Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу г. Черемхово от ИТЭЦ-12
СОДЕРЖАНИЕ: Характеристика производственных процессов предприятия. Характеристика источников выделения загрязняющих веществ. Расчет валовых выбросов загрязняющих веществ по ТЭЦ-12 за 2005 год. Максимально-разовые и валовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию
Иркутский государственный технический университет
Горный факультет
КАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ И БЖД
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Источники загрязнения среды обитания» на тему:
«Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу г. Черемхово от ИТЭЦ-12»
Иркутск 2009
Введение
Энергетика – одна из ведущих отраслей народного хозяйства нашей страны, охватывающая энергетические ресурсы, выработку, преобразование, передачу и использование различных видов энергии.
Народному хозяйству требуются в основном два вида энергии – электрическая и тепловая, которые и призвана производить современная энергетика. Все основные достижения современной техники неразрывно связаны с применением электрической энергии, самым широким образом электричество используется в быту.
На современном этапе развития народного хозяйства электрификация обеспечивает до 50% роста производительности труда.
Для организации рационального электроснабжения страны большое значение имеет теплофикация, являющаяся наиболее совершенным методом централизованного теплоснабжения и одним из основных путей повышения тепловой экономичности электроэнергетического производства. Под термином «теплофикация» понимается централизованное теплоснабжение на базе комбинированной, т.е. совместной, выработки тепловой и электрической энергии. В комбинированной выработке заключается основное отличие теплофикации от так называемого раздельного метода теплоэнергоснабжения, когда электрическая энергия вырабатывается на электростанциях, а тепловая – в котельных.
Благодаря существенным экономическим, социальным и экологическим преимуществам теплофикация стала одним из основных направлений развития энергетики.
Практически невозможно представить жизнь, деятельность современного человека без электроэнергии, широко используемой в промышленности для технологических нужд и привода машин, для телефонной и радиосвязи; для питания двигателей электропоездов и трамваев, для водоснабжения и орошения земель, для получения холода и тепла – всего и не перечислить.
Все более широкое применение электроэнергии во всех сферах деятельности человека объясняется замечательными ее свойствами: способностью превращения в другие виды энергии – механическую, тепловую, световую, звуковую; возможностью деления ее на сколь угодно малые части и концентрации в колоссальных количествах; возможностью передачи практически на любые расстояния, что позволило разобщать территориально электрические станции, вырабатывающие электроэнергию, и ее потребителей.
Электричество – такой вид энергии, который не хранится. Можно хранить уголь, нефть, газ, но электроэнергии нужно производить столько, сколько ее используется в данное время потребителем, производство электроэнергии и ее потребление – это единый, неразрывный, синхронный процесс.
Производство электроэнергии в нашей стране постоянно растет.
Взаимодействие теплоэнергетики с окружающей средой включает в себя процесс производства тепловой энергии, транспортировки, рассматривает основные условия производства энергии и побочные влияния отрасли на окружающую среду, организм человека.
Теплоэнергетика влияет на компоненты природной среды: на атмосферу (потребление кислорода, воздуха (О2), выбросы газов, паров, твёрдых частиц), на гидросферу (потребление воды, переброска стоков, создание новых водохранилищ, сбросы загрязненных и нагретых вод, жидких отходов), на литосферу (потребление ископаемых топлив, изменение водного баланса, изменение ландшафта, выбросы на поверхности и в недра твёрдых, жидких и газообразных токсичных веществ). В настоящее время это воздействие преобретает глобальный характер, затрагивая все структурные компоненты окружающей среды.
Целью данной курсовой работы является выявление загрязняющих веществ расчет инвентаризации их выбросов в атмосферу г. Черемхово от ИТЭЦ-12.
1. ОПИСАНИЕ ОТРАСЛИ
Все стороны деятельности человечества, в том числе природоохранная деятельность, неразрывно связаны с производством и потреблением энергии, прежде всего электрической. Однако резкий рост темпов развития энергетики, без которого пока что не мыслим научно-технический прогресс, ставит две важнейшие проблемы, от решения которых во многом зависит будущее человечества.
Во-первых, это проблема обеспеченности энергетическими ресурсами, во-вторых, проблема влияния энергетики на состояние окружающей среды.
Энергетика является одной из самых загрязняющих отраслей народного хозяйства. При неразумном подходе происходит нарушение нормального функционирования всех компонентов биосферы (воздуха, воды, почвы, животного и растительного мира), а в исключительных случаях, подобных Чернобылю, под угрозой оказывается и сама жизнь. Поэтому главным должен стать подход с экологических позиций, учитывающих интересы не только настоящего, но и будущего.
