Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


Услуги по изготовлению и монтажу металлоконструкций. Рекомендую!

Загрязнение воздушного и водного бассейнов

В зоне работы энергетических источников необходимо обеспечивать условия для поддержания санитарных норм. По мере развития промышленности все большее количество химически активных, вредных и токсичных веществ выбрасывают предприятия в атмосферу и водоемы, что приносит большой вред народному хозяйству и здоровью людей.: Сессия Верховного Совета СССР (сентябрь 1972 г.) признала одной из важнейших государственных задач неустанную заботу об охране природы и рациональном использовании природных ресурсов в целях создания наиболее благоприятных условий для жизни, здоровья, работы и отдыха трудящихся. Центральный Комитет КПСС и Совет Министров СССР приняли развернутое постановление об усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов, в котором министерствам, ведомствам, предприятиям, проектным и научно-исследовательским организациям предложено усилить внимание к вопросам разработки технологических процессов, исключающих или существенно снижающих степень загрязнения почвы, атмосферы и сточных вод, провести необходимые исследования по совершенствованию методов и технологии очистки сточных вод, газоочистки и по другим актуальным проблемам охраны природы. Различают загрязнения воздушного и водного бассейнов.

Загрязнение воздушного бассейна, величина которого растет по мере увеличения количества и ухудшения качества сжигаемого топлива, уже стало серьезным препятствием на пути увеличения единичных мощностей энергоисточников и рационального, с технико-экономической точки зрения, их размещения. Указанное обстоятельство не является лимитирующим только при сжигании природного газа, который, как известно, не содержит ни золы, ни серы, являющихся основными загрязняющими факторами. Все виды жидкого топлива обычно содержат серу, а твердого, кроме того,— и золу. При сжигании твердого топлива в атмосферный воздух наряду с основными продуктами сгорания поступают: летучая зола с частицами недогоревшего топлива, сернистый и серный ангидриды, окислы азота, некоторое количество фтористых соединений, а также газообразные продукты неполного сгорания топлива. Летучая зола в некоторых случаях содержит, помимо нетоксичных составляющих, и более вредные примеси. Так, в золе донецких антрацитов содержится мышьяк, в золе углей Экибастузского и некоторых других месторождений — свободная двуокись кремния, в золе сланцев и углей Канско-Ачинского бассейна—свободная окись кальция. При сжигании мазутов с дымовыми газами в атмосферу поступают сернистый и серный ангидриды, окислы азота, газообразные и твердые продукты неполного сгорания, соединения ванадия, соли натрия, а на поверхности котлов появляются отложения, удаляемые с поверхностей нагрева при очистке.

В соответствии с введенными в действие 1 апреля 1972 г. «Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий» (СН 245-71) установлены приведенные в табл, 49 значения предельно допустимой концентрации вредных веществ в атмосфере на уровне земли.

Санитарные инспекции городов и населенных пунктов ведут регулярное наблюдение за содержанием в воздухе вредных веществ. Замеры в соответствии с установленными нормами берут либо в течение 20 мин каждых суток, либо непрерывно в течение 24 ч в сутки. Полученные величины называют соответственно максимальной разовой и среднесуточной концентрациями загрязняющих веществ в атмосфере на уровне земли. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ периодически пересматриваются по мере развития санитарно-гигиенических исследований.


Полное количество загрязнений, выбрасываемых через дымовые трубы электростанций, определяем по формулам:


В значительной степени количество вредных выбросов определяется приведенными характеристиками топлива Sa и Ап (табл. 50).

Из структуры формул (115) и (116) видна принципиальная разница методов очистки дымовых газов от сернистого ангидрида и летучей золы. Для очистки дымовых газов от летучей золы применяют устройства, в которых использованы такие физические свойства, как электростатический заряд частиц золы с последующим их осаждением на противоположно заряженных электродах (электростатические фильтры), разница в весе частиц золы и газов (механические золоуловители различных типов), осаждение частиц золы на пленках воды (мокрые золоуловители различных типов); для очистки дымовых газов от сернистого ангидрида или ДЛЯ предварительной очистки топлив от сернистых соединений — только химические методы (не считая обогащения твердых топлив за счет отбора из них колчедана).


