- •Природоохранные технологии тэс и аэс
- •Содержание конспекта лекций
- •Лекция 1. Основы глобальной экологии как науки. Значение природоохраны в энергетике
- •Парниковый эффект
- •Озоновый слой
- •Выбросы, сбросы, загрязнения
- •Основные законы экологии
- •1. Закон физико-химического единства (в.И. Вернадский)
- •2. Закон устойчивого развития
- •3. Законы энергоэкологической толерантности (выносливости) человека, всего живого мира и 3-х сред обитания.
- •Биосфера
- •Экологические трудности Российской энергетики
- •Итоговые выводы
- •Лекция 2. Энергоэкология и ее задачи. Воздействие тэс и аэс на окружающую среду Задачи энергоэкологии, как науки. Сопоставление тэс и аэс.
- •Сопоставление тэс и аэс
- •Влияние электрических сетей на окружающую среду
- •Лекция 3. Технологии десульфуризации на тэс
- •Десульфуризация в котле
- •Десульфуризация газа и жидкого топлива
- •Метод прямого обессеривания
- •Лекция 4. Удаление серы из мазута Газификация сернистого мазута на тэс с очисткой продуктов газификации от серы
- •Лекция 5. Очистка дымовых газов от окислов серы
- •Мокрые способы очистки
- •Лекция 6. Технология денитрации при сжигании энергетических топлив на тэс
- •Способы снижения содержания окислов азота в продуктах сгорания
- •Химическое воздействие присадками на факел горения
- •Лекция 7. Промышленная очистка дымовых газов от nOx
- •Природоохранные технологии на тэс с гту
- •Лекция 8. Основы золоулавливания на тэс
- •Механические золоуловители
- •Расчет батарейных циклонов (бц)
- •Расчет золоуловителей с трубой Вентури
- •Сокращение выбросов твердых частиц в атмосферу
- •Лекция 9. Устройство и работа электрофильтра
- •Основы расчета электрофильтра
- •Комбинированный золоуловитель
- •Аэродинамика потока в электрофильтре
- •Обслуживание электрофильтра, его задачи
- •Лекция 10. Дымовые и вентиляционные трубы
- •Особенности выбора числа и типа дымовых труб
- •Основы аэродинамического расчета дымовых труб
- •Учет и ограничение выбросов
- •Лекция 11. Удаление, складирование золошлаков на тэс
- •Лекция 12. Технологии защиты от вредных сбросов тэс, аэс, химического и теплового загрязнений Водные балансы тэс, аэс, их особенности
- •Основные технологии защиты водоемов-охладителей (во) от химзагрязнений сбросными водами
- •Технологии очистки сточных вод
- •1. Сточные воды, загрязненные нефтепродуктами
- •2. Сбросные воды от обмывки регенеративных воздухоподогревателей (рвп) и конвективных поверхностей котлоагрегатов (мазутные тэс).
- •3. Сбросные воды от водоподготовительных установок.
- •5. Воды от химических очисток теплосилового оборудования.
- •6. Воды консервации теплосилового оборудования.
- •7. Воды, сбрасываемые системами гидрозолошлакоудаления (только тэс на твердом топливе).
- •Бессточный режим работы тэс, аэс
- •Защита во от теплового загрязнения
- •Основные балансовые уравнения охлаждения циркводой конденсаторов
- •Требования к ограничению тепловых загрязнений
- •Лекция 13. Технологии очистки газообразных радиоактивных отходов аэс
- •Очистка технологических газов
- •Очистка вентвоздуха
- •Парогазоаэрозольный фильтр защитных контейнментов аэс с ввэр. Обеспечение целостности защитной оболочки.
- •Дезактивация оборудования на аэс.
- •Дезактивация оборудования от тро.
- •Дезактивация жро
- •Лекция 14. Обращение с отходами аэс. Снижение объема отходов
- •Снижение загрязняющих сбросов и отходов аэс
- •Порядок определения нормативов плат за выбросы аэс
- •Радиационные характеристики сжигания каменного угля
- •Лекция 15. Воздействие топливного цикла аэс на окружающую среду
- •Топливный цикл
- •Получение концентратов чистых соединений и преобразование урана
- •Обогащение урана
- •Анализ безопасности захоронений ядерный отходов
- •Переработка отвс на основе uo2для замкнутого топливного цикла
- •Радон и меры защиты.
