Лекции по природоохранным технологиям ТЭС

Подождите немного. Документ загружается.

1. Основные воздействия ТЭС на окружающую среду,

классификация воздействий.

Воздействие - привнесение в окружающую среду или выведение из

окружающей среды материальных субстанций, наложение полей,

волновых процессов, тепловыделения, нарушение функционирования

природных объектов. Воздействия ТЭС на окружающую среду можно

разделить на:

- физические воздействия, включающие в себя: акустическое воздействие,

электро-магнитное воздействие, радиационное, тепловое загрязнение;

- непосредственные воздействия связанные с привнесением или изъятием

из природной среды отдельных компонентов (химическое загрязнение,

выбросы вредных веществ)

- косвенные воздействия, включающие в себя: гравитационное осаждение

твердых частиц и аэрозолей, химические реакции вредных веществ

выброшенных в атмосферу и гидросферу, а также на почве, вымывание из

атмосферы NO

, SO

с образованием кислотных осадков, изменение

гидрологического и гидрохимического режимов грунтовых вод,

изменение инсоляции в зоне рассеивания дымового факела, в зоне паров

от градирни.

Основными последствиями данных воздействий являются:

- изменение состава природной среды;

- изменение растительного покрова,

- изменение климата;

- состояния недр;

- ландшафта;

- условий природопользования.

2. Влияние вредных воздействий ТЭС на окружающую среду.

Локальные, региональные и макроэкономические уровни

воздействия.

Для ТЭС характерна следующая особенность воздействия на

окружающую среду:

высокая локализованность воздействия с большой интенсивностью

использования природных ресурсов, выделения вредных веществ, тепла,

других воздействий. Так например объем дымовых газов выбрасываемых

крупной ТЭС составляет порядка 1800 м

/с. Все воздействия ТЭС можно

подразделить по масштабу воздействия:

- локальное воздействие - это воздействие ТЭС на окружающую среду в

радиусе от 15 до 100 км, К локальным воздействиям относится пыление

золоотвалов, изменение ландшафта, поражение птиц током от линий

электропередач, изменение термических режимов объектов, в частности

озер и рек и т.д.

- региональное воздействие в данном случае рассматривается радиус

1000..1500км, воздействия ТЭС представляют собой сверхдальние и

трансграничные переносы загрязняющих веществ, возникновение

кислотных дождей.

- макроэкономические, глобальные воздействия представляют собой

воздействия на территорию всей страны или всей планеты. Это

сокращение запасов чистой пресной воды, природных ресурсов,

глобальное потепление, вызванное выбросами СО

, возникновение

озоновых дыр, вызванное эмиссией оксидов азота и т.д.

3. Макроэкономические характеристики воздействия ТЭС на

окружающую среду. Сравнение показателей экологической нагрузки

в России и в ведущих зарубежных странах (США, ФРГ).

Макроэкономические характеристики предназначены для оценки отрасли

по воздействию на окружающую среду в целом, для анализа воздействия

экономики страны на экологическую обстановку на планете. Кроме того,

макроэкономические характеристики позволяют оценить уровень

концентрации электрической мощности на территории страны и давление

отрасли на окружающую среду. В качестве основных характеристик

приняты:

1. Удельный выброс загрязнителей на единицу каждого вида

используемого топлива (газа, мазута, угля), данная характеристика

свидетельствует о совершенстве системы сжигания, подготовки топлива,

очистке дымовых газов, эффективности использования природных

ресурсов.

2. Удельный выброс загрязнителей на единицу условного топлива, данная

характеристика свидетельствует об эффективности структуры системы

производства энергии.

3. Удельный выброс на единицу произведенной продукции,

данная харктеристика показывает эффективность всего производства

страны в том числе и энергетического комплекса для решения задач

защиты окружающей среды.

4. Удельная экологическая нагрузка - удельный выброс загрязняющих

веществ на единицу освоенной территории.

Относительно благополучные макроэкономические характеристики

России не могут свидетельствовать об экологическом благополучии в

энергетике, они лишь свидетельство о том что российское общество пока

является обществом с малым энергопотреблением.

4. Уровни природоохранной деятельности в энергетике.

Существуют следующие уровни природоохранной деятельности:

- Международный, на этом уровне рассматриваются условия и

ограничения хозяйственной деятельности, глобальной экологической

значимости, разрабатываются межгосударственные нормы выбросов

вредных веществ для предприятий энергетики.

- Государственный, на этом уровне вырабатываются нормативы, законы,

законодательные акты, действует государственная экологическая

экспертиза и финансовая поддержка крупных экологических проектов из

средств государственного бюджета.

