Energetyka i ciepłownictwo bazujące na spalaniu węgla kamiennego i brunatnego emitują do atmosfery, w postaci spalin, ogromne ilości szkodliwych związków chemicznych. Przez wiele lat oczyszczanie spalin skoncentrowane było na wychwytywaniu zanieczyszczeń stałych, w związku z czym zawierały one ogromne ilości szkodliwych związków gazowych, w tym dwutlenku siarki i tlenków azotu. Współcześnie powszechna jest tendencja do ograniczenia emisji tych zanieczyszczeń, a w szczególności związków siarki, co prowadzi do zmiany parametrów spalin.

Degradacja
Obydwie opisane wyżej sytuacje (spaliny nieodsiarczone oraz odsiarczone) prowadzą do różnego stopnia degradacji przewodów spalinowych. Pierwszym przypadkiem są tutaj spaliny nieodsiarczone, skierowane bezpośrednio do komina, po oczyszczeniu z części zanieczyszczeń stałych. Pozornie jest to sytuacja korzystna z punktu widzenia warunków przepływu spalin, bowiem mają one stosunkowo wysoką temperaturę i prędkość. Tym samym, w prawidłowo zaprojektowanym kominie, nie powinno dojść do ochłodzenia spalin poniżej punktu rosy, a w efekcie do skroplenia pary wodnej i powstania szkodliwych roztworów kwasów. Trzeba tutaj jednak zwrócić uwagę na dwa czynniki. Pierwszym z nich jest izolacja termiczna przewodu spalin. W większości kominów z dwudziestego wieku była ona wykonana z wełny mineralnej albo z granulowanego żużla. Obydwa te materiały miały tendencję do osiadania, zwłaszcza w przypadku zawilgocenia. W efekcie, wraz z upływem czasu, dochodziło do istotnego pogorszenia parametrów izolacji, a tym samym do zagrożenia zbytnim wychłodzeniem spalin. Drugim z czynników były parametry geometryczne komina, wynikające z grupowania kilku źródeł spalin. Powszechną praktyką było projektowanie i wznoszenie kominów obsługujących kilka źródeł, z przewodem spalin dostosowanym do najwyższej potencjalnie możliwej emisji gazów. W typowych warunkach użytkowana była jednak tylko część kotłów. Efektem tego był bardzo powolny przepływ gazów spalinowych, prowadzący do ich nadmiernego wychłodzenia, skutkującego opisanym wcześniej wykropleniem roztworów kwasów. Jak więc widać, już w projektowanych warunkach przewody kominowe niejednokrotnie narażone były na silną agresję chemiczną.

W przypadku odsiarczania spalin, najpopularniejszą z wysoko skutecznych metod jest metoda mokra wapienna. Jej podstawą jest przemywanie spalin wodną zawiesiną wapna lub zmielonego kamienia wapiennego, wiążącego dwutlenek siarki do postaci sztucznego gipsu (CaSO₄ × 2H₂O). Zaletą tego procesu jest wysoka sprawność oraz łatwość zagospodarowania odpadu stałego (gipsu), wadą natomiast schłodzenie przemywanych spalin do temperatury rzędu 50°C. W efekcie dochodzi do niemal nieuniknionej kondensacji zanieczyszczeń na powierzchni przewodu spalin i ich dalszego przenikania w głąb konstrukcji. Jest to zwykle widoczne na części wysokości przewodu, gdzie gazy spalinowe osiągają parametry punktu rosy.

Więcej przeczytasz w numerze 3/2016 magazynu Energetyka Cieplna i Zawodowa

Fot.123rf