Надежность и безопасность объектов тепловой электроцентрали Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 502.7 (075)

1 12 А.В. Звягинцева , М.В. Вербицкая , В.Д. Пищугин

1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж ФГКВОУ ВПО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж

НАДЕЖНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ ОБЪЕКТОВ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ

Установлены предельно допустимые нормы выбросов загрязняющих веществ образующихся при использовании угля и показано превышение значения ПДК различными видами выбросов. Предложены мероприятия, направленные на снижение негативного влияния на окружающую среду таких объектов энергетики, как теплоэлектроцентрали

Ключевые слова: тепловая электроцентраль, угольное топливо, мероприятия, класс опасности

1 12 A. V. Zvyagintseva , M. V. Verbitskaya , V.D. Pishugin

RELIABILITY AND SAFETY OF OBJECTS OF HEAT ELECTRIC CENTER

Established the maximum permissible limits of emissions of polluting substances generated during use of coal and shows the excess of the PDK values of different types of emissions. Measures aimed at reducing the negative impact on the environment of such energy facilities as thermal power plants are proposed

Keywords: thermal power plant, coal fuel, measures, hazard class

В качестве топлива на ТЭЦ-1 используется газ. Резервное топливо (уголь и мазут) предназначено для обеспечения надежной и бесперебойной работы электростанции в период похолоданий, когда могут вводиться ограничения на потребление газа - основного вида топлива для ТЭЦ и котельных ОАО «Квадра». Мы рассмотрим работу ТЭЦ на угольном топливе. В последнее время ТЭЦ-1 работает в основном на низкокачественных углях, отличающихся повышенным содержанием серы [1].

Перед тем, как вода попадет в котел, ее необходимо очистить для подготовки растворов и использования их в системе очистки котлов и поверхностей нагрева, для обеспечения очистки сточных вод от взвешенных веществ и качества очистки стоков на выпусках в открытые водные объекты. Химическая очистка воды осуществляется в несколько ступеней. Для подготовки надлежащего качества питательной и подпиточной воды на ТЭЦ, которая берется из Воронежского водохранилища, установлена система химводоочистки (ХВО) которая включает в себя осветлители, где происходит первый этап подготовки воды, механические фильтры, загруженные артрацитом, натрий катионитовые фильтры с ионообменной смолой песчаномеханические фильтры, загруженные кварцевым песком, установка обессоливания воды на основе мембранной технологии (не имеет стоков и потерь).

Доставка угольного топлива осуществляется по железной дороге в специальных полувагонах (четырехосные грузоподъемностью 63 т, шестиосные - 93 т и восьмиосные - 125 т). Температура топки достигает

1700 0С. Вода в котле, пройдя экономайзер, попадает в барабан, который находится наверху, откуда за счет естественной циркуляции попадает в опускные необогреваемые трубы, а затем в подъёмные обогреваемые, где происходит парообразование (подъёмные и опускные трубы образуют циркуляционный контур). Из-за того, что плотность пароводяной смеси в экранных трубах меньше плотности воды в опускных трубах, пароводяная смесь поднимается по экранным трубам в барабан. Дымовые

газы поступают в горизонтальную шахту. Воздух, необходимый для горения топлива, подается в котел дутьевыми вентиляторами (ДВ). Продукты сгорания топлива — дымовые газы — отсасываются дымососами и отводятся через дымовые трубы в атмосферу. Совокупность каналов (воздуховодов и газоходов) и различных элементов оборудования, по которым проходит воздух и дымовые газы, образует газовоздушный тракт теплоцентрали.

Проведем анализ деятельности Воронежской ТЭЦ, и выясним, какие экологические нормы будут соблюдаться. Цель нормирования - установление предельно допустимых норм, например, предельно допустимой концентрации

(ПДК). При сжигании угольного топлива в котлах образуются загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу через дымовые трубы, которые оказывают влияние на загрязнение воздушного бассейна. ПДК загрязняющих веществ приведено в таблице.

Классы опасности вредных веществ в атмосферном воздухе

Наименование вещества Класс опасности П ДК вещества, мг/м3

Максимальная разовая Среднесуточная

С20Н12 1 - 0,01

N02 2 0,085 0.04

N0 3 0.4 0.06

802 3 0,05 0.5

80з 3 0,3 0,1

Промышленная сажа 3 0,15 0,5

СО 4 5 3

В итоге устанавливаем предельно допустимые нормы выбросов загрязняющих веществ образующихся при использовании угля. Анализ показывает значительные превышения концентраций загрязняющих веществ, создаваемые выбросами основного производства ТЭЦ-1. Так, ТЭЦ-1, работающая на угле, отличается выбросами диоксида азота, сернистого ангидрида, N02+802, которые в 3-4 раза выше по сравнению с ТЭЦ-2, работающей на газе. Также выбросы оксид азота и оксид углерода от ТЭЦ-1 превышают выбросы от ТЭЦ-2 в 2 раза. И основными показателями являются выбросы сажи и золы углей, которые в газовой ТЭЦ полностью отсутствуют.

