Лекция 11. Удаление, складирование золошлаков на ТЭС

Схема установления ПДВ

Учет и ограничение выбросов

Предельно-допустимые выбросы (ПДВ) устанавливаются для ТЭС при условии, что выбросы вредных веществ в данной ТЭС и от всех источников населенного пункта с учетом перспектив развития в нем промышленных предприятий и рассевания загрязненных веществ в атмосфере не создадут приземную концентрацию, превышающую предельно-допустимую концентрацию (ПДК) для населения, растительного и животного мира (г/с, т/год).

Нормативы ПДВ в целом – основа для планирования мероприятий по предотвращению загрязнения и проведению экологической экспертизы.

Иногда нельзя сразу достигнуть (по объективным причинам) ПДВ, тогда вводят ВСВ – временно согласованные выбросы, вводят поэтапно по уровням, приближающим выбросы к ПДВ. По сути, могут вводиться квоты на выбросы.

Нормативы ПДВ (ВСВ) пересматривают не реже 1 раза в 5 лет.

ПДВ по каждому из ингредиентов должны быть такими, чтобы

При простой суммации разных ингредиентов:

. (10.5)

Если ПДК нет, допускается ОБУВ – ориентировочно безопасные уровни воздействия.

Для курортов, санаториев, зон отдыха правая часть в формулах (10.5) принимается 0,8, а не 1,0.

Определение категории предприятия при разработке нормативов ПДВ (ВСВ).

Категория определяется по каждому выбрасываемому веществу на основе параметра "Ф" г·м²/мг·с.

, (10.6)

где М – полная мощность выброса на предприятии, г/с;

ПДК – максимально разовая предельно-допустимая концентрация вещества в воздухе населенных мест, мг/м³;

– средневзвешенная (с учетом распределения мощностей выброса по источникам разной высоты) высота выброса, м.

(10.7)

– суммарная мощность выброса на предприятии из источников высотами до 10, от 10 до 20 и т.д.

Если нет ПДК, нет ОБУВ, то надо взять 10 ПДК_СС, где ПДК_СС – среднесуточная предельно-допустимая концентрация для населенных мест. Зона влияния ТЭС – 200 максимальных высот трубы 200200 40 км (при высоте трубы 200 м).

Поэтому, если имеется заповедник, то вместо ПДК надо брать в формуле (10.6) 0,8 ПДК.

Категорию предприятия определяют по максимальному значению показателя Ф: Ф<0,001 – 4-ая категория; 0,001Ф0,01 – 3-я категория; 0,01Ф1,0 – 2-ая категория; Ф>1,0 и С/ПДК < 0,5 – 2-ая; Ф>1,0 и С/ПДК > 0,5 – 1-ая.

Различают гидрозолоудоление (ГЗУ), гидрозошлакоудоление (ГЗШУ), а также сухое удаление золошлаков.

"Сухое" применяется только как дополнение на крупных ТЭС к ГЗУ в двух случаях:

- есть потребители сухой золы;

- трудности эксплуатации из-за цементации в пределах главного корпуса ТЭС (известь в золе).

Мокрые – ГЗУ с расходом воды 8÷10 и более м³/т удаляемой золы.

Полумокрые – ГЗУ с расходом воды до 1 м³/т.

Полусухие – ГЗУ с расходом воды до 0,1–0,5 м³/т, а также с предварительной грануляцией на основе цементационных свойств золы или добавок – 0,4 м³/т.

Годовой выход золы и шлаков – условно характеризуется: малый – до 100 тыс. т.; умеренный – 100–300 тыс. т; значительный – 300–600тыс. т; сверхзначительный – свыше 600 тыс. т.

а)

б)

в)

г)

Рис. 11.1. Сравниваемые схемы удаления и складирования золошлаков ГРЭС мощностью 6400 МВт на березовском угле: а – гидрозолоудаление (пневмогидравлическая схема); б – сухое золоудаление с железнодорожным транспортом золы до отвала и распределением её по отвалу в виде ТВС (твердеющая водозоловая смесь); в – сухое золоудаление с грануляцией золошлаков и резервным удалением золы в виде ТВС; г – гидравлическое удаление золошлаков в виде ТВС;

1 – шлакоудалитель котла; 2 – электрофильтр; 3 – аэрожелоба; 4 – переключатель;
5 – пневмонасос; 6 – склад золы; 7 – гидравлический смеситель; 8 – приемный бункер;
9 – насос багерный; 10 – гидрозолоотвал; 11 – насос осветленной воды; 12 – газодувка;
13 – установка обработки осветленной воды дымовыми газами; 14 – шлакоотвал;
15 – промбункер; 16 – приемный бункер; 17 – воздухоотделитель; 18 – вакуум-насос;
19 – расходный бункер; 20 – смеситель; 21 – приемный бункер ТВС; 22 – насос шламовый; 23 – отвал ТВС; 24 – обезвоживатель шлака; 25 – конвейер; 26 – гранулятор; 27 – конвейер предварительного твердения гранул; 28 – канатная дорога; 29 – гранулоотвал

Можно достигнуть на ТЭС полного объема утилизации золошлаков, когда зола используются как удобрение – но чаще – имеются проблемы захоронения золы. Методы решения: консервация золоотвалов с рекультивацией их поверхности, освоение законсервированного пространства, масштабное применение золошлаков в строительной индустрии, планировочных и рельефноустроительных работах.

На рис. 11.1а, б, в, г представлены возможные схемы удаления и складирования золошлаков мощной ГРЭС на березовом угле.

Ниже в таблице 11.1 приведены расчетные процедуры для оценки количества выбросов основных загрязнителей через дымовые трубы ТЭС.

Таблица 11.1

Оценочный расчет основных выбросов – ингредиентов через дымовые трубы ТЭС

Частицы золы, г/с	Окислы серы, г/с	Окислы азота, г/с

В – расход топлива на ТЭС, кг/с; – теплота сгорания, низшая на рабочую массу топлива, МДж/кг; q₄ – потери теплоты от механического недожога, %; А^р – зольность топлива на рабочую массу, %; α_ун – доля твердых частиц, уносимых из топки (для топки с твердым шлакоудаления – 0,95, с жидким шлакоудалением – 0,7–0,85) η – степень улавливания твердых частиц в золоуловителях.	; без сероочистки. В – расход топлива на ТЭС, кг/с; S^р – содержание серы на рабочую массу, %; – доля окислов серы, улавливаемых летучей золой в газоходах парового котла (для угля 0,1); – доля окислов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе (0,015–0,025).	; без азотоочистки В – расход топлива на ТЭС, кг/с; – теплота сгорания, низшая на рабочую массу топлива, МДж/кг; q₄ – потери теплоты от механического недожога, %; β – коэффициент, учитывающий влияние на выход NO_x качества топлива и способ шлакозолоудаления; k – коэффициент выхода окислов азота на 1 т сожженного условного топлива, кг/т. D_н, D – номинальная и фактическая паропроизводительность котла. β – по таблицам для топлива и типа шлакоудаления. Для водогрейных котлов: β=1; ; Q, Q_н – номинальная и фактическая теплопроизводительность водогрейного котла.