Для большинства дымовых газов с относительно низкой концентрацией сернистого ангидрида трудно найти эффективный способ очистки. Так, при сжигании мазутов с избытком воздуха, равным 15%, содержание S02 в дымовых газах составляет в расчете на объем 0,12% для мазута сер нистостью 2% и 0,31%—для мазута сернистостью 5%. Отсутствие экономически приемлемых способов очистки дымовых газов от сернистого ангидрида является лимитирующим обстоятельством при определении рациональной мощности энергетического источника. Поиски методов предварительного выделения серы из котельных топлив ведутся в настоящее время в нашей стране.

Приемлемые по санитарным нормам концентрации сернистого ангидрида на уровне земли обеспечиваются с помощью метода максимального рассеивания дымовых газов за счет сооружения мощных и высоких труб. Степень рассеивания газов и летучей золы, выбрасываемых из дымовых труб, зависит от следующих основных факторов:

высоты подъема дымовых газов, выходящих из труб (эффективная высота выброса);

скорости ветра, градиента температуры атмосферы в вертикальном направлении;

местной турбулентности, зависящей от топографии местности;

гранулометрического состава летучей золы.

В свою очередь, высота подъема дымовых газов, выходящих из труб, зависит от высоты труб и высоты подъема факела, определяемой выходной скоростью, температурой и количеством выбрасываемых газов; при этом высота подъема факела дымовых газов увеличивается вместе с увеличением выходной скорости, температуры и количества выбрасываемых газов.

Крупные источники централизованного теплоснабжения сооружают в районах, атмосфера которых уже загрязнена различными выбросами, либо предполагается ее загрязнение вновь вводимыми предприятиями. В этом случае необходимо выбрать из множества атмосферных загрязнений те вещества, которые идентичны выбрасываемым проектируемыми энергоисточниками. На ситуационном плане района ТЭЦ (или котельной) наносят линии равных выбросов на разных расстояниях от новой дымовой трубы. Кривые равных фоновых выбросов строят по данным замеров санитар-, но-эпидемиологической станции либо по расчетным данным, организаций, проектирующих промышленные предприятия, а чаще всего — по сумме тех и других сведений. Полученная таким образом карта распределения фоновых концентраций является основой, на базе которой в дальнейшем выбирается дымовая труба проектируемого энергоисточника.

Кроме твердых частиц и окислов серы, топливосжигающие установки являются также источником выброса в атмосферу окислов азота. По мере развития энергетики загрязнение атмосферы окислами азота, образующимися в топочных камерах котлов при сжигании любых видов топлива, в том числе и природного газа, будет возрастать значительно быстрее, чем загрязнение летучей золой и сернистым ангидридом. При этом следует учитывать, что достигнуть уменьшения выброса окислов азота за счет «облагораживания» топлива невозможно, поскольку окислы азота образуются при сгорании топлива из кислорода и азота воздуха. Кроме того, необходимо принимать во внимание высокую вероятность фоновой концентрации окислов азота, учитывая универсальный характер их образования в любых процессах сгорания топлива (в первую очередь, в двигателях внутреннего сгорания).

При очистке дымовых газов от окислов азота возникают большие трудности, чем при улавливании сернистого ангидрида. Поэтому основным мероприятием для снижения выбросов окислов азота в атмосферу является непосредственное воздействие на процесс их образования в топочных камерах парогенераторов. Образование окислов азота в процессе сгорания топлива уменьшается при снижении температуры горения, концентрации кислорода и времени пребывания продуктов сгорания в высокотемпературной зоне. Поэтому для уменьшения образования этих окислов применяют рециркуляцию дымовых газов, двухступенчатое сжигание топлива, понижение избытка воздуха и др. Вредное действие некоторых веществ, присутствующих одновременно в атмосферном воздухе, суммируется. В частности, суммируется действие сернистого ангидрида и окислов азота. Допустимая концентрация суммы этих веществ в атмосферном воздухе


