Диссертация (1143428), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Кроме того, золошлаковые материалы из отвалов обладают повышенной влажностью и не разделены по химическому и гранулометрическому составу. Наиболее качественной для практического применения является зола137сухого отбора, поскольку она всегда отсортирована по фракциям с помощьюэлектрических полей электрофильтров. Такая зола может храниться в силосах в сухом виде и применяться в производстве без дополнительной подготовки.На основании исследований многих ТЭС, сжигающих топливо различных угольных месторождений, все золошлаковые материалы в зависимостиот состава можно разделить на три группы [121]: активные, скрытно активные и инертные. В пределах этих групп золошлаковые материалы распределены по тому, какой кальций они содержат: общий, свободный, связанный всульфаты или входящий в состав клинкерных минералов.Золошлаковые материалы первой группы (активные) способны к самостоятельному твердению, поэтому их можно использовать взамен цементадля устройства оснований из укрепленных грунтов и местных малопрочныхкаменных материалов.
Способностью к самостоятельному твердению обладает только зола уноса сухого отбора. Ее называют самостоятельным медленно твердеющим вяжущим; от портландцемента она отличается меньшимсодержанием клинкерных минералов, отсутствием алита, содержанием минералов низкой активности, извести, ангидрита и полуводного гипса, округлыхсплавившихся частиц, оксидов щелочноземельных металлов, наличием стеклообразной фазы и органических веществ, что определяет замедленную гидратацию и замедленное по сравнению с укрепленными портландцементомтвердением укрепляемых ею материалов.Активная зола уноса сухого отбора может быть использована в качествеминерального порошка, в производстве пористого и высокопористого асфальтобетона марок I, II и в горячих смесях марки III для плотного асфальтобетона, а также в бетонах, применяемых при строительстве покрытий и оснований дорог.Золошлаковые материалы второй группы (скрытно активные) можнотакже применять для производства асфальтобетона совместно с цементомили в качестве добавок к нему в целях его экономии.Золошлаковые материалы третьей группы (инертные) в качестве техногенного грунта могут служить материалом для сооружения земляного полотна, а также для устройства оснований из этих золошлаковых материалов илиих смесей с песком, укрепленных цементом.1382.7 Требования нормативных документов к содержаниюзагрязнителей в уходящих газах котлов.
Комплексная оценкаэкологической обстановкиДля основных загрязнителей атмосферы, выбрасываемых энергетическими установками, как и для прочих загрязнителей, законодательно установлены максимальная разовая и среднесуточная предельно-допустимаяконцентрации в атмосферном воздухе населенных пунктов (соответственно,ПДКмр и ПДКсс), которые приведены в таблице 2.7.Таблица 2.7 – Предельно допустимые концентрации вредных веществВеществоДиоксид азотаОксид азотаСернистый ангидридСероводородОксид углеродаФормальдегидСажаПыль нетоксичнаяУгольная зола ТЭСпри содержании оксида кальция 35–40 %Мазутная зола ТЭС в пересчете на ванадийБенз(а)пиренДиоксины (в пересчете на2,3,7,8-тетрахлордибензо-1,4-диоксин)ХимическаяформулаПДКмрмг/м3ПДКссмг/м3NO2NOSO2H2SCOHCHOC0,200,400,500,0085,0000,0350,150,500,0400,0600,05––3,0000,0030,0500,15–––C20H120,05––0,020,0020,0000010,5 пг/м3До 1990-х годов во всех нормативных и методических документах полагалось, что в процессе образования образуются в основном оксиды азота NO(до 95 %), которые при рассеивании в атмосфере полностью доокисляются доболее токсичного диоксида азота NO2 с увеличением массы загрязнителя соответственно отношению плотности монооксида и диоксида азота в атмосфере (коэффициент трансформации а=1):MNOx = MNO2 + 1,53MNO ,(2.102)где MNO2 и MNO выбросы оксидов азота с дымовыми газами; MNOx суммарное содержание оксидов азота в дымовых газах при рассеивании в результате трансформации оксида в диоксид азота.139Однако последние исследования показали, что степень трансформацииоксидов азота, содержащихся в дымовых газах ТЭС, составляет 40...80 %.Поэтому для учета частичной трансформации NO было принято значение коэффициента трансформации а = 0,8.
Таким образом формула пересчета принимает следующий вид:MNOx = MNO2 + (1,530,8MNO + 0,2MNO).(2.103)Новая методика 2008 года учета трансформации оксидов азота в атмосфере при установлении нормативов выбросов для объектов теплоэнергетики[501] определяет значение коэффициента трансформации при оценке норматива максимально разовых (контрольных) выбросов а = 0,7, для нормативовгодовых выбросов а = 0,6. Это уточнение существенно изменяет расчетноезначение выбросов NOх с дымовыми газами ТЭС, сокращая его на 10...20 %.Загрязняющие вещества, имеющие близкий характер биологическоговоздействия на организм человека, обладают эффектом суммации.