Наиболее распространенной в настоящее время является теплоэнергетика, обеспечивающая нашу страну 3 / 4 всей вырабатываемой энергии. Теплоэнергетика основывается на сжигании различных видов органического топлива – нефти, газа, угля, торфа, сланца.
ТЭЦ являются одним из основных загрязнителей атмосферы твёрдыми частицами золы, окислами серы азота, другими веществами, оказывая вредное воздействие на здоровье людей, а также углекислым газом, способствующим возникновению «парникового эффекта». Процесс накопления углекислого газа в атмосфере будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете.
Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха также являются ТЭС и ТЭЦ, которые потребляют уголь высокой зольности. Аэрозольные частицы отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже - оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест. Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды соли кислот. Особо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха являются одной из главных причин образования ранее неизвестного в природе фотохимического тумана.
Фотохимический туман (смог) – представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения называемые в совокупности фотооксидантами.
Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии.
Смоги – нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.
Последствиями накопления глобальных загрязнителей ТЭЦ в атмосфере являются:
* парниковый эффект;
* разрушение озонового слоя;
* кислотные осадки.
Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв. км. Это препятствует водообмену между поверхностным и донным слоем. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его увеличивается, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органические вещества.
1.1 Характеристика производственных процессов предприятия
ТЭЦ производит выработку тепловой и электрической энергии путём преобразования тепловой энергии сжигаемого топлива в тепловую энергию пара. Сжигаемым топливом является каменный уголь Черемховского месторождения.
Характеристика угля: (прил.7, 8)
- низшая теплота сгорания 5310 ккал/кг,
- высшая теплота сгорания 7670 ккал/кг,
- влажность – 10,6 %,
- зольность –20-21,5 %,
- сера-1,33%,
- выход летучих веществ - 47,8%
Для выработки тепло- и электроэнергии на станции установлены:
- паровые котлы (предназначены для выработки пара путём преобразования тепловой энергии сжигаемого топлива в тепловую энергию пара);
- паровые турбины (служит для преобразования тепловой энергии пара в механическую энергию вращения ротора генератора);
- электрогенераторы (механическая энергия преобразуется в электрическую);
- трансформаторы (служат для преобразования напряжения тока);
- вспомогательное тепломеханическое и электрическое оборудование.
Всё основное и вспомогательное оборудование связано между собой системой трубопроводов.
1.2 Паспорт ИТЭЦ-12
1. Место расположения филиала (географическое положение, территория, ……и т.п.).
Промплощадка ТЭЦ-12 расположена в юго-восточной части г. Черемхово. Жилая застройка города находится на удалении 70-80м с северной и 40-50м с восточной стороны промплощадки ТЭЦ. С юга и юго-запада территории ТЭЦ-12 ограничена р.Черемшанкой, с запада и северо-запада железной дорогой ст. Черемхово-Свирск.
2. Установленная мощность электрической и тепловой энергии, возможная выработка электрической и тепловой энергии, при неограниченном потреблении.
| Филиал | Nуст , МВт | Qном , Гкал/ч | Эmax , кВт*ч/год | Qmax , Гкал/год |
| ТЭЦ-12 | 7,5 | 260,6 | 26,244 млн | 1403тыс |
3. Состав основного оборудования (типы котлоагрегатов, турбин, генераторов, трансформаторов), годы ввода.
Основное оборудование
| Котлы | |||||||||
| Тип котла, ст.№ | Год ввода | Давление, МПа | Паропроизводи-тельность, т/ч | Уголь, марка | |||||
Паровой к/а ТП-30 ст.№5 |
1952 | 2,2 | 30 | Черемх. марки»Д» | |||||
Паровой к/а ТП-30 ст.№6 |
1953 | 2,2 | 30 | Черемх. марки»Д» | |||||
Паровой к/а ТП-30 ст.№7 |
1954 | 2,2 | 30 | Черемх. марки»Д», | |||||
Паровой к/а ТП-30 ст.№8 |
1954 | 2,2 | 30 | Черемх. марки»Д». | |||||
Паровой к/а БКЗ-75-39ФБ ст.№ 9 |
1976 | 3,9 | 75 | Черемх. марки»Д | |||||
Паровой к/а БКЗ-75-39 ФБ ст.№10 |
1978 | 3,9 | 75 | Черемх. марки»Д | |||||
Паровой к/а БКЗ-75-39ФБ ст.№11 |
1985 | 3,9 | 75 | Черемх. марки»Д | |||||
водогрейный КЭВ-8000/6-IIIц ст. №1 |
1997 | 1,0 | - | - | |||||
водогрейный КЭВ-8000/6-IIIц ст. №2 |
1997 | 1,0 | - | - | |||||
водогрейный КЭВ-8000/6-IIIц ст. № 3 |
1997 | 1,0 | - | - | |||||
водогрейный КЭВ-8000/6-IIIц Ст. № 4 |
1997 | 1,0 | - | - | |||||
| Турбины | |||||||||
| Тип турбины, ст.№ | Год ввода | Электрическая мощность, МВт | Тепловая мощность, Гкал | Давление отборов, МПа | |||||
| ПР-6-35/5-1,2М ст.№1 | 1994 | 6,0 | 34,0 | 5 1,2 |
|||||
| ОК-35 ст №3 | 1942 | 1,5 | 6,0 | - | |||||
1.3 Общая характеристика подразделений предприятия
Отделение топливоподачи
Отделение топливоподачи обеспечивает разгрузку топлива из вагонов-думпкар, механизированное складирование угля, его бесперебойную подготовку и подачу в котельное отделение.
