Исследование влияния выбросов ГКП «КТЭЦ» на атмосферный воздух

СОДЕРЖАНИЕ

 

	ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………..	3 стр
1	АНАЛИЗ  СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ  РАБОТЕ ТЕПЛОВОЙ СТАНЦИИ……………………………………………………. .	5 стр
1.1	Общие сведения, краткая характеристика технологических  объектов…….	5 стр
1.2	Влияние процессов горения на выбросы тепловой станции……………….	9 стр
1.3	Процессы превращения  загрязнений в приземном слое атмосферы……..	15 стр
1.4	Подъем дымового факела над устьем дымовой трубы……………………..	16 стр
2	ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ‘ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ…………………………………………………………………..	23 стр
2.1	Организация системы наблюдений………………………………………………….	23 стр
2.2	Посты контроля загрязнения вредными веществами атмосферного воздуха………	23 стр
3	ОТБОР И ПОДГОТОВКА ПРОБ К АНАЛИЗАМ…………………………..	24 стр
4	РЕЗУЛЬТАТЫ  ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ…………….	26 стр
4.1	Мониторинг  атмосферного воздуха…………………………………………………	26 стр
	ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….	30 стр
	Список использованных источников	31 стр

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Выбрасываемые в атмосферу из дымовых труб электростанций токсичные вещества оказывают вредное воздействие на весь комплекс живой природы, названный академиком В.И. Вернадским биосферой. Биосфера включает в себя прилегающий к поверхности земли слой атмосферы, верхний слой почвы и верхние слои водных поверхностей.

Локальное влияние вредных веществ  ТЭС на окружающий ее район, который при высоких трубах оценивается кругом диаметром 20-50 км, заключается в распределении реагентов содержащиеся в дымовых газах. Они воздействуют на растения, животный мир и людей, проживающих к этой территории.

В атмосферу попадают выбросы  не только тепловых электростанций, но и других промышленных предприятий, а также моторизированного транспорта и прочих  источников загрязнения, вызванных деятельностью человека. Все эти выбросы можно назвать антропогенными в отличие от естественных, природных выбросов тех или иных веществ.

Воздействие выбросов может рассматриваться в двух аспектах – для того или иного  участка поверхности Земли в  тот или иной отрезок времени (локальное воздействие) или общее воздействие на биосферу с учетом нарастающих темпов развития промышленности (глобальное воздействие).

В работе рассмотрены сначала  вопросы, относящиеся к локальному влиянию вредностей тепловых электростанций на окружающий район, который при  высоких дымовых трубах оценивается в округе диаметром 20-50 км. Токсичные вещества  в дымовых газах воздействуют на растения, животный мир и людей, а также на строительные конструкции, здания и сооружения.

Целью данной работы является проведение наблюдений за загрязнением объектов окружающей среды и оценка воздействия хозяйственной деятельности ГКП «КТЭЦ» на экологическое состояние природы.

Основными задачами  исследований являются:

Контроль:

• загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами (СО, NO₂, 
  NO, SO₂) на маршрутных постах наблюдения;
• оценка экологической обстановки окружающей среды на границе и территории предприятия.

Наблюдения  за состоянием компонентов окружающей среды были проведены в период работы котельных агрегатов.

Мониторинговыми наблюдениями за загрязнением атмосферного воздуха вредными веществами выявлена концентрация оксида углерода, оксида и диоксида азота, диоксида серы, на маршрутных постах, намеченных вдоль границы санитарно-защитной зоны предприятия, а также на постах, выбранных в соответствии с сезонной розой ветров и возможного влияния на селитебные зоны города Кызылорды.

Результаты экспериментальных  исследований экологического состояния  и контроля загрязнения вредными веществами атмосферного воздуха дают возможность в сравнительном сезонном аспекте получить сведения по экологическому состоянию окружающей среды на предприятии и прилегающей территории.

 

1 Анализ состояния окружающей среды при работе тепловой станции

1.1 Общие сведения, краткая  характеристика технологических  объектов

Воздействие тепловой электростанции (ТЭС) на окружающую среду происходит в следующих направлениях:

• Выброс вредных веществ (СО, SO₂ ,NO , NO₂ , сажа) через дымовые трубы в атмосферу.
• Тепловыделение в окружающую среду в результате сжигания большого количества топлива.

