Диссертация (1090191), страница 46
Текст из файла (страница 46)
В противном случае, если считать такой подход чисто умозрительным, то следует признать неработающими (или неправильноработающими) все действующие методики по определению валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.6.2.2 Отходы и стоки на предприятии (в технологическом процессе)Так как в основе разрабатываемого подхода лежит балансовый метод, обычноприменяемый для оценки сырьевых, водных или финансовых потоков, то покажем, как он реализуется в случае определения количества стоков и отходов.При составлении любого баланса для отдельных подразделений или предприятия в целом всегда возникают трудности по отражению реальной картины состояния ресурсов, что связано с большим количеством потоков материала. И часто бывает сложно проследить направление этих потоков. При составлении рабочего баланса надо уметь правильно определить все источники и пути поступленияресурсов в подразделение.
А для предприятия важно найти места потерь или недоучета некоторых факторов для формирования ресурсосберегающей технологии.2586.2.2.1 Водобалансовые схемы и количество сточных водТак как на многих предприятиях одним из самых крупных потребляемых ресурсов является вода (в теплоэнергетике, пищевой, химической промышленностии т.п.), то в качестве примера расходования сырья рассмотрим использование воды на предприятии. Обычно для учета всех потоков применяются очень сложныесхемы с конкретными объемами воды, идущей по разным трубопроводам, чтовносит мало ясности в общую оценку водопотребления и водоотведения (рисунок6.7).
Сами объемы воды определяются по показаниям приборов учета, обычно установленных на входе и выходе водных потоков практически на каждом видеоборудования – на осветлителях, фильтрах, деаэраторах, котельных агрегатах,турбинах и т.п. Эти приборы могут иметь разный класс точности, разные погрешности, неточности при измерениях, то есть возможна (а в действительности так ибывает) неувязка их показаний, что приводит к пароводяному небалансу.Рисунок 6.7 – Водобалансовая схема Казанской ТЭЦ-3 [374]259При применении рассматриваемого нами подхода для воды, проходящей стадии производства от водного ресурса до очищенной воды, схема расхода сырьяпри производстве выглядит следующим образом (рисунок 6.8):ПОТРЕБЛЯЕМАЯ ВОДАИСПАРЕНИЕ ВОДЫОЧИЩЕННАЯ ВОДАСТОКИРисунок 6.8 – Расход воды при производствеДля иллюстрации наших рассуждений воспользуемся данными, приводимымив работе [374] для Казанской ТЭЦ-3, на которой производятся электроэнергия, тепло и пар.
В состав структурных подразделений и систем водоснабжения и водоотведения ТЭЦ входят:-котлотурбинный цех (КТЦ) – производство тепла, электроэнергии, пара;-электроцех (ЭЦ) – обслуживание электроустановок;-химический цех (ХЦ) – химическая водоподготовка для КТЦ;-испарительная установка (ИУ) – термическая водоподготовка для КТЦ;-шламоотвал (ШО) – место складирования шлама после химводоподготовки;-мазутное хозяйство (Маз.Хоз.) – обеспечение мазутным топливом ТЭЦ;-очистные сооружения (ОЧ) – очистка замазученных и замасленных стоков от мазутного хозяйства и КТЦ;-промливневая канализация (ПЛК) – сброс производственных и ливневыхстоков за пределы станции;-оборотная система водоснабжения (ЦВ) – охлаждение механизмов, агрегатов, конденсата в турбинах.Кроме собственно производства тепла, электроэнергии и пара на станциибольшой объем работ занимает водоподготовка для очистки подпиточной водыкотлов (химобессоленная вода – ХОВ и дистиллят после ИУ) и систем теплоснабжения (химочищенная вода – ХОЧ).
Химобессоленную и химочищенную воду вырабатывает химцех, который также готовит предварительно очищенную воду (известково-коагулированную – ИКВ) для производства дистиллята.260Таким образом, в результате химической и термической водоподготовки наТЭЦ производится в разной степени очищенная вода – ХОЧ, ХОВ и дистиллят.Эта вода (далее – ПРОИЗВ.
