Мусоросжигательный завод №2

-Пар - 299328 т/год. Давление -13 атм.

-Электроэнергия -18,7*10⁶ кВтч/год, (часть используется на собственные нужды завода).

Параметры: частота - 50 Гц, напряжение -10,3±10% кВ

-Гранулят 4482 т/год. (марка по дробимости М400, размеры - 5 -20мм).

3.7 Изложение технологического процесса.

 

Мусоросжигательный  завод представляет собой предприятие  с непрерывным производственным процессом.

Процесс включает в себя:

-прием и  складирование ТБО; сжигание ТБО  и дополнительного топлива (природного газа) в случае необходимости;

-выработку  на базе сжигания ТБО и дополнительного  топлива тепла в виде пара,

который используется для собственных нужд завода, а  излишки передаются на ТУЭС,

где вырабатывается электроэнергия для собственных нужд завода и отпуска электроэнергии в сети «Мосэнерго»;

-очистку дымовых  газов от вредных веществ перед  выбросом в атмосферу;

-извлечение  из шлака обгоревшего металла,  пакетирования его и продажу  потребителям для повторного  использования;

-переработку  золы образующейся при сжигании  ТБО, с целью получения гранулята;

-вывоз золошлаковых  отходов (54400 т/год) на полигон  для захоронения

-водоснабжение  завода и очистку сточных вод,  замкнутый оборотный цикл по

промстокам  и т.д.

3.8 Приемное отделение.

 

Машины с  ТЮ взвешиваются на автовесах, а затем  въезжают в закрытое разгрузочное (приемное) отделение на отметке +4,85 м.

Разгрузка ТЮ производится в бункер-накопитель через 7 разгрузочных постов. Полезный объем  бункера – 3895 м. Это позволяет  иметь запас ТЮ примерно 1257 т. При работе одной технологической линии такого запаса ТЮ хватает на 151 час (более 6 суток) работы с максимальным расходом на котел (8,33 т/ч), при работе двух технологических линий - на 75 час. работы (более 3-х суток), при работе 3-х технологических линий - на 50 час. работы (более 2-х суток).

Два грейферных крана поставки фирмы «КЛИМ» с  ковшом типа «Полип» объемом ~ 2,0 м³ (5,0 т), установленные в приемном отделении, обеспечивают распределение ТБО по всему бункеру, перемешивание его, удаление случайно попавших в бункер крупногабаритных предметов (на площадку в осях 4-67А-Б размером 9x6), а также подают отходы в загрузочные воронки котлов.

При двух одновременно работающих технологических линиях для загрузки ТБО в воронки  котлов достаточно держать в работе один кран. Количество циклов (загрузок) в час - (6,67т/чх2)2,0т=7 циклов. В бункере-накопителе предусматривается устройство для тушения пожаров, возникших по причине самовозгорания или поверхностного горения мусора.

3.9. Сжигание ТБО.

На Спецзаводе №2 установлено 3 мусоросжигательных котла  поставки фирмы «КНИМ», Франция усовершенствованной  конструкции. Из них два в работе, а третий включается периодически, по мере необходимости (коэффициент  загрузки третьей технологической линии 0,74).

В соответствии с результатами исследований ФГУП Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова состава ТБО, согласно которым теплота сгорания ТБО  возросла по отношению к 1998 году и  составила 1900 кКал/кг. Для данной теплоты сгорании согласно техническим характеристикам котлоагрегатов МСЗ №2 соответствует количество сжигаемого ТБО 6,67 т в час.

Усовершенствование  котлов коснулось, главным образом, увеличения высоты топочной камеры. Объясняется  это тем фактом, что для предотвращения образования таких опасных вредных веществ, как диоксины и фураны, дымовые газы после сжигания ТБО должны не менее двух секунд находиться в топочной камере над последней волной вторичного воздуха под воздействием температуры не менее 850°С. Тогда сложные хлорсодержащие и углеводородные соединения, служащие их основой, разлагаются при этих условиях на нейтральные вещества. Указанные условия в топочной камере поддерживаются автоматически с помощью газовой горелки.

В комплект каждого  котлоагрегата входит: топочное устройство с обратно переталкивающей колосниковой решеткой системы «Мартин», паровой котел со свободной конвенцией и 2 барабанами, питатель ТБО с гидравлическим управлением, шлаковый барабан, шлакоудалитель, воздушная камера и другие узлы.

Также поставлены вентиляторы первичного и вторичного дутья (по одному общему на каждый котел), газовые горелки, воздухоподогреватели и др.

