Развитие газоочистного и пылеулавливающего оборудования

Автор: Л.В. Чекалов, В.А. Гузаев (АО «Кондор – Эко»).

Опубликовано в журнале Химическая техника №1/2018

В 1993 г. на базе Семибратовского филиала НИИО-ГАЗа было создано АО «Кондор-Эко». Цель образования нового предприятия заключалась в использовании преимуществ рыночной экономики для ускорения внедрения передовых на то время научно-технических идей по совершенствованию газоочистительного оборудования. На основании накопленного опыта внедрения новых разработок в 2002 г. была образована Холдинговая Группа «Кондор-Эко – СФ «НИИОГАЗ», основные задачи которой – создание и освоение производства нового поколения электрофильтров, рукавных фильтров и других аппаратов газоочистки.

Являясь последователями научной школы НИИОГАЗ в сфере газоочистки, ХГ «Кондор-Эко – СФ «НИИОГАЗ» особое внимание в своей работе уделяет вопросам научного поиска и исследования. Об этом свидетельствует тот факт, что СФ «НИИОГАЗ» (образован в 1962 г.) – единственный профильный институт современной России, где сохранена научно-техническая база и кадровый научный потенциал. В настоящее время в ХГ работают один доктор и пять кандидатов технических наук, один кандидат физико-математических наук. Продолжается успешное сотрудничество с НИУ «МЭИ», НИТУ «МИСиС» и ОАО «ВТИ», а также с ЯГТУ.

Повышенное внимание вопросам науки и инноваций позволяет предлагать на рынок новое эффективное газоочистное оборудование. Научно-технические разработки защищены как российскими, так и зарубежными патентами, что обеспечивает приоритет в изготовлении и поставке предлагаемого оборудования. Ежегодно АО «Кондор-Эко» получает более пяти патентов на новые технические решения и способы очистки, публикует статьи в ведущих научно-технических изданиях и активно участвует в международных конференциях по актуальным вопросам защиты окружающей среды.

Разработки ХГ успешно реализуются на предприятиях таких заказчиков, как ПАО «Интер РАО» (АО «ТГК-11» и др.), РУСАЛ (ОАО «РУСАЛ Ачинск» и др.), ПАО «Северсталь», ОАО «ММК» и др. В период 2002–2016 гг. на собственной производственной базе было изготовлено более 32 000 т электрофильтров, рукавных фильтров и другого газоочистного оборудования нового поколения.

Сегодняшняя динамика наших поставок не ограничивается только российским рынком, а расширяется на страны СНГ и дальнего Зарубежья.

Так, в 2010 г. АО «Кондор-Эко» заключило контракт с VIETNAM MACHINERY INSTALLATION CORPORATION и выступило лидером консорциума, в который входили вьетнамские монтажные организации. В 2014 г. был завершен монтаж четырех электрофильтров EGVM2-6613-7-4, которые на сегодня являются одними из самых крупных в мировой практике аппаратами с габаритами по длине 24,1 м, по высоте 21,5 м, по ширине около 30 м и массой около 800 т. В результате испытания первых двух электрофильтров, несмотря на увеличение по сравнению с проектом в 1,5 раза скорости газа и, соответственно, объема очищаемого газа до 3 006 320 м3/ч, при гарантированной АО «Кондор-Эко» выходной запыленности 120 мг/м3 было получено 87,6 мг/м3. Анализ результатов испытаний позволил сделать вывод, что только эти электрофильтры обеспечили эффективную очистку газов от золы, образованной при сжигании местных углей в котлах с нетрадиционным методом сжигания и показали лучший мировой технический уровень этих аппаратов (рис. 1).

В настоящее время приобретенный опыт используется для реконструкции газоочистной установки на ПАО «Энел Россия» филиал «Рефтинская ГРЭС» на очищаемый объем дымовых газов до 4 500 000 м3 применением самых больших на сегодня в России электрофильтров.

Для эффективной работы газоочистного оборудования требуется ответственное проведение всего цикла работ по строительству установок с новыми конструктивными решениями газоочистных аппаратов, начиная от проектирования и заканчивая сдачей в эксплуатацию.

Приобретенный опыт позволяет ЗАО «Кондор-Эко» обеспечивать выполнение всего комплекса работ под «ключ».

