Инвентаризация выбросов вредных (загрязняющих) в атмосферный воздух и их источников

Строим  окружность R =X c центром по месту расположения источника выброса. Проводим восемь основных направлений ветра и  откладываем расстояние ,учитывая, что северный ветер смещает выбросы на юг и т.д.

В тех случаях, когда расстояние < L0 влияние направления  ветра не учитывается и по данному  румбу  откладывается расстояние равное L0 для гарантии безопасности.

Жилые дома расположены  уже на расстоянии 150 метров от предприятия, что не удовлетворяет требованиям СЗЗ. Поэтому необходимо увеличить высоту трубы для того чтобы снизить приземную концентрацию загрязняющих веществ.

 

3.2 Основные направления по снижению уровня концентрации загрязняющих веществ Дорогобужского отделения Смоленского филиала ОАО ТГК 4

Высота  трубы  Н необходимая для соблюдения условия См = ПДК определяется путем  преобразования основной формулы рассеивания 

 

 с учетом  фонового загрязнения.

Следовательно, высоту трубы надо увеличить с 15 до 19 метров, то есть, на 4 метра, при этом условии необходимость в санитарно-защитной зоне для диоксида азота отпадает.

Для соблюдения См = ПДК для сажи трубу  надо увеличить  с 15 метров до 33,4 метра.

При этом условии  не нужны ни санитарно-защитная зона, ни циклоны, но высота трубы увеличится в 2,2 раза.

Для снижения объема загрязняющих веществ  устанавливают  также дополнительное очистное оборудование, но зачастую в  малонаселенных пунктах  этот наиболее эффективный способ не применяют  в связи с дорогой  стоимостью оборудования, отсутствием квалифицированного тех.персонала и т.д.

При любом варианте решения для достижения ПДК по всем выбрасываемым в атмосферу  вредным веществам нужны экономические  затраты, которые в свою очередь  компенсируют экономический ущерб, причиняемый загрязнением атмосферного воздуха

 

3.3 Мероприятия по защите атмосферного воздуха

 

Для достижения величины ПДВ Дорогобужское отделение  Смоленского филиала ОАО ТГК 4 применяет комплекс технологических, архитектурно-планировочных и санитарно-технических мероприятий, выбирая среди них наиболее экономически целесообразные. Наиболее часто на практике применяют следующие мероприятия:

а) технологические:

- соблюдение  технологических норм расхода  электроэнергии и пара единицу  продукции;

- очистка сырья  от вредных примесей (например, удаление серы из топлива), использование малосернистого мазута  с содержанием серы 2% и менее;  перевод системы с угля на мазут или природный газ, перевод предприятия на централизованное теплоснабжение;

- создание малоотходных  технологических  процессов (количество отходов  меньше 10 % от количества сырья); применение  рециркуляции отходящих газов  (до 100%) в технологическом процессе;

- использование  вторичных энергоресурсов (ВЭР); установка  экономайзеров, утилизация тепла  вытяжного воздуха в системах вентиляции для подогрева приточного воздуха;

- замена сухих  способов переработки  пылящих  материалов мокрыми;

- применение  пневмотранспорта для  транспортировки  пылящих материалов в деревообрабатывающих  цехах, в силикатной промышленности и т. д.

б) архитектурно-планировочные:

- выбор участка  под строительство  с учетом  розы ветров, рельефа  местности,  размещения существующих  промузлов  или промзоны;

- организация  санитарно-защитных зон с радиусом  от 50 до 1000м и более в зависимости  от класса предприятия и результатов расчета рассеивания (L0);

- посадка в санитарно-защитных  зонах лесополос шириной 50м  с газонным разрывом 20м, отдавая  предпочтение газоустойчивым деревьям и кустарникам, а так же деревьям с высокими пылезащитными свойствами.

