От сжигания угля за 1 час производится энергия –  2 043 293 МJ.

Из этого количества в окружающую среду поступает

1. С дымовыми газами                                                                204 324 МJ

2. С водой, охлаждающей конденсатор турбины                     960 324 МJ

Мощность потока сбросной теплоты – 324 Мw

С дымовыми газами за 1 час работы блока   в атмосферу поступает:

1. Диоксид углерода СО2 – 210 t

2. Водяной пар Н2О          –   18 t

3.Оксиды серы SОx           –  2,52 t

4. Оксиды азота NOx          – 1,18 t

5. Пыль                               – 0,065 t

 

Помимо перечисленных в дымовых газах в виде малых составляющих присутствуют так же бензопирен, сероводород, оксиды ванадия, ртуть и др.

Целью реконструкции блока  является полное улавливание всех составляющих  дымовых газов   и  превращение  их сбросной теплоты в полезную работу.

На первом этапе осуществляется изъятие  тепла дымовых газов   конденсатом турбины. Для этого дымовые газы после электрофильтра   направляются дымососом увеличенной мощности в  теплообменник, охлаждаемый конденсатом турбины.  Когда температура дымовых газов   понизится    до 55 – 600С,   находящаяся в них влага конденсируется.  При этом она абсорбирует SOх,  мелкодисперсную пыль   и другие примеси. Золовая пульпа уносится в золоотвал, а сернистая кислота направляется в схему ее  утилизации.

Отбор остатка тепла дымовых газов осуществляется в теплообменнике высокого давления посредством  испарения ими  сжиженного СО2.  Образовавшиеся при этом пары СО2, высокого давления направляются в третий теплообменник, расположенный между турбиной и конденсатором. В нем они повышают энтальпию, отбирая тепло у отработанного пара турбины. После этого они   поступают на вход утилизационной газовой турбины,   приводящей в действие турбокомпрессор. На   вход компресора поступает сухой остаток дымовых газов. Предназначение компрессора – повышение давления   дымовых газов для их разделения посредством вихревого эффекта.

Для этого, прежде всего, необходимо понизить их температуру. Поэтому после турбокомпрессора, дымовые газы проходят через   теплообменник,  охлаждаемый парами СО2, выходящими из утилизационной газовой турбины.   После него дымовые газы направляются в  вихревую трубу, а  СО  при температуре значительно ниже окружающей поступает в дымовую трубу.

Благодаря   комбинированным соплам Лаваля, скорость тангенциального движения газовой смеси в вихревой трубе достигает скорости звука. В результате этого происходит   разделение потока. Легкие составляющие, представленные азотом, остаточным кислородом и монооксидом азота, собирающиеся в середине разделительной камеры, через диафрагму, находящуюся в верхнем конце вихревой трубы,   выходят из нее и поступают на вход второй утилизационной турбины,  находящейся на общем валу с турбокомпрессором

Поскольку при адиабатическом расширении легких составляющих в утилизационной турбине     понижается не только давление, но и температура, на следующем этапе   осуществляется улавливание NO, содержание которого в дымовых газах достигает 90%. Для этой цели легкие составляющие    проходят через  ионизационную камеру. В ней остаточный кислород превращается в озон и вступает в реакцию с NO.   Образующийся в ходе реакции NO2 при температуре ниже 210С  конденсируется, выводится  наружу   и собирается в изотермическом резервуаре.

Температура и давление тяжелых составляющих газового потока в процессе разделения увеличиваются. Они собираются у стенки разделительной камеры, через дроссель в нижнем торце     вихревой трубы выходят из нее и поступают   на вход компрессора   холодильной установки, который также охлаждается   конденсатом турбины. После этого с помощью  глубокого охлаждение тяжелых составляющих  азотом, выходящим из ионизационной камеры,   происходит сжижение СО2. Сжиженный СО2 питательным насосом высокого давления направляется во  второй охладитель дымовых газов, а азот поступает в дымовую трубу, где смешивается с СО2  и выходит наружу.

Так замыкается цикл полного улавливания  всех составляющих дымовых газов. Газообразный остаток тяжелых составляющих дымовых газов, представленный аргоном, неоном, криптоном и ксеноном направляется в установку для их разделения.

Экономический эффект от реконструкции блока заключается в передаче тепла дымовых газов конденсату турбины. Стоимость реконструкции блока частично покрывается  получением    NO2 и благородных газов. Экологическая сторона проекта представлена изъятием из дымовых газов NOх, SOх, пыли и токсичных и канцерогенных составляющих. Однако действительный   экологический эффект   гораздо выше. Выпуская   СО2     в атмосферу вместе с азотом при температуре намного ниже окружающей, мы даем возможность СО2   полностью усваиваться растениями.   Тем самым  мы увеличим плодородие культурных растений, а так же улучшим их вкусовые качества. Одновременно с этим мы уменьшим опасность возникновения лесных пожаров и улучшим здоровье людей.

Необходимо иметь в виду, что  все, что продолжают публиковать в средствах массовой информации о возможности СО2 поглощать тепловое излучение земли и возвращать его обратно – это преднамеренная ложь с корыстной целью. Законы термодинамики неумолимы – все   газы  поглощают тепловое излучение  земли и поверхности океана, но нагреваясь, они расширяются и всплывают вверх, а это приводит к понижению их  температуры. Хотя они все еще содержат тепло,  отдать они его могут только более холодному газу, а такой находится не снизу, а сверху. Этим они и занимаются. Если космический наблюдатель посмотрят на нашу планету через инфракрасные  очки, то                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           останется с впечатлением, что ее радиус больше на 8 – 10 км. Так много тепла излучают находящиеся там молекулы Н2О и СО2.