Экология энергетики Атомные станции Атомная энергетика Влияние загрязнений атмосферного воздуха на состояние здоровья человека Влияние вредных выбросов электростанций на природу и человека

Обобщение перспектив развития природоохранных технологий

Проведенный таким образом анализ современных и перспективных систем очистки от выбросов вредных веществ показал, что в условиях, когда одним из основных источников производства электроэнергии и тепла продолжают оставаться теплоэлектроцентрали, и в условиях прогнозируемого роста потребления твердых горючих ископаемых при высоком фоновом загрязнении окружающей среды, сложившемся в крупных промышленных регионах (в частности, в районе КАТЭКа) наряду с использованием традиционных технологий по обеспечению экологической чистоты ТЭС, необходимо создание новых технологий. При этом химические методы очистки дымовых газов не могут считаться безусловно перспективными из-за большого количества недостатков.

Из систем, обеспечивающих совершенствование топочных процессов с целью снижения вредных выбросов, перспективны малозатратные технологии к которым в первую очередь можно отнести тармоподготовку топлива и плазменный розжиг и подсветку основного пылеугольного факела ввиду их технологичности, простоты, дешевизны и возможности использования даже на действующих энергетических установках.

В то же время, необходимо отметить, что современные энергетические объекты являются крупными комплексами, которые имеют разностороннее влияние на многие сферы жизни и деятельности общества. При этом такие объекты тесно взаимоувязаны с потребителями производимой продукции, с поставщиками сырья и между собой, и образуют энергетические системы с большим количеством экологических, социальных и технологических связей. Последние во многом определяют структуру и технологический профиль самого энергетического объекта как с точки зрения целесообразности его размещения в той или иной энергосистеме, так и с точки зрения оптимизации его внутрицикловых параметров. Это означает, что при проектировании и разработке новых и перспективных технологий по производству энергопродукции следует учитывать технологические, экологические, экономические и социальные факторы, которые выражают разную сущность, а потому могут иметь разную, не всегда согласующуюся между собой размерность.

Поэтому следует помнить, что кроме технических аспектов проблемы существует и ряд методических проблем к которым можно отнести следующие:

 Разработку методик технико-экономических расчетов и оптимизации экологически перспективных энергоблоков как с новыми технологиями, так и с технологиями денитрации и десульфаризации дымовых газов. При этом следует исходить из комплексного учета обеспечения графиков нагрузки, заданной надежности энергоснабжения, возможных режимов работы в энергосистеме и современных требований к инфраструктуре (экологической, социальной, производственной).

 Обобщение результатов исследований экспериментальных и опытно-промышленных установок с перспективными технологиями и установок с химической очисткой дымовых газов по выходу, составу, свойствам и характеристикам получаемых продуктов.

 Комплексная оптимизация экологически перспективных ТЭС с целью получения рекомендаций по выбору параметров процессов и характеристик оборудования.

 Определение технико-экономической эффективности оптимального профиля и рационального направления развития ТЭЦ в новых и перспективных экономических условиях.

В то же время, разрабатываемые на период до 10…12 лет мероприятия должны соответствовать современным технически осуществимым и экономичестки целесообразным методам снижения токсичных выбросов, условиям энергоснабжения района и не должны приводить к снижению надежности оборудования.

При выборе способов уменьшения загрязнения атмосферы выбросами действующих ТЭС и котельных должен быть рассмотрен широкий круг мероприятий различного характера, в том числе:

изменение качества топлива – ограничение содержания серы, применение при особо неблагоприятных условиях малосернистого мазута или природного безсернистого газа;

переход на технологии не требующие использования мазута;

изменение режима работы и состава основного оборудования – перевод ТЭЦ в режим котельных, демонтаж устаревших котлов, работа городских ТЭЦ по тепловому графику, замена малоэффективных золоуловителей более совершенными установками, автоматизация процесса горения и т.п.;

реконструкция оборудования, например организация рециркуляции дымовых газов, двухступенчатого сжигания, впрыска воды в горелки для уменьшения оксидов азота;

обоснование изменения параметров дымовых труб с целью улучшения рассеивания дымовых газов;

строительство установок по очистке дымовых газов от окислов серы и азота;

внедрение автоматизированных систем контроля за выбросами и за состоянием атмосферного воздуха в районе максимального воздействия дымового факела ТЭС;

оснащение котлов системой подавления оксидов азота с использованием контактных теплообменников в “хвосте” котла;

использование химически активных веществ (например, мочевины) для разложения оксидов азота на азот и кислород;

разработка и использование катализаторов для очистки дымовых газов от оксидов азота;

разработка новых способов сжигания топлива с утилизацией углекислоты, снижением окилов серы и азота;

внедрение физико-химических технологий очистки дымовых газов, в том числе с помощью пучка электронов (радиолиз);

др.