Уголь на ТЭЦ доставляется по железной дороге с Центральной обогатительной фабрики.
Подъездные пути, протяженностью 1,9 км, находятся на балансе ТЭЦ. Текущий ремонт путей проводится 1 раз в год. Период между капитальными ремонтами ж/д путей с заменой рельс – 16 лет.
В ведении отделения топливоподачи находятся:
- открытый склад угля;
- разгрузочные устройства топлива;
- ленточные транспортеры;
- оборудование для дробления топлива:
Поступление угля c Центральной обогатительной фабрики на угольный склад ТЭЦ-12 круглогодичное.
Склад угля представляет собой открытый штабель вместимостью 75 тыс.т.
Подача угля со склада в бункера осуществляется бульдозерами, далее системой ленточных конвейеров и питателей подаётся на дробление в дробилку типа ДН-4.
Измельченный уголь транспортируется на мельницы котлов, расположенные в котлотурбинном цехе.
Линия топливоподачи включает в себя следующее оборудование:
· Скреперная лебедка СЭ-5
· Питатели ленточные
· Дробилка типа ДН-4
· Конвейеры ленточные
В составе отделения топливоподачи работают бульдозеры: Т-130, Т-171, Б-170 и два тепловоза ТГМ – 4, ТГМ – 6.
Котельное отделение, турбинное отделение.
Котлотурбинный цех вырабатывает тепловую и электрическую энергию. Для этого в котельном отделении КТЦ 1-ой очереди установлены энергетические паровые котлоагрегаты барабанного типа ТП-30 – 4 шт. (ст. № 5,6,7,8). В котлотурбинном цехе 2-й очереди - паровые котлы барабанного типа БКЗ -75 –39 ФБ - 3шт. (ст. № 9,10,11).
Дроблёный уголь из отделения топливоподачи подаётся в мельницу, откуда пылевидная фракция угля через питатели пыли и горелки подаётся к топочной камере котлоагрегатата. Воздух для горения угольной пыли подаётся дутьевыми вентиляторами.
Очистка дымовых газов от твердых частиц осуществляется в золоулавливающей установке. На каждом котлоагрегате типа БКЗ – 75 – 39 ФБ установлены по два параллельно включенных золоуловителя, представляющих собой сочетание трубы Вентури с каплеуловителем (скруббером). Выход в атмосферу очищенных дымовых газов осуществляется дымососами через дымовую трубу №2.
На котлоагрегатах ТП-30 (ст.№5,6,7,8) происходит сухая очистка при помощи циклонов БЦ2 х 49. Выход очищенных дымовых газов в атмосферу осуществляется дымососами через дымовую трубу №1.
Производительность установки №1 при сухом методе очистки составляет 40-70 тыс. нм3/час. Производительность установки №2 при мокром методе очистки составляет-90 тыс. нм3/час.
Степень очистки дымовых газов от золы в сухих золоуловителях составляет 70 - 75%, в мокрых золоуловителях – 95 - 96%.
Удаление шлака из-под котлов производится шнековыми транспортерами. Шлак смывается водой в каналы системы гидрозолоудаления (ГЗУ).
Транспортирование золошлаковой пульпы производится на золоотвал багерными насосами по 3-м трубопроводам диаметром 219х3 мм. Один трубопровод резервный. Золошлаковая пульпа сбрасывается в золоотвал, где происходит отстаивание воды. Осветленная вода используется на нужды ГЗУ. Для этого на территории золоотвала сооружена насосная станция осветленной воды. В настоящее время проводится реконструкция насосной станции, и осветленная вода не отводится.
В турбинном отделении установлены: турбоагрегат с противодавлением и производственным регулируемым отбором пара типа ПР-6 – 1 шт. и электрокотлы № 1,2,3,4.
