Содержание

Введение. 3

I. Технико-экономическое обоснование проекта инвентаризации выбросов на ТЭЦ-1 г. Новосибирска. 7

II. Теоретическая часть. 13

2.1. Понятие выделений и выбросов в атмосферу. 13

2.2. Меры по охране окружающей среды на предприятиях энергетического комплекса  15

III. Расчетная часть. 24

3.1. Характеристика предприятия ТЭЦ-1 как источника загрязнения атмосферы.. 24

3.2. Характеристика источников выделения и источников выбросов в атмосферу, связанных с предприятием ТЭЦ-1. 27

3.3. Расчеты выбросов загрязняющих веществ  в атмосферу предприятием ТЭЦ-1. 29

3.4. Бланк инвентаризации выбросов предприятием ТЭЦ-1 загрязняющих веществ в атмосферу. 34

3.4. Бланк инвентаризации выбросов предприятием ТЭЦ-1 загрязняющих веществ в атмосферу. 35

3.5. Расчет категории опасности предприятия ТЭЦ-1. 39

IV. Безопасность и экологичность предприятия ТЭЦ-1. 40

4.1. Охрана окружающей среды на предприятии ТЭЦ-1. 40

4.2. Охрана труда и техника безопасности на предприятии ТЭЦ-1. 44

4.3. Аналитический контроль выбросов в атмосферу на предприятии ТЭЦ-1. 49

4.4. Проект очистных сооружений на предприятии ТЭЦ-1. 52

V. Экономический раздел. 63

5.1. Стоимость проекта инвентаризации примесей и внедрения очистных сооружений на предприятии ТЭЦ-1. 63

5.2. Экономический эффект от осуществления инвентаризации выбросов и внедрения проекта очистных сооружений. 64

Заключение. 67

Список литературы.. 68


Введение


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.

Не лучше дело обстоит и с загрязнением водных бассейнов. 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.

В связи с этим вопросы экологии функционирования предприятия ТЭЦ-1 г. Новосибирска, рассматриваемые в настоящей дипломной работе, представляются весьма актуальными.

Целью настоящей дипломной работы является разработка проекта инвентаризации и очистки выбросов в атмосферу на Новосибирском предприятии ТЭЦ-1.

Для достижения этой цели в работе решаются следующие задачи:

1. сформулировать технико-экономическое обоснование проекта инвентаризации выбросов на предприятии ТЭЦ-1;

2. привести теоретический аппарат исследования – дать понятия выделений и выбросов в атмосферу, – а также описать меры по охране окружающей среды на предприятиях энергетического комплекса;

3. в расчетной части работы заполнить бланк инвентаризации выбросов в атмосферу предприятием ТЭЦ-1 г. Новосибирска с описанием источников выбросов и расчетом категории опасности предприятия;

4. обосновать безопасность и экологичность предприятия ТЭЦ-1, описав мероприятия по аналитическому контролю выбросов в атмосферу, охране окружающей среды и безопасности труда на предприятии;

5. разработать проект воздухоочистных сооружений на предприятии;

6. в экономическом разделе работы рассчитать экономический эффект от внедрения проекта по инвентаризации и очистке выбросов в атмосферу на предприятии ТЭЦ-1.


I. Технико-экономическое обоснование проекта инвентаризации выбросов на ТЭЦ-1 г. Новосибирска


В 2003 году в целом сохранялась наметившаяся в 90-х годах положительная тенденция уменьшения выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от ТЭЦ за счет благоприятного с экологической точки зрения топливного баланса, доля природного газа в котором увеличилась до 62,9% с соответствующим вытеснением твёрдого и жидкого топлива и вследствие уменьшения объема производства электроэнергии на угольных ТЭЦ.

Однако, в России еще остается большое количество угольных  ТЭЦ; значит, до сих пор является актуальным вопрос об инвентаризации примесей и природоохранных мероприятиях на угольных ТЭЦ.

Не составляет исключение и ТЭЦ №1 г. Новосибирска.

Важным фактором, влияющим на уменьшение выбросов в атмосферу, является проведения на ТЭЦ-1 реконструктивных и технологических мероприятий, направленных на подавление оксидов азота и повышение эффективности золоулавливающих установок.

Одним из важнейших стимулов проведения мероприятий о инвентаризации выбросов в атмосферу на предприятии ТЭЦ-1 является лицензирование на использование атмосферного воздуха. Как экологический ресурс воздух используется при складировании газообразных отходов или выбросов вредных веществ и их примесей.

Для получения соответствующих лицензий необходимы: инвентаризация выбросов вредных веществ производственным объектом; определение на основе действующего ПДК предельно допустимых норм выбросов вредных веществ для объекта; установление суточного, годового лимита выбросов вредных веществ в атмосферу для конкретного объекта; выдача разрешения на выброс, в котором указывается лимит выбросов вредных веществ, норма выбросов вредных веществ, срок действия.

Лимиты и нормативы выбросов для объекта устанавливаются органами Минприроды. Их невыполнение или нарушение влечёт за собой административную или уголовную ответственность.

Для осуществления вышеперечисленных мероприятий на ТЭЦ-1 г. Новосибирска предлагается проект по инвентаризации выбросов в атмосферу, заключающийся во внедрении на предприятии специализированного программного комплекса.

Ниже опишем его возможности и условия применения.

Программный комплекс (ПК) предназначен для решения широкого класса задач в области охраны атмосферного воздуха, связанных с расчетами загрязнения атмосферы.

Входящая в состав комплекса программа расчета максимальных приземных концентраций согласована ГГО им. А.И.Воейкова на соответствие методике ОНД-86 до 31 декабря 2003 года (письмо ГГО N 05-19/24-134 от 17.05.1999, письмо Госкомэкологии России N 02-15/24-83 от 28.03.2000, письма Министерства Природных Ресурсов РФ N 33-06-8/317 от 01.02.2001 и N 33-01-2/354 от 04.04.2002, письмо ГГО N 323/25 от 17.03.2003) и может использоваться при разработке томов ПДВ предприятий и сводных томов ПДВ по городам

Комплекс позволяет:

·                     провести расчеты выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферный воздух в соответствии с действующими методиками расчета;

·                     провести инвентаризацию выбросов на предприятиях согласно "Инструкции по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу", Л., Госкомгидромет, 1991;

·                     провести расчеты концентраций в атмосферном воздухе загрязняющих веществ (как приземных, так и концентраций на различных высотах), в соответствии с методикой ОНД-86;

·                     провести расчеты концентраций в соответствии с Дополнением 1 к ОНД-86 ("Отраслевая методика расчета приземной концентрации загрязняющих веществ, содержащихся в выбросах газокомпрессорных станций магистральных газопроводов", М., 2001);

·                     подготовить высококачественную карту-схему местности, используя современный графический редактор;

·                     создать и выпустить полный комплект документации тома ПДВ, включая ситуационные карты-схемы местности с нанесенными на них изолиниями и полями концентраций, источниками загрязнения, территорией предприятия, границами санитарно-защитных и жилых зон. Документы выпускаются в соответствии с "Рекомендациями по оформлению и содержанию проекта нормативов ПДВ для предприятий", Л., Госкомгидромет, 1989 и "Методическим пособием по расчету, нормированию и контролю выбросов ЗВ в атмосферный воздух" СПб., 2002;

·                     сформировать табличные материалы для подраздела "Охрана воздушного бассейна района расположения объекта от загрязнения" раздела "Охрана окружающей среды" проектной документации в соответствии с требованиями Госстроя России ("Пособие к СНиП 11-01-95 по разработке раздела проектной документации "Охрана окружающей среды", ГП "ЦЕНТРИНВЕСТпроект", М., 2000);

·                     провести автоматическое построение нормативной и расчетной СЗЗ;

·                     решить обратную задачу, для нахождения таких значений выбросов существующих источников, которые позволят достичь нормативный уровень загрязнения;

·                     рассчитать плату за выбросы в атмосферу и выпустить проект разрешения на выброс;

·                     провести сводные расчеты по городу с расчетом фоновых концентрации, комплексного показателя загрязнения атмосферы и получением сводных таблиц вкладов предприятий в загрязнение атмосферы города.

Программный комплекс ЭРА имеет следующие достоинства:

·                     предлагаемая к внедрению программная система – единый взаимоувязанный комплекс, органично соединяющий в себе программы расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ, проведения инвентаризации, расчета концентраций, выпуска томов ПДВ, графический редактор и установления нормативов выбросов расчетным путем;

·                     ПК разработан в среде Windows, имеет современный интерфейс, широко использует стандартные функции и возможности этой среды;

·                     низкие цены – сравните наши цены с ценами на подобные продукты;

·                     оформление документов выполняется в формате Microsoft Word-97/2000/XP;

·                     сбор исходных данных можно осуществлять сразу в формате таблиц инвентаризации, но для выполнения только расчетов концентраций возможен упрощенный быстрый ввод. Выпуск таблиц инвентаризации осуществляется в четырех различных вариантах в соответствии со специфическими требованиями территориальных органов по охране природы;

·                     реализовано большое количество методик расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Расчет осуществляется одновременно с автоматическим заполнением соответствующих таблиц инвентаризации. Мы постоянно пополняем наш список реализованных методик и оперативно корректируем существующие при их изменениях;

·                     широчайшие возможности построения карт-схем местности. Поставляемый в составе ПК графический редактор по своим возможностям сравним с геоинформационными системами и позволяет, с одной стороны, строить и оформлять очень сложные карты, а с другой – прост в освоении. Высококачественная (в том числе цветная) печать карт-схем, изолиний и полей концентраций – на любые типы принтеров;

·                     полная поддержка растровых картинок (полученных с помощью сканера или существующих в электронном виде), в том числе цветных. Имея план местности в масштабе, можно вообще не создавать карту-схему, а непосредственно выводить ее красивую картинку в качестве "подложки" при печати изолиний;

·                     "визуальный" ввод источников загрязнений. При указании мышкой на растровой картинке источника загрязнения, его координаты и геометрические характеристики вводятся в таблицы инвентаризации автоматически;

·                     автоматическое формирование нормативной санитарно-защитной зоны в соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 (в том числе с учетом розы ветров);

·                     автоматическое формирование расчетной санитарно-защитной зоны;

·                     возможность расчета концентраций по созданным с помощью графического редактора жилым зонам и санитарно-защитной зоне и автоматическое формирование полноценной таблицы "Перечень источников, дающих наибольшие вклады в уровень загрязнения атмосферы" (таблица 3.5 тома ПДВ) в соответствии с расчетами по этим зонам;

·                     решение обратной задачи в соответствии с методиками МРН-87 и НИИ Атмосфера, для поиска таких значений выбросов существующих источников, которые позволят достичь нормативного уровня загрязнения;

·                     в базовый состав ПК ЭРА входит полная база загрязняющих веществ (4359 наименований), соответственно "Перечню загрязняющих веществ..." 2000г. с изменениям 2003г.;

·                     практически отсутствуют ограничения на размеры расчетных прямоугольников, количество загрязняющих веществ, максимальное число источников в расчете;

·                     наличие системы архивации обеспечивает создание долговременных копий всей накопленной информации на дискетах и жестком диске.

Дополнительная информация

·                     Ведется работа по созданию блока расчета концентраций с учетом застройки.

Технические требования для работы с ПК.

·                     Обязательные: операционная система Windows 95(OSR2)/98/ME/NT/2000/XP.

·                     Минимальная конфигурация: процессор Pentium 120, оперативная память – 64 Мб (при объеме виртуальной памяти 200-300 Мб достаточно 24 Мб оперативной), 50 Мб свободного места на жестком диске.


