Жылулық схеманың есептеулері және қазандық жабдықталудың таңдалуы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Қоршаған ортаны қорғау

 

Қазіргі таңда өнеркәсіптік объектілер қуатының өсуімен, тұрғын және қоғамдық ғимараттардың концентрациясымен  қоршаған ортаны қорғау мәселелері ерекше мәнге ие болуда.

Көмір шығаратын аймағтардағы атмосфералық ауаның күйі шекті жүктемелердің  айтарлықтай асырылғандығымен сиппатталды. Көмір өнеркәсібінің кәсіпорындарына  жанасатын аумақта атмосфералық ауаның физикалық және химиялық қасиеттерінің  нашарлауы адамдардың денсаулығына, олардың жұмыс істеу қабілеттілігіне  және өмірлерінің ұзақтығына жағымсыз әсер етеді.

ЖЭС-та қатты отынды жағу кезінде атмосфераға қоршаған ортаның  әртүрлі ластаушыларының көп  мөлшері түседі. Зиянды заттар шығарындысының теріс ықпалы ЖЭС-да пайдаланылатын отынның типіне және сапасына байланысты. Өз кезегінде атмосфераның құрамындағы  уытты және әлеуетті уытты құрамдас бөліктердің артуы табиғатты  қорғаудың  кешенді шараларын  қарастыруды және ЖЭС-на жанасқан аудандарда табиғат ортасының сапасын басқарудың экономикалық  аспектілерінен олардың  ішіндегі неғұрлым пайдалысын таңдауды оңтайландырудыетеді.

Осылайша, өндірістік күштердің  тарапынан тірі табиғатқа антропогендік  жүктемені күшейтумен туындататын  табиғат ортасының нашарлауы  адамның өмір сүру ортасын қорғау саласында ғана емес, ал жалпы қоғамдық дамуда басқару стратегиясын түбегейлі  қайта қарауды негіздейді.

Көмір өнеркәсібі жұмыс істейтін аймақтардағы қалыптасқан экологиялық  таза түрін пайдалануға, көмір шығару көлемін азайтуға қарамастан, гидрологиялық  режимнің бұзылуы, жер асты және жер  үстіндегі судың, атмосфералық ауаның және жердің көмірді шығару, өңдеу  және жағу қалдықтарымен ластануы жалғасып жатқандығын көрсетеді.   

Нарықтық қатынастарға өту  жағдайында экономиканың дамуын экономикалық тәсілдермен басқару ерекше рөл  ойнайды. Осындай дамудың күрделі  мәселелерінің бірі өнеркәсіптік қалаларда  атмосфералық ауаны қорғау шараларын  жетілдіру және өткізуге, сонымен  қатар, олардың орындалуының экономикалық тиіміділігіне байланысты.   

Өнеркәсіптік қалаларда  атмосфералық ауаның сапасы, атмосфералық ауаның нашарлауын туындатқан әлеуметтік-экономикалық салдарлары, атмосфераны қорғау шараларын  өткізу өнеркәсіптік қалалардың экономикасына  тікелей әсер етеді. Атмосфералық ауаның негізгі ластануы өнеркәсіптік қалалардың және орталықтардың аумағының үстінде  орын алады. Атмосфера сапасының  өзгеруінің негізгі көздері көлік  пен заманауи индустрия болып  табылады. Экономикалық дамыған мемлекеттерде  атмосфераға ластайтын заттарды лақтыруды дереу қысқатртуға  септігін тигізетін арнайы заңнама  және экономикалық механизмдер жасалған, бұл оның сапалық жағдайын айтарлықтай  жақсартады.

Табиғатты қорғау шараларының  экономикалық тиімділігінің негізгі  көрсеткіштері мыналар болып  табылады: еңбек өнімділігінің өсуі немесе төмендеуі; өндірістің өсуі және ластану деңгейінің төмендеуінен жылдық экономикалық әсер.

Жоспарлы және нақты экономикалық тиімділік есептеледі. Табиғатты  қорғау шараларын таңдау кезінде  тек ғана экономикалық емес, ал осы  мәселенің әлеуметтік жағы ескеріледі.