- Региональный, на этом уровне вырабатывается система регионального

природоохранного законодательства, нормативные акты по

природопользованию с учетом региональной специфики, взымается плата

за пользование природными ресурсами, осуществляется контроль за

деятельностью предприятий и в частности за деятельностью ТЭС,

проводится экологическая экспертиза, ПДВ, ПДС,

- Отраслевой уровень, на этом уровне создаются отраслевые нормативные

акты по экологической безопасности ТЭС, проводится отраслевая

экологическая программа, организуется информационное и научно-

техническое обеспечение экологической программы.

- Первичный уровень, на этом уровне осуществляется эксплуатация

природоохранного оборудования, контроль производства, выбросов

вредных веществ, загрязнение стоков, разрабатываются нормативы

предприятия по природопользованию и согласовываются с

контролирующими организациями.

5. Документация необходимая на ТЭС для организации

природоохранной деятельности и взаимодействие с местными

контролирующими органами.

Организация природоохранной деятельности на ТЭС предполагает

наличие документации включающей в себя:

- утвержденный экологический паспорт;

- разрешение местного органа охраны природы на отдельные виды

природопользования (нормативы ПДВ (пределы допустимых выбросов),

ПДС (пределы допустимых сбросов));

- ежегодные лимиты выбросов, сбросов, нормативы водопользования и

водоотвержения, разрешение на использование промышленных отходов;

- ежегодная отчетность по формам 2ТПВоздух, 2ТПВодхоз,

2ПТОтходы, ОС;

- материалы экологической инвентаризации предприятия;

- расценки ежегодных платежей в экологический фонд по всем видам

природопользования;

- комплексный план мероприятий по достижению уровня нормативов

ПДВ, ПДС;

- ежегодные планы охранных мероприятий.

план мероприятий по регулированию выбросов в условиях

неблагоприятных метеоусловий.

Взаимодействие с местными контролирующими органами

осуществляется по следующим вопросам:

- разработка и согласование нормативов пользования природными

ресурсами;

- формирование санитарно-защитной зоны (500м для ТЭС);

- получение ежегодных лимитов природопользования;

- контроль соблюдения нормативов;

- расчет ежегодных платежей;

- лицензирование природоохранной деятельности;

- экспертиза проектов создания и реконструкции ТЭС;

- методико-информационное взаимодействие.

6. Правовая и нормативная база природоохранной деятельности

Природопользовательская деятельность предприятий энергетического

комплекса регулируется системой правовых актов государственного,

регионального и отраслевого уровней. Существуют следующие системы

правового и нормативного регулирования природопользования. Система

государственных стандартов (индивидуальных нормативов):

- общие санитарно-гигиенические нормативы качества природной среды;

- нормативы природопользования;

- индивидуальные нормативы, устанавливаемые для предприятий.

Система ограничивающих процедур:

- экологическая паспортизация предприятий;

- лицензирование;

- экологическая экспертиза проектов;

- экологическое обследование;

- инспекционные проверки. Система контроля и учета:

- статотчетность;

- периодическая проверка природоохранной деятельности;

- экологический аудит.

Блок экономических механизмов:

- платежи за пользование природными ресурсами;

- платежи за выбросы вредных веществ. Система юридической

ответственности:

уголовная ответственность за нарушение природоохранного

законодательства;

- отзыв лицензий;

- принудительное ограничение эксплуатации предприятия.

7. Способы нормирования уровней вредных воздействий. Основные

нормируемые величины, определяющие уровень вредного

воздействия ТЭС на окружающую среду.

Норма - это установленная мера допустимого (безопасного) воздействия.

Норматив - утвержденная норма конкретного источника воздействия.

Экологические нормативы устанавливаются в следующих шкалах:

- биологическая шкала: изменение параметров живой природы

под воздействием окружающей среды;

- экологическая шкала изменение параметров окружающей среды

под воздействием техногенной нагрузки до уровню превышение которого

приводит к необратимым воздействиям экосистемы;

- технологическая шкала допустимое загрязнение окружающей

среды для конкретного технологического процесса, конкретного

оборудования. Экологические ограничения для промышленных

предприятий осуществляются с помощью технологических нормативов,

установленных на основе биологических и экологических нормативов.

Особенность экологических ограничений заключается в том, что они

устанавливают предельный уровень, но не конкретизируют способ их

выполнения.