II. Теоретическая часть

2.1. Понятие выделений и выбросов в атмосферу


Загрязняющее атмосферу вещество – примеси в атмосфере, которые могут оказывать неблагоприятное влияние на здоровье людей и (или) на окружающую среду.

Источник загрязнения атмосферы – объект, распространяющий загрязняющие атмосферу вещества.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) загрязняющего вещества в атмосферном воздухе – максимальная концентрация примеси в атмосфере, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного воздействия, включая отдаленные последствия, и на окружающую среду в целом.

Инвентаризация выбросов – систематизация сведений о распределении источников загрязнения атмосферы на определенной территории, количестве и составе выбросов.

Предельно допустимый выброс (ПДВ) – масса выбросов вредных веществ в единицу времени от данного источника или совокупности источников загрязнения атмосферы города или другого населенного пункта с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере, создающая приземную концентрацию, не превышающую их предельно допустимые концентрации (ПДК) для населения, растительного и животного мира.

Разрешения на выброс, сброс загрязняющих веществ в окружающую среду – документ, устанавливающий нормативы предельно допустимых выбросов, сбросов и другие условия, обеспечивающие охрану окружающей природной среды и здоровье человека.

Канализационная сеть – система трубопроводов, каналов или лотков и сооружений на них для сбора и отведения сточных вод.

Сточные воды – воды, отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека, а также организованного удаления с территории атмосферных осадков.

Плата за загрязнение окружающей природной среды – плата за загрязнение окружающей природной среды и другие виды воздействия взимается за выбросы, сбросы загрязняющих веществ, размещение отходов и другие загрязнения в пределах установленных лимитов, а также сверх установленных лимитов по ставкам, установленным законодательством Москвы.

Земли, расположенные в границах водоохранных зон – земли (территория), примыкающие к акватории поверхностных водных объектов на которых установлен специальный режим хозяйственной и иной деятельности.

Захламление земель – размещение в не установленных местах предметов хозяйственной деятельности, твердых производственных и бытовых отходов (металлолом, стеклобой, строительный мусор, древесные остатки, бытовой мусор и др.).

Самовольное занятие земель – пользование земельным участком при отсутствии оформленного в установленном порядке права собственности, владения, пользования или аренды земли.

Порча и уничтожение плодородного слоя почвы – частичное или полное его разрушение в результате умышленных или неосторожных действий, а также вследствие неприятия мер по предотвращению негативных последствий, вызванных антропогенными и природными факторами.

Загрязнение земель – ухудшение в результате антропогенной деятельности (включая аварии) качества земель, в том числе лишенных плодородного слоя почвы (карьеры, каменистые поверхности и т.д.), характеризующиеся увеличением (появлением) химических веществ или уровня радиации по сравнению с их ранее существовавшими значениями (фоновыми или на начало сравниваемого периода).


2.2. Меры по охране окружающей среды на предприятиях энергетического комплекса


В энергетической отрасли продолжается работы по осуществлению “Экологической программы тепловых и гидравлических электростанций России на период до 2005 г.” В 2001 году был введен в действие ГОСТ “Установки котельные, тепломеханическое оборудование. Общие технические требования”, в котором установлены нормативы удельных выбросов в атмосферу для вновь вводимых котельных установок (ГОСТ Р 50831-95). Так, в 2003 году Западно-Сибирском регионе в целях повышения экологической безопасности на котлоагрегатах 18 тепловых электростанций выполнены мероприятия по повышению эффективности золоуловителей. На 35 ТЭЦ проведены мероприятия по ограничению эмиссии оксидов азота. За счёт указанных мероприятий уменьшение выбросов в атмосферу составило:

·                     летучей золы – 7,6 тыс. тонн,

·                     оксидов азота – 3 тыс. тонн.

Эти мероприятия весьма важны, так как, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу остаются велики. Например, в 2003 году в Западно-Сибирском регионе выбросы загрязняющих веществ в атмосферу  составили 3,88 млн. тонн (на 120 тыс. меньше, чем в 2002 г.), в том числе сернистого ангидрида – 1,7, летучей золы – 1,15 и оксидов азота – 1,03 млн. тонн, или соответственно на 30, 10 и 30 тыс. тонн меньше, чем в 2002 г.

ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗHЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ОТ ТЭЦ, млн тонн

Наименование

2000

2001

2002

2003

Уменьшение к 2002 г.

Твёрдые частицы

1,38

1,38

1,17

1,15

-0,02

Оксиды азота

1,17

1,12

1,07

1,03

-0,04

Диоксид серы

2,05

1,98

1,76

1,70

-0,06

Итого:

4,60

4,48

4,00

3,88

-0,12

Следует отметить, что в 2003 году достигнуто также улучшение экологических показателей по сравнению с 2002 г. в удельном выражении, что говорит о повышении экологической культуры эксплуатации тепловых электростанций. При сопоставлении удельных показателей фактор уменьшения производства тепловой и электрической энергии на ТЭЦ практически не оказывает влияния, тем более, что в сравнении с предыдущим годом уменьшение производства энергии было незначительным – около 0,5%. Эти данные представлены следующей таблицей:

Наименование

Един. измер.

2000

2001

2002

2003

Уменьшение к 2002г.

Твёрдые частицы

кг/тут

19,2

17,2

16,8

16,4

-0,40

Оксиды азота

- “ -

4,50

4,31

4,30

4,30

0,00

Диоксид серы

- “ -

20,6

19,7

19,5

18,8

-0,07

Среди продуктов сгорания ископаемого топлива особое место принадлежит диоксиду углерода (СО2), негативное влияние которого на окружающую среду, по мнению некоторых учёных, сказывается на состоянии климата планеты. Климатическая проблема носит глобальный характер, её острота напрямую увязывается с тем, каким образом производится и потребляется энергия.

В электроэнергетической отрасли России продолжалось уменьшении эмиссии СО2 и далее. В 1995 г. оно составило по сравнению с 1990 г. около 260 млн. т (34,5%), что в значительной степени связано с общим спадом промышленного производства. Однако постепенное улучшение этих показателей в удельном измерении говорит о качественном улучшении работы тепловых электростанций. Динамика показателей выбросов в атмосферу диоксида углерода в отрасли за последние годупредставлена следующей таблицей:




Наименование

Един. измер.

1990

2000

2002

2003

Уменьшение к 2002 г.

Абсолютная эмиссия

млн. тонн

708

517

493

485

-8

Удельный выброс

кг/кг тут

2,03

2,02

1,98

1,95

-0,03

То же по всей энергии

кг/кВтч

0,478

0,464

0,46

0,414

-0,05

Следует также отметить, что последний удельный показатель (0,414 кг/кВтч) является одним из лучших в мире. Так, например, в Японии, где экологическим показателям в промышленности уделяется исключительно большое внимание, аналогичный показатель в 2002 финансовом году, по данным, полученным от РОТОБО (Японской ассоциации по торговле с Россией и Восточной Европой), составил 0,9 кг/кВтч. Такой успех Российской электроэнергетики объясняется широким применением комбинированной технологии производства электрической и тепловой энергии. Среди лучших удельных показателей в мире следует отметить результат, полученный энергокомпанией “Elкraft” (Дания) – 0,535 кг/кВтч благодаря высокой доле (около 50%) производства электроэнергии на тепловом потреблении.

Приведем несколько примеров совершенствования природоохранных технологий и результатов их действий на предприятиях энергетического комплекса.

Сброс загрязнённых сточных вод в 2003 году уменьшился по сравнению с предыдущим годом на 246 млн. м3, что составляет около 27% общего объёма сбросов, имевших место в 2002 году. Такое резкое уменьшение объясняется изменением категории сбросной охлаждающей воды Нижневартовской ГРЭС- в 2003 году этот сброс (169,2 млн. м3) отнесён местным комитетом охраны природы к категории нормативно-чистых вод. Кроме того, в результате выполненных мероприятий прекращён полностью сброс загрязнённых вод Безымянской ТЭЦ (80,9 млн.м3). На восьми ТЭЦ выполнены мероприятия по предотвращению загрязнения природных водоёмов неочищенными промышленными сточными водами.

Использование золошлаковых отходов (ЗШО) в строительстве и производстве строительных материалов, а также на другие хозяйственные нужды, а также на другие хозяйственные нужды по-прежнему невелико и составило в 2003 году 1400 тыс. тонн, или 3,5 % от общего выхода ЗШО (в 2002 г. – 1850 тыс. т). В результате недостаточного использования продолжается накопление ЗШО в золошлакоотвалах, где уже находится около 1,3 млрд.т, а занимаемая площадь земель под золошлакоотвалы составляет 22 тыс. гектар.

В сентябре 2003 года на Рязанской ГРЭС проведен Российско-Датский эколого-энергетический семинар, в котором приняли участие представители ряда Датских компаний, со стороны России – представители Минтопэнерго РФ, РАО "ЕЭС России", а также сотрудники отраслевых научно-исследовательских институтов.

На семинаре обсуждались существующие правовые и нормативные основы в области охраны окружающей среды в Дании и России, экологические проблемы энергетики, возможности международного сотрудничества при решении проблемы климата на планете, методические материалы по оценке воздействия электростанций на окружающую природную среду. Участники семинара обменялись опытом по методам снижения выбросов окислов азота, по экологически безопасному складированию золошлаковых отходов ТЭЦ, а также по технологиям переработки ЗШО. По итогам семинара были высказаны предложения по дальнейшему Российско-Датскому сотрудничеству в организации пилотных проектов по охране окружающей среды на тепловых электростанциях. В Решение семинара включены два проекта совместного сотрудничества – комплексное исследование по использованию топлива и золошлаковых отходов на ТЭЦ-22 Мосэнерго и исследование воздействия на окружающую среду существующего золоотвала Рязанской ГРЭС, включая анализ возможности утилизации золы.

На Тольяттинской ТЭЦ на котлах ТП-87 (станционные №№ 7 и 8), освоена технология селективного некаталитического восстановления NOx (СНКВ, разработка ВТИ и Тольяттинской ТЭЦ), при сжигании природного газа и кузнецких углей. Эффективность установки составляет 50%, что соответствует мировому уровню (например, технологии Экссон, применяемой в Германии и США). При сжигании кузнецких углей концентрация окислов азота снижается с 1140? 1280 до 570-640 мг/м3, на природном газе – с 250 до 125 мг/м3. Технология СНКВ, освоенная на Тольяттинской ТЭЦ, экспонировалась на Международной Лейпцигской ярмарке в 2003 году.

На установке СНКВ котла ст. № 7 этой Тольяттинской ТЭЦ смонтированы и опробованы газоанализаторы NOX – и NH3, а также система автоматического управления подачей реагента, обеспечивающая поддержание заданного валового выброса оксидов азота. Таким образом, создана автоматизированная установка СНКВ, которая может применяться для оснащения как реконструируемых, так и вновь вводимых котельных установок.

Завершены работы по монтажу и наладке на дымовой трубе № 2, сочлененной с четырьмя котлами ТП-87 (ст. №№ 5-8), системы непрерывного контроля выбросов загрязняющих веществ: NОx, SO2. CO, пыли, а также температуры и расхода уходящих дымовых газов. Поставка системы была осуществлена Южным научно-исследовательским институтом США по гранту, присужденному ВТИ в рамках программы “Гор-Черномырдин”.

На опытно-промышленной установке сероочистки Губкинской ТЭЦ проведена НИР по повышению эффективности и надежности узлов системы мокрой известняковой сероочистки и разработаны технические решения, обеспечивающие выход сероочистки на уровень демонстрационной – дополнительные пояса орошения, увеличение плотности орошения, регулирование интенсивности окисления и дисперсности гипса с помощью водо-воздушного эжектора.