Қоршаған ортаны ластайтын заттар. Қазандықтың жұмысы кезінде зиянды заттардың негізгі қайнар көзі қазанагрегаттар  болып табылады. Отынның жануы  кезінде атмосферада мынадай  заттар түседі:

-көміртек тотығы;

-азот тотығы;

-күкіртті ангидрид.

 

 

3.1 Қоршаған ортаны  қорғау шаралары

 

Әртүрлі отынды жағу кезінде  негізгі жану өнімдерімен (СО₂, Н₂О, NO₂) қатар атмосфераға қатты күйіндегі ластаушы заттар (күл мен құрым), сонымен бірге уытты газ тәрізді заттар – күкіртті және күкіртті ангидрид (SO₂, SO₃) түседі. Толық жанбайтын өнімдер (CO, CH₄, C₂H₆) зиян болып табылады.

Азот қышқылдары тірі ағзалардың тыныс алу органдарына зиянды әсер етеді және бірқатар күрделі  аурулар туғызады, сонымен қатар  жабдыққа және материалға бұзушылықпен әсер етеді, көру қабілетінің нашарлауына  септігін тигізеді.

Азот қышқылдары азоттың  отынында және ауаның азотында құрайтындардың қышқылдану есебіне қалыптасады  және барлық отындардың жану өнімдерінде  болады. Ауа азотының қышқылдану шарты  оттықтағы жоғарғы температураның ықпалымен ауа оттегі молекуласының  диссоциациясы болып табылады. Реакцияның нәтижесінде оттық камерада негізінде  азоттың тотығы NO (95% артық) қалыптасады. NO қышқылдануының есебіне азоттың  қос тотығының NO₂ қалыптасуы айтарлықтай уақытты талап етеді және ашық ауада төменгі температура кезінде орын алады.

NO суда ерімейді. Жану  өнімдерін NO және басқа азот  қышқылдарынан тазарту техникалық  тұрғыдан қиын және көпшілік  жағдайда экономикалық тиімді  емес. Осының салдарынан, барлық  күш негізінде қазандардың оттықтарындағы  азот қышқылдарының қалыптасуын  төмендетуге бағытталған. 

Азот қышқылдарының қалыптасуын  төмендетудің түбегейді әдісі отынның  екі кезеңді жануын ұйымдастыру, яғни екі сатылы жану құрылғыларын қолдану болып табылады. Сондықтан  алғашқы жылу аймағына жануға қажетті  ауаның 50-70% жіберіледі, ауаның қалған бөлігі екінші аймаққа түседі, яғни толық емес жану өнімдерін соңына дейін жағу жүргізіледі.

Ауаны қыздыру температурасының төмендеуі және оттықтағы ауаның артығын азаюы оттықтағы температуралық деңгейді төмендету және бос оттегінің концентрациясын азайту есебіне азот қышқылдарының қалыптасуын азайтады.

Қос азот тотығы (NO₂) үшін - қазандықтың табиғи газда жұмыс істеуі кезіндегі негізгі ластайтын заттың шекті рұқсат етілетін максималды-біржолғы концентрациясы 0,085 мг/м³ тең, орташа тәуліктік - 0,04 мг/м³.

Заттардың шығарындыларында бір уақытта бір бағыттағы  зиянды әсердің болуы кезінде  олардың мөлшерсіз жинақ концентрациясы 1 аспауы тиіс.

 

                                                     (3.1)

 

мұндағы  С₁, С₂, С₃, С_n- атмосфералық ауадағы зиянды заттардың нақты концентрациясы, мг/м³.

         ПДК₁, ПДК₂, ПДК₃, ПДК_n- атмосфералық ауадағы зиянды заттардың шекті рұқсат етілетін концентрациясы, мг/м³.

Кез келген газдар атмосферада  шашырауына жатады, тіпті олар уытты  болмаса да. Жер деңгейінде шығарындылар концентрациясын азайтудың негізгі тәсілі оларды биік түтін құбырларын арқылы шашырату болып табылады. Түтін құбырларынан газдың ағыны атмосфераның жоғарғы қабаттарына лақтырылады, ауамен араласады, осылайша тыныс алу деңгейіндегі зиянды заттардың концентрациясы нормативтік мәнге дейін төмендейді.

