Вредные выбросы ТЭС

Современный этап научно-технической ре­волюции характеризуется широким вовлече­нием в сферу человеческой деятельности всех основных ресурсов оболочки Земли. В табл. 7.1 приведены данные о загрязняющих вы­бросах веществ в мировом масштабе в атмос­феру в целом и в том числе в результате че­ловеческой деятельности (антропогенных).

 

Таблица 7.1. Вредные выбросы

Вещество Загрязняющие выбросы
суммарные, Гт/год в том числе антропогенные
всего в том числе от энерге­тики
% Гт/год Гт/год
Твердые частицы Оксиды серы Оксиды азота Оксид углерода Диоксид углерода 3—5,5 0,25—0,35 1,2—1,5 0,3—0,38 70—150 15—50 2 5—55 3—6 60—90 15—30 1—2,6 0,1—0,15 0,04— 0,08 0,2—0,35 15—25 0,1—0,5 0,01—0,1 0,015— 0,025 0,02—0,04 1—5

 

Из таблицы следует, что из общих антропогенных выбросов на долю энергетики приходится около 20 – 30%.

Тепловые электростанции оказывают существенное влияние на состояние воздушного бассейна в районе их расположения. Выбросы АЭС в атмосферу при нормальной эксплуатации невелики, однако существенное значение приобретают вопросы удаления, транспортировки и захоронения радиоактивных отходов, а также радиоактивные выбросы аварийных ситуациях. На рис. 7.1 показаны основные источники выбросов вредных веществ ТЭС, оказывающих влияние на состояние атмосферы в районе ее расположения. Потребляя огромное количество топлива и воздуха, котельная установка ПК выбивает в атмосферу через дымовую трубу продукты сгорания, содержащие оксиды угле­рода СОx, сернистый ангидрид SO2, оксиды азота NOx.

 

 

Рис. 7.1. Схема взаимодействия ТЭС с атмосферой

 

Основное количество углерода выбрасыва­ется в форме СO2 и не относится к числу токсичных компонентов, но в глобальном мас­штабе может оказывать некоторое влияние на состояние атмосферы и даже климат пла­неты. Оксид углерода СО является токсичным компонентом, однако при рационально пост­роенном процессе горения в топке парового котла он содержится в незначительном коли­честве.

Главными компонентами, определяющими загрязнение атмосферы в районе расположе­ния ТЭС, являются сернистый ангидрид SO2 и оксиды азота NO и NO2. В топочной каме­ре образуется в основном моно оксид азота. Однако при движении в атмосфере происхо­дит частичное до окисление, вследствие чего расчет обычно ведут на наиболее токсичный диоксид азота.

Следующим важным компонентом, загряз­няющим атмосферу в районе расположения ТЭС, работающих на твердых топливах, яв­ляется летучая зола, не уловленная в золо­уловителе (ЗУ). Уловленная зола направляется на золоотвал, на сооружение которого отво­дится значительная часть полезной террито­рии, причем в процессе хранения золы неко­торая ее часть уносится в атмосферу (пыление золоотвалов). Поступление пыли в атмос­феру может наблюдаться также со складов твердого топлива.

В атмосферу поступает вся теплота, вне­сенная топливом либо на самой ТЭС, либо у потребителей энергии. Главная часть (око­ло 50%) теплоты топлива удаляется через охлаждающие устройства циркуляционной воды (БГ — башенная градирня). В случае прямоточного водоснабжения теплота с цир­куляционной водой сбрасывается в гидросфе­ру (реки, озера); 5—7% теплоты удаляется с дымовыми газами из дымовой трубы. Ос­тальное количество теплоты выделяется у по­требителей электроэнергии и теплоты.

В районе расположения крупной ТЭС в воздушный бассейн попадают шумы в ос­новном от источников, расположенных на от­крытом воздухе. Сюда относятся периодиче­ские сбросы пара через предохранительные клапаны (ПРК), постоянный шум от повышаю­щих трансформаторов (Тр), градирен. Особен­но вреден шум от осевых дымососов (Д), кото­рый может распространяться на большой район, и из устья дымовой трубы (ДТ).

