Угольная промышленность

 

На механизированных шахтах наибольшее распространение получили болезни опорно-двигательного аппарата и периферической нервной системы, а также нейросенсорная тугоухость - 63,5 % всех больных шахтеров. Такая структура профзаболеваемости обусловлена наличием физических перегрузок на многочисленных вспомогательных работах; интенсивным шумом механизмов (горные комбайны, конвейеры, погрузочные машины).

Необходимо отметить, что в шахтерских городах, значительный процент занятого населения которых трудится на предприятиях угольной отрасли промышленности, работники подвергаются воздействию вредных факторов не только на рабочих местах. На распространенность заболеваний и межсменную реабилитацию у шахтеров могут оказывать влияние загрязнение окружающей среды в шахтерских городах и санитарно-бытовые условия. Угольные предприятия, расположенные практически по всей области, представляют собой комплексный источник негативного воздействия на окружающую среду. Они загрязняют атмосферный воздух, водные ресурсы, нарушают земли. Специфика влияния конкретного горного предприятия на окружающую среду обусловлена геолого-геохимическими особенностями месторождения, применяемой техникой и технологией для его разработки.

 

Загрязнение воздушного бассейна в процессе открытой и подземной добычи угля вызвано буровзрывными работами, работой двигателей горнотранспортного оборудования, пылением угольных складов, породных отвалов и другими источниками. При этом доминирующими выбросами от предприятий, добывающих уголь подземным способом, являются выбросы газообразных веществ, в основном метана, а при добыче угля открытым способом - выбросы твердых веществ, в основном пыли неорганической, а также угольной пыли, золы углей и сажи. И, как следствие, загрязнение атмосферного воздуха диоксидами серы и азота, взвешенными веществами, формальдегидом и фенолом; питьевой воды - свинцом, кадмием, фенолом и мышьяком; почвы - кадмием, ртутью, мышьяком, цинком.

Кроме того, шахтерские города имеют низкий уровень санитарно-технического благоустройства жилого фонда, слабо развита материальная база для привлечения населения к занятиям физической культурой и массовому активному отдыху. Слабая обеспеченность санаториями-профилакториями и дневными стационарами, низкая их пропускная способность затрудняют профилактику профессиональных и производственно-обусловленных заболеваний, реабилитацию и межсменное восстановление работающих на предприятиях угольной отрасли промышленности.

На санитарно-эпидемиологическую ситуацию в шахтерских городах влияет и реструктуризация угольной отрасли промышленности с закрытием угольных шахт. Она сопровождается снижением жизненного уровня населения, неполной его занятостью, ухудшением экологической обстановки, обострением вопросов водо-, тепло- и энергоснабжения жилого фонда, переселения из аварийного жилья. В шахтерских городах по сравнению с другими городами области произошло значительное увеличение уровня заболеваемости болезнями системы кровообращения, эндокринной системы, врожденными аномалиями, большинством социально обусловленных инфекций, и особенно профессиональными заболеваниями. Так, уровень профессиональной заболеваемости за период реструктуризации угольной отрасли промышленности увеличился в 4,2 раза, в других городах области - в 1,9 раза.

 

Для решения санитарно-гигиенических вопросов при закрытии угольных шахт, дифференцированного, адресного проведения защитных мероприятий по отношению к процессам и объектам разработан «Санитарно-гигиенический стандарт на проведение мероприятий по защите среды обитания и здоровья населения при закрытии угольных шахт в Кемеровской области», ставший региональным гигиеническим нормативом.

В последние годы наметилась тенденция сокращения профессиональной заболеваемости в нашей стране. По Кемеровской обл. показатели профзаболеваемости работников также изменились, и особенно на угольных предприятиях (см. табл. 1). Так, до 2002 г . наблюдался рост профессиональной заболеваемости до 125,2 случая на 10 тыс. работающих, а затем с 2002 по 2005 г . - снижение этого показателя до 56.

 

Однако статистические показатели не отражают истинное положение дел в связи с крайне низкой выявляемостью профпатологии. При этом в стране одновременно растет численность работающих, занятых во вредных и опасных условиях труда, и их удельный вес среди трудоспособного населения. Очевидно, что основная часть профессиональных заболеваний маскируется в структуре общей заболеваемости, в результате отмечается утяжеление первично выявленной профпатологии. Соответственно растет инвалидизация больных с впервые выявленными профессиональными заболеваниями. Так, в Кемеровской обл. число профессиональных больных, впервые признанных инвалидами в 2002 г . , составляло 0,4 на 10 тыс. человек населения, а в 2006 г . - 2,1, т.е. увеличилось в 5 раз.

 

Снижение уровня профзаболеваемости шахтеров Кузбасса возможно обусловлено, в какой-то степени, и реструктуризацией угольной отрасли промышленности, в ходе которой закрывались шахты со слабой механизацией горных работ и особо тяжелыми, вредными и опасными условиями труда и осваивались новые месторождения, открывались шахты с высоким уровнем механизации

 

 

 

 

 

Проблемы сжигания низкореакционных твердых топлив на тепловых электростанциях.

Высокоэффективное сжигание низкореакционных высокозольных углей в котлах тепловых электростанций (ТЭС) является одной из важнейших и актуальных проблем энергетического комплекса.