ВОДА) является готовым конечным продуктом процессов водоочистки.Вся техническая вода, подающаяся на станцию с волжского водозабора, попадает сначала в оборотную систему водоснабжения, где охлаждает конденсаторытурбин, а сама нагревается до 40 ºС для последующих этапов водоподготовки (рисунок 6.9).ВОЛЖСКАЯ ВОДА (ВВ)ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯЦИРКУЛЯЦИОННАЯ ВОДА (ЦВ)ОХЛАЖДЕНИЕ МЕХАНИЗМОВВОДА НА ВОДОПОДГОТОВКУРисунок 6.9 – Движение воды на ТЭЦЦиркуляционная (оборотная) вода при этом состоит из постоянной части (ОСНОВА) и переменной части (добавочной воды), так как воду в оборотной системеводоснабжения необходимо все время пополнять из-за постоянного расхода водына испарение в системах, на капельный унос из градирен (при охлаждении воды вградирнях) и на восполнение потерь воды, пара и конденсата при производстветепловой и электрической энергии и пара.
Сточные воды после всех видов водоочистки, также как дренажные и продувочные воды котлоагрегатов, испарительных установок, градирен, попадают в ПЛК.Наша схема расхода воды, представленная на рисунке 6.7, для ТЭЦ будет выглядеть следующим образом (рисунок 6.10):261ВОЛЖСКАЯ ВОДА (ВВ)ОСНОВА ЦВЦВУНОС ВЛАГИ ИЗ ГРАДИРЕН (ВЫПАР)(1,2 % ОТ РАСХОДА ЦВ ЗИМОЙ,1,9 % ОТ РАСХОДА ЦВ ЛЕТОМ)ПРОИЗВЕДЕННАЯ ВОДА(ХОЧ + ХОВ + ДИСТИЛЛЯТ)ПЛК(ВВ–ВЫПАР– ПРОИЗВ.ВОДА)Рисунок 6.10 – Балансовая схема волжской воды для ТЭЦРаспишем эту схему более подробно (рисунок 6.11).
Помимо волжской воды воборотную систему водоснабжения попадают очищенные от нефтепродуктов стоки с очистных сооружений, осветленная вода со шламоотвала и загрязненныйдистиллят после испарительной установки. В химцех для водоподготовки, кромеподогретой оборотной воды поступает также конденсат, возвращаемый на станциюпроизводственнымипотребителямипара,ивзрыхляющаявода(ВЗРЫХЛ.ВОДА) от регенерации механических фильтров, очищающих известково-коагулированную воду для испарительной установки от взвешенных веществ.Все стоки от разных цехов, которые невозможно дальше очистить, попадают впромышленно-ливневую канализацию.ОЧВВВЫПАРЦВХЦХОЧ + ХОВВЗРЫХЛ. ВОДАДИСТИЛЛЯТ ЗАГРЯЗНЕННЫЙ(ДИСТ.ГР.)КОНДЕНСАТИКВШОИУДИСТИЛЛЯТ ЧИСТЫЙ(ДИСТ.Ч.)СТОЧНЫЕ ВОДЫ(ПЛК)Рисунок 6.11 – Водоочистка на ТЭЦ и направление потоков воды (здесь и далее обозначенияпотоков воды приводятся по названиям цехов, в которые они поступают)На схеме показаны только этапы водоподготовки, которые ведут два цеха –химцех и испарительная установка.