Локальное влияние вредных веществ  ТЭС на окружающий ее район, который при высоких трубах оценивается кругом диаметром 20-50 км, заключается в распределении реагентов содержащиеся в дымовых газах. Они воздействуют на растения, животный мир и людей, проживающих на этой территории.

Наиболее чувствительными к  содержанию SO₂ являются растения. Токсическое воздействие SO₂ связано с повреждением листьев или хвои вследствие разрушения содержащегося в них хлорофилла.

Выбрасываемый в атмосферу диоксид  азота NO₂ без цвета и запаха, является ядовитым веществом. Он раздражающим образом воздействует на органы дыхания человека, разрушает также оборудование и материалы. Особенно опасны оксиды азота в городах, где они реагируют с углеводородами выхлопных газов автомашин и других источников и могут образовывать фотохимический туман с дымом и копотью («смог»).

При сочетании некоторых примесей вредных примесей в воздухе их концентрация оказывает суммарное воздействие. В частности, это относится к суммарному воздействию сернистого ангидрида и оксида азота.

Загазованность от ТЭЦ характерна непостоянством действия на данном участке и ее предельное значение достигается при совпадении ряда неблагоприятных факторов: максимум нагрузки агрегатов, максимум наружной температуры воздуха, опасная скорость ветра и наихудшая стратификация атмосферы.

Рабочая масса топлива органического  происхождения состоит из углерода С^р, водорода Н^р, кислорода О^р, азота N^p, серы S^p, влаги W^p и золы А^р. В результате процесса полного сгорания в воздушной среде в дымовых газах образуются углекислый газ СО₂, водяные пары Н₂О, азота N₂, сера в виде окислов SO₂ (сернистый газ) и SO₃ (сернистый ангидрид) и летучая зола. Из перечисленных составляющих продуктов полного сгорания к числу вредных относятся оксиды серы SO₂ и SO₃ и зола.

Если процесс горения протекает  не полностью то основным продуктом  неполного сгорания в топках парогенераторов  ТЭС является оксид углерода СО - угарный газ. Кроме того, в дымовых газах при неполном сгорании могут содержаться различные углеводороды СН₄, С₂Н₄ и др. Продукты неполного сгорания являются весьма вредными составляющими и резко ухудшают состояние атмосферы в районе ТЭС. Однако, в настоящее время, для тепловых электростанций и современных котельных значительной теплопроизводительности вопросы полного сгорания топлива следует считать достаточно решенными и только для небольших котельных и домового отопления борьба с продуктами неполного сгорания остается по-прежнему актуальной.

Научные исследования проведены на примере тепловой станции государственного коммунального предприятия «Кызылорда электротеплоцентр» (ГКП «КТЭЦ»),  расположенной на северо-западной окраине города Кызылорды.

Основной деятельностью ГКП  «КТЭЦ» - является выработка тепловой и электрической энергии для нужд города Кызылорды.

Дымовые газы от котлов отводятся  помимо электрофильтров к существующим дымососам (электрофильтры в настоящее время демонтированы).

Дымососы, дутьевые вентиляторы котлоагрегатов ст. №6, 9 и станционное вспомогательное оборудование котельного отделения сохраняются существующие.

Для отсоса дымовых газов от котлоагрегатов ст. №6 и 9 установлены два дымососа типа ДН-24*2-0,62 с запасом производительности 10% - 170*10³ м³/ч и два дутьевых вентилятора типа ВДН-20.

Для усиления снижения концентрации оксидов азота и снижения локальных тепловых нагрузок в воздушный тракт перед мазутными горелками предусмотрена рециркуляция дымовых газов и применена схема двухступенчатого горения. При этом подача третичного воздуха организована через четыре сопла размером 280*320, расположенных на боковых стенках топки по осям горелок.

Третичный воздух подается в количестве 15% от необходимого для выгорания топлива при нормальной нагрузке. Вступая в реакцию с продуктами горения, он доокисляет невыгоревшее СО и N₂. При этом также происходит процесс окисления N₂ до NO₂.

