Охрана окружающей среды при работе котлоагрегатов на экибастузском угле

Аннотация. В данной статье рассматриваются вопросы защиты окружающей среды при работе котлоагрегатов, а также рассчитываются приземные выбросы вредных веществ котлоагрегатом при работе на экибастузском угле. 

Состояние рынка энергетического оборудования в Казахстане характеризуется значительным физическим и моральным износом основного оборудования. В постперестроечный период энергетики зачастую не имели возможности проводить замену цилиндров или турбин в сборе по выработке ресурсного срока службы. По той же причине зачастую энергетики не имели возможности проводить даже полноценные ремонты основного оборудования с заменой изношенных узлов и деталей. Отсюда – ухудшение общего технического состояния основного оборудования, резкое возрастание вероятности отказов и аварий и, как следствие, возрастание объемов и сложности ремонтов, объемов контроля, уровня сложности принятия технических решений при ремонтах, т.е. существенное увеличение затрат на проведение «штатных» ремонтных мероприятий. Негативное влияние на состояние парка турбин оказали и макроэкономические изменения, повлекшие за собой существенное сокращение (в ряде случаев) промышленного потребления теплоэнергии, и, как следствие, консервацию либо недозагрузку части оборудования, работу части турбоустановок (особенно на ТЭЦ) в «пиковом» или «полупиковом» режиме, характеризующемся частыми пусками – остановами, сбросами – набросами  нагрузки [1].

Моральное  устаревание  турбинного  оборудования:  проектно-технические  решения,  заложенные в конструкции  турбин,  разработаны  в  60-70-х  гг.  прошлого  века.  Отсюда  –  невысокие,  по сравнению с возможными, экономические показатели, а также показатели надежности, безотказности, ремонтопригодности, маневренности, потеря возможностей сокращения сроков ремонта и межремонтных периодов [2].

Нужно отметить уменьшение  размеров  основных  фондов  энергопроизводящих  предприятий, что привело к резкому снижению амортизационных отчислений и к снижению затрат на реновацию, модернизацию и замену оборудования.

Основными направлениями увеличения экономичности теплофикационных турбин являются повышение начальных параметров пара, введение промперегрева и укрупнение единичной мощности, однако их реализация связана с большими материальными затратами.

По мере усложнения системы “Человек-техника” все более ощутимыми становятся экономические и социальные потери от несоответствия условий труда и техники производства возможностям человека. Анализ условий труда в турбинном цехе, где будет происходить замена теплоизоляции турбины приводит к заключению о потенциальной опасности производства. Суть опасности заключается в том, что воздействие присутствующих опасных и вредных производственных факторов на человека, приводит к травмам, заболеваниям, ухудшению самочувствия и другим последствиям. Главной  задачей  анализа  условий труда является установление закономерностей, вызывающих ухудшение или потерю работоспособности рабочего, и разработка на этой основе эффективных профилактических мероприятий.

В турбинном цехе имеются следующие вредные и опасные факторы:

а) механические факторы, характеризующиеся воздействием на человека кинетической, потенциальной энергий и механическим вращением. К ним относятся кинетическая энергия движущихся и вращающихся тел, шум, вибрация;

б)  термические  факторы,  характеризующиеся  тепловой  энергией  и  аномальной  температурой.

К ним относятся температура нагретых предметов и поверхностей;

в) электрические факторы, характеризующиеся наличием токоведущих частей оборудования.

При разработке мероприятий по улучшению условий труда необходимо учитывать весь комплекс факторов, воздействующих на формирование безопасных условий труда.

Одно из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда – обеспечить нормальные условия и чистоту воздуха в рабочем помещении. Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся:

  • применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадания их в рабочую зону. Этого можно достичь, например путем замены токсичных веществ нетоксичными;
  • надежная герметизация производственного оборудования;
  • установка на рассматриваемом участке устройства вентиляции и отопления, что имеет большое значение для оздоровления воздушной среды;
  • применение средств индивидуальной защиты, а именно: спецодежды, защищающей тело человека; защитных очков и фильтрующих средств защиты; защитных рукавиц (при выполнении транспортировочных работ) [3].

Оптимальные условия труда сведены в таблицу 1. 

