Сжигание топлива в обрабатывающей промышленности (стр. 37 )

При сжигании серосодержащих видов топлива в практических целях принимается, что выбрасываемая с отходящими газами из обжиговой печи сера имеет форму SO2, хотя часто образуется некоторое количество триоксида серы. При производстве извести в шахтных печах большое количество серы воссоединяется со сжигаемым известняком, и выбросы диоксида серы, как следствие, сокращаются. При применении обжиговых печей с барабанной и подовой топкой могут быть выбраны такие комбинации разработок технологического процесса и условий горения, которые обеспечивали бы выброс большей части серы в виде диоксида серы с газами обжиговой печи (HSMO, 1992 г.).

Оксиды азота образуются в результате реакции азота и кислорода в воздухе и за счет окисления соединений азота, содержащихся в топливе. При температурах выше 14000С наблюдается значительное увеличение оксидов азота (в основном оксид азота). Образование оксида азота является также функцией избытка воздуха. Когда условия процесса в обжиговой печи близки к стехиометрическим, наблюдается локализированное образование оксида углерода, который действует как восстановитель для преобразования возможного оксида азота в азот. Некоторые оксиды азота образуются также в электрофильтрах (HSMO, 1992 г.).

Диоксид и оксид углерода являются основными продуктами горения. Оксид углерода образуется при недожоге углеродсодержащего топлива, и даже при надлежащем регулировании процесса горения будут присутствовать небольшие количества оксида углерода в газообразных продуктах горения.

3.4 Меры по снижению выбросов

Выбросы оксида серы можно сократить путем использования топлива с низким содержанием серы и путем ограничения содержания серы в топливе и сырье. Можно и далее сокращать выбросы диоксида серы, если установить оборудование по десульфуризации отходящих газов (например, используя влажные процессы) (EPA, 1995 г.; HMSO, 1992 г.).

Конструкция обжиговой печи и условия горения могут выбираться таким образом, чтобы большая часть серы задерживалась в сожженной извести. В большинстве случаев, особенно в шахтных печах, лишь небольшая часть диоксида серы, образованная в обжиговой печи (из сырья или топлива), выбрасывается в атмосферу, поскольку в основном она является частью известняка как химическое соединение (HMSO, 1992 г.).

Для сокращения выбросов в атмосферу оксидов азота целесообразно использовать следующие методы:

·  где это практически применимо, применение горелок с низким образованием NОx, принципом работы которых является предотвращение локализированных участков перегрева;

·  применение угольной пыли, чтобы достичь полного сжигания при небольшом избытке воздуха.

Современные заводы по производству извести оборудованы электрофильтрами, удаляющими как минимум 98% частиц из отходящих газов. Используются и другие приспособления, в том числе множественные циклоны, мокрые скрубберы и рукавные пылеуловители.

4 УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА

Применение коэффициентов выбросов и соответствующих статистических данных можно рассматривать как упрощенную методику для расчета выбросов при производстве извести. Однако необходимо отметить, что химический состав топлива, применяемого в печах, является одним из факторов, влияющих на величину выбросов.

5 ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА

В этом случае необходимо использовать различные коэффициенты выбросов для разных типов печей. Следует учитывать эффективность контроля выбросов. Необходимо определить различные коэффициенты выбросов путем измерений на показательных участках.

6 СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Информация о производстве извести содержится в статистических ежегодниках ООН (например, UN, 1994 г.). На основании этой информации, используя упрощенную методику, можно рассчитать величину выбросов. Однако, в большинстве случаев, в статистических ежегодниках отсутствует информация о количестве извести, производимой в вертикальных и барабанных печах. Следовательно, применение детальной методики расчетов является намного более сложным.

7 КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА

При наличии заводских данных заводы по производству извести следует считать точечными источниками.

8 КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ

Существует ограниченная информация по коэффициентам выбросов различных загрязняющих атмосферу веществ, выделяющихся при производстве извести. Старые данные для первичного и вторичного дробления и обжига в вертикальных и барабанных печах содержатся в справочниках Агентства США по защите окружающей среды (U. S. EPA, 1973 г.).

Совсем недавно перечень коэффициентов выбросов был представлен во Всемирной Организации Здравоохранения, ВОЗ (Economopoulos, 1993 г.). Результаты этой работы представлены в таблице 2.

Таблица 2: Коэффициенты выбросов ряда загрязняющих атмосферу веществ, выделяющихся в процессе производства извести, в кг/т произведенной извести, Economopoulos (1993 г.)