В структурное подразделение КТЭЦ входят 2 теплосиловых цеха -котельный и турбинный, 4 вспомогательных цеха - электроцех, топливно-транспортный цех, химический цех и ремонтно-механический цех.

1. Котельный цех предназначен для выработки и выдачи тепловой энергии путем превращения химической энергии топлива в тепловую энергию, выделяющуюся при сжигании топлива.

В состав котельного цеха входят: мазутохозяйтсво (старое и новое}, насосная, ПСУ, баки, подогреватели мазута, очистные сооружения замазученных стоков.

2. Турбинный цех предназначен для превращения полученной из котельного цеха тепловой энергии в виде пара в механическую (паровых турбинных) с целью выработки электроэнергии в электрических генераторах, а также подогрева и выдачи горячей воды для теплофикационных целей (отопление города). В турбинном цехе в настоящее время установлены следующие турбины: ПТ-25-90 мощностью 25 Мвт, Т-42/50-90 мощностью 42 Мвт.

Вспомогательные цеха:

• Топливно-транспортный цех - предназначен для обеспечения выгрузки топлива и транспортом (автотранспорт, железнодорожный транспорт).
• Химический цех - предназначен обеспечить котельные агрегаты, паропреобразовательные установки водой определенного качества с помощью  обработки  реагентами, а  также  проведения   контроля  за качеством воды.

В связи с переводом котлоагрегатов ст. №6 и 9 на сжигание мазута как основного топлива резко увеличилась необходимость в доставке и потреблении мазута. В связи с этим было построено новое мазутохранилище. В состав мазутного хозяйства КТЭЦ входят следующие технологические сооружения.

1.Приемно-сливное  устройство (ПСУ - новое), представляет  собой двухпутную железнодорожную эстакаду, рассчитанную на одновременный прием 16-ти железнодорожных цистерн с двумя сливными лотками длиной 92 метра и приемной емкостью из железобетона объемом 600 м³.

Для улучшения  текучести и перекачки мазута производится разогрев мазута по всему технологическому тракту.

Разогрев  мазута в цистернах производится циркуляционным способом путем подачи горячего мазута через специальные патрубки цистерн. Предусмотрена также возможность разогрева мазута паром по традиционному способу.

Приемная  емкость оборудована 2-мя погружными насосами типа 12 НА-22*6 производительностью по 150 м³/час каждый, обеспечивающими перекачку слитого из 16-ти цистерн мазута за 4 часа.

2. Склад  мазута с 3-мя наземными металлическими  резервуарами 4-емкостью по 5000 м³, оснащенным циркуляционным контуром нагрева запаса мазута. Температура в расходной емкости поддерживается в 70-90°С.

З. Мазутонасосная производительностью до 60 т/ч при  давлении до 40 кгс/см² и температуре 135 С подает мазут с емкостей 3*5000 в котельный цех на форсунки котлоагрегатов.

Технологически  процесс подачи мазута начиная с  железнодорожных цистерн и до котельного цеха происходит по следующей технологической цепочке.

Вагоны  с цистернами мазута подаются в приемно-сливное  устройство. В цистернах мазут разогревается до 50°С и сливается в приемную емкость V = 600 м³. С приемной емкости разогретый мазут с помощью погружных насосов производительностью по 150 м³/час подается в резервуары для хранения мазута 3 * 5000. В одном из резервуаров (рабочий) постоянно поддерживается температура 70-90°С для улучшения текучести и перекачки мазута насосами. С расходного резервуара мазут с помощью насосов (помещение насосной) через подогреватели мазута расположенных снаружи помещения насосной подогревается до температуры 135°С и под давлением до 40 кгс.см² подается в котельный цех на горелки котлоагрегатов.

Разогрев  мазута в резервуаре также производится по отдельному специально выделенному контуру. В место забора мазута непосредственно у всасывающего предусмотрен трубопровод «горячего» мазута, обеспечивающий быстрый разогрев мазута. Предусмотрен также и ввод трубопровода пара, используемого в предпусковые и пусковые операции, а также для зачистки резервуаров в период проведения ремонтных и профилактических работ.