На этой установке реализована технология сероочистки, наиболее распространённая в мире. Так, например, в Германии практически все электростанции, работающие на угле, оснащены мокроизвестняковыми сероулавливающими установками, основная часть которых надёжно и эффективно работает уже на протяжении 10-15 лет. Результаты испытаний использованы при разработке технических проектов типоразмерного ряда отечественных сероочисток (ВТИ, НИИОГАЗ).

Выполнен технический проект дооборудования установки до уровня демонстрационной, включая автоматизацию технологического процесса.

Разработана рецептура теплоизоляционных композиционных материалов с золой и гипсом на базе изоцианатов, исследована теплостойкость изготовленных лабораторных образцов композитов и выполнен регламент изготовления композитов на основе серогипса, получаемого на установке. Реализация этих материалов позволит частично компенсировать затраты на проведение опытных работ на установке.

На демонстрационной установке малозатратной технологии очистки дымовых газов (ESOx) Дорогобужской ТЭЦ выполнены проектно-конструкторские работы по компоновке оборудования, выпущены рабочие чертежи по установке ЕSOх. Смонтированы мешалки, трубопроводы, баки и прочее оборудование отечественного производства.

Технология Е-SOx представляет собой упрощенный вариант так называемой "мокросухой" сероочистки. Известковая суспензия (молоко) или другой щелочной реагент впрыскивается в поток дымовых газов перед золоуловителем (в данном случае – в форкамеру электрофильтра). В процессе сушки теплом дымовых газов происходит связывание диоксида серы (SO2) с образованием сульфита серы (CaSO3), который улавливается вместе с золой. Эффективность сероочистки – около 60 % при затратах, на порядок меньших, чем при мокро известняковой сероочистке. В то же время применение такой технологии при сжигании малосернистых углей (например, кузнецких) позволит уложиться в требования ГОСТ.

Установка Е-SOx- сооружается на основании соглашения РАО "ЕЭС России", ВТИ и Агентства по охране окружающей среды (EPA) США. Американская сторона поставляет форсунки, шланги с арматурой и насосы для подачи реагента.

На опытно промышленной установке сероочистки Дорогобужской ТЭЦ разработаны: постоянный технологический регламент и рекомендации по эксплуатации узла абсорбции. Выполнены лабораторные и стендовые исследования по увеличению скорости перехода сульфита аммония в сульфат. Реконструирована установка сероочистки под аммиачно-сульфатную технологию. Проведены предварительные исследования по полной схеме. Выполнены частичные работы по автоматизации установки. Сульфат аммония, получаемый в результате использования данной технологии, прошёл сертификацию как удобрение.

Комплекс НИОКР по ОПУ Дорогобужской ТЭЦ должен быть завершен в 1999-2000 годах, после чего намечено приступить к ее ликвидации (демонтажу) в связи с реконструкцией Дорогобужской ТЭЦ и переводом ее на природный газ.

Выполнение международных обязательств

Как уже широко известно, на всемирной встрече на высшем уровне в Рио-де-Жанейро, состоявшейся в июне 1992 г., была принята Рамочная конвенция ООН по климатическим изменениям. Она вошла в силу 21 марта 1994 г., к середине 2002 г. число стран, ратифицировавших её (включая Россию), достигло 165.

Страны-участники Конвенции взяли на себя обязательство стабилизировать выбросы СО2 к 2000 г. на уровне, не превышающем 1990 г. Статистика также показывает, что соблюдение обязательств пока выполняют лишь Россия и немногие другие страны. В России продолжалось уменьшении эмиссии СО2. К 2001 году оно составило по сравнению с 1990 г. около 600 млн. т (22,4%), что в основном связано с общим снижением промышленной активности. Электроэнергетика является одной из основных отраслей, существенно (около 30%) влияющих на общую эмиссию СО2 в России. Динамика показателей выбросов в атмосферу диоксида углерода в отрасли была представлена предыдущей таблицей. Улучшение показателей удельных выбросов диоксида углерода говорит о положительном вкладе российской электроэнергетики в соблюдение Россией взятых на себя международных обязательств.

Конвенцией ООН по изменению климата и Киотским протоколом к ней предусмотрены различные механизмы наиболее экономически целесообразного снижения выбросов парниковых газов различными странами мира. Один из них – механизм “совместного осуществления проектов” представляется наиболее перспективным для условий России на ближайшее десятилетие. В России официально зарегистрировано 9 проектов совместного осуществления, в том числе 3 – в области повышения эффективности систем теплоснабжения, инициированные муниципальными властями.

В 2003 г. правительства России и Японии выразили намерение осуществить Программу сокращения атмосферных выбросов парниковых газов на предприятиях ТЭК России. РАО "ЕЭС России" представило свои предложения в эту программу, включавшие 48 электростанций для реконструкции, модернизации и нового строительства. Японская сторона выбрала из них по своему усмотрению 17 электростанций, и начала разработку для них предварительных ТЭО, имея в виду оценить возможные технические решения, затраты на осуществление проектов и получаемое снижение выбросов СО2 , со сроком завершения ТЭО в марте 1999 г. В число 17 электростанций, для которых разрабатываются ТЭО, вошли Рязанская, Конаковская, Новомосковская, Партизанская, Сахалинская, Ириклинская, Киришская, Псковская ГРЭС, Иркутские ТЭЦ-1 и ТЭЦ-9, Владивостокская ТЭЦ-2, Хабаровская ТЭЦ-1, Южно-Сахалинская ТЭЦ-1, Уссурийская, Игумновская, Находкинская ТЭЦ. Одновременно японские компании начали выполнение общего исследования возможности снижения выбросов СО2 на угольных ТЭЦ с рассмотрением ряда конкретных электростанций.

Потенциал снижения выбросов СО2 в электроэнергетике России оказался очень высоким (за счет перевода ряда станций на газ, сооружения ПГУ взамен старых низкоэффективных паротурбинных установок, внедрения котлов с кипящим слоем и др. технических решений), что стороны решили расширить число рассматриваемых объектов. С этой целью РАО "ЕЭС России" подготовило дополнительные предложения, включающие 52 станции.

Ожидается, что в 1999 году осуществление программы будет продолжено

Выполняются обязательства, определенные протоколами (1979 года, Осло и 2000 года, София) к международной Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния по сокращению выбросов соединений серы на 30% относительно уровня 1980 г. и в отношении стабилизации выбросов оксидов азота на уровне 1987 г. на Европейской территории страны.


III. Расчетная часть

3.1. Характеристика предприятия ТЭЦ-1 как источника загрязнения атмосферы

Рассматриваемая в настоящей дипломной работе предприятие ТЭЦ-1 находится по адресу  630478 г. Новосибирск, ул. Толмачевское шоссе, 45.

Ниже приведен ситуационный план предприятия, на котором кругом выделено местоположение предприятия.

Мощность ТЭЦ-1:

Электрическая

-

740 МВт

Тепловая

-

1 935 Гкал/ч

Отпуск электроэнергии в год

-

3 885 млн.кВт/ч

Отпуск теплоэнергии в год

-

5,22 млн.Гкал



Для наглядности приведем рисунок территории предприятия

Опишем технологический процесс на предприятии.

Строительство Новосибирской ТЭЦ-1 началось в 1992 году. Оно ведется поточным методом с использованием укрупненных строительно-технологических блоков, сбор которых производится на стройдворе станции. В настоящее время на строительной площадке ТЭЦ-1 имеются все необходимые инженерные коммуникации, возведен ряд объектов стройдвора: административно-бытовые корпуса, электрокотельная, теплые и холодные склады. Обустраиваются базовые участки тепломонтажных, электромонтажных и других организаций, необходимые для обеспечения ритмичного темпа строительства. Новосибирская ТЭЦ-1 – одна из перспективных теплоэлектроцентралей, строящихся по специально разработанному проекту. В отличие от традиционных решений, в проекте ТЭЦ-1 использованы последние достижения отечественной и зарубежной науки и техники, которые направлены на повышение надежности эксплуатации энергетического объекта, обеспечения комфортности условий работы эксплуатационного и ремонтного персонала, а также снижения вредного воздействия на окружающую среду. Доставка топлива - бурого угля Березовского месторождения Канско-Ачинского бассейна - осуществляется железнодорожным транспортом в полувагонах вместимостью 63 и 75 т (расстояние составляет 763 км). Расселение промышленно-производственного, обслуживающего персонала (1908 чел.) и строительно-монтажных кадров предусмотрено на Юго-Западном жилмассиве г. Новосибирска. Площадь отвода земель для объектов производственного назначения - 343 га (в том числе стройдвора - 96 га). На промышленной площадке ТЭЦ-1 строится железнодорожная станция: приемно-отправочный парк МПС и технологический парк путей со служебно-техническими зданиями и сооружениями.

Сбор поверхностных вод с территории промплощадки ТЭЦ-1 предусмотрен в пруд-накопитель с их последующим сбросом, после очистки, в систему техводоснабжения. Техническое водоснабжение оборотное, с градирнями. В системе очистки стоков, содержащих нефтепродукты, применяются специальные установки (флораторы, фильтры). После очистки происходит возврат очищенной воды в систему техводоснабжения. Система гидроуборки тракта топливоподачи, полов котельных отделений и помещений электрофильтров главных корпусов и котельной - оборотная, с осветлением воды в отстойнике смывных вод.

Приведем данные по количеству выбросов в атмосферу загрязняющих веществ[1].

Таблица 3.3.1. Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу предприятием ТЭЦ-1 г. Новосибирска

Наименование вещества

Код веществ

ПДКСС, мг/м3

Класс опасности вещества

Выброс вещества т/год (2003)

1

2

3

4

5

Серы диоксид

S2O

0,05

3

5723

Азота оксид

NO2

0,04

2

9459

Углерода оксид

СО

5,0

4

569

Твердые вещества (пыль неорганическая)

SiO2

0,15

4

2531

Всего

18282

Основные преимущества технологии производства, применяемого на предприятии ТЭЦ-1:

·                       Позволяет практически вдвое увеличить полезное использование топлива, благодаря утилизации части тепловой энергии, теряющейся при производстве электроэнергии на тепловых станциях с конденсаторным циклом.

·                       Существенно снижает негативное воздействие на окружающую среду.

·                       Позволяет широко использовать в коммунальном хозяйстве региона экономическую схему централизованного теплоснабжения.

3.2. Характеристика источников выделения и источников выбросов в атмосферу, связанных с предприятием ТЭЦ-1

Основное технологическое оборудование ТЭЦ-1:

·                       8 котлоагрегатов типа Е-500-13,8-560 БФ (модель БКЗ-500-13,8 ЦКС) производства "Сибэнергомаш" (г. Барнаул).

·                       4 турбоагрегата типа Тп-185/220-130 Уральского ПО "Турбомоторный завод", с генераторами типа ТЗВ-220-УЗ производства НПО "Электрофизика" (г. Санкт-Петербург).

Компоновка главного корпуса – модульная (2 модуля по 4 котлоагрегата, 2 турбоагрегата). У каждого модуля предусмотрена дымовая труба (высота 300 м, диаметр устья 7,8 м) и отдельный ввод для подачи топлива. Для очистки дымовых газов от золы у каждого котла предусмотрены два электрофильтра типа ЭГБМ2-48-12-6-6.

