CC BY
57
SCIENCE TIME
АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОЛГОДОНСКОЙ ТЭЦ-2 ООО «ЛУКОЙЛ-РОСТОВЭНЕРГО» НА АТМОСФЕРУ. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ, СНИЖАЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ ВОЛГОДОНСКОЙ ТЭЦ-2 НА СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРЫ
Гладырева Светлана Николаевна, Волгодонский инженерно-технический институт НИЯУ МИФИ, г.Волгодонск
E-mail: [email protected]
Аннотация. В работе представлен анализ воздействия Волгодонской ТЭЦ-2 на атмосферу; установлено, что основным загрязняющим веществом является оксид углерода(П). А также, согласно представленным мероприятиям, разработана технологическая схема очистки дымовых газов с получением товарного диоксида углерода.
Ключевые слова: Волгодонская ТЭЦ-2, атмосфера, абсорбер, этаноламин, десорбер, оксид углерода, диоксид углерода.
Площадка ТЭЦ-2 - размещена в промышленной зоне на юго-востоке г. Волгодонска (новый город). С северо-востока, на расстоянии 300м, расположены производственные корпуса ОАО «Атоммаш»; с северо-запада, на расстоянии 1030 м, - жилая застройка г.Волгодонска (новый город); с юго-запада, на расстоянии 500 м, находится залив Сухо-Соленый Цимлянского водохранилища, на другом берегу которого расположен пос. Красный Яр. Ближайшая жилая застройка - пос. Красный Яр находится на расстоянии 670 метров.
К основным структурным подразделениям ТЭЦ-2, работ а кот орых сопровождает-ся выделением и выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, относятся:
- котлотурбинный цех (КТЦ);
- электрический цех (ЭЦ);
- химический цех (ХЦ);
- Цех централизованного ремонта (ЦЦР);
- автотранспортный участок (АТУ).
Одним из основных источников загрязнения атмосферы г. Волгодонска является котло-турбинный цех Волгодонской ТЭЦ-2.
В связи с тем, что в котлах ТЭЦ-2 происходит неполное сгорание топлива,
а следовательно, образование большого количества угарного газа (СО), что подтверждают данные из табл.1, были разработаны технические мероприятия по снижению воздействия Волгодонской ТЭЦ-2 на атмосферу.
Таблица 1
Выбросы вредных веществ в атмосферу от котло-турбинного цеха Волгодонской ТЭЦ-2
Загрязняющие Выбрасывается без очистки, тонн/год Всего выброшено в атмосферу загрязняю- Установленные нормативы на
вещества Всего, тонн/год в том числе от организованных источников загрязнения, тонн/год щих веществ за отчетный год, тонн/ год выбросы загрязняющих веществ на отчетный год, предельно допустимый выброс (ПДВ), тонн/год
Всего (102 + 103) 2011 2012 2013 2011 2012 2013 2011 2012 2013
1232, 164 1581, 94 2070, 958 1229,6 85 1578, 93 2068, 37 1232, 164 1581, 94 2070,95 8 Х
в том числе: твердые 1,529 2,131 1,486 1,515 1,89 1,15 2,131 1,486 Х
1,529
газообразные и жидкие (104 - 109) 1230, 635 1579, 809 2069, 472 1228,1 7 1577, 04 2067, 22 1230, 635 1579, 809 2069,47 2 Х
Из них: диоксид серы 49,72 33,27 24,1 48,36 32,85 23,68 49,72 33,27 24,1 350,115
оксид углерода 48,75 110,4 8 166,7 48,75 109,7 9 166,1 7 48,75 110,4 8 166,7 33,411
оксиды азота (в пересчете на М02) 1129, 17 1432, 57 1876, 2 1128,6 7 1431, 97 1875, 5 1129, 17 1432, 57 1876,2 3059,482
углеводороды (без летучих органических соединений) 1,452 1,674 1,135 0,969 1,15 0,94 1,452 1,674 1,135 Х
летучие органические соединения (ЛОС) 1,543 1,815 1,337 1,421 1,28 0,93 1,543 1,815 1,337 Х
Во-первых, заменяем старые энергетические котлы на новые, тем самым уменьшаем образование СО. Для более полного обоснования выбора технического оборудования производились некоторые расчеты. Расчёт зон рассеивания загрязняющих веществ от котло-турбинного цеха Волгодонской ТЭЦ-2 выполнен в соответствии с ОНД-86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий», с использованием унифицированной программы расчёта загрязнения атмосферы УПРЗА «ЭКО центр» и представлен на рис.1.