Перегретый пар от котлоагрегата по паропроводам подводится к паровой турбине, вращающей ротор электрического генератора. Электроэнергия от генераторов отводится через трансформаторы потребителям, в т.ч. на собственные нужды ТЭЦ.
Часть проработавшего в турбине пара используется для отпуска тепловой энергии с горячей водой бытовым потребителям и на отопление.
Отделение химводоочистки.
В отделении химводоочистки осуществляется химическая обработка сырой воды, идущей на восполнение потерь питательной воды котлов, методом обессоливания, амминирования, фосфатирования котловой воды, поддержание нормального воднохимического режима станции. Химическая лаборатория проводит текущий химконтроль воды, топлива, стоков.
Защитные устройства котельного агрегата
Для увеличения эксплуатационной надежности котельный агрегат снабжается рядом защитных устройств.
1. Защита при перепитке и упуске воды из барабана:
а) при повышении уровня воды в барабане до первого установленного предела +120 мм открывается арматура на линии аварийного сброса воды из барабана котла.
В случае дальнейшего повышения уровня и достижении второго предела +200 мм производится останов котла путем отключения дутьевых вентиляторов с последующей блокировкой механизмов и арматуры котла;
б) при понижении уровня воды в барабане котла до -200 мм производится останов котла путем отключения дутьевых вентиляторов с последующей блокировкой механизмов и арматуры котла.
2. Защита от заброса воды в пароперегреватель.
Импульсом, характеризующим заброс воды в пароперегреватель является понижение температуры перегретого пара до 510°С при появлении этого импульса производится останов котла путем отключения дутьевых вентиляторов с последующей блокировкой механизмов и арматуры котла.
3. Импульсом , характеризующим сброс нагрузки 2 предел является повышение давления пара до 151 ати в паросборной камере при котором производится отключение к/а путем отключения ДВ с последующей блокировкой механизма.
4. Защита от погасания факела в топке.
При потемнении факела в топке до 60-70 люкс (35мА), которое воспринимается фото-сопротивлением происходит включение мазутных форсунок. Если происходит дальнейшее потемнение факела, до 2 люкс (5-10мА), который несмотря на включение мазутных форсунок не восстанавливается в течение 3 сек. производится останов котла путем отключения дутьевых вентиляторов с последующей блокировкой механизмов и арматуры котла.
Работа теплоэнергетического оборудования без включенной защиты категорически запрещается.
Ключи и кнопки аварийного отключения оборудования должны быть закрыты крышками и опломбированы. Накладки защиты закрыты видимой крышкой и опломбированы.
Рядом с ключами защит должны быть таблицы в которых указывается положение котла и перечень защит, включаемых при каждом положении ключа.
Опробование защит производится при каждой растопке котла и в сроки установленные годовым планом-графиком утвержденным главным инженером электростанции.
При срабатывании защиты действующей на останов котла происходит следующее:
а) отключаются дутьевые вентиляторы с последующей блокировкой, действующей на останов МВ, ШБМ, ШПСУ, пылепитателей.
б) закрываются задвижки П 3-1 (П 4-1), В 3-10 (В 4-10), отсечные клапана на мазутном кольце, даётся запрет на включение м/форсунок.
Электротехнический цех
Электротехнический цех занимается обслуживанием электрооборудования, установленного во всех структурных подразделениях ТЭЦ.
На обслуживании электроцеха находятся:
· синхронные генераторы с токопроводами;
· силовые трансформаторы;
· распределительные устройства всех напряжений;
· электродвигатели;
· аккумуляторные установки с устройствами заряда и подзаряда;
· кабели и кабельные сооружения;
· главный щит управления;
· средства электрических измерений.
КИПиА
Участок занимается оперативным обслуживанием средств тепловой автоматики:
· средствами измерения температуры, давления, уровня, состава среды;
· средствами дистанционного управления запорными и регулирующими органами, исполнительными механизмами и электроприводами задвижек;
· автоматизированными системами управления и регулирования;
· устройствами тепловой защиты и связи, коммутационной аппаратурой.
Район тепловых сетей
Главной функцией района тепловых сетей (в т.ч. подкачной насосной станции) является передача пара и горячей воды потребителям.
В здании района тепловых сетей находится мастерская тепловых сетей, где выполняются токарные и фрезерные работы.
Административное управление предприятием
В здании АУП, расположенной на территории промплощадки предприятия размещаются:
- Управление ТЭЦ-12, которое осуществляет руководство, планирование, контроль производственной деятельности предприятия;
Столовая
Столовая находится в отдельно стоящем здании, вне территории ТЭЦ, обслуживает работников ТЭЦ-12.