Автоматизация системы управления технологическим процессом осуществляется на базе микропроцессорной техники с распределенной структурой. Групповой щит управления модулем размещен в электротехнической пристройке. Главный щит управления ТЭЦ-1 установлен в отдельно стоящем здании БВС ОРУ 220 кВ. Тепловая схема ТЭЦ-1 - модульная, с поперечными связями в пределах каждого модуля. Система теплоснабжения закрытая, температурный график теплосети 150-170 0С.

Пуско-пиковая котельная предназначена для покрытия тепловых нагрузок в опережающем темпе, а так же проведения пусковых операций первых агрегатов и покрытия пиковой части тепловых нагрузок после ввода основных агрегатов. Первая очередь строительства включает установку в котельной четырех котлов типа Е-160-ЦКС и трех котлов ДЕ-24-1,4. Котлы с циркулирующим кипящим слоем, опытно-промышленные. Во второй очереди строительства предполагается расширить котельную до восьми котлов Е-160-ЦКС. Для котельной предусмотрена отдельная дымовая труба высотой 240 м, диаметром устья 6 м.

Система водоподготовки для подпитки котлов высокого и низкого давления имеет следующую технологическую схему: известкование с коагуляцией в осветителях, фильтрация через механические фильтры, двухступенчатые натриево-катионитовые фильтры, термическое опреснение в ДОУ, обессоливание дистиллята в ДОУ в Н-ОН фильтрах. Предусмотрены также установки для подпитки теплосети и обработки загрязненных потоков (АОУ, фильтрация шламовых вод, обжиг шлама). Выдача электрической мощности ТЭЦ-1 предусматривается на напряжении 220 кВ по 9 ВЛ. ОРУ 220 кВ принято двухсекционным.

Источники выделения и источники выбросов в атмосферу загрязняющих веществ проиллюстрируем на генеральном плане промплощадки ТЭЦ-1.



На схеме под следующими цифрами обозначены следующие источники выделения и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу:

1 – дымовая труба первого модуля (высота 300 м, диаметр устья 7,8 м);

2 – дымовая труба второго модуля (высота 300 м, диаметр устья 7,8 м);

3 – дымовая труба котельной высотой 240 м, диаметром устья 6 м;

4 – пруд-накопитель для очистки вод технического водоснабжения.

3.3. Расчеты выбросов загрязняющих веществ  в атмосферу предприятием ТЭЦ-1

Загрязнение атмосферы, т.е. изменение состава атмосферы в результате наличия в ней примесей, происходит в результате выбросов в нее различных веществ в результате природных процессов и хозяйственной деятельности человека. Примеси в атмосфере переносятся, рассеиваются, вымываются, распространяясь на почвы, растительность, поверхностные и подземные воды.

Выбросы предприятий сильно различаются по количественному и качественному составу, по их периодичности и высоте выбросов. В зависимости от этих факторов, от климатических условий, определяющих перенос, рассеивание вредных выбросов, а также вымывание вредных веществ атмосферными осадками, от интенсивности фотохимических реакций в атмосфере и многих других факторов формируется уровень загрязнения атмосферы.

Основным местом сосредоточения промышленных предприятий исторически являются города, где на ограниченной территории сосредоточены предприятия различного масштаба и различной экологической опасности, зачастую вкрапленные в жилые массивы. Здесь же наибольшая концентрация выбросов от автотранспорта, которые происходят на высоте, наиболее опасной для человека. Учитывая комплексный эффект выбросов различных предприятий и транспорта, можно сказать, что природная среда города и его жители подвергаются огромной техногенной нагрузке. Для улучшения качества воздуха городов необходимо, в первую очередь, знать конкретные причины загрязнения воздуха в каждом городе и районе, выявить предприятия, являющиеся основными виновниками загрязнения.

Следует отметить несовершенство официальных статистических данных по объемам выбросов вредных веществ в атмосферу.

Данные по выбросам предоставляются самими предприятиями, незаинтересованными в объективности информации, и, кроме того, получаются расчетным путем; при этом зачастую не учитываются утечки из-за негерметичности оборудования, по многим веществам не существует методик учета и т.д.

Эти факторы порождают неопределенность, своего рода размытость информации. Поэтому мы обращаемся к исследовательскому аппарату теории принятия компромиссных решений в географии (ТПКР), позволяющему получать достаточно существенные результаты именно в условиях неопределенности. В настоящей работе для расчета выбросов примесей предприятием ТЭЦ-1 будем пользоваться этой методикой[2].

В качестве исходных факторов загрязнения атмосферного воздуха рассматриваются выбросы вредных веществ в атмосферу: оксида серы (сернистого ангидрида), оксида углерода и оксидов азота, а также выбросы углеводородов и твердых веществ в атмосферу. Эти вещества по-разному влияют на элементы окружающей среды и на человека (относятся к разным классам опасности), т.е. они обладают различной вредностью, токсичностью, которая характеризуется предельно допустимыми концентрациями вещества (ПДК). ПДК загрязняющего вещества в атмосферном воздухе – концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящие или будущие поколения, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни.

В качестве показателя токсичности были выбраны ПДКсс - среднесуточная предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест (мг/м3). Эта концентрация вредного вещества не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания[3].

 

 

Наименование вещества

Формула

Величина ПДК

Лимитирующий показатель

Класс опасности

 

1.

Азот (IV) оксид

NO2

0,085

0,04

Рефл.-рез.

2

 

2.

Сера диоксид

S2O

0,5

0,05

Рефл.-рез.

3

 

3.

Углерода оксид

СО

5,0

3,0

Рез.

4

Таким образом, наиболее токсичным из рассматриваемых веществ является оксид азота, а наименее токсичным – оксид углерода. Оценить токсичность углеводородов и твердых веществ в целом без их расшифровки невозможно, так как это обширный класс элементов, характеризующихся огромным разбросом значений ПДК.

Для оценки токсичности объема выброса вредного вещества мы предлагаем использовать коэффициент токсичности k. Он представляет собой отношение ПДК вещества к ПДК угарного газа (СО)[4].

k so2 co = ПДКSO2/ ПДК СО = 0,05/3 = 0,017

k NO2co = ПДК NO2/ПДК СО = 0,04/3 = 0,013

k соСО = ПДК со/ПДК со = 3/3 = 1

Весовой коэффициент k показывает, насколько данное вещество токсичнее оксида углерода (СО).

Так, наиболее токсичен оксид азота – в 75 раз токсичнее оксида углерода, а сернистый ангидрид – в 60 раз.

Разделив валовые объемы выбросов веществ на k, переходим к т.н. приведенным выбросам веществ в атмосферу.

Для предприятия ТЭЦ-1 приведенные выбросы в атмосферу будут выглядеть следующим образом:

Наименование вещества

ПДКСС, мг/м3

Выброс вещества, т/год  (2003)

Приведенные выбросы, т/год  (2003)

Серы диоксид

0,05

5723

5723:0,017 = 336647,06

Азота оксид

0,04

9459

9459:0,013 = 727615,38

Углерода оксид

5,0

569

569:1 = 569

Всего

15751

1064831

Приведенные выбросы вредных веществ наглядно показывают токсичность всего объема выброса данного вещества по отношению к СО. Результаты расчетов для ТЭЦ-1 означают, что выброс предприятием  ТЭЦ-1 в количестве 15751 тонны газообразных загрязняющих веществ за 2003 год по токсичности эквивалентен выбросу 1064831 тонн в год угарного газа (СО).

Как уже было сказано выше, в настоящей дипломной работе будут учитываться загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу также автотранспортом, закрепленным за ТЭЦ-1. В связи с этим приведем уточненные данные по количеству загрязняющих веществ с учетом автотранспорта предприятия.

Наименование вещества

Выброс автомобилями

Выброс агрегатами ТЭЦ

Выброс вещества т/год (2003)

Серы диоксид

1513

4210

5723

Азота оксид

1003

8456

9459

Углерода оксид

62

507

569

Твердые вещества (пыль неорганическая)

2531

2531

Всего

2578

15704

18282

Y, м
 
Для заполнения бланка инвентаризации примесей необходимо ввести систему координат предприятия с нанесением координатной шкалы в метрах.

 

1100
 

700
 

500
 

2
 

1
 

3
 

4
 

3.4. Бланк инвентаризации выбросов предприятием ТЭЦ-1 загрязняющих веществ в атмосферу

Раздел I. Источники выделения загрязняющих веществ

Наименование производства, номер цеха, участка

Номер источника загрязнения атмосферы

Номер источника выделения

Наименование источника выделения ЗВ

Наименование выпускаемой продукции

А

1

2

3

4

1 модуль с котлоагрегатами

0001

1

дымная труба

эл. энергия

2 модуль с котлоагрегатами

0002

2

дымная труба

эл. энергия

Пуско-пиковая котельная

0003

3

дымная труба

теплов. энергия

Время работы источника выделения, часов

Наименование загрязняющего вещества

Код загрязняющего вещества

Количество загрязняющего вещества, отходящего от источника выделения, т/год

 

в сутки

за год

 

5

6

7

8

9

 

24

8760

Серы диоксид, азота оксид, углерода оксид, пыль неорганическая

S2O, NO2, СО, SiO2

5959

 

24

8760

Серы диоксид, азота оксид, углерода оксид, пыль неорганическая

S2O, NO2, СО, SiO2

5959

 

24

8760

Серы диоксид, азота оксид, углерода оксид, пыль неорганическая

S2O, NO2, СО, SiO2

3886

 

Раздел II. Характеристика источников загрязнения атмосферы

№ источника ЗВ

Параметры источников загрязнения атмосферы

Параметры газо-воздушной смеси на выходе источника загрязнения

Код ЗВ

Высота, м

Диаметр или размер сечения устья, м

Скорость, м/с

Объемный расход, м3/с

Температура, С0







1

2

3

4

5

6

7

0001

300

7,8

2,5

2,9

110

0002

300

7,8

2,5

2,9

110

0003

240

6

3,2

2,1

120

Количество ЗВ, выбрасываемых в атмосферу

Координаты источников загрязнения в заводской системе координат, м

 

максимальное, г/с

суммарное, т/год

точечного источника или одного конца линейного (площадного) источника

второго конца линейного источника

 


Х1

Y1

Х2

Y2

 

8

9

10

11

12

13

 

11,3

5959

1200

500

 

11,3

5959

1550

500

 

8,9

3886

700

700

 

Раздел III. Показатели работы газоочистительных и пылеулавливающих установок

Номер источника выделения

Наименование и тип пылегазоулавливающего оборудования

КПД аппаратов, %

Код ЗВ, по которому происходит очистка

проектный

фактический

1

2

3

4

5

0001

два электрофильтра типа ЭГБМ2-48-12-6-6

100%

95%

0002

два электрофильтра типа ЭГБМ2-48-12-6-6.

100%

95%

0003

механические фильтры

85%

80%

Коэффициент обеспеченности К(1) , %

Капитальные вложения, тыс. руб.