Другие цеха, такие как КТЦ, мазутное хозяй-262ство, также потребляющие воду из оборотной системы водоснабжения, на даннойсхеме не представлены.Если составить уравнение водного баланса для оборотной системы водоснабжения, то получится следующее:ОСНОВА + ВВ + ШО + ДИСТ.ГР. + ОЧ. = ОСНОВА + ВЫПАР + ХЦ + КТЦ +МАЗ.ХОЗ.(6.142)ОСНОВА, как постоянная величина, присутствует в обеих частях уравнения.Уравнение водного баланса для химцеха будет выглядеть следующим образом(без учета возвратного конденсата):ХЦ + ВЗРЫХЛ.ВОДА = ПРОИЗВЕДЕННАЯ ВОДА + ПЛКХЦ + ШО, (6.143)илиХЦ + ВЗРЫХЛ.ВОДА = ХОЧ + ХОВ + ИКВ + ПЛКХЦ + ШО,(6.144)где ПЛКХЦ – сточные воды химцеха, попадающие в ПЛК.ТогдаХЦ = ХОЧ + ХОВ + ИКВ + ПЛКХЦ + ШО – ВЗРЫХЛ.ВОДА.(6.145)Известково-коагулированная вода идет на получение дистиллята, часть которого может быть загрязнена (не удовлетворять установленным нормам для подпиточной воды котлов).
Кроме того, известково-коагулированная вода используется длявзрыхления фильтров. При работе испарительной установки образуются сточныеводы, сбрасываемые в ПЛК (ПЛКИУ). Уравнение для ИКВ приведено ниже:ИКВ = ДИСТ.Ч. + ДИСТ.ГР. + ВЗРЫХЛ.ВОДА + ПЛКИУ .(6.146)В котлотурбинном цехе образуются сточные воды двух видов: замасленныестоки от охлаждения оборудования, идущие на очистные сооружения (КТЦОЧ), ипродувочные воды, поступающие в ПЛК (ПЛККТЦ). Остальная вода возвращаетсяв оборотную систему.
Вода с очистных сооружений представляет очищенную воду после мазутного хозяйства и КТЦ. Поэтому:КТЦ = ПЛККТЦ + КТЦОЧ ;(6.147)ОЧ = МАЗ.ХОЗ. + КТЦОЧ .(6.148)263Подставляем уравнения (6.145), (6.146), (6.147) и (6.148) в уравнение (6.142) ипроводим необходимые преобразования:ОСНОВА+ВВ+ШО+ДИСТ.ГР.+ОЧ = ОСНОВА+ВЫПАР+ХЦ+(ПЛККТЦ+КТЦОЧ)+МАЗ.ХОЗ.,«ОЧВВ+ШО+ДИСТ.ГР.=ВЫПАР+(ПРОИЗВ. ВОДА+ПЛКХЦ+ШО – ВЗРЫХЛ.ВОДА) + ПЛККТЦ ,ВВ+ДИСТ.ГР. = ВЫПАР + (ХОЧ +ХОВ+ ИКВ +ПЛКХЦ – ВЗРЫХЛ.ВОДА) + ПЛККТЦ,ВВ + ДИСТ.ГР. = ВЫПАР ++(ХОЧ +ХОВ+ДИСТ.Ч.+ДИСТ.ГР.+ВЗРЫХЛ.ВОДА–ВЗРЫХЛ.ВОДА+ПЛКИУ +ПЛКХЦ)+ПЛККТЦ,«ПРОИЗВ.ВОДА ЧИСТ.«ПЛКВВ = ВЫПАР + ПРОИЗВ.ВОДА ЧИСТ.
+ ПЛК.Следовательно, на что бы мы ни использовали воду внутри станции в целомили внутри отдельного цеха, будь то взрыхление фильтров (взрыхляющие водыснова подаются на предочистку в химцех), или отмывка фильтров после регенерации (отработанные регенерационные растворы и отмывочные воды сначала используются повторно, а затем нейтрализуются в баках-нейтрализаторах и сбрасываются в ПЛК), или очистка воды на очистных сооружениях и осветление воды нашламоотвале (очищенная и осветленная вода вновь поступает в оборотную системуводоснабжения) и т.п., в итоге мы всегда будем получать готовый продукт – очищенную воду и отходы воды в виде выпара градирен и производственных стоков.Конечно, при более детальном рассмотрении схема усложняется, обрастает дополнительными потоками, но каркас остается прежним: вода – выпар – стоки –очищенная вода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
