Вход

Пути снижения вредных выбросов ТЭС на органическом топливе

Реферат по экологии, охране природы
Дата добавления: 16 апреля 2011
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 445 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
Введение Природа не терпит неточностей и не прощает ошибок . ( Р. Эмерсон ) В жизни человека окружающая пр иродная среда является источником существования, а ископаемые при родные ресурсы и вырабатываемая из них энергия являются неотъе млемой частью развития современного общества. Без энергетики у человека нет будущего, в настоящее время эти слова очень актуальны. Но как у любой друг ой медали, у энергетики есть и обратная сторона, это её отрицательное воз действие на человека, растения и всю природу . Еще 50 лет назад люди мало задумывались об это м, ставили первоочередной задачей получение электрической и тепловой энергии. Именно сейчас можно заметить как пере плетается введение каких-либо новых технологии на ТЭС с экологическими воздействиями на природу. В данной работе рассмотрены возможные рекомендации и пут и уменьшения выбросов на ТЭС. Материал взят из конспект ов лекций .[1] Вредные выбросы Взаимодействие человека с природой, можно показать на наглядном пр имере. Человек, направляет свои усилия на природу, чтобы получить и с копаемые, которые являются сырьем для его дея тельности. Сырье попадает в общество и распределяется по производствам. В результате общество получ а ет необходи мый продукт, но, при этом, и вредное воздействие, как от самого продукта, та к и от отходов производств. Вредное воздействие испытывает та к же и природа, что опять-таки отражается на человек е: уменьшение природных продуктов питания, увеличение заболеваний (от хр онических простудных до г е нетических и д аже мутаций) и т.п. Учитывая огромный ущерб , причиняемый как окружающей среде, так и человеку, санитарным законодат ельством промышленно развитых стран уст а новлены предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ, загрязняющих воздух, водоемы и почву. Для каждой стр ан уровни ПДК свои. Единые межд у народные с тандарты до сегодняшнего дня не выработаны. Тем не менее, большинство ст ран (такие как Германия, Великобритания, Дания, Голландия, Италия, Венгрия , Польша, Россия, Норвегия, Финляндия и т.д.) повсеместно стремятся к снижен ию вредных выбросов и ужесточению требований к пре д приятиям загрязняющим окружающую среду. ПДК – это норматив конц ентрации химического соединения, которая при ежедневном воздействии в течение длительного времени на организм челов е ка не приводит к каким-либо патологическим изменениям в состоян ии здоровья человека, а также не нарушает биологического оптимума для че ловека. Таким образом под вредным понимают такое воздейств ие, которое превышает ПДК, а вредный выброс- это выброс какого-либо вещест ва в количестве превышающий ПДК. ПДК вредных веществ (т.е. веществ, которые при контакте с организмом человека могут привести к производственной т равме, профессиональным заб о леваниям ил и отклонениям в состоянии здоровья, либо химическое вещес т во, вызывающее нарушение в росте, развитии или сос тоянии здоровья орг а низмов, в том числе в цепи поколений) устанавливаются в воздухе рабочей зоны, атм о сферном воздухе и в воде водных объектов. ПДК РЗ – предельно допустимая концентрация вредного вещества в во з духе рабочей зоны, мг/м 3 . ПДК МР – максимально разовая концентрация в редного вещества в возд у хе населенных ме ст, мг/м 3 . ПДК СС – среднесуточная предельно допустим ая концентрация (т.е. ко н центрация загрязн ителя в воздухе не оказывающая на человека прямого или косвенного вредн ого воздействия при круглосуточном вдыхании), мг/м 3 . ПДК В – предельно допустимая концентрация в редных веществ в воде в о доемов, мг/дм 3 . Большинство современны х электростанций вынуждены работать в усл о виях фоновых загрязнений, создаваемых как другими предприятиями, т ак и собственно средой района функционирования. При этом фоновым загрязнен и ем атмосферного воздуха считается загрязнение без учета выб росов рассма т риваемого предприятия. Поэ тому при изучении выбросов конкретного источника сл е дует учитывать фоновое загрязне ние по каждому ингредиенту. Для каждого из выбрасыва емых веществ должно соблюдаться условие: , где с i – приземная концентрация i -го вещества, мг/м 3 ; ПДК i – значение ПДК i -го вредного вещества. Значения ПДК некоторых веществ даны в табл.2. В табл.3 показано влияние за грязнений атмосферного воздуха на состояние здоровья человека. Значение предельно допустимых концентраций вредных веществ в атмосфе ре воздуха Таблица 2 Заг рязняющее вещество ПДК М.