Oценка основных интегральных показателей новых и реконструируемых систем золошлакоудаления ТЭС России на примере Рефтинской ГРЭС ОАО «ОГК-5» к.т.н. Путилов. - презентация

1 Oценка основных интегральных показателей новых и реконструируемых систем золошлакоудаления ТЭС России на примере Рефтинской ГРЭС ОАО «ОГК-5» к.т.н. Путилов В.Я., к.т.н. Путилова И.В. ИАЦЭЭ МЭИ

2 Содержание 1. Краткая характеристика систем золошлакоудаления ТЭС России; 2. Основные принципы создания и рекон- струкции систем золошлакоудаления ТЭС; 3. Основные методические положения; 4. Реконструкция системы ЗШУ Рефтинской ГРЭС; 5. Интегральная оценка показателей системы ЗШУ Рефтинской ГРЭС до и после ее реконструкции; 6. Некоторые аспекты эффективного решения проблемы золошлаков ТЭС

3 Объемы образования, переработки и складирования золошлаков ТЭС России * - экспертная оценка Показатели годы Потребление угля, млн т натурального топлива/год 182,0128,0120,1106,0102,6125,4114,8 Средняя зольность, %27,526,320,821,421,821,821,121,2 Объем образования золошлаков, млн т/год 50,033,725,022,722,422,426,524,3 Объем переработки золошлаков, млн т/год 4,51,93,13,34,0* Объем складирования золошлаков, млн т/год 45,545,531,831,821,921,919,419,418,4 Относительный объем переработки золошлаков, % годового выхода 9,05,612,414,514,517,9

4 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.

5 Влияние гидрозолошлакоотвалов ТЭС на окружающую среду

6 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 м 3 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.

7 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.

8 Основные методические положения 1. Надежное удаление шлака и золы во всем диапазоне эксплуатационных нагрузок котлов; 2. Обеспечение максимальной отгрузки золошлаков для использования в качестве заместителей природного сырья; 3. Складирование невостребованной части золошлаков экологически приемлемыми способами на ЗШХ. 4. Раздельное удаление золы и шлака, кроме случаев, когда имеется рынок сбыта всего объема золошлаковой смеси. 5. Наличие в системах золошлакоудаления устройств для отгрузки смесей разнофракционной золы из бункеров или силосных емкостей склада сухой золы.

9 Основные методические положения 6. Создание установок по кондиционированию уловленной сухой золы для удовлетворения Технических требований различных потребителей. 7. Внедрение установок для транспорта золошлаков без использования воды в качестве несущей среды 8. Максимальная автоматизация установок сбора, отгрузки, транспорта и складирования золошлаков. 9. Возможность изменения технологических узлов системы золошлакоудаления с минимальными затратами.

10 Основные методические положения 10. 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.

11 Основные методические положения 11. 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.

12 Объемы образования золошлаков на Рефтинской ГРЭС в гг. общая мощность 3800 МВт (4× ×300); экибастузский уголь (проектная зольность - 42 %). Наименование золошлаков Объем образования золошлаков ПроектныйПо отчетным данным, тыс. т/год т/частыс. т/год2005 г.2006 г.2007 г. Летучая зола 608,35437,43752,53971,03558,7 Шлак 32,7286,2197,5209,0187,3 Золошлаков всего 641,05723,63950,04180,03746,0

13 Блок-схема существующей системы ЗШУ Рефтинской ГРЭС

14 Перспективная система ЗШУ для России на примере Рефтинской ГРЭС

15 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

16 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».

17 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.

18 Интегральные показатели системы ЗШУ Рефтинской ГРЭС до и после ее реконструкции Показатели Гидравлическое ЗШУ Сухое ЗШУ Площадь для расширения золоотвала, га 456,0–* Общая емкость золоотвала, млн м 3 137,2185,3 Срок заполнения золоотвала, лет 20,6 36,0 Длина ограждающих дамб, км 49,4– Объем камня для строительства дамб, тыс. м ,0– Стоимость дамбы (без НДС), млн долл. США 269,0– Оценка стоимости вариантов сис- темы ЗШУ (без НДС), млн долл. США 448,0241,0 Срок окупаемости инвестиционного проекта никогда В зависимости от объема реали- зации золошлаков * для строительства сухого золоотвала используются заполненные карты ГЗО

19 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.

20 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)

21 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.

22 Спасибо за внимание!