Затраты на газоочистку, тыс. руб. / год

 

нормативный

фактический

 

6

7

8

9

 

100%

100%

152

214

 

100%

100%

152

214

 

100%

100%

148

198

 

Раздел IV. Суммарные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, их очистка и утилизация (в целом по предприятию) т/год

Код ЗВ

Наименование ЗВ

Количество ЗВ, отходящих от источника выделения

В том числе

выбрасывается без очистки

Поступает на очистку

1

2

3

4

5

Серы диоксид

4210

100%

0

Азота оксид

8456

100%

0

Углерода оксид

507

100%

0

Из поступающих на очистку

Всего выброшено в атмосферу

выброшено в атмосферу

уловлено и обезврежено

фактически

из них утилизировано

6

7

8

9

100%

0

0

4210

100%

0

0

8456

100%

0

0

507

Раздел V. Выбросы автотранспорта предприятия

Группа транспортных средств

Количество

Средний годовой пробег на единицу автотранспорта, км/год

Общий пробег, млн. км./год

Коэффициент влияния

Среднего возраста парка

Уровня технического состояния

1

2

3

4

5

6

Грузовые и специальные машины с двигателями:

1245

73000

2,89

0,67

0,33

бензиновыми

657

60000

1,98

0,59

0,41

дизельными

588

13000

0,91

0,71

0,29

газобаллоными

0

0

0

0

0

Автобусы с двигателями:

970

73000

0,78

0,67

0,33

бензиновыми

845

60000

0,52

0,59

0,41

дизельными

125

13000

0,26

0,71

0,29

газобаллоными

0

0

0

0

0

Легковые служебные и специальные

354

73000

0,85

0,75

0,25

Другие транспортные средства

0

0

0

0

0

Всего

Удельные выбросы, г/с

Годовой выброс, т/год

СО

NO2

S2O

СО

NO2

S2O

1

7

8

9

10

11

12

Грузовые и специальные машины с двигателями:

0,86

15,05

23,59

42

732

1147

бензиновыми

0,56

11,54

11,46

28

561

849

дизельными

0,30

3,51

12,13

24

162

298

газобаллоными

0

0

0

0

0

0

Автобусы с двигателями:

0,25

4,54

6,77

12

221

330

бензиновыми

0,14

2,41

4,26

7

117

207

дизельными

0,11

2,13

2,51

5

104

123

газобаллоными

0

0

0

0

0

0

Легковые служебные и специальные

0,16

1,03

1,48

8

50

72

Другие транспортные средства

0

0

0

0

0

0

Грузовые и специальные машины с двигателями:

0

0

0

0

0

0

Всего

62

1003

1513

3.5. Расчет категории опасности предприятия ТЭЦ-1

Категория опасности предприятия с учетом эффекта суммации рассчитывается как сумма категорий опасности загрязняющих веществ, выбрасываемых предприятием в атмосферу[5].

В свою очередь коэффициент опасности вещества измеряется в кубометрах в секунду, и для его вычисления можно пользоваться простым правилом:

1 тонна диоксида азота соответствует значению коэффициента опасности этого вещества 2,2·104 м3/с.

1 тонна оксида серы соответствует значению коэффициента опасности этого вещества 0,7·103 м3/с.

1 тонна оксида углерода соответствует значению коэффициента опасности этого вещества 3,1·103 м3/с.

1 тонна твердых веществ (неорганической пыли) соответствует значению коэффициента опасности этого вещества 3,9·104 м3/с.

Используем эти данные для расчета коэффициента опасности предприятия (КОП) ТЭЦ-1 как суммы коэффициентов опасности выбрасываемых им в атмосферу загрязняющих веществ (КОВ).

Наименование вещества

Выброс вещества т/год (2003)

КОВ 1 тонны ЗВ, м3/с

КОВ ЗВ, м3/с

Серы диоксид

5723

0,7·103

4,0·106

Азота оксид

9459

2,2·104

2,1·108

Углерода оксид

569

3,1·103

1,7·106

Твердые вещества (пыль неорганическая)

2531

3,9·104

9,9·107

КОП, м3/с

3,14·107

Поскольку КОП = 3,14·107 > 106, то предприятие ТЭЦ-1 следует отнести к первой категории опасности.

IV. Безопасность и экологичность предприятия ТЭЦ-1

4.1. Охрана окружающей среды на предприятии ТЭЦ-1


Одной из серьёзных экологических проблем крупных индустриальных городов является наличие в них теплоэлектроцентралей. Они дают электроэнергию и тепло городу, но одновременно загрязняют атмосферу и поверхностные водотоки. Чтобы совместить эффективность и экологичность работы крупных ТЭЦ, приходится принимать нестандартные решения.

Проблемы уменьшения воздействия выбросов вредных веществ в воздух в большинстве городов постепенно решаются.

Конечно же, руководство предприятия ТЭЦ-1 не остается в стороне от решения экологических проблем, связанных с функционированием предприятия.

Природоохранные мероприятия на ТЭЦ-1 можно разделить на три основных направления: снижение выбросов примесей в атмосферу, снижение стоков в окружающие ТЭЦ водоемы и утилизация золоотвалов.

С целью снижения содержания в выбросах в атмосферу оксидов азота, наиболее опасного для окружающей среды соединения, широко применяется ступенчатое сжигание топлива, внедряются схемы рециркуляции. Эти и другие технологические мероприятия позволяют сократить выбросы оксидов азота в 2-4 раза. Более эффективным, но значительно более дорогостоящим способом улучшения атмосферы в районе ТЭЦ-1 является установка на трубах специальных фильтров. Подробнее этот проект будет описан в настоящей главе ниже.

Значительно сложнее уменьшить объём стоков, сбрасываемых в водоёмы, окружающие ТЭЦ-1. Надёжность теплоснабжения городов во многом зависит от качества подготовки сетевой воды, которая поступает в теплотрассы и обогревает жилые кварталы. Чтобы уменьшить внутреннюю коррозию теплопроводов, химические цеха ТЭЦ-1 вырабатывают специальную умягчённую подпиточную воду. Для снижения общей жёсткости исходная вода пропускается через натрий-катионитовые фильтры. Для эффективной работы фильтров необходимо регулярно проводить их регенерацию с помощью соли натрия. После этого процесса образуются десятки тысяч кубометров рассолов, которые разбавляются до неопасных концентраций и сбрасываются в поверхностные водотоки.

На ТЭЦ-1 г. Новосибирска с помощью специалистов из научно-производственного объединения "Гидроспецгеология" (г. Москва) и научно-исследовательского института ВНИПИ "Промтехнология" (г. Москва) была разработана безотходная технология использования и утилизации природных глубоководных горизонтов для регенерации фильтров.

Необходимым условием для практического внедрения безотходной технологии стало наличие под Новосибирском горизонта высокоминерализованных вод с содержанием солей хлористого натрия в несколько десятков граммов на литр рассола, причём отделённого от пресных вышележащих горизонтов мощным водоупором. По своему составу рассолы могли с успехом заменить использующуюся сухую соль.

Это не только позволило получить значительный экономический эффект за счёт отказа от покупки солей, но и уменьшить загрязнение поверхностных водотоков сбросовыми водами, оставшимися после регенерации. Для реализации этой технологии на ТЭЦ-1 был введён полигон для получения естественных и захоронения отработанных рассолов. Он состоит из 9-ти скважин. Две из них служат для откачивания из водоносного горизонта естественного рассола и закачивания в тот же горизонт отработанных после регенерации вод. Кроме того, существует целый комплекс скважин, с помощью которых осуществляется мониторинг состояния подземного бассейна на разных уровнях[6].

Расстояние между скважиной, откачивающей рассол, и скважиной, закачивающей под землю отработанные воды, составляет 400 метров. По первому прогнозу фронт изменения состава водоносного горизонта, идущий от скважины, закачивающей в него отработанные воды, должен был дойти до скважины, откачивающей рассол, за 5 лет. Но в связи с тем, что в теплосетях были значительно сокращены потери сетевой воды, объём сбрасываемых отработанных рассолов резко сократился. И продолжительность работы полигона была увеличена вдвое.

Проведённая научно-исследовательскими организациями оценка воздействия добычи и возврата подземных вод на окружающую среду показала, что это не повлияет на вышезалегающие пресные воды. Во время регенерации фильтров происходит только замещение ионов натрия на ионы кальция и магния. Иными словами, состав возвращаемых под землю вод оказывается практически идентичным природному и не повлияет на перспективы использования в будущем недр для каких-либо других целей.

После того как водоносный горизонт между этими двумя скважинами будет полностью заполнен отработанными водами, для отбора естественного рассола будут использоваться скважины, пробурённые в полутора километрах от первых.

Использование на ТЭЦ-1 г. Новосибирска для отбора естественных рассолов и закачивания под землю отработанных в процессе регенерации вод доказывает высокую эффективность этого метода для уменьшения нагрузки на окружающую среду ТЭЦ и других крупных промышленных производств, использующих умягчённую воду в больших объёмах. По оценке геологов, во многих регионах России есть соответствующие геологические условия для организации подобных полигонов. Это центральная часть Русской платформы за исключением Воронежской, Курской и части Липецкой и Ленинградской областей, Поволжье, Предкавказье, Западная Сибирь.

Начиная с мая 2003 года на предприятии ТЭЦ-1 проводились работы по проекту «Управление золоотвалом и меры по энергоэффективности на Новосибирской ТЭЦ-1». Подготовка данного проекта началась в ноябре 2002 года.

Золоотвал ТЭЦ-1 находится в действии с 1957 г. и состоит из двух секций. Высота дамбы в настоящее время составляет 11,5 м. Первая секция золоотвала заполнена до отметки 9,5 м. Вторая секция золоотвала может обеспечить работу ТЭЦ-1 только до середины 2005 г. до достижения отметки 9,5 м.

Проект считается самым приоритетным по охране окружающей среды в Новосибирской области. Ожидаемые выгоды для окружающей среды предусматривают следующие ежегодные сокращения: 20 000 тонн двуокиси серы, 280 000 тонн двуокиси углерода, снижение сброса сточных вод на 6,3 млн. м3.

Общей целью разработки проекта являлось:

·          оценка состояния существующего золоотвала Новосибирской ТЭЦ-1,

·          разработка технико-экономического обоснования для привлечения инвестиций с целью уменьшения негативного воздействия загрязняющих веществ на окружающую среду и повышения энергоэффективности ТЭЦ,

·          разработка стратегии реализации проекта и инвестиционного плана.

Разработка проекта была завершена в сентябре 2003 года. 7 октября 2003 г. в Новосибирске состоялись общественные слушания и официальная презентация проекта. Были рассмотрены различные варианты золоудаления и модификаций станции, которые позволили бы сократить выбросы вредных веществ и улучшить экологическую обстановку в г. Новосибирске. В качестве рекомендованного варианта был предложен сухой сбор и размещение золы с установкой модифицированных горелок с целью снижения выбросов NOXи модернизацией системы контрольно-измерительных приборов и автоматики на ТЭЦ. Данный вариант позволит получить наибольший эффект от привлеченных инвестиций и является наиболее приемлемым учитывая срок службы и существующее состояние Новосибирской ТЭЦ-1. Преимущества данного варианта:

·          Система сухого золоудаления дает наибольшие экологические выгоды при минимальной стоимости: значительное сокращение выбросов золы углей, улучшение рассеивания, сокращение приземной концентрации загрязняющих веществ, значительное сокращение выбросов NOXвследствие модификации горелок.

·          Возможность продажи золы, полученной при использовании системы сухого золоудаления. Если зола и шлак будут проданы, система сухого золоудаления будет экономически выгодна по сравнению с существующей системой мокрого золоудаления,

·          Совершенствовaние контроля за работой котлов.


4.2. Охрана труда и техника безопасности на предприятии ТЭЦ-1


К вопросам охраны труда на ТЭЦ-1 подходят очень серьезно, что и понятно: само по себе старое оборудование работает под высоким давлением, в высоких температурных средах. Особенно опасны в этом отношении электро- и котлотурбинный цехи. Не случайно на мероприятия по охране труда за девять месяцев этого года здесь было израсходовано 536 тысяч рублей. В трех цехах из из четырех станции есть хорошо оборудованные комнаты приема пищи, кроме цеха тепловой автоматики, в котором дневной режим работы, и люди предпочитают обедать в столовой. А после трудового дня в каждом из цехов любителей попариться ждут сауны.