Здравпункт
Здравпункт расположен в отдельно стоящем здании на территории ТЭЦ. При обслуживании работников ТЭЦ в медпункте образуются отходы:
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВЫДЕЛЕНИЯ И ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
1. В2005году на ТЭЦ-12 сжигался Черемховский каменный уголь(марки Д); Азейский и Мугунский уголь, со средней зольностью Ар=20,2 % и Qнр =3100-5000 ккал/кг , Qср нр =4292 ккал/кг. Содержание серы на рабочую массу среднее за год- Sр=0,99%
За 2005год расход угля составил 133022 тнт.
2. Источники выбросов вредных веществ
а) котлоагрегаты ТП-30 ст № 5,6,7,8 Д=30 т/час, Рп=22ата, Тп=375 оС,
ЗУУ - батарейные циклоны, кпд ЗУУ=71 %.
б) котлоагрегаты БКЗ-75-39 ФБ ст № 9,10,11 Д=75 т/час, Рп=40 ата, Тп=440оС.
ЗУУ - МВ, кпд ЗУУ = 94,2 %.
За 2005 год валовые выбросы вредных веществ в атмосферу составили
| Загрязняющее вещество | Количество загр.в-в от источников выбросов | ||||||
| от котлоагрега-тов | от вспомогательного произ-ва | Всего | В т.ч. | ||||
| Всего | в т.ч.от организ. | от неорган. | ВСВ | ПДВ | |||
| 1 | Пыль неорганизованная (зола) | 1899,023 (в т.ч. 1,921розжиг) |
0,083 (горн) |
0,083 |
1899,106 | 662,719 | 1236,387 |
| 2 | Сажа (коксовый остаток) | 85,865 | 0,044 | 0,04396 | 85,909 | 85,909 | |
| 3 | Ангидрид сернистый | 2309,054 | 0,032 | 0,03211 | 2309,086 | 2309,086 | |
| 4 | Азота оксиды NO+NO2 | 0,3696 | 0,0266 | 0,3428 | 556,352 | ||
| NO | 77,717 (в т.ч. 0,005розжиг) | 0,051 | 0,017 | 0,034 | 77,768 | 0 | 77,717 |
| NO2 | 478,266 (в т.ч. 0,035 розжиг) | 0,318 | 0,0096 | 0,3088 | 478,584 | 0 | 478,584 |
| 5 | Углерода оксид | 33,363 (в т.ч. 0,574 розжиг) | 0,600 | 0,21 | 0,471 | 33,963 | 33,962 |
| 6 | Формальдегид | 0,255 | 0,255 | 0,255 | |||
| 7 | Бенз(а)пирен | 0,000134 | 0,000134 | 0,000134 | |||
| 8 | Пыль угольная | 0,00406 | 0,00406 | 0,00406 | 0,00406 | ||
| 9 | Пыль древесная | 0,026 | 0,026 | 0,026 | 0,026 | ||
| 10 | Углеводороды ,всего | 0,101 | 0,101 | 0,101 | 0,101 | ||
| Углеводороды по бензину | 0,0227 | 0,0227 | 0,0227 | 0,0227 | |||
| Углеводороды по керосину | 0,0787 | 0,0787 | 0,0787 | 0,0787 | |||
| 12 | Серная кислота (аэрозоль) | 0,00022 | 0,0002 | 0,00002 | 0,00022 | 0,00022 | |
| 13 | Пыль металлическая | 0,00018 | 0,00018 | 0,000045 | 0,000045 | ||
| 14 | Марганец и его соединения | 0,002 | 0,00242 | 0,00242 | 0,00242 | ||
| 15 | Хрома оксиды | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | ||
| 16 | Зола от сварки (Кремния соединения) | 0,0005 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0005 | ||
| 17 | Фториды | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | ||
| 18 | Водород фтористый | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | ||
3. Сравнение количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу в 2005году с отчетным периодом прошлого года.
В 2005 году количество отпущенной тепловой энергии составило 493,124 тыс. Гкал (в т.ч.от паровых котлов-457,019 тыс. Гкал и от электробойлерной-36,105 тыс. Гкал) .
Количество сожженного топлива составило 133022 тнт, т.е увеличилось на 9 % (121552тнт в 2004 году). Средняя зольность топлива на рабочую массу уменьшилась 20,8%-в2004г. и 20,2%- в 2005г. Сернистость топлива средняя за год уменьшилась:1,25-в 2004и 0,99-в2005г. Калорийность топлива снизилась: 4650 ккал/-2004г и 4292 ккал/кг- в 2005г.
Количество твердых выбросов (золы и сажи) увеличилось на 74 т (т.е. на 4 %) оксидов азота увеличилось на 96 т (т.е на 21%)., сернистого ангидрида уменьшилось на 376 т (т.е. на 14%) ; оксида углерода уменьшилось на 5 т (т.е на 13,7 %).