К такимвеществам относятся, в частности, оксиды серы и азота. При одновременномсодержании в атмосфере их допустимые приземные концентрации должныудовлетворять неравенствуCSO2/ПДКSO2 + CNO2/ПДКNO2 ≤ 1 ,(2.104)где CSO2 и CNO2 фактические концентрации SO2 и NO2 в атмосферном воздухе.Концентрации вредных веществ в дымовых газах многократно превышают указанные предельно допустимые концентрации в приземном слое.Поэтому их рассеивают с помощью дымовых труб достаточной высоты дляконкретных условий исходя из мощности источника и характера выбросов.Однако независимо от высоты труб, которые у мощных электростанций достигают 250...320 м, решить задачу только с их помощью невозможно.
В первую очередь это касается электростанций, работающих на твердом топливе.Высокое содержание золы в твердом топливе и, соответственно, в дымовыхгазах не позволяет обеспечить санитарные нормы по запыленности атмосферы при разумной технически и экономически обоснованной высоте труб.
Поэт обязательна. И даже при этом, несмотря на высокую эффективность современных газоочистных установок по улавливанию летучей золы, содержание некоторых микроэлементов в не уловленных фракциях золы может огра-140ничивать топливоиспользование по санитарно-гигиеническим соображениям.Например, зола низкосортного АШ (антрацитового штыба) некоторых месторождений содержит большое количество химических соединений мышьяка, зола канско-ачинских углей содержит свободный оксид кальция. Для такой золы ПДК в приземном слое воздуха в 10 раз ниже, чем для нетоксичнойпыли. Твердые выбросы при сжигании мазута, как правило, содержат высокотоксичные соединения ванадия и никеля. Что же касается газообразныхвредных выбросов, то ограничение их содержания перед дымовой трубойопределяется не только разумной высотой трубы, но и международными соглашениями об ограничении трансграничных переносов вредных веществ.13 ноября 1979 года была принята Конвенция Европейской экономическойкомиссии ООН о трансграничном загрязнении воздуха.
В рамках этойКонвенции в 1985 году был принят Протокол о сокращении выбросов серы иих трансграничных потоков по меньшей мере на 30 % (к 1993 году). В 1988году был принят аналогичный Протокол о сокращении выбросов оксидовазота и их трансграничных потоков, в соответствии с которым присоединившиеся к нему страны (в том числе Россия) обязались принять эффективныемеры по ограничению или сокращению национальных годовых выбросов иприменять национальные нормы выбросов к крупным новым иподвергающимся существенной реконструкции стационарным источникам.Выполнение требований по защите атмосферного воздуха в России иисполнение ею обязательств по упомянутым выше Протоколам потребовалорегламентировать на уровне государственных стандартов предельнодопустимые выбросы (ПДВ) вредных веществ из различных источников, вчастности из котельных агрегатов электростанций [128] (ГОСТ Р 51831-95“Установки котельные. Тепломеханическое оборудование.
Общие технические требования”).В указанном стандарте выбросы оксидов азота и оксидов серы регламентируются как суммарные NOх = (NO + NO2) в пересчете на NO2 иSOх = (SO2 + SO3) в пересчете на SO2 (указываются массовые концентрации всухих дымовых газах при нормальных условиях, приведенные к коэффициенту избытка воздуха 1,4).В целом же задача ограничения вредных выбросов решается по следующим направлениям [117]: 1) разработкой и применением методов(способы, технологии) уменьшения образования вредных выбросов;2) разработкой и применением систем очистки дымовых газов; 3) путемперевода топливоиспользующих установок на другие виды топлива.141Для сравнительного анализа воздействия на окружающую среду различных видов органического топлива можно воспользоваться суммарным показателем вредности каждого из сравниваемых топлив (П). Данный показатель определяется как сумма относительных вредностей, выраженных в долях значения ПДК для соответсвующих веществ П = П i .
Результатыiсравнения ряда топлив по этому показателю представлены в таблице 2.8 [502].Таблица 2.8 – Сравнение топлив по относительному показателю вредностиТопливоПриродный газКузнецкий угольМазут Sr = 0,5%Донецкий АШНазаровский бурый угольМазут Sr =1%СланцыМазут Sr = 2,5%Подмосковный угольМазут Sr = 3,5%ПзолыП SO–0,26–0,460,33–2,59–1,12––1,820,763,713,871,588,573,8214,585,342П NO24,076,666,416,907,566,478,166,417,266,41ПV OПi––1,91––3,82–9,54–13,364.078,749,0811,0711,7611,7619,7719,7722,8625,1125Перевод топливоиспользующих установок на другие виды топлива с целью улучшения экологических условий в конкретном регионе или на локальном объекте эффективное мероприятие, но по технико-экономическимпричинам далеко не всегда возможное.
Использование экологически чистыхтоплив является важным и порой единственно возможным способом защитыприроды от загрязнений в случаях маломощных бытовых и коммунальныхтепловых установок, для которых применение сложных систем технически иэкономически неприемлемо.Разработка и применение технологий сжигания топлив с ограничениемобразования вредных веществ до уровня ПДВ основное направление обеспечения экологических требований к промышленным и энергетическим установкам, для которых это направление экономически наиболее выгодно.Системы очистки дымовых газов от газообразных вредных веществ (оксидыазота и серы) ввиду сложности и высокой стоимости применяются в основном в тех случаях, когда технологические мероприятия не могут обеспечитьрегламентируемый уровень вредных выбросов.1422.8 Основные выводы по главе 21.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