Рис. 1 Зоны рассеивания: а) углерода оксид; б) азота диоксид; в) серы диоксид
Согласно построенным зонам рассеивания в табл.2 приведены значения концентраций на различных расстояниях от источника. В последней строчке данной таблицы указаны максимальные значения приземных концентраций данных веществ и расстояние от источника, на котором достигаются эти максимальные концентрации.
Таблица 2
Значения концентраций загрязняющих веществ на различных расстояниях от источника
Расстояние от источника, м Концентрация загрязняющих веществ, мг/м3
Оксид углерода (СО) Оксиды азота(в пересчете на N02) Диоксид серы (S02)
100 <0,05 0,3-0,4 <0,05
200 <0,05 0,7-0,8 0,05-0,1
300 0,1-0,2 1,2-1,5 0,1
400 0,4-0,5 4-5 0,1-0,2
500 0,7-0,8 10-20 0,2-0,3
6500 4,3 48 0,62
Во-вторых, вследствие полного сгорания топлива образуется большое количество диоксидов углерода (СО2), который можно будет использовать для продажи. Для этого была разработана технологическая схема очистки дымовых газов с получением товарного диоксида углерода (рис.2).
Рис. 2 Технологическая схема очистки газовых выбросов с получением
товарного диоксида углерода
В топке 1 сжигается смесь из топлива и воздуха. На выходе образуются газовые выбросы высокой температуры, порядка 5600С, которые затем подаются в тепло-агрегат 2 на обогрев воды. Вода идет на подачу горячей воды и тепла промышленным предприятиям и жителям города Волгодонска 3. Из тепло-агрегата 2 газовые выбросы выходят с температурой около 900С, но их состав не меняется. Далее выбросы попадают в распыливающий абсорбер А для охлаждения газа и осаждения пыли. Газ подается трубой снизу, а отбирается трубой сверху, охлаждающая вода подается разбрызгивающим устройством, причем для уменьшения скоростей воды укладывается насадка. Пройдя насадку, конденсат отводится трубой в отстойник. Отвод конденсата из распыливающего абсорбера осуществляется при помощи тарелки с колпачком. Загрязненная вода будет направлена на очистку. Необходимое количество охлаждающей воды будет восполняться за счет дополнительной подачи холодной воды. После охлаждения выбросы, проходя через воздуходувку Б, попадают в тарельчатый абсорбер В. Газ проходит сквозь отверстия тарелки и распределяется в жидкости в виде мелких струек и пузырьков. Газ должен двигаться с определенной скоростью и иметь давление, достаточное для того, чтобы преодолеть давление слоя жидкости на тарелке и предотвратить стекание жидкости через отверстия тарелки. В качестве абсорбента будет применяться моноэтаноламин. В процессе абсорбции будут получены устойчивые соли азотной и сернистой кислот, а также менее устойчивый карбонат этаноламина, из которого в дальнейшем мы будем выделять товарный диоксид углерода. После абсорбции с помощью насоса Г1 газожидкостная смесь попадает в теплообменник Д, откуда после нагревания попадает в десорбер Е. Десорбция происходит за счет подогревания загрязненного этаноламина до температуры 60 - 65 0С под давлением 0,2 - 0,3 МПа. После отделения диоксида углерода, оставшаяся газожидкостная смесь, возвращаясь через теплообменник Д и отдав свою теплоту проходит в емкость З на регенерацию. Очищенный моноэтаноламин возвращается в цикл в тарельчатый абсорбер В, а выделенные из абсорбента оксиды азота и серы выходят в дымовую трубу 8, а диоксид углерода идет на конденсацию в апарат 6. Процесс конденсации заключается в охлаждении горячего диоксида углерода до жидкого или твердого состояния. В таком виде товарный СО2 идет на производство углекислоты, для противопожарной защиты объектов, на охлаждение и заморозку, производство сельхозпродукции, подкормку растений.
SCIENCE TIME
Литература:
1. Шкондин И.А., Морозов И.В. Проект нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) для Волгодонского производственного подразделения ООО «ЛУКОЙЛ-Ростовэнерго». - Волгодонск: ООО «Диол», 2010.
2. РД 153-34.0-02.303-98 Инструкция по нормированию выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для тепловых электростанций и котельных.
3. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. -С.-Пб.: НИИ «Атмосфера», 2005. Брюхань Ф.Ф., Графкина М.В., Сдобнякова Е.Е. Промышленная экология. - М.: Форум - Инфра-М, 2012. - 208с.
4. Дытнерский. Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Часть вторая. - М.: Химия, 1995г.
