- •Природоохранные технологии на ТЭС
- •Пояснительная записка
- •1. КУРС ЛЕКЦИЙ
- •1.1. Введение. Роль энергетики в вопросах экологии. Выбросы ТЭС и АЭС и их влияние на окружающую среду
- •1.1.1. Основные положения
- •1.1.2. Правовое и нормативное обеспечение
- •1.1.3. Термины и их определение
- •1.2. СОСТАВ И СТРУКТУРА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА. ВИДЫ ЕГО ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ
- •1.2.1. Атмосферный воздух
- •1.2.2. Классификация загрязняющих веществ (ГОСТ 17.2.1.01-76)
- •1.2.3. Характеристика основных загрязняющих веществ
- •1.3. НОРМИРОВАНИЕ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
- •1.3.1. Предельно допустимые концентрации
- •1.3.2. Предельно допустимые выбросы
- •1.4. ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ ВЫБРОСОВ И КОНТРОЛЬ ВОЗДУХООХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ТЭС И КОТЕЛЬНЫХ
- •1.4.1. Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
- •1.4.2. Экологический паспорт проекта
- •Сооружения по очистке сточных вод
- •1.4.3. Экологический паспорт действующего объекта
- •1.4.4. Ведомственный контроль воздухоохранной деятельности
- •1.4.5. Структура и рекомендации по оформлению и содержанию ведомственного проекта нормативов ПДВ для предприятий
- •утверждаю
- •Начальник местного органа
- •Регистрационный номер
- •1.5. РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИЙ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
- •1.5.1. Общие положения
- •1.5.2. Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника
- •1.5.3. Расчет загрязнения атмосферы выбросами группы источников
- •1.5.4. Расчет загрязнения атмосферы с учетом суммации вредного действия нескольких ингредиентов
- •1.5.5. Учет фоновых концентраций при расчетах загрязнения атмосферы
- •1.6. ОЦЕНКА УЩЕРБА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ
- •1.7. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПРОДУКТАХ СГОРАНИЯ ТОПЛИВ
- •1.7.1. Общая характеристика методов
- •1.7.2. Оксиды азота
- •1.7.3. Оксиды серы
- •1.7.4. Продукты химнедожога
- •1.7.5. Газоанализаторы
- •1.7.6. Подсистема "Экология" в составе задач АСУ ТП ТЭС
- •1.8. ЗОЛОУЛАВИТЕЛИ НА ТЭС
- •1.8.1. Общие сведения
- •1.8.2. Циклоны и батарейные циклоны
- •1.8.3. Жалюзийные золоуловители
- •1.8.4. Мокрые золоуловители
- •1.8.5. Электрофильтры
- •1.8.6. Кондиционирование дымовых газов перед электрофильтрами
- •1.8.7. Тканевые фильтры
- •1.8.8. Результаты эксплуатации золоуловителей
- •1.9. Выбросы оксидов азота на ТЭС. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ ОКСИДА АЗОТА ОТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛОВ
- •1.9.1. Образование оксидов азота
- •1.9.2. Зависимость выхода оксидов азота от избытков воздуха в топочной камере
- •1.9.3. Ступенчатое сжигание топлив
- •1.9.4. Рециркуляция дымовых газов
- •1.9.5. Ввод влаги в топку и сжигание водомазутных эмульсий
- •1.10. ВЫБРОСЫ ОКСИДОВ АЗОТА НА ТЭС. ДЕСУЛЬФУРИЗАЦИЯ И ДЕНИТРИФИКАЦИЯ ТОПЛИВ И ИХ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ
- •1.10.1. Газификация сернистых мазутов
- •1.10.2. Газификация твердых топлив
- •Рис. 10.5. БЛОК-СХЕМА ПРИГОТОВЛЕНИЯ "ЭКОВУТ"
- •1.10.3. Очистка дымовых газов от оксидов серы и азота
- •1.11.2. Основные положения по проектированию систем сточных вод
- •1.11.3. Характеристики сточных вод ТЭС и методы их очистки
- •Цифровой индекс размера частиц
- •2. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
- •2.1. Расчетные методики определения валовых выбросов загрязняющих веществ
- •2.1.1. Расчет выбросов твердых частиц
- •2.1.3. Расчет выбросов оксидов углерода
- •2.1.4. Расчет выбросов оксидов ванадия
- •2.1.6. Расчет выбросов бенз(а)пирена
- •2.1.7. Расчет выбросов диоксида углерода при сжигании органического топлива
- •2.1.9. Расчет выбросов оксида углерода и несгоревших углеводородов от газотурбинных установок
- •2.2. Определение минимальной высоты источников выброса
- •2.3. Типы дымовых труб
- •2.4. Пример расчета батарейного циклона
- •2.5. Пример расчета золоуловителя с трубой Вентури
- •2.6. Выбор и расчет электрофильтров
- •3. ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ, ВЫНОСИМЫХ НА экзамен
- •4. Учебная ПРОГРАММА
- •ПРИРОДООХРАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НА ТЭС
- •РЕЦЕНЗЕНТЫ:
- •ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
- •Высокотемпературные бескаталитические (гомогенный) методы восстановления оксидов азота в молекулярный азот. Каталитические низкотемпературные методы восстановления NОx в N2. Назначение озонаторов. Технико-экономические показатели работы De-NОх.