- •Лекция 16. Приоритеты в области природоохранных технологий в энергетике
- •Лекция 17. Основы экологической политики в России сегодня и на перспективу до 2020–2030г.
- •Совершенствование электрофильтров и золоудаления
- •Сероочистка дымовых газов
- •Денитрация дымовых газов
- •Ограничение выбросов co2
- •Снижение объема сточных вод
- •Оценка рисков загрязнения окружающей среды
- •СпиСок Литературы
- •Приложение 1. Основные радионуклиды (радиоактивные изотопы) основных элементов
- •Приложение 2. Меры жидких и сыпучих тел.
- •Приложение 3 Терминология.
- •Приложение 4. Средние показатели выбросов и сбросов для аэс с ввэр 1000.
Учет и ограничение выбросов
Предельно-допустимые выбросы (ПДВ) устанавливаются для ТЭС при условии, что выбросы вредных веществ в данной ТЭС и от всех источников населенного пункта с учетом перспектив развития в нем промышленных предприятий и рассевания загрязненных веществ в атмосфере не создадут приземную концентрацию, превышающую предельно-допустимую концентрацию (ПДК) для населения, растительного и животного мира (г/с, т/год).
Нормативы ПДВ в целом – основа для планирования мероприятий по предотвращению загрязнения и проведению экологической экспертизы.
Иногда нельзя сразу достигнуть (по объективным причинам) ПДВ, тогда вводят ВСВ – временно согласованные выбросы, вводят поэтапно по уровням, приближающим выбросы к ПДВ. По сути, могут вводиться квоты на выбросы.
Нормативы ПДВ (ВСВ) пересматривают не реже 1 раза в 5 лет.
Схема установления ПДВ
ПДВ по каждому из ингредиентов должны быть такими, чтобы
.
При простой суммации разных ингредиентов:
. (10.5)
Если ПДК нет, допускается ОБУВ – ориентировочно безопасные уровни воздействия.
Для курортов, санаториев, зон отдыха правая часть в формулах (10.5) принимается 0,8, а не 1,0.
Определение категории предприятия при разработке нормативов ПДВ (ВСВ).
Категория определяется по каждому выбрасываемому веществу на основе параметра "Ф" г·м2/мг·с.
, (10.6)
где М – полная мощность выброса на предприятии, г/с;
ПДК – максимально разовая предельно-допустимая концентрация вещества в воздухе населенных мест, мг/м3;
–средневзвешенная (с учетом распределения мощностей выброса по источникам разной высоты) высота выброса, м.
(10.7)
–суммарная мощность выброса на предприятии из источников высотами до 10, от 10 до 20 и т.д.
Если нет ПДК, нет ОБУВ, то надо взять 10 ПДКСС, где ПДКСС – среднесуточная предельно-допустимая концентрация для населенных мест. Зона влияния ТЭС – 200 максимальных высот трубы 20020040 км (при высоте трубы 200 м).
Поэтому, если имеется заповедник, то вместо ПДК надо брать в формуле (10.6) 0,8 ПДК.
Категорию предприятия определяют по максимальному значению показателя Ф: Ф<0,001 – 4-ая категория; 0,001Ф0,01 – 3-я категория; 0,01Ф1,0 – 2-ая категория; Ф>1,0 и С/ПДК < 0,5 – 2-ая; Ф>1,0 и С/ПДК > 0,5 – 1-ая.
Лекция 11. Удаление, складирование золошлаков на тэс
Различают гидрозолоудоление (ГЗУ), гидрозошлакоудоление (ГЗШУ), а также сухое удаление золошлаков.
"Сухое" применяется только как дополнение на крупных ТЭС к ГЗУ в двух случаях:
есть потребители сухой золы;
трудности эксплуатации из-за цементации в пределах главного корпуса ТЭС (известь в золе).
Мокрые – ГЗУ с расходом воды 8÷10 и более м3/т удаляемой золы.
