Лекция 18

Раздел 16. Мониторинг в энергетике Мониторинг в теплоэнергетике

В системе мониторинга эмиссии поллютантов в энергетической промышленности различают два вида мониторинга: мониторинг природной среды и производственный мониторинг.

Первый применяется для наблюдения за концентрациями поллютантов и метеорологическими величинами и явлениями, для определения содержания поллютантов в атмосферном воздухе и контроле ее текущего состояния. Измерения осуществляются с использованием стационарных и передвижных лабораторий.

Производственный мониторинг применяется для контроля промышленных источников выбросов, таких как ТЭС, котельные и решает следующие задачи:

- определение характеристик выбросов поллютантов конкретного источника;

- выполнение расчетов загрязнения территории, прилегающей к источнику загрязнения;

- проведение контроля предельно допустимых выбросов (ПДВ) и временно согласованных выбросов (ВСВ);

- расчет платы за выбросы, по каждому конкретному источнику и разработка планов мероприятий по снижению эмиссии поллютантов.

В последнее годы на предприятиях энергетики все более активно разрабатываются и внедряются различные системы непрерывного контроля. Система непрерывного производственного контроля эмиссии поллютантов базируется на современных средствах измерительной и вычислительной техники. На рис. 1 приведена принципиальная схема проведения контроля поллютантов в газоходе.

Система непрерывного контроля может быть использована не только для текущего контроля и учета эмиссии поллютантов тепловых энергетических станций, но также и для диагностики рабочих режимов и управления технологическим процессом сжигания топлива в котлах в масштабе реального времени. Внедрение данных систем на всех предприятиях теплоэнергетики позволит осуществлять достоверный непрерывный контроль за выбросами тепловых энергетических станций в атмосферный воздух, экономить топливо, что позволит уменьшить загрязнение природной среды токсичными продуктами сгорания. Контролю подлежат оксиды азота (NО_x), диоксид серы (SO₂), золы твердого топлива (в пересчете на V₂O₅), оксид углерода (CO) и сажа. Таким образом, система непрерывного мониторинга эмиссии поллютантов ТЭС в атмосферный воздух представляет собой измерительно-информационный комплекс.

Непрерывные измерения эмиссии поллютантов выполняются с помощью стационарных автоматических газоанализаторов и газоанализаторных систем.

При организации систем непрерывного контроля эмиссии поллютантов выделяют два принципиально разных вида газоанализаторных систем: пробоотборные и беспробоотборные.

Пробоотборные системы имеют устройства для отбора, подготовки и транспортировки пробы к газоанализатору. Эти устройства могут быть совмещены с измерительной системой в единый газоанализаторный компьютеризованный комплекс. В пробоотборных системах широко используются электрохимический, хемилюминисцентный, хроматографический и фотоколометрический методы инструментального анализа газов.

В беспробоотборных системах отсутствуют устройства отбора пробы, ее подготовки и транспортировки. Эти системы выполняются в виде зондов или в виде оптических передатчика и приемника, устанавливаемых друг против друга непосредственно в газоходе. Они базируются в основном на методах инфракрасной и ультрафиолетовой спектрометрии, а также используют электрохимические ячейки с твердым электролитом, размещаемые непосредственно в потоке газов.

На ТЭС, при реализации системы непрерывного мониторинга эмиссии поллютантов, наиболее оптимальной является ситуация, когда контроль суммарных выбросов станции в атмосферный воздух осуществляется в дымовой трубе, а контроль газового состава поллютантов (с целью регулирования и наладки рабочих режимов) на каждом котле.

При осуществлении мониторинга с помощью системы непрерывного контроля решаются следующие задачи:

- текущий контроль эмиссии поллютантов;

- обработка, систематизация и хранение данных контроля;

- статистическая отчетность и отображение динамики эмиссии поллютантов;

- оперативный анализ и диагностика;

- разработка рекомендаций по оптимизации текущих режимов работы оборудования;

- разработка рекомендаций по ремонту, реконструкции и модернизации оборудования;

- обмен информацией внутри системы непрерывного мониторинга и с другими системами мониторинга;

- прогнозирование потенциального загрязнения природной среды.

Решение этих задач позволит снизить негативное влияние тепловых электрических станций на природную среду за счет обеспечения достоверного контроля эмиссии поллютантов в атмосферный воздух и организации целенаправленной деятельности по их снижению, а также повысить эффективность работы энергетического оборудования в результате оптимизации рабочих режимов, модернизации и реконструкции оборудования, усиления технологической и производственной дисциплины.