в) санитарно-технические:

- организация  местной аспирационной  сети  и общеобменной вентиляции  цеха (участка) в соответствии  с  расчетами выбросов по каждому   веществу (г/с) и необходимой степени   очистки;

- объединение  мелких источников  в единый  источник одной аспирационной сетью;

- установка  пылеочистного оборудования  с  выбором по паспортам и   с учетом необходимой степени   очистки (Э, процент), производительности (м 3/c), температурного режима и   себестоимости очистки, возможности   переработки уловленных вредных  веществ в полупродукты или товарные продукты;

- установка  газоочистного оборудования, снижающего  концентрации вредных  веществ  в выбросах на основе  процессов:  адсорбции, каталитического  сжигания. Например, применение мокрого   скруббера, угольного адсорбера,  печей сжигания, системы нейтрализации отработавших газов (СНОГ) и т. д.

В расчете Дорогобужского отделения Смоленского филиала  ОАО ТГК 4 проводятся вычисления максимальных приземных концентраций (С м) для SO2, NO2, CO и сажи; расстояние (Xм) по оси факела, на которой они достигаются. Полученные значения (Cм + CФ) сравниваются с величиной ПДКм.р, в случае превышения ПДКм.р. необходимо рассчитать расстояние на котором (См +СФ) будет равно ПДК или необходимую высоту трубы.

Заключение

 

Нельзя  предполагать, что проблема дорогого газа — это проблема дальнего, а в последнее время и ближнего зарубежья. Специалистам ясно, что не за горами то время, когда вопросы энергосбережения и охраны окружающей среды придется по-настоящему серьезно решать и в России, и не только на крупных станциях, но и в небольших теплоснабжающих предприятиях. При этом рычаги воздействия на ответственных лиц будут самыми что ни на есть современными — экономическими. В статье И.З. АРОНОВА, автора нескольких монографий по контактному нагреву воды продуктами сгорания природного газа, рассмотрен один из доступных путей одновременного решения двух вопросов: повышения КПД газоиспользующих установок и защиты воздушного бассейна от оксидов азота.

Проблема  загрязнения  атмосферы токсичными оксидами азота относится к наиболее актуальным, но и наиболее трудно решаемым.

Для котлов апробированными  методами снижения выбросов NOX в атмосферу  являются рециркуляция продуктов сгорания в  топку, двухстадийное сжигание топлива и впрыск воды или пара в зону максимальных температур. Все эти методы наряду со снижением выбросов NOX на 20–30% имеют и недостатки: необходимость дымососа рециркуляции, сооружение дополнительных газоходов, увеличение расхода электроэнергии на тягу, возрастание потерь теплоты от химической неполноты сгорания топлива. В связи с этим в эксплуатационных условиях степень рециркуляции продуктов сгорания редко превосходит 15–20%. Рециркуляция является одним из наиболее доступных средств подавления образования оксидов азота в топке.

Двухстадийное сжигание — наиболее легко осуществимый из применяемых методов предотвращения образования оксидов азота. Эффективность  его весьма высока и достигает 45–50% снижения; к недостаткам этого  метода можно отнести необходимость  точного и оперативного регулирования горелок, в т.ч. по ярусам, возможное возрастание выбросов СО, сажи, бенз(а)пирена в атмосферу. Поэтому обычно ограничиваются 20% снижением выбросов оксидов азота.

Еще сложнее  и дороже метод впрыскивания влаги  в реакционную зону. При  той же результативности он ведет к пережогу топлива.

Как известно, при газовом отоплении применяются контактные экономайзеры, обеспечивающие глубокое охлаждение продуктов сгорания газа ниже точки росы и тем самым повышающие коэффициент использования топлива на 10–15%.Установленные для утилизации теплоты уходящих газов контактные экономайзеры, как показали многолетние наблюдения, благодаря прямому контакту дымовых газов и орошающей воды способны одновременно выполнять задачу очистки газов от твердых включений и части газов, растворимых в воде.