Важное значение имеет охрана водного бассейна от загрязнения сточными водами, так как большинство источников выбрасывает загрязненные воды в промышленную канализацию, откуда они беспрепятственно попадают в естественные водоемы. В соответствии с разработанными в 1971 г. институтом «Теплоэлектропроект» «Временными указаниями по технологическому проектированию сооружений для очистки производственных сточных вод тепловых электростанций» предусматривается обязательная очистка следующих сбросных вод: замазученных и замасленных;

обмывочных вод регенеративных воздухоподогревателей РВП и пиковых водогрейных котлов;

кислотной промывки и после химической консервации оборудования;

сбросных вод конденсатоочисток, водоочисток и склада реагентов.

Источниками загрязнения сточных вод электростанций мазутом могут быть воды подтоварные (содержащиеся в мазуте и появляющиеся при разогреве мазутных цистерн паром), грунтовые (замазученные за счет просачивания мазута в грунт через неплотности в емкостях хранения и сливных лотках), ливневые (от сливного устройства и территории мазутохозяйства), дренажные с полов мазутонасосной, каналов трубопроводов, сливные из уплотнений сальников мазутных насосов и от пробоотборников контроля конденсата, конденсат от подогревателей мазута и сливных лотков.

Источником загрязнения сточных вод электростанций маслом могут быть маслосистемы турбин, генераторов, возбудителей, питательных насосов, мельниц, дымососов, вентиляторов, маслоочистные установки, сливы уплотнения сальников насосов, дренажные воды с полов, фланцевые соединения маслопроводов и сальники арматуры, проливы при ремонте маслосистемы и оборудования, ливневые и талые воды открытого склада масла (при загрязнении территории маслом), дренажи полов в мастерских, складах, компрессорных и насосных станциях, аварийные масло- стоки, дренажи кабельных каналов и тоннелей открытой установки трансформаторов и масляных выключателей.

Значительную долю общего объема сбросных вод энергоисточников составляют обмывочные воды регенеративных воздухоподогревателей (РВП) и пиковых водогрейных котлов. Обмывка поверхностей нагрева является наиболее эффективным из известных методов борьбы с низкотемпературной сернистой коррозией хвостовых поверхностей нагрева энергетических и водогрейных Таблица 51




При выборе схемы очистки сточных вод нужно учитывать требования, предъявляемые Государственной санитарной инспекцией СССР, организациями по охране и воспроизводству рыбных запасов, а также и стоимостные показатели очистных сооружений (первоначальные капиталовложения и годовые эксплуатационные расходы). При этом необходимо проводить мероприятия, обеспечивающие максимальное сокращение количества сточных вод и снижение до возможного минимума концентрации содержащихся в них загрязнений. Для этого чистые потоки (вешние и ливневые воды с территории и крыш производственных зданий, грунтовые дренажные воды, не загрязненная маслом вода после охлаждения подшипников вращающихся механизмов и др.) должны сводиться в отдельный самостоятельный поток и после надежного химического контроля сбрасываться в водоем без очистки. Загрязненные вредными веществами воды необходимо объединять в однородные или близкие по условиям очистки потоки и направлять на соответствующие очистные сооружения. Большое значение имеет борьба с потерями пара, конденсата, обессоленной и умягченной воды в цикле электростанции и в тепловых сетях. По данным Всесоюзного государственного треста по организации и рационализации районных электрических станций и сетей (ОРГРЭС), количество сбрасываемых с обессоливающих установок солей приблизительно в два раза превышает количество солей, удаляемых из воды. В Н- и Na-катионитовых умягчающих установках количество солей, сбрасываемых в водоем, в 1,5——1,7 раза больше, чем извлеченных. Повторное использование сточных вод после их очистки для технологических нужд электростанций может полностью исключить или существенно сократить сброс сточных вод в естественные водоемы. Таким образом, глубокая, дорогостоящая очистка и тщательное обезвреживание требуется только для небольшой части сточных вод.

Виноградов Ю. И., Векштейн Л. М., Соболь И. Д. ПРОМЫШЛЕННОЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ. «Техника», 1975

Экспертиза

на главную