Важным этапом широкого использования наших разработок является внедрение информационных технических справочников наилучших доступных технологий (ИТС НДТ). В создании ИТС 22 2016 «Очистка выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух при производстве продукции (товаров), а также при проведении работ и оказании услуг на крупных предприятиях» наше общество принимало самое активное участие. При этом для формирования требований к НДТ были использованы результаты научных исследований компании и, в частности, созданная технология ЭГАВ, позволяющая снизить выбросы при тех же габаритах электрофильтра более чем в 11,3 раза. Это обеспечивает необходимый уровень эффективности золоулавливания при разработке новых и реконструкции действующих электрофильтров в различных технологических процессах (см. таблицу).

Эффективность очистки газов электрофильтрами АО «Кондор-Эко» (технология ЭГАВ) в теплоэнергетике

Анализ данных таблицы позволяет сделать следующие выводы:

• эффективность очистки газов в теплоэнергетике электростатическими золоуловителями, выполненными по технологии ЭГАВ, обеспечивает при тех же габаритах снижение выбросов в 7-16 раз по сравнению с применяемыми ранее технологиями;
• эффективность очистки составляет от 99,52 до 99,87%, что находится в границах рекомендаций по применению новых перспективных технологий (99,5% и выше);
• предлагаемый тип электростатического золоуловителя обеспечивает значение выходной запыленности до 12,6 мг/м3, что показывает на возможность конструктивными решениями снижать влияние полуактивных зон;
• значение выбросов составляет от 12,6 до 119 мг/м3.

Для обеспечения выбросов 5…30 мг/м3 предполагается дополнительно к технологиям электрической очистки использовать увеличение габаритов аппарата.

Положительный опыт разработки и внедрения электростатического золоуловителя для объема дымовых газов более 2 000 000 м3/ч позволяет решать и задачи увеличения активного объема аппаратов.

При создании технологии ЭГАВ были разработаны на уровне патентов на изобретения новые конструкции коронирующих [1] и осадительных [2] электродов и созданы автоматические линии по промышленному производству этих элементов (рис. 2). Практически большинство новых конструктивных решений газоочистного оборудования потребовало создания новых уникальных технологий производства.

Положительные результаты научно-технической деятельности являются научной основой для создания нового перспективного класса газоочистного оборудования.

Так, для очистки газов от трудно улавливаемой золы углей Экибастузского месторождения впервые в отечественной практике разработана конструкция комбинированного электрофильтра, состоящего из двух ступеней очистки: первая ступень – электрофильтр в объеме одного поля электрофильтра с эффективностью очистки не менее 90 %, и вторая ступень – рукавный фильтр также в объеме одного поля электрофильтра. В результате получен синергетический эффект от слияния двух технологий очистки. При этом создан компактный (не менее чем в 2 раза меньше по размерам и массе электрофильтра) промышленный аппарат с высокой эффективностью очистки (в соответствии с требованиями НДТ остаточная запыленность составляет от 5 до 30 мг/м3) и низкими капитальными и текущими затратами при его применении. Для комбинированного электрофильтра разрабатывается отечественный фильтровальный материал с проскоком частиц не более 1 мкм, что позволит обеспечить очистку до 1 мг/м3 и менее.

Новые технологии электрической очистки позволили расширить исследования по ультратонкой очистке больших объемов воздуха (более 1 000 000 м3/ч) до средней выходной запыленности менее 0,08 мг/м3, что актуально для надежной работы газовых турбинных установок (ГТУ) при получении электрической энергии. Очистку воздуха в помещениях до уровня счетных концентраций также планируется осуществлять на основании дальнейшего изучения электростатических процессов.

Новое российское газоочистное оборудование показало технические преимущества перед иностранным оборудованием. Кроме того, АО «Кондор-Эко» не только поставляет газоочистное оборудование, но и обеспечивает комплектную поставку другого смежного оборудования для всего сложного комплекса газоочистной установки.

Таким образом, в сегодняшнее непростое с экономической и политической точек зрения время на основе симбиоза науки и производства предприятию удается демонстрировать устойчивую динамику развития и надежность в поставках и работе современного отечественного и относительно недорогого газоочистного оборудования.

Список литературы

1. Пат. RU 2448779. Коронирующий электрод.
2. Пат. RU 2423200. Способ изготовления осадительных электродов для электрофильтра