
- •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.
Денитрация дымовых газов
Нормы по выбросам NOx при сжигании природного газа в ГТУ могут быть обеспечены в "сухих" камерах сгорания последнего поколения.
Для каменных углей (кроме марок Д и Г), особенно для антрацитов нужна спецочистка с селективным каталитическим или некаталитическим восстановлением (СКВ или СНКВ).
При СКВ методе за котлом нужен каталитический реактор, где NOx восстанавливаются благодаря подаче в газовый тракт аминосодержащих реагентов (аммиачной воды или мочевины).
Ограничение выбросов co2
При новом строительстве лучшие результаты могут быть достигнуты в ПГУ с газификацией угля с получением избыточного водорода. Аналогичные ПГУ до 500 МВт уже эксплуатируются на нефтеперегонных заводах. Сырьем для них являются тяжелые нефтяные остатки, а продукцией – электроэнергия, тепло в виде пара и водород (для процессов нефтепереработки).
Снижение объема сточных вод
Классификация сточных вод и ПДК основных загрязнителей по каждому потоку приведены в табл. 17.2 [2].
Таблица 17.2
Классификация сточных вод ТЭС
Сточные воды |
Основные загрязнители |
Нормативное значение ПДК, мг/кг |
Обмывочные воды регенеративных воздухоподогревателей |
Ванадий Никель |
0,1 0,1 |
От химических промывок оборудования |
Железо Медь |
0,3 0,1 |
|
Гидразин pH |
0,01 6,5…8,5 |
Нефтесодержащие |
Нефтепродукты (для водоемов рыбохозяйственного использования) |
0,05 |
От системы гидрозолоудаления |
Фтор Мышьяк Взвешенные вещества pH |
1,5 0,05 На уровне фона 6,5…8,5 |
Продувочные от осветлителей водоподготовительных установок |
Взвешенные вещества pH |
На уровне фона 6,5…8,5 |
Минерализованные от водоподготовительных установок |
Хлориды Сульфаты (для водоемов рыбохозяйственного использования) pH |
300 100
6,5…8,5 |
Продувочные от оборотных систем охлаждения |
Медь Хлориды Сульфаты (для водоемов рыбохозяйственного использования) |
0,1 300 100 |
До 2020г. предусмотрено снижение:
– объема использования свежей воды на ~ 20%;
– безвозвратных потерь воды на ~ 15%;
– сброса загрязненных сточных вод в водные объекты общего пользования ~ на 20%.
Оценка рисков загрязнения окружающей среды
Выбросы ТЭС воздействуют на:
– здоровье населения (заболевания органов дыхания и кровообращения, злокачественные новообразования, преждевременная смертность);
– климат (рост средней глобальной температуры с увеличением содержания CO2 и др. загрязнителей);
– природную среду и сельское хозяйство (заболевание отдельных видов флоры и фауны, снижение урожайности);
– строительные материалы зданий и сооружений (ухудшение прочностных характеристик).
Риск здоровью населения выражается:
– индивидуальной вероятностью смерти или заболевания;
– коллективным (интегральным) показателем – числом случаев смерти Nij, числом потерянных лет жизни nж или nзаб – заболеваний данного вида (натуральный ущерб);
– экономический ущерб Zij от воздействия загрязнителя на здоровье населения
,
где zj – стоимость единицы натурального ущерба j-го вида.
Натуральный годовой ущерб при упрощении с переходом к осредненным показателям
.
Здесь
Sр,
ρср
– площадь поверхности (расчетная) и
плотность рецепторов (числа людей на
единицу поверхности);
– усредненный коэффициент риска –
годовая вероятность эффекта вида j на
единицу среднегодовой концентрации
загрязнителяi
(год·чел·мкг/м3)-1;
Фэ/о
– функция "экспозиция – ответ" –
число случаев в год на человека при
среднегодовой концентрации i-го
загрязнителя.
Значения Фэ/о зависит от возраста, пола и др. медико-демографических характеристик местного населения.
Экономические параметры оценки риска приведены в табл. 17.3.
Таблица 17.3
Экономические параметры оценки риска для здоровья населения
Вид ущерба здоровью человека |
Единица ущерба |
Стоимость единицы ущерба zj | |
РФ |
ЕС | ||
Сокращение продолжительности жизни в результате преждевременной смерти |
1 человеко-год |
900 тыс. руб. (20 тыс. евро*) |
3,3 млн. руб. (73 тыс. евро) |
Хронический бронхит |
1 заболевание |
3,2 (50…100 тыс. евро) |
4,7 млн. руб. (105 тыс. евро) |
Ограниченная активность (болезнь) |
1 день |
1,1 (25…50 евро) |
3,4 млн. руб. (75 тыс. евро) |
* Курс евро на 2010г.
Результаты медико-биологических и эпидемиологических исследований последних десятилетий показали, что воздействие определенных химических загрязнителей не имеет порога. К ним относятся многие выбросы энергетических предприятий. При относительно низких концентрациях загрязнений их воздействие носит вероятностный (стохастический) характер. Аналогично оценке воздействия ионизирующего излучения (радиационного) риска возникает необходимость оценки риска токсического поражения.
Постепенно в странах Евросоюза и США вводятся нормативы на выбросы в атмосферу новых загрязняющих веществ, ранее не нормировавшихся по концентрации в воздухе. Так, в США относительно недавно действует стандарт PM10 и PM2,5 на максимальные допустимые концентрации частиц диаметром менее 10 и 2,5 мкм, а также для ртути и ее соединений.