- •Основная ЛИТЕРАТУРА
соответствовать размерам зоны влияния рассматриваемой совокупности источников.
Для совокупности источников отдельных предприятий рассчитываются зоны влияния, включающие в себя круги радиусом х1, проведенные вокруг каждой из труб предприятия, и участки местности, где рассчитанная суммарная концентрация от всей совокупности источников выброса данного предприятия, в том числе низких и неорганизованных выбросов, превышает 0,05 ПДК.
Зоны влияния источников и предприятий рассчитываются по каждому вредному веществу (комбинации вредных веществ с суммирующимся вредным действием) отдельно.
Для ускорения и упрощения расчетов приземных концентраций на каждом предприятии рассматриваются те из выбрасываемых вредных веществ, для которых
М > Ф; Ф = 0,01 Н при Н > 10 м; Ф =0,1 при Н ≤ 10 м
ПДК
Здесь М (г/с) – суммарное значение выброса от всех источников предприятия, соответствующее наиболее неблагоприятным из установленных условий выброса, включая вентиляционные источники и неорганизованные выбросы; ПДК (мг/м3) – максимальная разовая предельно допустимая концентрация; Н (м) - средневзвешенная по предприятию высота источников выброса.
1.5.4. Расчет загрязнения атмосферы с учетом суммации вредного действия нескольких ингредиентов
Для веществ, обладающих суммацией вредного действия, безразмерная суммарная концентрация q или приведенная к одному веществу суммарная концентрация q рассчитывается с использованием для каждого источника значений мощности Мq или М соответственно, где
М |
|
|
М1 |
|
М 2 |
... |
М n |
, М М |
М |
|
ПДК1 |
, |
q |
|
|
|
2 |
|
|||||||
|
|
ПДК1 |
|
ПДК2 |
|
ПДКn |
1 |
|
ПДКn |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где М1, М2,..., Мn – мощности выброса каждого из n веществ;
ПДК1, ПДК2,..., ПДКn – максимальные разовые предельно допустимые концентрации этих веществ.
П р и м е ч а н и е.
В остальном расчетная схема остается без изменения. В частности, учет суммации вредного действия для одиночного источника не влияет на значения расстояния хм, где достигается наибольшее загрязнение воздуха, и опасной скорости ветра им.
100
При N2 источников для каждой группы из N1 с суммирующимся вредным действием (из каждого отдельного источника, выбрасывается от 1 до N1 ингредиентов) расчеты начинаются с вычисления безразмерной суммы σ* по формуле
* |
cм11 см12 ... см1N 3 |
|
|
см 21 см 22 ...см 2 N 3 |
|
|||
ПДК1 |
ПДК2 |
|||||||
|
|
|
||||||
|
... |
смN 1 cмN 2 |
... смN 1N 3 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
ПДК N 3
Первый индекс у значений максимальных концентраций см – номер вещества, второй – номер источника.
Значения максимальных концентраций qм или см при неблагоприятных метеорологических условиях находятся с использованием для каждого источника рассчитанных мощностей выбросов.
При рассмотрении комбинации веществ с суммирующимся вредным действием средневзвешенная опасная скорость ветра имс для совокупности N источников должна определяться по формуле
|
и |
|
|
qм1им1 |
qм 2им 2 ...qмN имN |
, |
|
|
мс |
|
qм1 |
qм 2 ... qмN |
|
|
|
|
|
|||
где qм1, qм2,..., qмN |
– максимальные значения qм безразмерной концентрации q |
|||||
|
для каждого из N источников; |
|||||
им1, им2,..., имN |
- опасные скорости ветра для этих источников, не зависящие |
|||||
|
от учета эффекта суммации. |
|||||
При необходимости учет фоновой концентрации веществ с суммирующимся вредным действием осуществляется путем добавления значения соответствующей фоновой концентрации. Если фоновая концентрация установлена сразу для комбинации веществ с суммирующимся вредным действием, то расчеты загрязнения атмосферы должны выполняться для той же комбинации веществ.
