Как очищаются выбросы Кемеровской ГРЭС. Факты
На Кемеровской ГРЭС установлены 13 котлов и 9 турбогенераторов. Однако в работе чаще всего шесть котлов высокого давления, они более современные, эффективные и мощные.
Каждый такой котел оснащен отдельным электрофильтром. Все дымовые газы, которые образуются после сжигания в котлах угля, проходят через эти фильтры и только потом попадают в дымовую трубу. Эффективность улавливания золы у электрофильтров — 98–99%.
Как работают электрофильтры
От каждого котла к электрофильтру смонтированы подающие газоходы. Благодаря работе дымососов газы перемещаются в электрофильтры со скоростью 10 метров в секунду, их температура составляет +120...+150 °С.
Внешне электрофильтр — внушительных размеров сооружение, его высота — от 7,5 до 16 метров, то есть как трех- или пятиэтажный дом.
Внутри электрофильтр начинен тоннами металлических элементов — коронирующими и осадительными электродами. Коронирующие имеют отрицательный заряд, осадительные — положительный. Когда в электрофильтр подается напряжение в 80 тысяч вольт, электроды начинают воздействовать на дымовые газы, а вернее, на частички золы в них.
Коронирующие электроды заряжают взвешенные частицы золы отрицательно, а осадительные электроды из-за разницы полюсов тут же притягивают их к себе. Площадь осаждения одного электрофильтра — 18 тысяч квадратных метров, что сравнимо с футбольным полем.
Электроды в электрофильтре разделены на 4 поля. В каждом поле набор из 178 элементов. Самая большая нагрузка по очистке газов приходится на 1-е и 2-е поля, а 3-е и 4-е поля проводят финальную доочистку газов. В сумме степень улавливания твердых частиц достигает 98–99%.
Как удаляется пойманная зола
В основании осадительных электродов смонтированы специальные молоточки. С заданной периодичностью они вращаются и бьют по электродам, от удара притянутая зола осыпается вниз — в специальные бункеры-накопители.
Из бункера зола удаляется водой. В результате образуется пульпа, смесь золы с водой, которая мощными насосами доставляется на золоотвал.
Чтобы транспортировать золу с одного электрофильтра, требуется около 200 кубометров воды в час. Это довольно много. Потому вода на золоотвале осветляется в специальных прудах и возвращается на станцию снова, что позволяет сэкономить ресурс и не переполнить золоотвал.
Как управляют электрофильтрами
Чтобы электрофильтр эффективно и непрерывно работал, ему в первую очередь необходимо надежное электропитание. Поэтому каждый электрофильтр обвязан большим количеством электрических кабелей, оснащен мощными трансформаторами, которые обеспечивают напряжение в 80 тысяч вольт, а также питают систему отряхивания и дымососы.
Электрофильтры на Кемеровской ГРЭС не работают только в одном случае, когда не работает сам котел. В это время ремонтные бригады проверяют электроды, трансформаторы, все электрооборудование, систему гидрозолоудаления, чистят бункеры и т. д.
В 2017–2018 годах на Кемеровской ГРЭС провели капитальный ремонт нескольких электрофильтров с заменой системы электродов. Это позволило сохранить коэффициент полезного действия (КПД) оборудования на проектном уровне.
Какой дым после электрофильтров
Очищенные в электрофильтре дымовые газы при помощи дымососов направляются в дымовые трубы. На Кемеровской ГРЭС их две.
Дымовые газы при этом по-прежнему сохраняют температуру около +100 °С и содержат в себе влагу, во-первых, из атмосферного воздуха, который подается в котел для горения, а во-вторых, влага содержится в самом топливе. Сталкиваясь с холодным атмосферным воздухом, эта влага образует пар. Огромные белые клубы пара из труб ГРЭС — это по большей части водяная взвесь.
Если смотреть на такой пар с разных ракурсов, то он меняет свой цвет в зависимости от времени суток и погоды. Если смотреть на дым из труб против солнца, он может казаться черным, однако это оптический эффект.
Продукты сгорания топлива, не уловленные электрофильтрами, в клубах из труб ГРЭС, конечно же, присутствуют, но их ничтожно мало по сравнению с тем, сколько их образуется на выходе из котла.