Р. , мг/м 3 ПДК С.С. , мг/м 3 Класс опасности Зола ТЭС 0,05 0,02 2 Сажа 0,15 0,05 3 Окислы серы 0,5 0,05 3 Диоксид азота 0,085 0,04 2 Оксид азота 0,6 0,06 3 Оксид углерода 5 3 4 Пентаксид ванадия - 0,002 1 Бенз(а)пирен, С 20 Н 16 - 0,1 мкг/ 100 м 3 1 Аммиак, NH 3 0,2 0,04 4 Сероводород, H 2 S 0,008 - 2 Влияние загрязнений атмосферного воздуха на состояние здор овья человека Таблица 3 Загрязнение Повыш ение смертности и обращаем о сти в больн и цы (среднес у точная концентр а ция) Ухудшения состояния п а циентов с л е гочными з а болеваниями (средн есуточная конце н трация) Ухудшение дыхательных симптомов (среднегодовая конце н траци я) Изменение видим ости, ощущение дискомфорта (среднегодовая конце н трация) SO 2 мг / м 3 0,5 0,5…0,25 0,1 0,08 Зола, мг/м 3 0,5 0,25 0,1 0,08 На ТЭС о сновным источн и ком загрязнения являются дымовые газы . Содержание вредных веществ в них опред е ляет не только состояние атмосферы, но во многом и состояние почв ы и водн о го бассейна, влияет на жизнь флоры и фауны и, конечно, человека. Именно ч е рез а тмосферные выбросы вокруг городов Ачинска, Назарово, Канска слож и лись ареалы техногенного изменения окружающе й среды диаметром до 20...30 км, где сильно нарушена структура почв, раститель ности, био- и микроценозов. Особенно тяжелая ситуация сложилась в крупны х промышленных центрах Сибири. В г. Ачинске, например, только глиноземный комбинат выбрасывает в атмосферу ежегодно около 160 тыс. т пыли, 22 тыс. т серн истого газа, 14,5 тыс. т оксидов азота. Аналогичная обстановка и в Новокузнец ке, Назарово, Пр о копьевске, Кемерово и ряде других городов. Спос обы уменьшения вредных в ыбросов Снижение выбросов вредн ых веществ возможно двумя путями: подавление в процессе сжигания топлив а и улавливания из дымовых газов. В настоящем реферате рассмотрены некот орые способы улавливания веществ из дымовых газов, а вопросы “ подавления ” оста лись за рамками работы (это отдельная и большая тема). Из всей гаммы токсичных веществ, находящихся в дымовых газах ТЭС , на и большую опасность представляют окислы азота (NO Х ) , зола, двуокись серы (SO 2 ), . Выбросы именно этих веществ регламентируются жесткими нормами (таб л.1). Ниже рассмотрены некото рые способы очистки дымовых газов. П ути снижения выбросов окислов азота (NO Х ). Источником оксидов азота на ТЭС является молекулярный азо т воздуха и азотосодержащие компоненты топлива. Первые часто называют "т ермич е ские", вторые - "топливные" оксиды азо та. Методы химической очис тки газов от NO Х бывают: · окислительные , осн ованные на окислении оксида азота в диоксид с посл е дующим поглощением различными поглотителями; · восстановительные , основанные на восстановлении оксида азота до азота и кислорода с приме нением катализаторов; · сорбционные , основ анные на поглощении оксидов азота различными со р бентами (цеолитами, торфом, коксом, водными растворами щелочей и др.). Применительно к очист ке дымовых газов котлов наиболее перспективны восстановительные метод ы. Один из них - метод восстановления с помощью аммиака. Этот метод основан на взаимодействии аммиака с оксидами азота при определенных температу рах по следующим основным реакциям: 4NO+4NH 3 +O 2 4N 2 +6H 2 O; 6NO+8NH 3 7N 2 +12H 2 O. При высоких температурах (900...1100 О С) они протек ают без катализ а торов. Дозирование аммиа ка осуществляется в зависимости от режимов раб о ты котла, чтобы исключить его проскок в атмосферу (на практике по лностью и с ключить проскок аммиака не уда ется и он может составлять 3,8 мг/м 3 ). При более н изких температурах (573...723 К) реакция разложения оксидов азота протекает то лько в присутствии катализатора. В качестве катализаторов и с пользуются оксиды различных металлов (титан, хро м, ванадий). Они наносятся на элементы с развитой поверхностью, выполненн ые в виде сот, гранул или пластин. В связи с опасностью использования аммиака (высокая токсичность), и нео бходимостью специальных мер защиты персонала, за рубежом, в частности в Германии, проходят промышленные испытания установки с использов а нием вместо аммиака карбамида, по другому моч евины (NH 2 ) 2 СО. Степ ень во с становления оксидов азота достиг ает 80...90%. Следует отметить, что в последнее время наибольшее внимание удел я ется таким методам, которые позволяют одновр еменно снижать выбросы не только оксидов азота, но и серы. В этом направле нии изучаются возможности традиционных способов очистки и ведутся раб оты по созданию новых и в н а шей стране и за рубежом. Выбросы золы и очистка от них . Зола представляет из