Уытты заттардың шашырауына әсер ететін негізгі фактор жел болып  табылады.

Осылайша, жобамен ескерілген атмосфералық ауаны қорғау бойынша шаралардың кешені мыналардан тұрады:

• негізгі отын ретінде табиғи газды – отынның анағұрлым экологиялық таза түрін қолдану;
• жеткілікті биік түтін құбырларын орнату (есеп төменде келтірілген);
• қазан агрегаттары ауаның мөлшерін және жану үдерісін реттейтін аспаптармен жарақталған, бұл отынның жану үдерісін бақылауға мүмкіндік береді;

Атмосфераны ЖЭС-ның зиянды заттарының шығарындыларынан қорғау бойынша  табиғатты қорғау шараларының тиімділігін  бағалау өндірістік-шаруашылық субъектінің  жұмыс істеу үдерісіне олардың  экономикалық пайдалылығының  негізінде  және ластаушыға экономикалық және әкімшілік-құқықтық ықпал ету нысандарын қолдану арқылы жүргізілетін мемлекеттің ынталандырушы шараларын есепке алумен жүзеге асырылуы қажет.

Табиғатты қорғау шараларының  тиімділігін бағалау НТП деңгейімен және экологияны қорғау жабдығының жетілгендігімен, аумақтың қаланушылық дәрежесін  сипаттайтын аймақтық немесе аумақтық факторлармен анықталатын техникалық факторларды есепке алуға суйенуі  тиіс.

Қорғау, кәсіпорындардың  арасында табиғи ресурстарды ұдайы  өндіру және сақтау бойынша қаржыландыру көздерін нақты алшақтау, осы көздердің  шаруашылықтанудың нарықтық жағдайларындағы  сенімділігін қамтамасыз ету, табиғат  ресурстары үшін төлем жүйесін жетілдіру  және кәсіпорынның табиғатты қорғау қызметін ынталандыруға мүмкіндік  беретін экологиялық салықтарды құру қажет.

Экологиялық қызметтердің нарығын  қалыптастыруға көмектесетін экологиялық  қорларды құру, қоршаған ортаны сауықтыру, табиғатты пайдаланушы кәсіпорындардың  есебіне табиғат ресурстарын  ұдайы өндіру және жақсарту бойынша  шараларды қаржыландыру және несиелендіру қажет.

Кәсіпорын үшін әлеуметтік-экономикалық жүйенің тұрақтылық тиімділігінің  белгісі ретінде экологиялық  құрамдасты есепке алу қажеттілігі  бар. Атмосфераны ЖЭС-ның зиянды заттарының шығарындыларын қорғау бойынша  шешімдер қабылдау үдерісі кәсіпорындардың  параметрлерін жан-жақты талдауға  және кәсіпорынның ресурстарын қайта  үлестірудің экономикалық-математикалық  үлгісіне сүйенуі қажет.

 

 

3.2 Шығарындыларды  реттеу бойынша шараларды әзірлеудің  негізгі қағидалары

 

Шығарындыларды реттеу бойынша  шараларды әзірлеу кезінде әртүрлі  қайнар көздердің қоспалардың жердегі  концентрацияларын құруға үлесін ескеру қажет. Әрбір нақты жағдайда ең жақсы  әсерге жету үшін, қандай көздерде ең бірінші  шығарындыларды қысқарту қажет екенін анықтап алу қажет. Осы мақсатта ауадағы (С_м) қоспалардың ең көп концентрациясын есептеу үшін «Кәсіпорындардың (ОНД-86) шығарындыларында құрайтын зиянды заттардың атмосфералық ауадағы концентрациясын есептеу әдістемесінде» келтірілген формуланы пайдаланады.

Ыстық шығарындылар үшін:

 

                          С_м =                                                         (3.2)

 

Суық шығарындылар үшін:

 

                                     С_м =                                                   (3.3)

 

мұндағы    n - төңірек бедерінің әсерін ескеретін мөлшерсіз коэффициент;    

        А – климаттық жағдайларға тәуелді коэффициент;

        F, m, n – шығарындылардың атмосфераға түсу ерекшеліктерімен байланысты мөлшерсіз коэффициенттер;

        М – атмосфераға шығарылатын зиянды заттардың мөлшері, г/с;

        Н – жер үстінен қайнар көздің биіктігі, м;

        D – қайнар көз сағасының диаметрі, м;

        N – бірдей шығарынды көздерінің мөлшері;

        V – қайнар көздерден атмосфераға түсетін газдардың көлемі, м³/с;

      Т – шығарылатын газдың (Т_г) және қоршаған ауаның (Т_в) температурасының арасындағы айырма, °С.

