неглубокой переработки;
принятие решений о видах, способах и технологиях размещения невостребованной части золошлаков на ЗШХ должно осуществляться на основе анализа экономических, технических и экологических показателей системы ЗШУ в целом.

Объемы образования золошлаков
на Рефтинской ГРЭС в 2005-2007 гг.
общая мощность 3800 МВт (4×500 + 6×300);
экибастузский уголь (проектная зольность - 42 %).

Блок-схема существующей системы ЗШУ Рефтинской ГРЭС

Перспективная система ЗШУ для России на примере Рефтинской ГРЭС

Сценарии организации ЗШУ
Остается и расширяется действующая система гидрозолошлако-удаления
Создается система с сухим удалением и отгрузкой золы и шлака и складированием невостребованной их части на сухом золошлакохранилище

Выбор технологий и оценка инвестиций при реконструкции системы ЗШУ
Эвакуация шлака из холодных воронок котлов - пневмомеханическая технология.
Внешний транспорт шлака: автотранспорт или пневмотранспорт + трубный ленточный транспорт.
Предварительная оценка инвестиций в реконструкцию установок ЗШУ – по стоимости оборудования фирм Магалди и Клайд Бергеман.
Транспортирование невостребованной части золошлаков на ЗШХ – с помощью трубного ленточного транспорта по технологии фирмы Боймер.
Размещение невостребованной части золы и шлака на ЗШХ - технология «сухой золоотвал».

Технология «сухой золоотвал»
Сухое золоудаление экономически эффективно и технически осуществимо в климатических условиях Урала;
сухие золоотвалы имеют полезную емкость в 1,2…1,4 раза больше, чем гидрозолоотвалы при равных площадях.

Интегральные показатели системы ЗШУ Рефтинской ГРЭС до и после ее реконструкции
* ― для строительства сухого золоотвала используются заполненные карты ГЗО

Основные последствия внедрения сухой системы золошлакоудаления
улучшение экологической обстановки в районе размещения электростанции;
отсутствие необходимости расширения золоотвала и сохранение 465 га леса;
снижение водопотребления электростанцией в целом;
увеличение срока заполнения золоотвала в 1,8 раза;
снижение себестоимости производства электроэнергии;
увеличение объема реализации золошлаков.

Некоторые основные аспекты эффективного решения проблемы золошлаков ТЭС
Организация тесного взаимодействия руководства энергокомпаний с региональными органами власти по проблеме полезного использования золошлаков;
Разработка нормативно-правовых документов федерального уровня по стимулированию полезного использования золошлаков ТЭС («Правила сертификации санитарно-гигиенических свойств товарной продукции, произведенной с использованием золошлаков, и золошлаков в качестве товарной продукции» и другие документы)

Алгоритм оптимального решения проблемы золошлаков
Государство обеспечивает финансирование научных исследований по проблеме золошлаков и разработку нормативно-правовых документов, и проводит политику стимулирования рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды;
Энергокомпании финансируют исследования существующего и потенциального рынка сбыта золошлаков и организуют работу систем ЗШУ в соответствии с основными принципами и методическими положениями по созданию систем ЗШУ с оптимальными экономическими и приемлемыми экологическими показателями.