Охрана труда – система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-гигиенические, реабилитационные и иные мероприятия.

Законодательство Российской Федерации об охране труда состоит из соответствующих норм Конституции Российской Федерации, Правовых основ охраны труда[7] и издаваемых в соответствии с ними законодательских и иных нормативных актов Российской Федерации и республик в составе Российской Федерации.

Гарантии реализации прав работников на охрану труда и нормативные требования по охране труда установлены законодательными актами республик в составе Российской Федерации, не могут быть ниже гарантий и нормативных требований, предусмотрены Правовыми основами охраны труда[8]

Действия настоящих Основ распространяется на:

– предприятия, учреждения и организации (в дальнейшем – предприятия) всех форм собственности независимо от сферы хозяйственной деятельности и ведомственной подчиненности;

– работодателей;

– работников, состоящих с работодателями  в трудовых отношениях;

– работников кооперативов;

– студентов образовательных учреждений высшего и среднего профессионального образования, учащихся образовательных учреждений среднего, начального профессионального образования и образовательных учреждений основного общего образования, проходящих производственную практику;

– военнослужащих, привлекаемых для работы на предприятиях;

– граждан, отбывающих наказание по приговору суда в период их работы на предприятиях.

 На граждан Российской Федерации, работающих по найму в других государствах, распространяется законодательство об охране труда государств-работодателей, а на иностранных граждан и лиц без гражданства, работающих на предприятиях, находящихся в юрисдикции Российской Федерации, распространяется законодательство об охране труда Российской Федерации, если иное не предусмотрено международным договорами (соглашениями) Российской Федерации.

Государственная политика в области охраны труда предусматривает совместные действия органов законодательной и исполнительной власти Российской Федерации и республик в составе Российской Федерации, объединений работодателей, профессиональных союзов в лице их соответствующих органов и иных уполномоченных работниками представительных органов по улучшению условий и охраны труда, предупреждению производственного травматизма и профессиональных заболеваний.

Основными направлениями государственной политики в области охраны труда являются:

– признание и обеспечение приоритета жизни и здоровья работников по отношению к результатам производственной деятельности предприятия;

– координация деятельности в области охраны труда, других областях экономической, социальной политики, а также в области охраны окружающей природной среды;

– установление единых нормативных требований по охране труда для предприятий всех форм собственности независимо от сферы хозяйственной деятельности и ведомственной подчиненности;

– государственное управление деятельности в области охраны труда, включая государственный надзор и контроль за соблюдение законодательных и иных нормативных актов об охране труда;

– общественный контроль за соблюдение законных прав и интересов работ6никаов в области охраны труда на производстве, осуществляемый работниками через профессиональные союзы в лице их соответствующих органов и иные уполномоченные работниками представительными органами;

– взаимодействия и сотрудничество органов государственного управления, надзора и контроля за работодателями, профессиональными союзами в лице их соответствующих органов и иными уполномоченными работниками, представительным  органами, заинтересованными  в разработке и практической реализации государственной политики в области охраны труда;

– проведение эффективной налоговой политики, стимулирующей создание здоровых и безопасных условий труда, разработку и внедрение безопасных техники и технологии, средств коллективной и индивидуальной защиты работников;

– применение экономических санкций в целях соблюдения предприятиями и работниками нормативных требований по охране труда;

– обеспечение работников специальной одеждой, специальной обувью, средствами коллективной и индивидуальной защиты, лечебно-профилактическим питанием, необходимыми профилактическими средствами за счет средств работодателей;

– обязательное расследование каждого несчастного случая и профессионального заболевания на производстве;

– установление компенсаций и льгот за тяжелые работы и работы с вредными или опасными условиями труда, неустранимыми при современном техническом уровне производства и организации руда;

– защита интересов работников, пострадавших от несчастных случаем на производстве или получивших профессиональное заболевание, а также членов из семей;

– подготовка специалистов в области охраны труда, в том числе в образовательных учреждениях высшего и среднего профессионального образования;

– установление государственной статистической  отчетности об условиях труда, о несчастных случаях на производстве и профессиональных заболеваниях;

– информирование работников о состоянии условий и охраны труда на предприятиях;

– осуществление мероприятий по пропаганде передового опыта в области охраны труда;

– международное сотрудничество при решении проблем охраны труда.

Государство в лице органов законодательной и исполнительной власти с учетом консультаций с объединениями работодателей. Профессиональным союзами в лице их соответствующих органов и иными уполномоченными работниками, представительным органами разрабатывает, осуществляет и периодически пересматривает согласованную политику в области охраны труда.

Каждый работник имеет право на охрану труда, в том числе:

а) на рабочее место, защищенное от воздействия вредных или опасных производственных факторов, которые могут вызвать производственную травму, профессиональное заболевание или снижение работоспособности;

б) на возмещение вреда, причиненного ему увечьем, профессиональным заболеванием либо иным повреждением здоровья, связанными с исполнением им трудовых обязанностей;

в) на получение достоверной информации лот работодателя или государственных или общественных органов о состоянии условий и охраны труда на рабочем месте работника, о существующем риске повреждения здоровья, а также о принятых мерах по его защите от воздействия вредных или опасных производственных факторов;

г) на отказ без каких-либо необоснованных последствий для него от выполнения работ в случае возникновения непосредственной опасности для его жизни и здоровья до устранения этой опасности;

д) на обеспечение средствами коллективной и индивидуальной защиты в соответствии с требованиями законодательных и иных нормативных актов об охране труда за счет средств работодателя;

е) на обучение безопасным методам и приемам труда за счет средств работодателя;

ж) на профессиональную переподготовку за счет средств работодателя в случае приостановки деятельности или закрытия предприятия, цеха, участка либо ликвидации рабочего места вследствие неудовлетворительных условий труда, а также в случае потери трудоспособности в связи с несчастным случае на производстве или профессиональным заболеванием;

з) на проведение инспектирования органами государственного надзора и контроля или общественного контроля условий и охраны труда, в том числе по запросу работника на его рабочем месте;

и) на обращение с жалобой в соответсвующие органы государственной власти, а также в профессиональные союзы и иные уполномоченные работниками представительные органы в связи с неудовлетворительным  условиями и охраны труда;

к) на участие в проверке и рассмотрении вопросов, связанных с улучшением условий и охраны труда.

Государство в лице органов законодательной, исполнительной и судебной власти гарантирует право на охрану труда работникам, участвующим в трудовом процессе по трудовому договору (контракту) с работодателями.

Условия трудового договор (контракта) должны соответствовать требованиям законодательных и иных нормативных актах об охране труда. В трудовом договоре (контракте) указываются достоверные характеристики условий труда, компенсации и льготы работникам за тяжелые работы и работы с вредными или опасными условиями труда.

На время приостановки работ на предприятии, в цеху или на участке, рабочем месте в следствии нарушения законодательства об охране труда, нормативных требований по охране труда не по вине работника, за ним сохраняются место работы, должность и средний заработок.



4.3. Аналитический контроль выбросов в атмосферу на предприятии ТЭЦ-1


Содержащиеся в дымовых выбросах котлов тепловых электрических станций (ТЭС) вообще и ТЭЦ-1 г. Новосибирска в частности окислы углерода, серы, азота и зола представляют собой чрезвычайную опасность для окружающей среды[9].

В целях аналитического контроля выбросов в атмосферу на предприятии ТЭЦ-1 г. Новосибирска реализован проект, соединение пылемера, разрабатываемого ЗАО «Проманалитприбор» (г. Новосибирск), расходомера и газоанализатора ПЭМ-2М, выпускаемого ЗАО «Проманалитприбор», в единый комплекс позволяет определять все нормируемые выбросы тепловых станций и представляет собой единую автоматизированную систему контроля за составом промышленных выбросов, позволяющую одновременно определять концентрации газовых компонентов (О2, СО, СО2, Н2, SО2, NOx ), пыли и их массовый расход.

Табл. 1. Диапазон измерения концентраций газоанализатором ПЭМ-2М:

CO

0-2000 мг/м3

СО2

0-18% об.

SO2

0-2000 мг/м3

NO

0-2000 мг/м3

NO2

0-2000 мг/м3

O2

0-21% об.

H2O

0-100 г/м3

Газоанализатор ПЭМ-2М позволяет также измерять давление, влажность дымового газа и температуру. Диапазон измерения температуры: 5 – 1000 С, давление разрежения: 0,5 атм., точность измерения: 10%, Т90: 15 минут, рассчитывается коэффициент избытка воздуха.

Технические характеристики используемого в комплексе пылемера «Обь-1»: база измерения (длина плоского сечения объёма, в котором измеряется оптическая плотность): 1-20 м; диапазон измерения оптической плотности: от 0 – 30 мг до 0-30 000 мг/м3; количество измерительных каналов до 10 с  коммутатором; время установления рабочего режима 10 сек; элементы безынерционные (полупроводниковый излучатель); время одного измерения от 1 мс;  диапазон измерения скоростей потока газа от 0,3 м/с до 30 м/с в стандартных условиях, что соответствует для трубы диаметром 300 мм расходам от 75 м3/час до 7500 м3/час. Монтаж расходомера возможен на трубопроводах с внутренним диаметром от 100мм до 1000 мм., площадь перекрытия внутреннего сечения трубы чувствительным элементом датчика не более 10 см2.

Измерительный комплекс оснащён выходами RS-232 и RS-485 для подключения к ПК. Дополнительно может поставляться устройство сопряжения с токовым выходом и с встроенным энергозависимым ОЗУ хранения данных. Программное обеспечение позволяет отображать на дисплее оператора текущие концентрации газовых компонентов, пыли, температуру, к.п.д. котла, коэффициент избытка воздуха, текущий массовый и объёмный расход, вести расчёт валовых выбросов и архив данных в удобном для  обслуживающего и руководящего персонала виде.

Оснащение тепловых станций представленными измерительными системами позволит вести непрерывный контроль выбросов и оптимизировать технологические параметры сжигания топлива, что приведёт к уменьшению экологически вредных выбросов в атмосферу и экономии топлива.

 По отношениею к лучшим отечественным образцам: принцип действия непрерывного анализатора оксидов азота основан на использовании оригинальных технических решений, защищенных патентом и обеспечивает более высокие чем у отечественных и зарубежных аналогов параметры, такие как наработки на отказ > 800 часов, средний ресурс непрерывной работы не менее 5 лет, сравнительно низкую себестоимость, простоту в обслуживании[10].

По отношению к лучшим мировым образцам: зарубежные разработки (например модель 42 Inieriech Corporation США и аналогичные фирмы "СПИК" - ФРГ, фирмы "Sony" Япония) очень дороги, громоздки. Что касается параметров по чувствительности, селективности, то предлагаемый вариант не уступает им в этом, а в оперативности превосходит.


4.4. Проект очистных сооружений на предприятии ТЭЦ-1


Наибольшая экологическая нагрузка от деятельности теплоэлектроцентралей выпадает на долю атмосферного воздуха вокруг предприятия. Так, объекты-загряз­нители атмосферного воздуха ТЭЦ-1 г. Новосибирска следующие:

1. Котельная станция (топливо — уголь) с тремя автономными топками, газовые потоки от которых выбрасываются через об­щую дымовую трубу.

2. Открытые угольный склад и золоотвал, на которых перио­дически работают бульдозер и экскаватор.

3. Оборудованная общеобменной вентиляцией мастерская, в которой установлены два токарных, два сверлильных, один фре­зеровочный и два заточных станка, а также находятся электро­сварочный пост на два рабочих места, снабженных местным от­сосом с выбросом вредных веществ наружу через вентиляцион­ный фонарь.