Актуальность проблемы обусловлена тем, что геологические запасы таких углей разведаны на много лет вперед, при этом объемы добычи энергетических углей будут сохраняться в обозримом будущем. Исходя из этого, были определены и в настоящее время эксплуатируются в России около 200 котлов различной мощности сжигающих высокозольные угли АШ.

около 200 котлов различной мощности сжигающих высокозольные угли АШ.

Сжигание угля на тепловых электростанциях производится в виде угольной пыли с подсветкой мазутом и природным газом. При совместном сжигании угля АШ, имеющего низкий выход летучих (3 — 5 %) и высокую зольность (30 — 50%), с мазутом имеет место механический недожог угля и наличие вредных выбросов в атмосферу.

Масштабность проблемы состоит в том, что доля мазута в тепловом балансе котла достигает 30 % при суточном потреблении высокозольных углей действующими блочными котлами ТЭС.

Использование углей с высоким содержанием летучих (свыше 16 %) в котлах ТЭС, предназначенных для сжигания углей марки АШ, из-за специфики технологического процесса, конструкции котельного агрегата и условиям взрывной и пожарной безопасности не допускается без коренной реконструкции котлов.

Пути решения проблем сжигания низкореакционных твердых топлив на тепловых электростанциях

Реакционность твердых топлив характеризуется таким параметром, как содержание горючих летучих в топливе. Выход и горение горючих летучих влияет на разогрев коксового состава твердого топлива, на его воспламенение и горение. При факельном горении в пылеугольных топках котлов твердого топлива с недостатком горючих летучих в нем энергетики вынуждены применять подсветку факела. Как при растопке пылеугольных котлов, так и для стабилизации горения (подсветки) пылеугольного факела в мировой и отечественной практике используют природный газ или топочный мазут. В мире на эти цели расходуют более 50 млн т мазута в год. По оценкам только на станциях РАО «ЕЭС России» ежегодно сжигают более 5 млн т мазута. Повсеместное снижение качества энергетических углей требует увеличения расхода мазута на тепловых электростанциях, в то время как из-за углубления переработки нефти и других причин объемы производства мазута в России сокращаются.

Совместное сжигание угля и, обладающего более высокой реакционной способностью мазута, ухудшает эколого-экономичeские показатели котлов: на 10-15% повышается механический недожог топлива и на 2-5% снижается КПД-брутто, возрастает скорость высокотемпературной коррозии экранных поверхностей, снижается надежность эксплуатации котельного оборудования, на 30-40% увеличивается выход оксидов азота и серы (за счет более высокого содержания серы в мазуте), появляются выбросы канцерогенной пятиокиси ванадия.

Известные методы снижения расхода мазута при сжигании низкосортных углей: реконструкция горелочных устройств, раздельное и смешанное сжигание угля и подсветочного топлива — мазута, высокий подогрев воздуха и пылевоздушной смеси, утонение помола и др. – не решают проблему сокращения расхода жидкого топлива, особенно на стадии растопки котлоагрегата.

Применение природного газа в качестве основного или дополнительного топлива, несмотря на его более высокую экологичность, далеко не всегда возможно.

Снижение доли участия мазута и газа в топливном балансе пылеугольных котлоагрегатов остается очень актуальной задачей теплоэнергетики.

Таким образом, проблема использования низкореакционных топлив может решаться различными путями рассмотренными выше:

• Предварительной газификацией твердого топлива и переводом сжигания пыли в топке котла на сжигание генераторного газа, что может быть полезным и в том случае, когда газомазутные котлы потребуется переводить на работу с твердым топливом.

• Созданием условий более лучшего воспламенения и горения пылеугольной смеси, что в свою очередь решается применением специальных устройств интенсифицирующих процесс воспламенения и горения пыли (например, плазмотронов и создание электромагнитных полей повышающих активность окисления органической части топлива путем ионизации газов и частиц); применением более тонкого (сверхтонкого) помола повышающем активную поверхность окисления твердых частиц пыли топлива.

• Применением, кроме мазута и природного газа, добавок (в том числе и наномодифицированных добавок) позволяющих увеличить реакционную способность пылеугольных частиц топлива.

Использование наноматериалов при сжигании твердого топлива

Технология основана на двух принципах:

1. Более тонкий помол малой доли топлива с помощью центробежной эллиптической мельницы позволяющей получать на выходе частицы топлива размером 50-70 мкм. Измельчение твердых тел в высокоэффективных активаторах — измельчителях, одновременно с уменьшением размера частиц, приводит к образованию качественно новой поверхности, повышению реакционной способности, а, следовательно, и к ускорению процесса взаимодействия с водородом или кислородом.
2. Интенсификация процессов воспламенения и горения низкореакционного твердого топлива, основаного на внедрении в процесс сжигания наноструктурированных углеродных материалов, активирующих окислитель топлива. Интенсификация позволит улучшить динамику воспламенения и горения горючих летучих веществ антрацитового .

Основные результаты:

• замена подсветки природного газа нанодобавками в котлах ТЭС;
• снижение расхода топлива на 12 — 15 %;
• снижение удельных затрат по производству электроэнергии на 10%;
• уменьшение вредных выбросов электростанций.

Область применения результатов:

• тепловые электрические станции, работающие на твердом топливе;
• котельные установки промышленных производств и тепловых сетей.