Количество образовавшейся золы и сажи увеличилось в виду того, что увеличился расход сожженного топлива.
Увеличение оксидов азота произошло из-за увеличения количества сожженного топлива и небольшого увеличения их массовой концентрации в дымовых газах.
Уменьшение выбросов сернистого ангидрида произошло ввиду меньшего содержания серы сжигаемого угля.
Уменьшение выбросов оксида углерода произошло ввиду улучшения регулировки режимами работы котлов, т.е.уменьшением концентрации оксида углерода в дымовых газах .
К выбросам специфических загрязняющих веществ относятся: бенз(а)пирен; аэрозоль серной кислоты; формальдегид; пыль неорганизованная (зола); угольная пыль; древесная пыль; пыль металлическая; углеводороды; марганец и его соединения, окислы хрома, фториды, соединения кремния; фтористый водород; сажа от котлоагрегатов и автотранспорта.
На ТЭЦ-12 всего 17 источников выбросов загрязняющих веществ , из них 6 –организованных: дымовая труба №1, дымовая труба №2, аккумуляторная ЭТЦ, гараж №1, кузнечный цех, сварочный пост тепловых сетей.
3. ИВЕНТАРИЗАЦИЯ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ Г.ЧЕРЕМХОВО ОТ ИТЭЦ-12
3.1 Расчет валовых выбросов загрязняющих веществ по ТЭЦ-12 за 2005 г.
Расчет выбросов вредных веществ от котлоагрегатов ТЭЦ
Расчет выбросов вредных веществ выполнен по « Методике определения валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от котлов тепловых электростанций»
РД 34.02.305-98, Москва.
Валовые выбросы твердых частиц в атмосферу определяются по формуле:
Мтв=В*Ар*аун.*(1-кпдЗУУ)/(100-Гун.) ( ф.36)
| Тип котла и станционный номер | Расход натурального топлива –В, т.н.т. год | Зольность топлива на рабочую массу-средняя за год- Ар, % | Содержание горючих в уносе Гунн, % | Доля золы топлива в уносе ун. | КПД ЗУУ средне-экспл. | Кол-во твердых (зола сажа) от котлов, т/год |
| ТП-30 | 9098 | 20,9 | 5,0 | 95 | 71 | 552,116 |
| БКЗ-75 | 123924 | 20,13 | 4,9 | 95 | 94,23 | 1430,851 |
| От котлоагрегатов ТЭЦ (при сжигании угля) | 133022 | 20,2 | 92,6 | 1982,967 | ||
| Древесная зола (при растопке котлов) | 1,921 | |||||
| Всего от котлов | 1984,888 | |||||
в т.ч. летучая зола ,всего * угольная * древесная |
1899,023 1897,102 1,921 |
|||||
| Сажа (коксовый остаток) | 85,865 |
Суммарное количество оксидов азота, оксидов углерода, формальдегида в дымовых газах от котлоагрегатов рассчитывается по данным инструментальных замеров по формуле:
М = С * Vсг * Bр*10-6 (ф.1)
С – средняя концентрация загрязняющего вещества в сухих дымовых газах при стандартном коэффициенте избытка воздуха=1,4 , г/нм3
В – расчетный расход топлива , Вр= В*(1-q4/100,) тнт
Vсг – объем сухих дымовых газов,при полном сгорании 1тнт топлива при о =1,4 , нм3/тнт
Инструментальные замеры, по которым рассчитываются валовые выбросы, проводятся согласно РД 52.04.186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы». Москва 1991 г.