На основании СанПиН (2.2.1/2.1.1.1200-03) установлен и согласован размер СЗЗ от источников выбросов загрязняющих веществ - 500 м от дымовых труб. Жилая застройка находится на юге - на расстоянии 1100 м, на юго-востоке - 970 м, на северо-востоке - 800 м от дымовой трубы производственного подразделения ТЭЦ-1 и не входит в границы согласованной СЗЗ. Территория предприятия имеет основное ограждение из железобетонных плит, частично оборудованное колючей проволокой по верху. При работе ТЭЦ-1 используется донецкий уголь типа АШ. При его сжигании в котлах образуются загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу через дымовые трубы, которые оказывают существенное влияние на загрязнение воздушного бассейна.

В результате сгорания топлива образуются углекислый газ С02, оксиды серы (сернистый газ SO2, серный ангидрид SOз), диоксид азота N0^ оксид азота N0, N0^80^ бенз(а)пирен, а также зола углей. При неполном сгорании топлива в топках могут образовываться также монооксид углерода СО, углеводороды, такие как метан СН4, этан С2Н (4 класс опасности), а также канцерогенные вещества. Продукты неполного сгорания весьма вредны, однако при современной технике сжигания их образование можно исключить или свести к минимуму. Снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от производственного процесса ТЭЦ-1 обусловлено проведением мероприятий по охране атмосферного воздуха. Это модернизация

129

золоулавливающей установки на пылеугольном котле с получением фактической очистки 94,78 %, что обеспечило снижение выбросов золы углей от котлов; оптимизации режимов горения котлоагрегатов в подразделениях филиала ТЭЦ-1 и тепловые сети с целью снижения выбросов оксидов азота; замены горелочных устройств на пылеугольных котлах ТЭЦ-1, что обеспечило снижение выбросов оксидов азота.

Применение современных организационно-технических мероприятий, рассмотренных выше, а также информационно-аналитических методов, рассмотренных, например в [3], в работе Воронежской ТЭЦ-1, направлено на уменьшение выбросов, защиту окружающей среды и населения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Звягинцева А.В., Болдырева О.Н., Усов Ю.И. Построение моделей управления экологическими параметрами технологических процессов / Инженер, технолог, рабочий. -Москва, 2004. - №12(48). - С. 31-33.

2. Болдырева О.Н., Звягинцева А.В. Регулирование технологического риска посредством оптимизации программы технического обслуживания оборудования /Вестник ВГТУ. Воронеж: ГОУВПО «ВГТУ», 2009. - Т. 5, №12. - C. 76-78.

3. Артемьев А.С., Звягинцева А.В. Возможности геоинформационного моделирования при прогнозировании распространения загрязняющих веществ промышленных выбросов объектов техносферы в окружающей среде / Вестник ВГТУ, 2011. - Т.7. - №11.1. - С. 106-110.

УДК 628

A..В. Звягинцева1, Б.Г. Горелов2, Ю.К. Рубцова1

1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж ФГКВОУ ВПО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж

ВОЗДЕЙСТВИЕ АВИАЦИОННЫХ ГОРЮЧЕ-СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Проведена оценка объекта с позиции пожаропасности, расчёт сил и средств, обеспечивающие своевременное и эффективное их подключение в случаи возникновения пожара. Установлено воздействие авиационных горюче-смазочных материалов на окружающую среду

Ключевые слова: горюче-смазочные материалы, резервуар, пламя, температура

12 1 V.A. Zvyagintseva , B.G. Gorelov , Y.K. Rubtsova

THE IMPACT OF AVIATION FUEL AND LUBRICANTS ON THE ENVIRONMENT

The article assesses the object from the position of fire hazard, the calculation of forces and means to ensure timely and effective connection in case of fire. And also established the impact of fuels and lubricants on the environment

Keywords: fuel and lubricants, tank, flame, temperature

Подавляющее большинство горючесмазочных материалов состоит из углеводородов. По опасности загрязнения окружающей природной среды с учетом больших объемов применения и физико-химических особенностей нефтепродукты лидируют. Предельно допустимые концентрации некоторых нефтепродуктов в атмосферном воздухе и в воде