(3.2) және (3.3) формулалардан С_м құбырдың биіктігі Н өсуімен, әсіресе ыстық шығарындылар жағдайында, айтарлықтай азаятындығын көруге болады. Сәйкесінше, ҚМШ кезеңдерінде басқа түрлі жағдайларда ең бірінші төмен шығарындыларды қысқарту қажет.

Қоспалардың концентрациясы атмосфераға зиянды заттардың белгіленген  мөлшері түсетін құбырлардың (N) санына байланысты. Бұл тәуелділік С_м  N тура пропорционалды болатын суық шығарындылар жағдайына тән. Осыған байланысты ҚМШ болған жағдайда, ең бірінші, атмосфераға үлкен көлемді ұсақ көздерден түсетін шығарындыларды төмендету қажет. С_м мәні шығатын газдардың Т қоршаған ауаға қатысты қызып кетудің көбеюімен азаяды. Шығарындылар суық болған сайын, жердегі концентрацияларды азайту үшін неғұрлым тиімді олардың қысқа уақыттағы қысқаруы болып табылады.

 ҚМШ кезеңінде ауаның ластану деңгейінің көтерілуін қақпайлау үшін ең бірінші, төмен, шоғырланған, суық шығарындыларды қысқарту қажет.

 

 

3.3 ҚМШ кезеңінде  шығарындыларды қысқарту бойынша  шараларды жасау тәртібі

 

       Атмосфераға  шығарындыларды реттеу бойынша  шараларды жасау атмосфераны  ластау көздері болып табылатын  тікелей кәсіпорындарда, ұйымдарда  және мекемелерде, нақты өндірістің  ерекшелігін есепке алумен, өнеркәсіптік  министрліктердің жобалық және  салалық институттарында жүзеге  асырылады. Әзірлеу қолданыстағы, сондай-ақ, жобаланатын кәсіпорындар  үшін жүргізіледі. Шараларды жасау  кезінде атмосферадағы қоспалардың  шашырау ерекшеліктері және осыған  сәйкес әртүрлі көздердің ауаның  жерге жақын қабатында қоспалардың  концентрациясын құруға үлесі ескеріледі. ҚМШ кезінде кәсіпорынның әрбір үш режимі үшін қажетті концентрацияларды ең аз күш жұмсау кезінде төмендетуіне қол жеткізу қажет. Ластайтын заттардың артықшылығы да ескеріледі. Ауадағы қоспалардың концентрациясын қысқарту мөлшері кәсіпорын үшін КСРО-ның Госкомгидрометінің жергілікті бөлімшелері белгілейді және әрі қарай нақтылайды. Бұл ретте келесі ескеріледі: қаладағы ауаның нақты ластану деңгейі, өндірістің технологиялық, шаң-газтұтқыш жабдықтың мүмкіндіктері, метеорологиялық режимінің ерекшеліктері және т.б.

ҚМШ кезеңінде шығарындыларды қысқарту бойынша шаралар кез келген кәсіпорында қолданылатын ортақ және нақты өндіріске жататын өзгеше болуы мүмкін .

Кәсіпорынның бірінші  режимде жұмыс істеуі кезінде  шығарындыларды қысқарту бойынша шаралар.

Кәсіпорынның бірінші  режим бойынша жұмыс істеуі кезінде  шаралар атмосфераның жерге жақын  қабатындағы ластаушы заттардың  концентрациясын шамамен 15 - 20 %-ға қысқартуды қамтамасыз етуі тиіс. Бұл шаралар  ұйымдастырушылық-техникалық сипатқа  ие, оларды тез жүзеге асыруға болады, олар елеулі залалды қажет етпейді  және кәсіпорынның өнімділігін төмендетуге  әкелмейді.