Полумокрые – ГЗУ с расходом воды до 1 м3/т.
Полусухие – ГЗУ с расходом воды до 0,1–0,5 м3/т, а также с предварительной грануляцией на основе цементационных свойств золы или добавок – 0,4 м3/т.
Годовой выход золы и шлаков – условно характеризуется: малый – до 100 тыс. т.; умеренный – 100–300 тыс. т; значительный – 300–600тыс. т; сверхзначительный – свыше 600 тыс. т.
12
а)
19 18
б)
в)
г)
Рис. 11.1. Сравниваемые схемы удаления и складирования золошлаков ГРЭС мощностью 6400 МВт на березовском угле: а – гидрозолоудаление (пневмогидравлическая схема); б – сухое золоудаление с железнодорожным транспортом золы до отвала и распределением её по отвалу в виде ТВС (твердеющая водозоловая смесь); в – сухое золоудаление с грануляцией золошлаков и резервным удалением золы в виде ТВС; г – гидравлическое удаление золошлаков в виде ТВС;
1 – шлакоудалитель котла; 2 – электрофильтр; 3 – аэрожелоба; 4 – переключатель; 5 – пневмонасос; 6 – склад золы; 7 – гидравлический смеситель; 8 – приемный бункер; 9 – насос багерный; 10 – гидрозолоотвал; 11 – насос осветленной воды; 12 – газодувка; 13 – установка обработки осветленной воды дымовыми газами; 14 – шлакоотвал; 15 – промбункер; 16 – приемный бункер; 17 – воздухоотделитель; 18 – вакуум-насос; 19 – расходный бункер; 20 – смеситель; 21 – приемный бункер ТВС; 22 – насос шламовый; 23 – отвал ТВС; 24 – обезвоживатель шлака; 25 – конвейер; 26 – гранулятор; 27 – конвейер предварительного твердения гранул; 28 – канатная дорога; 29 – гранулоотвал
Можно достигнуть на ТЭС полного объема утилизации золошлаков, когда зола используются как удобрение – но чаще – имеются проблемы захоронения золы. Методы решения: консервация золоотвалов с рекультивацией их поверхности, освоение законсервированного пространства, масштабное применение золошлаков в строительной индустрии, планировочных и рельефноустроительных работах.
На рис. 11.1а, б, в, г представлены возможные схемы удаления и складирования золошлаков мощной ГРЭС на березовом угле.
Ниже в таблице 11.1 приведены расчетные процедуры для оценки количества выбросов основных загрязнителей через дымовые трубы ТЭС.
Таблица 11.1
Оценочный расчет основных выбросов – ингредиентов через дымовые трубы ТЭС
Частицы золы, г/с |
Окислы серы, г/с |
Окислы азота, г/с |
1 |
2 |
3 |
В – расход топлива на ТЭС, кг/с; –теплота сгорания, низшая на рабочую массу топлива, МДж/кг; q4– потери теплоты от механического недожога, %; Ар– зольность топлива на рабочую массу, %; αун– доля твердых частиц, уносимых из топки (для топки с твердым шлакоудаления – 0,95, с жидким шлакоудалением – 0,7–0,85) η – степень улавливания твердых частиц в золоуловителях. |
; без сероочистки. В – расход топлива на ТЭС, кг/с; Sр– содержание серы на рабочую массу, %; – доля окислов серы, улавливаемых летучей золой в газоходах парового котла (для угля 0,1); –доля окислов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе (0,015–0,025). |
; без азотоочистки В – расход топлива на ТЭС, кг/с; –теплота сгорания, низшая на рабочую массу топлива, МДж/кг; q4– потери теплоты от механического недожога, %; β – коэффициент, учитывающий влияние на выход NOxкачества топлива и способ шлакозолоудаления; k– коэффициент выхода окислов азота на 1 т сожженного условного топлива, кг/т. Dн,D– номинальная и фактическая паропроизводительность котла. β – по таблицам для топлива и типа шлакоудаления. Для водогрейных котлов: β=1; ; Q,Qн– номинальная и фактическая теплопроизводительность водогрейного котла. |