| Тип котлоагрегатов | Расход топлива- Вр, тнт/год | Объем сухих дымовых газов, Vсг, нм3/тнт | Оксиды азота | Оксид углерода | Формальдегид | ||||
| Ср/взвеш. концентр-С, мг/нм3 | Суммарное кол-во загрязняющего вещества за год, т | Ср/взвеш. концентр, мг/нм3 | Суммарное кол-во загр.вещ-ва за год, т | Ср/взвеш. концентр, мг/нм3 | Суммарное кол-во загр.вещ-ва за год, т | ||||
| ТП-30 | 8961 | 6,219 | 660 | 36,78 | 95 | 5,284 | 0,2 | 0,011 | |
| БКЗ-75 | 119162,4 | 6,028 | 781 | 561,019 | 38,2 | 27,505 | 0,3 | 0,244 | |
| От котлоагрегатов (при сжигании угля) | 128123,4 | 597,798 | 32,789 | 0,255 | |||||
| в т.ч. | |||||||||
| NO | NO2 | ||||||||
| 77,712 | 478,231 | ||||||||
| при растопке котлов | 0,005 | 0,035 | 0,574 | - | |||||
| Всего от котлов | 77,717 | 478,266 | 33,363 | 0,255 | |||||
Количество уловленной в ЗУУ золы определяется исходя из КПД ЗУУ:
к.а. ТП-30 –71%
к.а. БКЗ-75-94,23 %
Поступает на очистные сооружения:
Мз= Мвыб/ (1- n зуу)
ТП-30: М з = 552,116/ (1- 0,71) =1903,848 т
ТЭЦ: Мз = 1903,848+24798,111+1,921=26703,88 т
Улавливается: 26703,88-(552,116+1430,851+1,921) =24718,992 т
3.2 Максимально-разовые и валовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от источников загрязнения
G ( co ) = C ( co ) Vc г Вр kn
G (бп) = В Vc г Сбп 10
ДЛЯ К.А. СТ.№5
G ( co )= 68*6,064*3862,2*0,000278 = 1,572 г/с
G (бп)=1,944*6,04*0,328*0,000001=0,0000039г/с
ДЛЯ К.А. СТ.№6
G ( co )= 157*6,064*1472,9*0,000278 = 3,629 г/с
G (бп) =1,944*6,04*0,312*0,000001=0,0000037г/с
ДЛЯ К.А. СТ.№7
G ( co )=64*6,064*0*0,000278= 1,471 г/с
G (бп=1,944*6,04*0,506*0,000001= 0,0000059 г/с
ДЛЯ К.А. СТ.№8
G ( co ) = 120*6,064*5287,3*0,000278 = 2,780 г/с
G (бп) =1,944*6,04*0,404*0,000001 = 0,0000047 г/с
ВАЛОВЫЕ ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
М( co ) = С(с o ) Vсг Bг kn
M (бп ) = B Vc г C бп 10
ДЛЯ К.А. СТ.№5
M ( co )=68*6,064*3943*0,000001 = 1,593 т/г
M (бп) = 3943*6,04*0,328*10 = 0,000008 т/г
ДЛЯ К.А. СТ.№6
M ( co )= 157*6,064*1504*0,000001 = 0,982 т/г
M (бп) = 1504*6,04*0,312*10 = 0,000003 т/г
ДЛЯ К.А. СТ.№7
M ( co ) = 64*6,064*0*0,000001 = 0 т/г
M (бп) = 0*6,04*0,506*10 =0 т/г
ДЛЯ К.А. СТ.№8
M ( co ) = 120*6,064*5387*0,000001 = 3,046 т/г
M (бп) =5387*6,04*0,404*10 = 0,000013 т/г
РАСЧЕТ НОРМАТИВНОЙ ПЛАТЫ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ ВЫБРОСАМИ
Оксид углерода:
ПДВ (co) = 33,962 т/г
33,962 т/г - Х руб.
1 т/г - 26 руб.
Х руб. = 33,962*26 =883,012 руб.
Бенз(а)пирен:
ПДВ (б-н) = 0,000134 т/г
0,000134 т/г = Х руб.
1т/г = 20498 руб.
Х руб. =0,000134*20498 = 2,747 руб.
Заключение
Атмосфера - воздушная среда. Является наиболее уязвимой составляющей окружающей среды. Без нее невозможна жизнедеятельность человека, существование и развитие животного и растительного мира, так как в ней содержится основная часть кислорода воздуха, имеющегося на планете. Атмосфере человеческой деятельностью причиняется огромный и невосполнимый ущерб. Вследствие тесной и неразрывной взаимосвязи всех природных составляющих окружающей среды, загрязнение атмосферы неизбежно отражается на других средах: гидросфере, литосфере, биосфере. Выбросы вредных веществ в атмосферу постоянно растут с ростом урбанизации, строительством новых заводов и фабрик.
Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха происходит вследствие выбросов в атмосферу вредных веществ.
Одним из основных и самых крупномасштабных источников загрязнения атмосферы являются ТЭЦ. Основные компоненты, выбрасываемые в атмосферу при сжигании различных видов топлива - нетоксичные углекислый газ (СО2) и водяной пар (Н2О). Кроме этого в воздушную среду выбрасываются такие вредные вещества, как оксиды серы, азота, углерода, в частности угарный газ (CО), соединения тяжёлых металлов, таких как свинец (Pb), сажа, углеводороды, несгоревшие частицы твёрдого топлива, канцерогенный бензапирен (С20Н12).
При сжигании твёрдого топлива в котлоагрегатах ТЭЦ образуется большое количество золы, диоксида серы (SO2), оксидов азота.
