Использование воды для различных целей

В больших количествах вода также используется для транспортировки золы на электростанциях, работающих на угле, и в несколько меньшем объеме - на электростанциях, работающих на жидком топливе. Твердые вещества, осаждающиеся в нижней части топки котла (зольный остаток), по­стоянно охлаждаются и переносятся из котла водой. Твердые продукты сжигания (лету­чая зола), содержащиеся в дымовом газе и не осаждающиеся в конвекционных каналах котла или воздухоподогревателя, постепенно удаляются при помощи электростатичес­ких осадителей, рукавных фильтров и скрубберов мокрой очистки. Скопления летучей золы удаляются из этого оборудования либо при помощи воды, либо механическими или пневматическими способами.

Количество воды, необходимой для золоудаления, зависит от расчетных парамет­ров, имеются в виду технология сжигания и качество угля. Для работы обычной уголь­ной электростанции мощностью 1000 МВт требуется примерно 26,2 м³/мин воды.

Для котлов с выпуском расплавленного шлака, так называемых котлов «с мокрым зольным остатком», в которых вода используется для резкого охлаждения расплавлен­ной золы, возможно поглощение тепла. Содержание взвешенных твердых веществ в во­де, используемой для охлаждения зольного остатка, представляет собой проблему в том случае, если они с трудом поддаются осаждению. Для уменьшения мутности, обусловленной плавающими на поверхности твердыми веществами, может потребоваться изменение коагулянтов. Количество растворенных твердых веществ, попадающих в промывную воду из золы, сравнительно невелико.

Летучая зола, наоборот, гораздо легче вымывается, поэтому содержание растворенных твердых веществ в воде, используемой для ее транспортировки, может увеличиться на 50-800 мг/л. Летучая зола часто содержит полые микросферы, которые трудно выделить из промывной воды путем осаждения. Поэтому для транспортировки летучей золы нередко используются механические и пневматические системы.

На электростанциях, работающих на жидком топливе, зола образуется в сравнительно небольших количествах. Гидравлическое удаление зольного остатка из котлов может применяться лишь в редких случаях.

На электростанциях, сжигающих уголь с высоким содержанием серы, вода используется также в системах мокрой десульфуризации дымовых газов (FGD). В большинстве систем FGD, применяемых на американских электростанциях, используется процесс мокрой очистки дымовых газов, в котором реактивная составляющая сорбента не генерируется. Обычно диоксид серы, содержащийся в дымовом газе, реагирует с известковой суспензией или известняком с образованием сульфитов и сульфатов кальция. Шлам из процесса, а именно осадки (кальций), а также летучая зола и вода, обычно направляется по трубопроводам в большие отстойники. Всплывающая жидкость из отстойников направляется на регенерацию и возвращается в процесс. Образовавшийся в пруду отстой имеет структуру песка, что ограничивает возможности последующей пользования занятой под отстойник площади. Для таких систем требуемое количество подпиточной воды составляет 2,8-3,8 л/мин на 1 МВт генерируемой мощности.

В настоящее время на большинстве ТЭС, работающих на твердом топливе, применяются оборотные системы гидравлического удаления золы и шлака. При этом в незначительной степени насыщается различными веществами в результате контакта с отходящими газами, золой и шлаком. Оборотная вода в зависимости от вида применяемого на станции топлива (уголь различных месторождений, сланцы, торф) загрязнении вплоть до насыщения известью и гипсом. Кроме того, эта вода содержит фториды, соединения мышьяка, ванадия, ртуть, реже бериллий, фенолы, германий и другие токсичные и канцерогенные вещества.

Перспективной представляется замена системы гидравлического удаления золы и шлака на пневмогидравлическую. Последняя позволяет отказаться от большого числа золосмывных аппаратов, устанавливаемых под каждым бункером, и побудительных сопл в самотечных каналах от золоуловителей к багерным насосам. В результате существенно уменьшается расход воды на золоудаление, сокращается число пульпопроводов и насосов. Так, удельный расход воды на транспортировку 1 т золы составляет: при гидравлической системе 20-40 м³; при пневмогидравлической системе -34 м³ при раздельном удалении золы и шлака и 6-8 м³ при их совместном транспорте в золоотвал.