Забираемый  мостовыми кранами мусор подается в загрузочные воронки котлов, которые находятся под наблюдением видеосистемы с пульта управления. Загрузочная воронка обеспечивает герметичность топки за счет образующихся пробок мусора. При отсутствии пробок герметичность обеспечивается заслонкой, расположенной в загрузочном желобе, который оборудован также микроволновым датчиком уровня мусора.

В топку ТБО  попадают с помощью питателя, приводимого  в движение гидроцилиндром, управляемым  гидросистемой решетки. Питатель регулирует количество мусора, подаваемого на решетку; имеет горизонтальный возвратно-поступательный ход.

Колосниковая  обратно переталкивающая решетка  для сжигания ТБО одновременно позволяет  подать под мусор через щели между  колосниками подогретый первичный  воздух, просушить поступающий из питателя мусор горячим воздухом из первой воздушной камеры, продвигать вперед и переворачивать мусор, равномерно сжигать мусор за счет подачи воздуха из пяти воздушных камер под решеткой, о охладить шлак.. Сама решетка охлаждается первичным воздухом, поступающим через колосниковые щели.

Воздушная камера под решеткой имеет 5 секций. Подача воздуха в каждую секцию регулируется тремя воздушными заслонками. Две заслонки управляются гидроцилиндрами, третья заслонка регулируется вручную.

Барабан шлака  удаляет шлак с конца решетки  в промежуточный бункер шлака и в шлакоудалитель, а также регулирует толщину слоя мусора на решетке.

Промежуточный бункер шлака представляет собой  воронку, подающую шлак в шлакоудалитель. Шлакоудалитель обеспечивает тушение  шлака водой и обеспечивает герметичность  котла. Удаление шлака из  шлакоудалителя после обезвоживания на транспортер обеспечивается скребковым толкателем, управляемым гидроцилиндром.

Гидравлическая  система подает под давлением  масло во все гидроцилиндры системы питателя, решетки, шлакоудалителя, заслонки загрузочной воронки.

Горелочные  устройства включают в себя две горелки (на каждый котлоагрегат) – растопочная для поддержания горения. Они служат для растопки котла и нагрева топки до 850°С перед подачей мусора на решетку, для поддержания температуры в топке при небольшой загрузке с автоматическим сжиганием по нижнему пределу температуры и для остановки котла (поддержание в топке температуры 850°С до полного сгорания и тушения ТБО на решетке). Одна горелка стоит на боковом экране печи используется для растопки, воздух для горения подается холодный первичный. Вторая горелка установлена сзади решетки, используется для растопки и поддержания горения имеет индивидуальный вентилятор.

Воздух для  горения забирается го верхней части  приемного бункера ТБО (поддерживается разряжение в бункере с целью предотвращения распространения запахов и пыли), проходит через всасывающую решетку, воздуховод, фильтр и дутьевым вентилятором подается на воздухонагреватели (где нагревается до 160°С), а затем делится на:

-первичный воздух, подаваемый в воздушные камеры под решеткой через заслонки с механическим приводом;

-вторичный воздух, подаваемьгй в сопла переднего экрана топки;

-вторичный воздух, подаваемый в сопла заднего экрана топки;

-воздух для охлаждения горелки - подогретый воздух забирается между воздухоподогревателем и решеткой.

Холодный  воздух для боковой горелки забирается перед воздухоподогревателем.

Воздухоподогреватель  имеет 3 пакета пучков ребристых труб; греющей средой в 2-х пакетах служит пар высокого давления, в 3-ем пакете - конденсат греющего пара от двух пакетов.

Паровой котел  имеет два паровых барабана (верхний  и нижний), систему естественной циркуляции воды, четыре газохода, включающие пароперегреватель (во 2-ом газоходе) и экономайзер (в 4-ом газоходе).

3.10. Очистка дымовых газов.

Дымовые газы, образующиеся при сжигании ТБО, содержат в себе следующие вредные вещества: пыль (летучая зола), тяжелые металлы, окислы серы (SО₂), окислы азота (N_ок), окислы углерода (СО), хлористый водород (НCl), фтористый водород (HF), диоксины и фураны.

Очистка дымовых  газов после каждого котла  осуществляется в трех ступенях: установкой Denox (очищает от оксидов азота), абсорбере и рукавном фильтре.

Принципиальная  технологическая схема системы  очистки дымовых газов от оксидов  азота включает в себя:

-узел приготовления  раствора карбамида;

-трубопровод  подачи раствора карбамида к  испарителю (Ду 20);

-трубопровод  подачи перегретого пара (Ду 50) с  регулятором, обеспечивающим поддержание  заданного постоянного давления  пара перед испарителем;

-испаритель - гомогенизатор;

-трубопровод  подачи парокарбамидной смеси  к котлу (Ду 50);

-устройства  ввода парокарбамидной смеси  в газоход котла.