Операция	Общее количество взвешенных частиц	SO2	NOx	CO
Хранение и переработка угля (если уголь используется в качестве топлива)
Хранение угля Открытые штабели Полузакрытые штабели Изолированное хранение Бункеры	0,5 0,25 0,1 0,1
Дробление и просеивание угля Без очистки Тканевые фильтры	0,18 0,002
Помол угля (Полу) прямая система обжига Непрямая система обжига Без очистки Тканевые фильтры	0,0 10,0 0,1
Хранение сырья	0,16
Помол и просеивание Без очистки Тканевые фильтры	1,5 0,0005
Хранение дробленого материала Открытые штабели Полузакрытые штабели Изолированное хранение Бункеры	1,0 0,5 0,2 0,2
Транспортировка сырья Без очистки Тканевые фильтры	1,2 0,01
Обжиг сырья Печь с вертикальной шахтой Без очистки Циклон Мультициклоны	3,0 1,0 0,75	0,9 S 0,9 S 0,9 S	0,1 0,1 0,1	2,0 2,0 2,0
Вертикальные двойные наклонные печи Без очистки Циклон Мультициклоны	10,5 3,6 2,6	0,9 S 0,9 S 0,9 S	0,1 0,1 0,1	2,0 2,0 2,0
Прямоточные / противоточные регенеративные печи Без очистки Циклон Мультициклоны	8,0 2,8 2,0	0,9 S 0,9 S 0,9 S	0,1 0,1 0,1	2,0 2,0 2,0
Кольцевые печи Без очистки Циклон Мультициклоны	12,0 4,2 3,0	0,9 S 0,9 S 0,9 S	0,1 0,1 0,1	2,0 2,0 2,0
Барабанная короткая печь/подогреватель с воздушной подвеской Без очистки Циклон Мультициклоны Электрофильтры Тканевые фильтры	40,0 14,0 9,0 0,6 0,2	0,36 S 0,36 S 0,36 S 0,36 S 0,36 S	1,5 1,5 1,5 1,5 1,5	1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Барабанная длинная печь Без очистки Циклон Мультициклоны Электрофильтры Тканевые фильтры	140,0 49,0 35,0 2,0 0,4	0,36 S 0,36 S 0,36 S 0,36 S 0,36 S	1,5 1,5 1,5 1,5 1,5	1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Обжиговая печь Без очистки Циклон Мультициклоны	25,0 8,7 6,2	0,9 S 0,9 S 0,9 S	0,1 0,1 0,1	1,0 1,0 1,0
Охлаждение извести Колосниковый охладитель Без очистки Циклон Мультициклоны Тканевые фильтры Планетарные, барабанные или вертикальные шахтные охладители	20,0 4,0 2,0 0,1 0,0
Упаковка /перевозка извести	0,12
Гашение извести Без очистки Скрубберы	35,0 0,04

«S»-процентное содержание серы в топливе

В таблице 3 приводятся коэффициенты выбросов для топлива при производстве извести, на основе данных CORINAIR90 в (г/ГДж). Коэффициенты выбросов, связанных с технологией, в большинстве случаев приводятся в других единицах (например, г/т продукта) и перечислены в примечаниях к таблице. В случае использования производственных статистических данных следует учитывать удельное потребление энергии (например, ГДж/т продукта), специфичное для данного технологического процесса и данной страны. По данным CORINAIR90 диапазон удельного потребления энергии составляет от 3 до 4,7 ГДж/т продукта.

Таблица 3: Коэффициенты выбросов при производстве извести8)

Тип топлива	NAPFUE код	8.1.1.1.1 Коэффициенты выбросов
SO23)	NOx4)	НMЛOC5)	CH46)	CO7)	CO2	N2O
(г/ГДж)	(г/ГДж)	(г/ГДж)	(г/ГДж)	(г/ГДж)	(кг/ГДж)	(г/ГДж)
S	уголь	hc	паровичный	102	33-7861)	150-3401)	15-401)	0,3-151)	100-60001)	92-981)	4-141)
S	уголь	hc	бурый уголь/лигнит	105	251)-802)	1401), 3002)	151)2)	151)2)	1001), 152)	1131), 1002)	3,51), 32)
S	уголь	hc	брикеты	106	111)	1401)	151)	151)	60001)	95-981)	3,51)
S	кокс	hc	коксов. печь	107	25-4001)	40-3001)	0,5-151)	0,5-151)	70-60001)	45-2001)	4-121)
S	кокс	bc	коксов. печь	108	6501)	2201)	51)	151)	901)	861)	31)
s	кокс		нефть	110	2751), 120-28522)	3001), 200-3002)	1,51), 1,5-1122)	1,51), 1,5-152)	70-751), 10-1332)	97-991), 95-1052)	10-141), 3-142)
s	биомасса		древесина	111	5,21)	103-2001)	48-501)	30-322)	1430-67721)	921)	4-141)
s	отходы		промышлен.	116	5,21)	1151)	481)	321)	14301), 152)	831), 76-921)	41) 6-142)
l	нефть		мазут	203	47-14701), 94-17122)	100-3101), 170-2152)	3-41), 3-462)	3-81), 1-32)	12-60001), 7-942)	73-781), 75-782)	2-141), 2,5-142)
l	нефть		газойль	204	85-3051) 262)	70-3101), 3132)	1,5-2,51)	1,81)	10-201), 762)	72-741)	2-141)
g	газ		природный	301	0,1-81) 0,92)	50-11111), 14-1002)	2,5-101), 2,52)	0,4-41)	20-60001), 13-172)	55-561), 532)	1-3,71), 1,52)
g	газ		коксов. печь	304	152)	832)			842)
g	газ		домен. печь	305	632)	2862)		2,53)	2862)
g	газ		газовая коксов. печь& домен. печь	306	3282)	2502)	0,82)	0,83)	152)	2052)	32)

1) данные CORINAIR90, площадные источники