В наибольшей степени загрязняет атмосферу транспорт, пре­имущественно автомобильный — основной источник углекислого газа, углеводородов и окислов азота. В целом на его долю прихо­дится более половины всех выбросов в атмосферу. Крупный источник загрязнения — электростанции, выбрасывающие окислы серы, окислы азота и пыли; далее — промышленность, выпускаю­щая углекислый газ, окислы серы, углеводороды и твердые части­цы. Прочие источники загрязняют атмосферу преимущественно углекислым газом, твердыми частицами. Загрязнение атмосферы продуктами производственной деятельности оказывает обратное разностороннее вредное влияние на производство и быт людей..

Влияние климата на здоровье человека, да и всех живых организ­мов, проявляется прежде всего в их тепловом состоянии, обусловленном теплообменом с окружающей средой. На процессы тер­морегуляции живых организмов существен­ное влияние оказывают темпера­тура и влажность воздуха, ветер. На­пример, внезапные изменения ветро­вого режима, атмосферного давления и температуры  - рассматриваются как причины ухуд­шения состояния здоровья у большинства людей,  т. н. - метеозависимость.

Рассматривая различные функ­ции атмосферы Земли, можно сделать однозначный вывод, что жизнь на Земле без этой воздуш­ной оболочки была бы невозмож­на. В то же время становится уже свершившимся фактом глобаль­ный процесс атмосферного загряз­нения. Целый ряд естественных процессов и явлений сопровожда­ется загрязнением — вулканизм, выветривание, отмирание расти­тельности и др. Однако антропогенное загрязнение атмосферы преобладает над естест­венным, и это соотношение непре­рывно возрастает.

Изменения в атмосфере ученые связывают главным образом с из­менением концентрации второсте­пенных газов, таких, как диоксид углерода, оксиды азота, диоксиды серы, озон, фреоны и др. О глобаль­ных последствиях, связанных с этими газами, нам еще предстоит узнать.

Автотранспорт дает 37% всех загрязнений атмосферы, промыш­ленность — 32%, на прочие источ­ники приходится 31%.В США ежегодно выбрасываются в атмос­феру десятки миллионов тонн отходящих газов и пыли. Хотя за последние годы вы­пуск загрязнителей в атмосферу США стал снижаться в результа­те применения очистных установок, загрязнение воздуха остается очень большим. Несмотря на принимаемые меры, загрязнение воздуха в ряде городов часто превосходит уровень, вредный для здоровья.

Улавливание твердых веществ из дымовых газов ТЭС Характеристики летучей золы.

Расчет степени улавливания обычно ведется для каждой фракции частиц отдельно.

Дисперсный состав летучей золы во многом зависит от дисперсионного состава сжигаемой угольной пыли, поступающей после размольного устройства в топку.

При выборе и эксплуатации золоуловителей следует учитывать абразивность золы и ее смачиваемость.

Если поток газов движется турбулентно, а частицы достаточно мелки (менее 30 мкм) и активно участвуют в турбулентных пульсациях потока, то с известным допущением можно принять, что концентрация частиц у поверхности мало отличается от средней концентрации в рассматриваемом сечении золоуловителя.

Во всех случаях степень улавливания возрастает с ростом параметра золоулавливания П. Как следует из выражения, определяющего П, параметр золоулавливания возрастает с увеличением скорости дрейфа, поверхности осаждения и уменьшается с увеличением расхода очищаемого газа.

Типы и характеристики золоуловителей В зависимости от мощности ТЭС, зольности топлива, физико-химических свойств золы, санитарно-гигиеническнх условий в районе расположения электростанций выбирается тип золоуловителей. На выбор типа золоуловителей может повлиять и использование золы.

Инерционные золоуловители (расчет инерционных золоуловителей).

В настоящее время циклоны устанавливаются на котлах паропроизводительностью до 500 т/ч.

По табл.4 подбирают батарейный циклон с ближайшим к nОПТ количеством циклонных элементов n.

Прочие инерционные золоуловители Не так широко, как циклоны или батарейные циклоны применяются на ТЭС другие типы инерционных золоуловителей.

Вихревые пылеуловители Вихревые пылеуловители (ВПУ) - это аппараты центробежного действия для очистки газов от пыли.

Ротационные пылеуловители Ротационные пылеуловители - это аппараты для очистки газов от пыли, центробежного действия, которые одновременно с перемещением газов очищают его от фракций пыли крупнее 5 мкм.

Коагуляторы Вентури могут устанавливаться как вертикально, так и горизонтально с небольшим уклоном.

В отечественной практике применение получили два типа мокрых золоуловителей с коагулятором Вентури: МВ-УО ОРГРЭС и МС-ВТИ.


Развитие концепции искусственного интеллекта