Твердый карбамид и химочищенная вода для его растворения  подаются в емкость 4 м³ для приготовления исходного 40%-ного раствора карбамида, установленную в помещении склада. Насосами (двумя,  один рабочий, один резервный) раствор подается в главное здание к двум рабочим емкостям по 1 м³,в которые предусмотрена также подача химочищенной воды при необходимости. Из рабочих емкостей 4 насоса-дозатора (по одному на котел плюс один резервный) по трубопроводу Ду 20 подают раствор в испаритель-гомогенизатор с необходимым избыточным давлением 4 кгc/см². По трубопроводу Ду 50 в испаритель подается пар, заданное давление которого на входе (4 кгс/см²) поддерживается с помощью регулятора давления. Парокарбамидная смесь после испарителя по трубопроводам Ду 50 подается с помощью распределительных устройств в верхнюю зону топочного пространства, где температура дымовых газов поддерживается на уровне 850°С (оптимальная температура данного процесса).

Принцип очистки  дымовых газов в 2-ой ступени основан  на нейтрализации в реакторе кислых газов (CО₂, HCl, HF) в прямом контакте с известковым молоком, которое распыляется на большой скорости турбиной. Охлаждение дымовых газов за счет выпаривания брызг воды способствует также улавливанию тяжелых металлов, которые частично конденсируются.

Реактор поставляется фирмой «КНИМ» и состоит из следующих  элементов: трубопровод подачи дымовых  газов через распределительную решетку в верхней части реактора и две решетки со съемными секциями; диффузор со щитками (создает вращательное движение дымовых газов), турбина для распыления известкового молока (с распыливающими соплами, системой смазки, с электродвигателем), трубопровод для отвода дымовых газов, и система шнекового золоудаления.

Третья ступень  очистки - рукавный фильтр «импульсно-струйного» типа поставки фирмы «КНИМ» для улавливания летучей золы, пыли и продуктов газоочистки (кальциевых солей, образующихся при контакте дымовых газов с известковым молоком). Пыль слоями оседает на внешней стороне рукавов (6 секций с рукавами из войлока с тефлоновыми волокнами); очистка производится автоматически путем пульсации воздуха в рукавах. Удаление золы и пыли из-под бункеров фильтра предусмотрено системой шнеков.

Предусмотрен  обогрев бункеров сбора продуктов  газоочистки реакторов, бункеров рукавных фильтров, шнековых и цепных конвейеров для поддержания в них температуры выше точки росы во избежание выпадения из дымовых газов влаги и налипания на стенках вредных отложений.

Кроме трех ступеней газоочистки фирма «КНИМ» установила подачу активированного угля в газоход  между котлом и реактором. Назначение этого процесса - отделение диоксинов, фуранов тяжелых металлов, которые абсорбируются на частицах активированного угля, а затем улавливаются в рукавных фильтрах.

 

Рис.№2 Схема  газоочистки.

3.11. Выработка электроэнергии на  ТУЭС.

 

Выработанный  котлами пар с параметрами  Р=13 кгс/см² Т=240°С используется на собственные нужды завода (воздухоподогреватели котлов), и направляется на ТУЭС (теплоутилизационная электростанция), расположенная в отдельно стоящем здании на территории завода.

В ТУЭС установлены  три турбогенератора Калужского турбинного завода типа П-1,2-13/6, конденсационные, с регулируемым отбором пара и конденсаторами воздушного охлаждения.

Номинальное значение основных параметров турбоустановки:

 Мощность-1200кВТ

Частота вращения ротора турбины - 6300 об./мин. Давление свежего  пара перед СК - 13 ата Температура  свежего пара перед СК - 235 °С

Расход свежего  пара на турбину - 12 т/ч

Частота вращения ротора генератора, получаемая через  редуктор от вращения турбины -1500об./мин.

Давление  пара в промышленном отборе - 6 ата 

Расход отбираемого  пара - 4 т/ч 

Температура пара промышленного отбора -170 С   

Давление  пара в конденсаторе - (-0.9ати)

 Давление  масла в системе смазки -1.5 ати 

Температура масла за маслоохладителем - 40-45 °С

 Давление  масла за насосом-регулятором  - 7 ати 

Температура пара на выходе из ДУУ - 70 °С

Температура охлаждающей воды - 20 °С

Давление  охлаждающей воды -1.5 ати 

Температура воздуха в системе охлаждения генератора – 80 с

Температура конденсата на выходе из конденсатора - 45 °С

      Турбина паровая активного типа  служит приводом генератора, проточная часть делится на 
части высокого и низкого давления. ЧВД состоит из одной ступени, после которой 
осуществляется промышленный отбор пара и части низкого давления, которая состоит из 
пяти ступеней после которой пар поступает в конденсатор.