Для регулирования качества окружающей среды в России установлена

система экологических ограничивающих норм для при род о

пользователей:

- ПДВ предельно допустимые выбросы вредных веществ от

промышленных источников определяемых исходя из источника

выбросов, свойств выбрасываемого вещества, атмосферных и

локальных экологических условий;

- ПДС предельно допустимый сброс веществ

устанавливается для конкретного предприятия исходя из токсичности

вещества, ассимилирующей способности водоема, уровня фонового

загрязнения, его хозяйственной и биологической значимости.

По ряду направлений воздействий на окружающую среду

устанавливаются экологические ограничения в виде предельно

допустимых параметров среды: уровень звукового давления,

напряженность электрического и магнитного поля, тепловой режим

водоема.

8. Удельные нормативы выбросов вредных веществ. Сравнить

ограничения, действующие в Российской Федерации, с

ограничениями, действующими в ведущих зарубежных странах

(США, ФРГ).

Нормирование выбросов по валовым показателям не позволяет выделить

и контролировать результаты эксплуатации персоналом и эффективность

работы оборудования ТЭС, поэтому существует система нормативов на

удельные выбросы вредных веществ. Если нормативы ПДВ

ограничивают предельный режим работы предприятия в целом, то

удельные нормативы выбросов (УНВ) позволяют охарактеризовать для

данного котла или другой установки совершенство рабочего процесса с

точки зрения экологических норм. Удельный выброс характеризуется

одной из следующих величин:

- массовый выброс вещества на единицу объема сухих дымовых газов с

приведением к определенному стандарту, избытку воздуха в дымовых

газах (=1,4) что соответствует содержанию О

в дымовых газах 6%;

- выброс вещества в % от объема сухих дымовых газов при нормальных

условиях: давлении 760 мм. рт. ст. и температуре 20°С;

- в объемных долях.

Удельные нормативы действующих котлов являются внутренними

нормативами предприятия. Технологическая норма выбросов для каждого

котла определяется значением выбросов вредного вещества в

граммах/секунду или в миллиграмм/м

при различных нагрузках с учетом

качества топлива, состояния оборудования.

Таблица: Национальные стандарты по удельным выбросам загрязнителей

Загрязнитель ФРГ США

Россия

до 2001 г. после 2001г.

Твердые частицы, мг/м

50.. 150 40.. 125 100..500 50..250

Оксид серы, мг/м

400.. 2000 740.. 1480 2000.. 3400 700.. 1400

Оксид азота для топлива:

твердого, мг/м

300.. 1500 605..980 320.700 300..640

жидкого, мг/м

150 450 290 250

газообразного, мг/м

100 300 150 125

9. Основные положения методики расчета выбросов вредных

веществ в атмосферу.

- Органические топлива и воздух, выступающий в качестве

окислителя, состоят из С

, О

, N

, S

, W

, A

- В результате сгорания образуются СО

, Н

О, N

, NO, оксиды серы

и SO

, зола. К числу токсичных веществ относятся оксиды серы и

азота, оксид углерода (II).

В случае неполного сгорания образуются СН

, С

и другие

углеводороды обозначаемые СН.

- Для расчета влияния выбросов на окружающую среду

исходными данными являются выбросы того или иного вещества в

единицу времени. Эта величина находится по нагрузке установки,

средней теплоте сгорания топлива и паспортным данным установки,

главным из которых являются максимальный удельный выброс и

зависимость удельного выброса от режима работы установки.

- На основе массового выброса загрязняющего вещества,

высоты дымовой трубы, объема дымовых газов, коэффициент

стратификации атмосферы определяемый погодными условиями,

величиной скорости ветра, коэффициент рельефа местности. На

основе этих данных рассчитывается концентрация вредного вещества в

окресности ТЭС, а по концентрации проверяется соответствие ПДК.

10. Определение валового выброса вредных веществ.

Выбросы твердых частиц рассчитываются по формуле:

где доля твердых частиц уносимая из топки с дымовыми

газами, механический недожег, В - расход топлива, -

степень улавливания твердых частиц в золоуловителе.

Выбросы мазутной золы рассчитываются в пересчете на 5-ти окись

ванадия

где количество ванадия в одной тонне мазута,



- доля ванадия осевшая с твердыми частицами на поверхности

нагрева котла, для котлов с ПП для котлов без

ПП коэффициент. Массовый выброс

оксидов серы:

где доля оксидов серы улавливаемая летучей золой в

газоходах, доля оксидов серы улавливаемая

сероуловителями. Массовый выброс оксидов азота:

где - безразмерный поправочный коэффициент, учитывающий

влияние на МО

качество сжигаемого топлива и способ

шлакообразования, -коэффициент учитывающий рециркуляцию

газов, r - степень рециркуляции дымовых газов, k- коэффициент

учитывающий производительность котла: