Скрубберы могут компенсировать накопление остатков

Исследователь из Университета Кёртин утверждает, что правильно спроектированные впускные скрубберы улучшат работу воздухонагревателей в угольных котлах и сократят выбросы, вызывающие кислотные дожди.

Доцент Хари Вуталуру объясняет, что воздухонагреватель котла повышает эффективность работы, подавая предварительно нагретый воздух. Накопление отложений на поверхности изменяет условия теплопередачи и снижает её скорость, что сводит на нет цель использования нагревателя и значительно влияет на работу электростанции. Вместе с минералогом CSIRO Дэвидом Френчем он изучил проблему образования спекшегося твёрдого остатка в воздухонагревателе 300-мегаваттного котла с пылевидным топливом на электростанции Колли.

Исследователи не обнаружили углеродного остатка, но выяснили, что в воздухонагреватель попадает много газа, содержащего сульфаты, который действует как цементирующий агент. Внутри оборудования образуется сернистая кислота, которая реагирует со стекловидной аморфной летучей золой с образованием сульфатов алюминия и железа. Этот вывод был сделан после изучения образцов золы под электронным микроскопом для определения их химического состава, который затем сравнили с составом угля и газообразными выбросами станции.

Для более полного понимания динамики химических отложений учёные стремились получить более крупные образцы слоистых отложений при работающем нагревателе, но это было затруднительно из-за высокой температуры. Они также использовали данные по выбросам диоксида серы за последние 10 лет и рассчитали точку росы — температуру и давление, при которых газообразное соединение конденсируется в жидкость. «Парциальное давление отдельных газообразных соединений фактически определяет температуру точки росы, и серная кислота имеет тенденцию осаждаться довольно быстро, если температура работы этого воздухонагревателя падает ниже [точки росы]», — поясняет профессор Вуталуру.

Проблему с отложениями можно уменьшить, установив подходящее нейтрализующее устройство, или скруббер, для снижения объёма диоксида серы, поступающего в воздухонагреватель. Это также принесёт пользу окружающей среде за счёт сокращения кислотообразующих выбросов, что является хорошей новостью для таких стран, как Нидерланды, Греция и Индия, где распространены кислотные дожди.