Определим число источников выделения и выбросов в атмо­сферу вредных веществ. Укажем, какие из источников выбросов относятся к передвижным, стационарным, организованным и неорганизованным; а также перечислим основные виды вредных веществ поступают в атмосферу в результате деятельно­сти объектов предприятия ТЭЦ-1, входящие в сферу интересов проекта.

Источники выделения и выброса в атмосферу вредных веществ: котельная, угольный склад, золоотвал, бульдозер, экскаватор, мастерская – 6 источников.

Передвижные источники: бульдозер, экскаватор.

Стационарные – все остальные.

Организованные: котельная, мастерская.

Неорганизованные - угольный склад, золоотвал.

Основные виды вредных веществ, поступающие в атмосферу: пыль, аэрозоли, оксиды серы, азота, углерода, уран, углеводороды, полиароматические углеводороды, тяжелые металлы (свинец, кадмий), радиоактивные элементы (уран, торий).

В настоящей дипломной работе рассматривается проект установки комплекса воздухоочистных сооружений, разработанных специалистами конструкторского отдела ТЭЦ-1. В этот комплекс входят: вентиляторы радиальные, вентиляторы дутьевые и дымососы центробежные котельные, дымососы специального назначения. Опишем элементы этого комплекса.


1. Вентиляторы радиальные ВЦ 4-75  низкого давления


  Общие сведения:

  • Низкого давления
  • Одностороннего всасывания
  • Корпус спиральный поворотный
  • Назад загнутые лопатки
  • Количество лопаток - 12
  • Направление вращения - правое и левое
















  Назначение:

  • Системы кондиционирования воздуха
  • Системы вентиляции производственных, общественных и жилых зданий
  • Другие производственные и санитарно-технические цели

  Варианты изготовления:

  • Общего назначения из углеродистой и оцинкованной стали, ГОСТ 5976-90
  • Коррозионностойкие из нержавеющей стали, К, ТУ 4861-010-11865045-00
  • Взрывозащищенные из разнородных металлов, В, ТУ 4861-002-11865045-99
  • Взрывозащищенные из разнородных металлов, коррозионностойкие, ВК, ТУ 4861-002-11865045-99
  • Взрывозащищенные из алюминиевых сплавов, ВА, ТУ 4861-004-11865045-99
  • Коррозионностойкие из титановых сплавов

  Условия эксплуатации:

  • Температура окружающей среды от минус 40°С до плюс 40°С
  • Умеренный климат, 2-я и 3-я категории размещения
  • При защите двигателя от атмосферных воздействий допускается использование вентилятора по 1-й категории размещения

 

Габаритные и присоединительные размеры

№ ТХЭв.

H

H1

Lmax

B

B1

D

D1

A1

A2

d

n

n1

t

3

535

335

430

468

162

250

280

175

210

9x20

8

8

100

3

640

400

600

585

205

320

345

220

255

9x20

8

12

100

4

771

471-480

750

730

260

400

430

280

315

9x20

8

12

100

5

917

571-590

750

905

325

500

530

350

380

9x20

16

16

100

6

1154

714-746

920

1135

410

630

660

440

475

9x20

16

20

100

8

1460

930

1200

1450

520

800

835

560

600

12x20

24

16

150

10

1760

1100

1500

1800

650

1000

1040

700

750

12x20

24

20

150

13

2160

1350

1730

2240

813

1250

1285

875

925

12x20

24

28

125

Акустические характеристики

Вентилятор

n, об/мин

Значение Lpi, дБ в октавных полосах f, Гц

LpA, ДВА

125

250

500

1000

2000

4000

8000

ВЦ 4-75 № 2,5

1500

61

69

62

60

58

50

41

71


3000

76

84

77

75

73

65

56

86

ВЦ 4-75 № 3,15

1500

68

76

69

67

65

57

48

78


3000

84

92

85

83

81

73

64

94

ВЦ 4-75 № 4

1000

68

76

69

67

65

57

45

78


1500

77

85

78

76

74

66

57

87

ВЦ 4-75 № 5

1000

73

81

76

73

70

63

53

79


1500

84

92

84

84

82

74

65

90

ВЦ 4-75 № 6,3

1000

82

88

83

82

74

70

62

87


1500

92

99

93

91

89

82

73

96

ВЦ 4-75 № 8

1000

91

99

92

90

88

80

71

101

ВЦ 4-75 № 10

750

91

99

92

90

88

80

71

101


1000

98

106

99

97

95

87

78

108

ВЦ 4-75 № 12,5

750

98

105

101

97

95

87

78

108

 

Установочные размеры

№ вент.

Размеры, мм

d1, мм

C

С1

С2

С3

С4

2,5

70

290

145

260

390

10x20

3,15

70

394

210

340

520

10x20

4

80

460

400

370

590

10x20

5

100

205

80

380

660

12x20

6,3

100

250

80

460

830

12x20

10

130

504

112

410

1330

13x20

12,5

150

517

37

500

1497

13x20

 



2. Вентиляторы дутьевые и дымососы центробежные котельные: ВД, ВДН(у), Д, ДН(у)

Дутьевые вентиляторы ВД, ВДН(у) и дымососы Д и ДН(у) изготавливаются правого и левого направлений вращения. Направление вращения рабочего колеса, по часовой стрелки определяет вентилятор правого вращения, против часовой стрелки - левого вращения, если смотреть на вентилятор (дымосос) со стороны привода.

Вентиляторы (дымососы) должны допускать установку спирального корпуса с углами разворота в пределах 0° - 270° через каждые 15°. Угол отсчитывается от горизонтальной плоскости.

Допускается применение отдельных типов вентиляторов в технологических установках, требующих регулирования производительности, для перемещения чистого воздуха, а также в качестве дымососов на газомазутных котлах с уравновешенной тягой.

Номер вентилятора (дымососа) - это значение соответствующее диаметру рабочего колеса и выраженному в дециметрах. Номер дымососа (вентилятора) с диаметром колеса 1120 мм - ДН(у)-11,2 ВДН(у)-11,2.


3. Дымососы специального назначения типа ДН - НЖ

Центробежные дымососы одностороннего всасывания типа ДН - НЖ предназначены для отсасывания из печей обжига металлургического концентрата дымовых газов с запыленностью до 1г/м3, содержащих до 11% сернистого ангедрида.

Перемещаемые дымовые газы должны иметь температуру на входе не выше +400° С. Условия эксплуатации: умеренный климат, 1,2,3 и 4, ГОСТ 15150-69.

Запуск дымосов разрешается при температуре в улитке не ниже -30° С и не выше +400° С. Все дымососы изготавливаются правого и левого вращения. Правым считается вращение рабочего колеса по часовой стрелке (если смотреть со стороны электродвигателя). Углы разворота улитки 0°, 90°, 180° и 270°.

Элементы проточной части дымососов, подвергающиеся воздействию агрессивных газов, изготавливаются из нержавеющей стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 - 72 и дополнительного охлаждения вала ходовой части (для защиты подшипников от нагрева теплом, распространяющимся вдоль вала от рабочего колеса во время работы машины).

Габаритные и присоединительные размеры

Тип

Угол разворота улитки, град

D

D1

D2

D3

М

О

Р

С

Г

 

ДН15

90

1500

1085

1176

1220

2715

743

372

620

700

 

180

 

270

 

ДН17

90

1700

2575

919

330

587

 

180

 

270

 

ДН19

90

1900

1235

1310

-

2948

918

713

805

850

 

ДН21   

90

2100

1400

1550

-

2993

953

453

815

 

У

Ф

X

И

К

Ж

3

Ц

d

d1

n

n1

3130

975

928

750

558

694

875

1850

14

18

16

17

2830

2000

3130

2150

3450

1105

1048

850

632

768

980

2090

3110

2260

3450

2340

3610

1235

1330

965

710

880

1135

2880

19

19

24

24

3900

1365

1286

1050

780

992

1262

2950

14



 

 

Технические характеристики

Тип дымососа

Тип электро­двигателя

Мощность, кВт / частота вращения, об/мин

Напряжение, В

Производи-тельность, тыс.м3/час

Полное давле­ние, даПа

Масса без электро­двигателя, кг

ДН-15НЖ

5AM280S6

75/100

380

52

170

2760

5АМ315М4

200/1500

380/660

77,4

387

ДА304-400Х-4

400/1500

6000

ДН-17НЖ

АИР315М6

132/1000

380/660

75

210

3060

АИР3558

160/1000

380/660

АИР355М4

315/1500

380/660

113

500

ДА304-400Х-4

400/1500

6000

ДН-19НЖ

АИР35538

132/750

380/660

80

140

4130

АИР35556

160/1000

380/660

108

256

АИР355М6

200/1000

380

АИР355МВ6

250/1000

380/660

ДА304-400ХК6

250/1000

6000

ДН-21НЖ

ДА304-400Х-6

315/1000

6000

135

325

5365

АОЗ-400М-6

315/1000

380/660

ДА304-400У-6

400/1000

6000


V. Экономический раздел

5.1. Стоимость проекта инвентаризации примесей и внедрения очистных сооружений на предприятии ТЭЦ-1


В настоящем разделе дипломной работе пойдет речь о стоимости и рентабельности внедрения проекта по установке очистных сооружений на предприятии ТЭЦ-1 г. Новосибирска. Напомним, что объекты-загряз­нители атмосферного воздуха ТЭЦ-1, на которых предполагается устанавливать очистительное оборудование, следующие:

1. Котельная станция (топливо — уголь) с тремя автономными топками, газовые потоки от которых выбрасываются через об­щую дымовую трубу.

2. Открытые угольный склад и золоотвал, на которых перио­дически работают бульдозер и экскаватор.

3. Оборудованная общеобменной вентиляцией мастерская, в которой установлены два токарных, два сверлильных, один фре­зеровочный и два заточных станка, а также находятся электро­сварочный пост на два рабочих места, снабженных местным от­сосом с выбросом вредных веществ наружу через вентиляцион­ный фонарь.

Определим число источников выделения и выбросов в атмо­сферу вредных веществ. Укажем, какие из источников выбросов относятся к передвижным, стационарным, организованным и неорганизованным; а также перечислим основные виды вредных веществ поступают в атмосферу в результате деятельно­сти объектов предприятия ТЭЦ-1, входящие в сферу интересов проекта.

Источники выделения и выброса в атмосферу вредных веществ: котельная, угольный склад, золоотвал, бульдозер, экскаватор, мастерская – 6 источников.

Передвижные источники: бульдозер, экскаватор.

Стационарные – все остальные.

Организованные: котельная, мастерская.

Неорганизованные - угольный склад, золоотвал.

Основные виды вредных веществ, поступающие в атмосферу: пыль, аэрозоли, оксиды серы, азота, углерода, уран, углеводороды, полиароматические углеводороды, тяжелые металлы (свинец, кадмий), радиоактивные элементы (уран, торий).

В предыдущей главе дипломной работы разрабатывался проект установки комплекса воздухоочистных сооружений, в который входят:

1. Вентиляторы радиальные ВЦ 4-75  низкого давления.

2. Вентиляторы дутьевые и дымососы центробежные котельные: ВД, ВДН(у), Д, ДН(у).

3. Дымососы специального назначения типа ДН – НЖ.

Материальные затраты на внедрение компьютерного комплекса по инвентаризации примесей (см. главу I), а также на разработку, монтаж и установку воздухоочистительного оборудования составляют 1132 тыс. руб.


5.2. Экономический эффект от осуществления инвентаризации выбросов и внедрения проекта очистных сооружений

1. Оценка ущерба от загрязнения атмосферы



где: Y – ущерб, руб./год; γ – константа, равная 15 руб./усл. т; σ – безразмерная величина, зависящая от типа загрязняемой территории (для жилой зоны 30 - 50); f – константа, учитывающая характер рассеивания газообразной воздушной смеси в атмосфере, а также от скорости ветра:

в которых: Н – высота трубы, м; ΔТ – среднегодовое значение разности температур газовоздушной смеси и окружающего воздуха, град; U – скорость ветра, м/с; М – приведенная масса годового выброса загрязнений (усл. т./год), определяемая по формуле:

где: Аi – показатель относительной агрессивности i-той примеси (усл. т./т.; принимается равным для золы угля – 80, пыли угля – 48); mi – масса годового выброса i-той примеси в атмосферу, т/год.

М1 = (80 * 180) + (48 * 20) = 15360 т/год

М2 = (80 * 18) + (48 * 2) = 1536 т/год

φ = 1 + (–0,1) / 75 = 0,9987

f = 400 / [(100 + 0, 9987 * 150)(1 + 3)] = 0,4003

Y1 = 15 * 4 * 0, 4003 * 15360 = 3689164, 8 руб. /год

Y2 = 15 * 4 * 0, 4003 * 1536 = 368916, 48 руб. /год

2. Предотвращенный экономический ущерб

где: Y1 и  Y2 – соответственно ущерб до и после проведения средозащитных мероприятий, тысяч руб./год.

П = 3689164, 8 - 368916, 48 = 3320248,32 тыс. руб. /год

3. Экономический результат от природоохранных мероприятий

где: ΔД – величина чистого дохода от реализации продукции, полученной в результате утилизации твердых частиц, тысяч руб. в год, равный:

где: q – стоимость 1 т. реализованной продукции (ориентировочно 2 – 3 руб.);  – масса утилизированных твердых частиц, т.

∆Д = 3 * ((180 + 20) – (18 + 2)) = 540 тыс. руб. /год.

Р = 540 + 3320248,32 = 3320788,32 тыс. руб. /год

4. Годовые приведенные затраты

,

где: С – эксплуатационные расходы на содержание  пылеулавливающего оборудования, тыс. руб./год; ЕН – нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений (принимается равным – 0,12); К – капиталовложения в сооружение пылеулавливающего оборудования, тыс. руб./год.

 тыс. руб./год.

5. Чистый годовой экономический эффект

,

где  М  –  материальные затраты на внедрение компьютерного комплекса по инвентаризации примесей (см. главу I), а также разработку, монтаж и установку воздухоочистительного оборудования; в предыдущем пункте приводились данные, что эти затраты составляют 1132 тыс. руб. Тогда

R = 3320788, 32 – 212 – 1132 = 3319444,32 тыс. руб./год.

6. Общая экономическая эффективность

,

Э = (3320788, 32 – 80 – 1132) / 1100 = 3017,80 тыс. руб./год.


Заключение


Итак, несмотря на то, что, например, атомные электростанции наносят гораздо меньший ущерб окружающей среде, что существует масса других источников энергии, деятельность теплоэлектроцентралей является неотъемлемой частью жизни современных российских городов. Мало того, теплоэлектростанции – один из основных источников загрязнения атмосферного воздуха, почвы и водного бассейна наших городов.

В настоящей дипломной работе рассматривалась деятельность одного из самых крупных теплоцентралей в России – ТЭЦ №1 г. Новосибирска.

Для данного предприятия в настоящей работе разрабатывался целый комплекс природоохранных мероприятий, а именно:

– внедрение компьютерной инвентаризации примесей в атмосферу;

– внедрение проекта разработки и внедрения воздухоочистительного оборудования.

В дипломной работе установлено, что в результате проведения природоохранных мероприятий на ТЭЦ-1 г. Новосибирска существенно снизился ущерб от загрязнения атмосферы в – 10  раз.

Предотвращенный экономический ущерб составит – 3320248,32  тыс. руб. /год.

Чистый годовой экономический эффект от проведения мероприятий по инвентаризации примесей в атмосферу и внедрения проекта очистных сооружений на предприятии ТЭЦ-1 составит – 3319444,32 тыс. руб./год.

Общая экономическая эффективность этих мероприятий – 3017,80  тыс. руб./год при приведенных затратах в 212 тыс. руб./год.


Список литературы


1.                Федеральный Закон "Об охране окружающей природной среды". 1991 года.

2.                Федеральный Закон "Об охране атмосферного воздуха". 1982 г.

3.                Закон Российской Федерации "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения". 1991 года.

4.                Закон Российской Федерации "Об экологической экспертизе". 2000 года.

5.                Закон Российской Федерации "Об отходах производства и потребления". 2003 года.

6.                Водный кодекс Российской Федерации. 2000 года.

7.                Постановление Правительства Российской Федерации от 3.08.92 г. N 545 "Об утверждении Порядка разработки и утверждения экологических нормативов выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду, лимитов использования природных ресурсов, размещения отходов".

8.                Постановление Правительства Российской Федерации от 23.11.96 г. N 1404 "Об утверждении Положения о водоохранных зонах водных объектах и их прибрежных защитных полосах".

9.                Постановление Правительства Москвы от 29.09.98 г. N 745 "Об утверждении Положения о порядке взимания платы за прием загрязняющих веществ в систему коммунального водоотведения и за загрязнение окружающей природной среды через эти системы".

10.           Инструкция о порядке рассмотрения, согласования и экспертизы воздухоохранных мероприятий и выдачи разрешений на выброс загрязняющих веществ в атмосферу по проектным решениям. ОНД 1 – 84. ГОСКОМГИДРОМЕТ. 1984 год.

11.           Инструкция о порядке проведения экологической экспертизы воздухоохранных мероприятий и оценки воздействия загрязнения атмосферного воздуха по проектным решениям. ПНД 1-94. МИНПРИРОДЫ России.

12.           Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы. НД-90. Части 1 и 2. Санкт-Петербург. 1992 год.

13.           Инструкция по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Ленинград. 1991 год.

14.           Справочные материалы для экспертизы мероприятий по охране атмосферы в проектных решениях на строительство объектов (Инструкции, указания и нормативные документы по строительному проектированию и проектно-изыскательным работам) Ленинград 1981 год.

15.           ГОСТ 17.2.3.02-78 ОХРАНА ПРИРОДЫ. АТМОСФЕРА. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.

16.           ГОСТ 17.1.3.13-86 ОХРАНА ПРИРОДЫ. ГИДРОСФЕРА. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения.

17.           СанПиН 2.1.6.575-96 Санитарные правила и нормы. Гигиенические требования к охране атмосферного воздуха населенных мест. Минздрав России. Москва. 2002 год.

18.           Безуглая Э.Ю. Чем дышит промышленный город. – М.: Металлургия, 2001.

19.           Бондарчук Е. Н., Перепечко Л. Н., Потатуркин О.И., Сорокин В.А., Чубаков П.А., Шушков Н.Н. Методы моделирования и контроля вредных выбросов ТЭС. // В сб.: Проблемы использования углей на электростанциях,  Красноярск, 2000.

20.           Бондарчук Е.Н., Пахомов Л.М., Разваляев В.Н., Царнах Б.А. Оптико-абсорбционный газоанализатор как элемент экологически оптимальной системы управления горением для котла ТЭЦ. //  В сб.: Оптика в экологии. Тезисы докладов, Санкт-Петербург 1997.

21.           Дёмина Т.А. Экология природопользования и охрана окружающей среды. – М.: Высшая школа, 1999.

22.           Кусковский В. С. Влияние золоотвалов крупной ТЭЦ на экологию природных вод прилегающей территории / Кусковский В. С., Лымарев В. Д., Еськов Б. Г. // Инженерная экология. - 2003. - N 4. - С. 41-56.

23.           Методическим пособием по расчету, нормированию и контролю выбросов ЗВ в атмосферный воздух. – СПб., 2002.

24.           Новосибирск в цифрах. Сборник статистических материалов. – Новосибирск: Издательство СОРАН, 2004.

25.           Пособие к СНиП 11-01-95 по разработке раздела проектной документации "Охрана окружающей среды". – М.: ГП "ЦЕНТРИНВЕСТпроект", 2000.

26.           Рекомендации по оформлению и содержанию проекта нормативов ПДВ для предприятий. – Л.: Госкомгидромет, 1989.

27.           Розанова Л.Н. Оценка взаимосвязей токсичности техногенного загрязнения окружающей среды и заболеваемости населения в регионе. Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.11 – Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. – Казань, 2000.

28.           Отраслевая методика расчета приземной концентрации загрязняющих веществ, содержащихся в выбросах газокомпрессорных станций магистральных газопроводов. – М.: Госкомгидромет, 2001.

29.           Правовые основы охраны труда. Утверждены Верховным Советов Российской Федерации от 06.08.93 №5600-1 (в ред. Федерального закона от 18.07.95 №109-AP) // Материалы для подготовки и проведения аккредитации и лицензирования  медицинских учреждений. – Новосибирск: Управление здравоохранения мэрии г. Новосибирска, 2001, Т.3.

30.           Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в воздухе населенных мест, ГН 2.1.6.695-98, 1998.

31.           Среда нашего обитания: В 4-х книгах. Кн. 2. Загрязнения воды и воздуха: Пер с англ. / Ревель П., Ревель Ч.. - М.: Мир, 1995.

32.           Технология важнейших отраслей промышленности / под ред. Гринберга А.М., Хохлова Б.А.- М.: Высшая школа, 1999.

33.           Хузеев Р.Г. Теория принятия компромиссных решений в географии. - Изд-во Казанского университета, 1997.

[1] Новосибирск в цифрах. Сборник статистических материалов. – Новосибирск: Издательство СОРАН, 2004. – Стр. 110-112.

[2] Хузеев Р.Г. Теория принятия компромиссных решений в географии. - Изд-во Казанского университета, 1997. – 234 с.

[3] Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в воздухе населенных мест, ГН 2.1.6.695-98, 1998. – 234 с.

[4]Розанова Л.Н. Оценка взаимосвязей токсичности техногенного загрязнения окружающей среды и заболеваемости населения в регионе. Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.11 – Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. – Казань, 2000. – 168 с.

[5] Безуглая Э.Ю. Чем дышит промышленный город. – М.: Металлургия, 2001. – Стр. 112-118.


[6] Кусковский В. С. Влияние золоотвалов крупной ТЭЦ на экологию природных вод прилегающей территории / Кусковский В. С., Лымарев В. Д., Еськов Б. Г. // Инженерная экология. - 2003. - N 4. - С. 46.


[7] Правовые основы охраны труда. Утверждены Верховным Советов Российской Федерации от 06.08.93 №5600-1 (в ред. Федерального закона от 18.07.95 №109-AP) // Материалы для подготовки и проведения аккредитации и лицензирования  медицинских учреждений. – Новосибирск: Управление здравоохранения мэрии г. Новосибирска, 2001, Т.3. – 415 с.

[8] См. там же

[9] Бондарчук Е. Н., Перепечко Л. Н., Потатуркин О.И., Сорокин В.А., Чубаков П.А., Шушков Н.Н. Методы моделирования и контроля вредных выбросов ТЭС. // В сб.: Проблемы использования углей на электростанциях,  Красноярск 2000. C. 334-338.

[10] Бондарчук Е.Н., Пахомов Л.М., Разваляев В.Н., Царнах Б.А. Оптико-абсорбционный газоанализатор как элемент экологически оптимальной системы управления горением для котла ТЭЦ. //  В сб.: Оптика в экологии. Тезисы докладов, Санкт-Петербург 1997.