Методы  очистки  отходящих газов от оксидов  азота  абсорбцией в полых распылительных аппаратах известны в химической технологии и применяются при  производстве азотнойкислоты. Использование  их для очистки продуктов сгорания топливосжигающих установок нецелесообразно с экономической точки зрения. Однако при использовании контактных теплоутилизаторов, имеющих развитую поверхность вследствие загрузки слоя керамическими кольцами или другими насадочными элементами и обеспечивающих выполнение двух полезных функций, эти проблемы теряют остроту.

Эффективность использования контактного аппарата в целях очистки выбросов в  атмосферу от оксидов азота может  быть оценена величиной КПД очистки. Здесь под количеством единиц токсичности понимается отношение фактической концентрации вредного вещества в выбросах к его же максимальной разовой ПДК. Путем несложных вычислений с учетом суммирования вредностей получаем,что для приведенного выше примера КПД очистки составляет 72,5%.

При установке  контактного экономайзера за аппаратами химической технологии и топливосжигающим оборудованием, отличающимся меньшим теплонапряжением и более длительным пребыванием продуктов сгорания в агрегате, эффективность контактных устройств может быть значительно выше, так как доля диоксида азота в сумме оксидов азота, содержащихся в продуктах сгорания, зависит от характеристики интенсивности охлаждения дымовых газов Hл/Vт (Hл — площадь лучевоспринимающей поверхности, Vт — объем топки), коэффициента избытка воздуха α и теплонапряжения топочного объема qV.

Использование контактных экономайзеров в качестве очистных аппаратов позволяет частично окупить затраты на строительство  очистных сооружений за счет улучшения  использования топлива, что существенно  изменяет экономические показатели очистки. Следует, однако, учитывать, что эффективная очистка отходящих газов контактным способом приводит к некоторому ухудшению качества воды, контактировавшей с газами. Проведенные исследования показали, что, как правило, увеличивается содержание свободной углекислоты и снижается рН. Для нейтрализации воздействия кислой среды целесообразно некоторое подщелачивание контактирующей с газами воды. Следовательно, контактные аппараты позволяют достаточно эффективно очищать продукты сгорания газа от оксидов азота. С уменьшением единичной мощности агрегата и увеличением коэффициента избытка воздуха эффективность метода возрастает. Если рассматривать экономическую эффективность данного метода лишь с точки зрения защиты воздушного бассейна, то экономические показатели могут оказаться неконкурентоспособными с иными методами, применяемыми в настоящее время. В случае же использования горячей воды, получаемой в контактных экономайзерах, стоимость уменьшения выбросов оксидов азота с дымовыми газами окажется значительно ниже. 

Библиография

 

1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Человек  – Экономика – Биота – Среда:  Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ  – ДАНА, 2006.

2. Кривошеин  Д.А., Муравей Л.А. Экология и  безопасность жизнедеятельности:  Учеб. пособие для вузов/ Под ред. Л.А. Муравья. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2007.

3. Новиков Ю.В.  Экология, окружающая среда и  человек: Учеб. пособие для вузов.  – М.: Агенство "ФАИР", 2005.

4. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье  и природопользование в России. / Под ред. В.Ф. Протасова. –  М.: Финансы и статистика, 2005.

5. Степановских  А.С. Общая экология: Учебник для  вузов. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2006.

6. Стадницкий  Г.В., Родионов А.И. Экология: Учеб. пособие для химико-технолог. вузов. – М.: Высш. шк., 2005.

7. Цветкова Л.И., Алексеев М.И. Экология: Учебник  для технических вузов./ Под ред.  Л.И. Цветковой. – М.: Изд-во  АСВ; СПб.: Химиздат, 2007.

8. Хван Т.А., Хван  П.А. Основы экологии. Серия "Учебники и учебные пособия". – Ростов н/Д.: "Феникс", 2006.

9. Экологические  основы природопользования: Учеб. пособие./ Под ред. Э.А. Арустамова. –  М.: Издательский Дом "Даликов  и Ко", 2005.