себя твердые частицы негорючих элементов уг ля. В основном - это оксиды кремния (SiO 2 ), железа (Fe 2 O 3 ), алюминия (Аl 2 O 3 ), ма г ния (MgO), кальция (СаО), серы (SO 3 ) и некоторые другие, в том числе незнач и тельное количество мышьяка и тяжелых металлов (свинец, ванадий, хром , цинк). Для разных углей элементарный состав золы может значительно отл и чаться друг от друга. Однако, основной параметр, характеризующий золовые частицы - это их раз меры или дисперсность. Они колеблются в широких пределах - от десятых и со тых долей микрона до 100 мкм и более, и зависят от способа сжигания. Следует отметить, что на ибольшую опасность для человека предста в ляют частицы размером 0,5...5 мкм, более крупные задерживаются в полости носа, более мелкие - выдыхаются. Аппараты золоочистки, то чнее - уловители аэрозолей, и диапазон разм е ров улавливаемых ими частиц показан на рисунке 1. Кроме предста вленных на рисунке, существует ряд перспективных пыл е улавливающих устройств. К ним относятся: конденсационный п ылеуловитель, в котором применены два механизма осаждения (во- Рис. 1. Аппараты для улавливания взвешенных частиц первых, укрупнение частиц при конденсации на них паров из п арогазовой смеси путем смешения очища е м ых газов с паром, во вторых - частицы (при охлаждении парогазовой смеси) за хватываются потоком пара, диффундирующим к центрам конденсации (ка п лям охлаждающей жидкости) или охлаждающим п оверхностям. Таким сп о собом можно осадит ь даже субмикронные частицы. В последнее время особое внимание уделяется возможн остям золоул о вителе й подавлять окислы серы и азота путем ввода в орошающую воду ра з ных добавок. В разных случаях (в зависимо сти от вида топлива, его качества, режима работы котла, типа присадок и сп особа их ввода и т.п.) можно снизить эти выбросы на 10...20%. Выбросы серы и очистка от ни х Твердое топливо может содержать серу в следующих формах: колчедан а Fe 2 S и пирита FeS 2 в со ставе молекул органической части топлива и в виде сульфатов в минеральн ой части. Соединения серы в результате горения пр е вращаются в оксиды серы, причем около 99% составляет сернистый ан гидрид SO 2 , остальная часть выделяется в виде т риоксида серы SO 3 либо сульфатов СаSO 4 . Наиболее распространенными методами сероочистки являются следу ю щие: а) мокрый известняко вый (известковый) способ б) мокро-сухой способ в) магнезитовый циклический способ г) аммиачно-циклический способ д) сухой известняковый (аддитивный) способ. В их основе лежит испол ьзование реагента для связывания оксидов с е ры. В качестве такого вещества чаще всего выступает известняк СаСО 3 (карб о нат кал ьция) или известь Са(ОН) 2 (гидрат оксида кальци я), так как они являются наиболее дешевыми щелочными реагентами. КПД серо подавления лежит в пределах 80...90% при разнице в затратах для “мокрых” спосо бов (с учетом эксплуатационных издержек) на уровне 20% . При относительно равн ых возможностях сероподавления и равных з а тратах на производство и эксплуатацию вид, сероочистки должен опре деляться как свойствами используемого угля, так и свойствами его золы. Д ля КАУ, н а пример, при высоком содержании С а в золе, неприемлемы “мокрые” способы сероподавления из-за образования в аппаратах сероочистки трудноудаляемых отложений гипса. В то же время, “сухой” известняковый способ является на и более простым и требует минимальных капиталовложений. Сущность способа заключается в добавлении к сжигаемому топливу и з вестняка или доломита в количестве, примерно в два раза превышающем ст е хиометрически содержание серы в исходном топливе. В топке под воздейств и ем температуры известняк диссоциирует на углеки слоту и оксид кальция, а п о следний взаимод ействует с сернистым ангидридом: CaCO 3 t CaO+CO 2 CaO+SO 2 +1/2O 2 CaSO 4 В результате образуется сульфат кальция, который вместе с золой ула в ливается в золоуловителях. Заключение. В данном реферате рассм отрены некоторые пути уменьшения вредных выб росов: 1) Окислов азота. Методы химической очист ки: · окислительные · восстановительн ые · сорбционные. 2) Золы. · Системы золоулавлив ания. 3) Серы. Способы: · мокрый известняковы й (известковый) способ · мокро-сухой способ · магнезитовый циклический спосо б · аммиачно-циклический способ · сухой известняковый (аддитивный ) способ. Следует и меть в виду, что сущ ествует большое разнообразие способов и методов очистки, здесь рассмотрены далеко не все. Список литературы 1) Щинников П.А., Особенно сти природоохранных мероприятий на ТЭС . Курс лекций. http :// tes . power . nstu . ru / index . php ? id =21
© Рефератбанк, 2002 - 2017