Современные ТЭЦ мощностью 2,4 млн. кВт. расходуют до 20 тысяч тонн угля в сутки и выбрасывают в атмосферу: 680 тонн SO2 и SO3, 200 тонн оксидов азота, 120-240 тонн золы, пыли, сажи, (данные числовые значения приведены для процентного содержания серы в исходном топливе 1,7% и при эффективности системы пылеулавливания 94-98 %.
При сжигании каменного угля остаётся очень большое количество зольных отходов, которые вывозятся за город на золоотвалы. Золоотвалы, в большинстве своём, очень плохо оборудованы и зола разносится на значительные расстояния. Кроме того, что зола загрязняет атмосферу, оседая на землю, она скапливается, покрывая поверхность почвы плотным слоем. Это способствует образованию техногенных пустынь.
Особенно опасны сернистый ангидрид, диоксид серы и оксиды азота, выделяемые в атмосферу ТЭЦ, поскольку они переносятся на большие расстояния и осаждаются, в частности, с осадками на поверхность земли, загрязняя гидросферу и литосферу. Одним из особенно ярких проявлений этой картины являются кислотные дожди.
Кроме того, загрязнение атмосферы ТЭЦ привело к новому явлению- поражению некоторых видов мягких пород деревьев, а также к быстрому и одновременному падению скорости роста некоторых видов хвойных деревьев.
ТЭЦ является причиной возникающего в городе смога: недопустимого загрязнения обитаемой человеком наружной воздушной среды, вследствие выделения в неё указанными источниками вредных веществ при неблагоприятных погодных условиях.
Хотя в настоящее время значительная доля электроэнергии производится за счет относительно чистых видов топлива (газ, нефть), однако закономерной является тенденция уменьшения их доли. Не исключена вероятность существенного увеличения в мировом энергобалансе использования угля. По имеющимся расчетам, запасы углей таковы, что они могут обеспечивать мировые потребности в энергии в течение 200-300 лет. Возможная добыча углей, с учетом разведанных и прогнозных запасов, оценивается более чем в 7 триллионов тонн. При этом более 1/3 мировых запасов углей находится на территории России. Поэтому закономерно ожидать увеличения доли углей или продуктов их переработки (например, газа) в получении энергии, а, следовательно, и в загрязнении среды. Имеющиеся способы улавливания серы при сжигании топлива далеко не всегда используются из-за сложности и дороговизны. Поэтому значительное количество ее поступает и, по-видимому, будет поступать в ближайшей перспективе в окружающую среду. Серьезные экологические проблемы связаны с твердыми отходами ТЭЦ - золой и шлаками.
Выбросы ТЭЦ являются существенным источником такого сильного канцерогенного вещества, как бенз(а)пирен. С его действием связано увеличение онкологических заболеваний.
Нормативная плата за загрязнение атмосферы выбросами оксида углерода составляет 883,012руб., выбросами бенз(а)пирена – 2,747руб.
Серьезную проблему вблизи ТЭЦ представляет складирование золы и ишаков. Для этого требуются значительные территории, которые долгое время не используются, а также являются очагами накопления тяжелых металлов и повышенной радиоактивности.
Имеются данные, что если бы вся сегодняшняя энергетика базировалась на угле, то выбросы СО, составляли бы 20 млрд. тонн в год (сейчас они близки к 6 млрд. т/год). Это тот предел, за которым прогнозируются такие изменения климата, которые обусловят катастрофические последствия для биосферы.
Загрязнение окружающей среды выбросами от ИТЭЦ-12 является главной экологической проблемой г. Черемхово. Практический опыт решения данной проблемы свидетельствует о ее значительной сложности, трудоемкости, многогранности и необходимости постоянного внимания к вопросам экобезопасности со стороны ИТР, эксплуатационного и ремонтного персонала.
Приложение
Характеристика топлива
| Наименование | Qнр | Ар,% | Wр,% | Ср,% | Нр,% | Nр,% | Sр,% | Vр,% | КЛО | Oр,% | t1,0C | t2,0C | t3,0C |
| Черемховский уголь | 4660 | 21,5 | 14 | 50 | 3,7 | 1,0 | 1,0 | 45 | 1,3 | 8,8 | 1130 | 1240 | 1275 |
| Азейский бурый уголь | 3915 | 28 | 30 | 49 | 3,3 | 0,9 | 0,4 | 47,6 | 1,8 | 11,6 | 1080 | 1275 | 1290 |
| Тулунский | 3750 | 30 | 30 | 46 | 3.3 | 0.9 | 0,8 | 47,6 | 1.12 | 11.6 | 1100 | 1300 | 1310 |
| Мугунсктй | 3800 | 28 | 30 | 46 | 3.7 | 0.9 | 1,3 | 49 | 1 | 11.1 | 1420 | 1460 | 1470 |