На окружающую среду могут оказывать некоторое влияние электромагнитные поля высоковольтных линий электропередачи меж­ду ТЭС и потребителями электроэнергии.

Минздравом СССР установлены предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, которые являются практически безвредными для людей, живот­ных, растительности (табл. 7.2). Максималь­ная разовая норма относится к 20-минутному времени отбора пробы, среднесуточная — к 24 ч. Поскольку максимум концентрации вредных веществ перемещается по террито­рии в зависимости от направления ветра, стратификации (состояния) атмосферы, а зна­чение максимума зависит от режима работы оборудования, погодных и других факторов, усредненные по времени значения оказыва­ются во много раз меньше максимальных ра­зовых.

 

Таблица 7.2. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе

Вещество Предельно допустимая концентрация, мг/м3
Максимальная разовая Среднесуточная
Пыль нетоксичная 0,50 0,15
Сернистый ангидрид 0,50 0,05
Диоксид азота 0,085 0,085
Оксид углерода 3,0 1,0
Ванадия пентаоксид 2*10-3
Бенз(а)пирен 1*10-5

 

Дымовые трубы ТЭС

Весьма ответ­ственным устройством в системе охраны био­сферы от вредных выбросов ТЭС являются газоотводящие устройства - дымовые трубы. Природоохранные мероприятия в отношении уменьшения концентрации токсичных веществ включают две обязательные стадии - очистка в возможных пределах дымовых газов в газо­очистных устройствах ТЭС и последующее рассеивание остаточных вредностей за счет турбулентной диффузии в больших объемах атмосферного воздуха.

Минимально допустимая высота трубы h, при которой обеспечивается необходимое рас­сеивание вредных веществ для получения ре­гламентированных ПДК при нескольких тру­бах одинаковой высоты и наличии фоновой загазованности Сф от других источников такой же вредности, рассчитывается по формуле:

 

Здесь А - коэффициент, зависящий от темпе­ратурной стратификации атмосферы для не­благоприятных метеорологических условий, определяющий условия вертикального и гори­зонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе.

М - количество вредного вещества на ТЭС, выбрасываемого в атмосферу, г/с. С учетом суммирования вы­бросов серы и азота:

F - безраз­мерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе.

n и m — безразмерные коэффициенты, учиты­вающие условия выхода газовоздушной смеси из устья выброса.

z — число одина­ковых дымовых труб.

- разность между тем­пературой выбрасываемых газов Т и средней температурой воздуха Tв, в качестве которой принимается средняя дневная температура самого жаркого месяца в 14 ч по летнему времени.

V — объем дымовых газов ТЭС, м3/с.

 

Скорость в устье дымовой трубы ω0 выби­рается на основании технико-экономических расчетов, и обычно она лежит в зависимости от высоты трубы в следующих пределах:

 

Высота трубы, м: 120 150 180 240 330

Скорость газов на выходе, м/с: 15 - 25 20 - 30 25 - 35 30 - 40 35 - 45

 

Диаметр устья трубы находится по выражению:

 

 

В России дымовые трубы стандартизованы. Высота дымовых труб h выбирается с шагом 30 м из ряда 120, 150, 180, 210, 240, 270. 300, 330, 360, 390, 420, 450 м. Внутренние диаметры устья дымовых труб имеют следующие значения: 6,0; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8; 12,0; 13,8 м.

Рис. 7.2. Дымовая труба ТЭС:

1— калорифер; 2 — вентилятор: 3 — вентиляционный канал; 4 — железобетонный ствол; 5 — футе­ровка; 6 — вентиляционные окна; 7— помещение КИП; 8—фун­дамент






Дата добавления: 2016-10-26; просмотров: 7188; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.03 сек.