Таблица 1 – Оптимальные условия труда

  

Примечание: * холодный и переходный периоды 

Допустимыми являются:

t = от 17 до 23 °С, влажность – 75%, u=0,3 м/с.

t (вне постоянных рабочих мест) от 13 до 24 °С.

Увеличение и накопление в окружающей среде различных загрязнений способны нарушить сложившиеся естественные процессы в биосфере. Наибольшую опасность для человека представляет загрязнения атмосферного воздуха в городах. Во многих из них концентрация вредных веществ превышает предельно-допустимые концентрации (ПДК – максимальное количество вредного вещества в единице объема или массы воздуха, которое при ежедневном воздействии в течение неограниченного времени вызывает какие-либо болезненные изменения в организме человека).

В результате процесса полного сгорания топлива в воздушной среде в дымовых газах    образуется углекислый газ СО , водяные пары Н О, азот N , окислы серы SO , сернистый ангидрид SO и зола.

В  случае  неполного  сгорания  топлива  в  топках  могут  образовываться  также  окись  углерода      СО, углеводороды СН , С Н , а также канцерогенные вещества   [4].

Выбросы в атмосферу содержат продукты реакций в твердой, жидкой и газовых фазах. Изменения состава выбросов после их  выхода  могут  проявляться  в  виде:  осаждения  тяжелых  фракций; распада на компоненты по массе и размерам, химических реакций с компонентами воздуха; взаимодействия с воздушными течениями, с облаками, с атмосферными осадками, с солнечными излучениями различной частоты.

Одним из наиболее токсичных газообразных выбросов энергетических установок является сернистый ангидрид. Он составляет примерно 99% выбросов сернистых соединений, содержащихся в уходящих газах котлоагрегатов [5].

Тепловые выбросы – количество теплоты, поступающей в атмосферу, – определяются теплотой сгорания или тепловым эквивалентом использованных энергоресурсов. Значительная доля всей энергии выделяется в атмосферу в зоне расположения энергоустановки, что вызывает локальное повышение температуры воздуха над этой зоной.

Образование кислотных дождей связано с поступлением во влажную атмосферу окислов серы и азота. Кислотные дожди снижают плодородие почв, ухудшают здоровье населения, отрицательно воздействуют на флору и фауну, разрушают металлоконструкции.

Дымовые трубы ТЭЦ служат для отвода вредных выбросов электростанции в верхние слои атмосферы и последующего их рассеивания. Очевидно, что чем больше высота трубы, тем дальше уносятся и в большем объеме рассеиваются не уловленные в газоочистных устройствах частицы золы и вредные газообразные выбросы. Большое влияние на эффективность рассеивания дымовых газов оказывает также состояние атмосферы и условия выхода выбросов из устья трубы (скорости и температуры газов).

 

 

 

 

Из расчета видно, что приземные концентрации различных вредных веществ соответствуют норме и не превышают максимально разовой предельно допустимой концентрации.

В данной статье мы рассмотрели вопросы охраны окружающей среды и воздушного бассейна при работе котлоагрегатов на ТЭЦ. Также был произведен расчет приземной концентрации вредных веществ, показавший, что применение экибастузского угля является целесообразным и при должной работе по защите окружающей среде не нарушает нормы содержания вредных веществ в приземном слое, а выбросы не превышают максимально разовой предельно допустимой концентрации [1].

 

 Литература

  1. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 328 с.
  2. Дукенбаев А.Д. Технико-экономические факторы РК.– Алматы, 2001.– 251 с.
  3. Жабо В.В. Охрана окружающей среды ТЭС и АЭС. – М.: Энергоатомиздат, 1992 – 240 с.
  4. Глазырин А.И. Подготовка воды для ТЭС промышленных. – Алматы: Республиканский издательский Комитет, – 146 с.
  5. Смал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигания топлива. – Л.: Недра, 1988. – 107 с.
  6. Липов Ю.М. Компоновка и тепловой расчет парового котла. – М.: Энергоатомиздат, – 237с.
  7. ГОСТ 17.2.3-02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых вредных веществ в промышленном предприятии.
Фамилия автора: Г.Л. Хомутенко, Н.И. Матвеева
Год: 2013
Город: Павлодар
Категория: Экология
Яндекс.Метрика