1.5.5. Учет фоновых концентраций при расчетах загрязнения атмосферы
В случае наличия совокупности источников выброса вклады этих источников (или их части) могут учитываться в расчетах загрязнения воздуха путем использования фоновой концентрации сф (мг/м3), которая для отдельного источника выброса характеризует загрязнение атмосферы в городе или другом населенном пункте, создаваемое другими источниками, исключая данный.
Фоновая концентрация относится к тому же интервалу осреднения (20-30 мин.), что и максимальная разовая ПДК. По данным наблюдений сф
101
определяется как уровень концентраций, превышаемый в 5% наблюдений за разовыми концентрациями.
Определение фоновой концентрации производится на основании данных наблюдений за загрязнением атмосферы по соответствующей методике.
Фоновая концентрация устанавливается либо единым значением по городу, либо, в случае выявления существенной изменчивости, дифференцированно по территории города (по постам), а также по градациям скорости и направления ветра.
При расчетах для действующих и реконструируемых источников (предприятий) используется значение фоновой концентрации cф' , представ-
ляющей из себя фоновую концентрацию сф, из которой исключен вклад рассматриваемого источника (предприятия).
Значение cф' вычисляется по формуле
cф' cф (1 0,4 с ) при с ≤ 2 сф;
сф
cф' 0,2 сф при с > 2 сф,
где с – максимальная расчетная концентрация вещества от данного источника (предприятия) для точки размещения поста, на котором устанавливался фон, определенная при значениях параметров выброса, относящихся к периоду времени, по данным наблюдений за который определялась фоновая концентрация сф.
Для вновь строящегося источника (предприятия)
cф' сф
В случаях совместного присутствия в воздухе веществ, обладающих суммацией действия, допускается использование фоновой концентрации, вычисленной не по отдельным веществам, а совместно по комбинации веществ с суммирующимся вредным воздействием. При этом фоновая концентрация определяется по концентрациям, приведенным к наиболее распространенному из веществ, входящих в рассматриваемую комбинацию.
При отсутствии данных наблюдений за приземными концентрациями рассматриваемого вредного вещества или в случаях, когда в соответствии с нормативной методикой по установлению фоновой концентрации по данным наблюдений фоновая концентрация не определяется учет последней основывается на использовании данных инвентаризации выбросов и результатов расчетов.
Одним из двух способов учета фоновой концентрации в рассматриваемом случае является расчет распределения суммарной концентрации от рассматриваемых и других существующих и проектируемых источников выбросов вещества или комбинации веществ с суммирующимся вредным действием.
102
Вторым расчетным способом является замена фоновой концентрации, определенной по экспериментальным данным, фоновой концентрацией, рассчитанной для совокупности источников города (промышленного района) по параметрам, полученным при общегородской инвентаризации выбросов. При этом фоновая концентрация определяется умножением расчетной концентрации с на коэффициент 0,4 с дальнейшим осреднением по территории и выделением градаций скорости и направления ветра в соответствии с нормативной методикой по определению фоновой концентрации.
За фоновую концентрацию сф для реконструируемого предприятия, которое является единственным источником в городе, выбрасывающим рассматриваемое вредное вещество, принимается вклад в суммарную концентрацию с источников того же предприятия, не подвергающихся реконструкции.
Для предприятий рассчитываются также значения фоновых концентраций cфп' на момент достижения предельно допустимых выбросов (на перспективу)
по формулам:
c
cфп' cмо сф' ПДК при cмо сф' > ПДК; cфп' ПДК - cмо при смо сф' ПДК,
где максимальная концентрация веществ от совокупности источников рассматриваемого предприятия cмо вычисляется по приведенным выше зависимостям при значениях параметров выброса, относящихся к периоду времени, за который определялась фоновая концентрация cфэ .
П р и м е ч а н и е.
1. При отсутствии данных наблюдений концентрации (cфп' ) для i-го предприятия (i =1,2,..., Nи) допускается рассчитывать по формуле
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М i |
|
|
|
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
ПДК |
|||
(cфп ) i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Nn |
M i |
|
||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Hi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
i 1 |
|
Hi |
|
|||
103
