состав и Источники вредных жидких стоков и их очистка.
охрана и Рациональное использование водных ресурсов это неотъемлемая часть неспециализированной неприятности охраны экологии. На данный момент на потребности теплоэнергетики расходуется около 250 км3/год воды, причем безвозвратные утраты составляют около 15 км3/год. Предполагается, что потом потребление воды теплоэнергетикой возрастет, если не будет совершенствоваться разработка, до 1000 км3/год, а для разведения сбросов при существующих разработках до приемлемых концентраций вредных примесей в воде ее потребуется 7000 км3/год.
водотоки и Водоёмы являются сложные экологические совокупности существования биоценоза — сообщества живых растений (и организмов животных). При сбросе в водоемы стоков, содержащих вредные примеси, происходит отклонение экосистемы от равновесного состояния. Громадные количества сбрасываемых вредных веществ смогут приводить к отравлению (а время от времени и смерть) определенного вида гидробионтов (живых организмов). В большинстве случаев отклонения от равновесия интенсифицируют процессы, приводящие водоем в оптимальное для него состояние, каковые именуются процессами самоочищения водоема. Особенно громадное значение в ходе самоочищения имеет кислородный режим водоема. Расход кислорода на минерализацию органических веществ определяется через его химическое потребление (БПК), которое характеризуется числом кислорода, использованного в химических (при помощи бактерий) процессах окисления органических веществ за определенное время инкубации пробы (мг кислорода/ /сут). В большинстве случаев на практике пользуются пятисуточной (БПК5) либо полной (БПКполн) химической потребностью кислорода.
При громадных сбросах вредных веществ в водоеме наступает громадной недостаток кислорода, при котором существенно нарушается биоценоз, происходит загнивание и накопление органических веществ (анаэробные процессы), что приводит к серьёзному ухудшению качества воды. Действие кроме того одной ядовитой (токсичной) примеси на уровень качества замедление и воды процессов самоочищения водоемов смогут оказывать влияние на жизнедеятельность гидробионтов.
При установлении предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных примесей в водоемах ориентируются на минимальную (подпороговую, ППК) концентрацию вещества по одному из следующих показателей: ППКор.л — определяемая по трансформации органо-лептических черт (цвету, привкусу, запаху); ППКс.р.в — определяемая по влиянию на санитарный режим водоема (БПК, растворенный Ог, рН — воды); ППКТ — определяемая по санитарно-токсикологическому влиянию этого вещества. Значение нормативной ПДК каждого вещества в водоеме устанавливают по мельчайшему значению одной из подпороговых концентраций.
Предельно допустимой концентрацией (ПДК) вредного вещества в воде водоема именуется его концентрация, которая при ежедневном действии в течение долгого времени на организм человека не вызывает каких-либо заболеваний и патологических изменений, обнаруживаемых современными способами изучений, и не нарушает биологического оптимума в водоеме. в него сточных вод. Режим сброса сточных вод в водоемы возможно: единовременным, периодическим, постоянным с постоянным либо переменным расходом, случайным. При сбросе сточных вод обязан существовать предельно допустимый выброс (ПДВ) в единицу времени. В большинстве случаев его рассчитывают для конкретных условий и определяют по большей части требуемую степень очистки сточных вод.
состав и Источники вредных жидких стоков и их очистка.
В производственных технологических процессах котельных уровень качества воды может изменяться так, что она делается негодной (т. е. сточной водой) для предстоящего применения без особой очистки. Современные теплостанции и ядерные станции теплоснабжения являются источниками загрязнения экологии в следствии выбросов следующих видов сточных вод: 1) регенерационных и промывочных от совокупностей химводоподготовки; 2) загрязненных нефтепродуктами; 3) от совокупностей гидрозолоудаления котельных, трудящихся на жёстком горючем; 4) от обмывок наружных поверхностен котлов; 5) от отработанных растворов по окончании химической очистки теплового его консервации и оборудования; 6) по окончании охлаждения подшипников движущихся механизмов; 7) коммунально-бытовых и хозяйственных; от гидравлической уборки помещений тракта топливоподачи; 9) дождевых (ливневых), идущих с территории котельных; 10) от охлаждения конденсаторов турбин промышленных ТЭЦ; 11) от ядерных станций теплоснабжения, загрязненных радиоактивными примесями.
Разглядим коротко содержание разных вредных примесей в отдельных видах сточных вод. На данный момент в котельных в зависимости от качества исходной и требований к качеству добавочной воды используют разные варианты схем водоподготовительных установок, в большинстве случаев Na- и Н-катионирование и Н — ионирование, время от времени еще известкование, магнезиальное обескремнивание и др. Всем этим способам свойствен основной недочёт — много реагентов. Наряду с этим необходимо подчернуть, что благодаря ведения и несовершенства конструкций технологических режимов очистки потребление реагентов существенно превышает стехиомет-рические количества по отношению к извлекаемым примесям. Так, при Na-катионировании превышение образовывает 3—6 раз, при Н-катионировании расход H2 SO4 в 2—3 раза выше допустимого, при регенерации анионитов — в 5 раз. Это ведет к громадным сбросам реагентов в водоемы. По подсчетам ученых, каждый год с водами по окончании регенерации фильтров сбрасывается более 200 тыс. т серной кислоты, более 100 тыс. т поваренной соли, более 100 тыс. т щелочи. Помимо этого, в водах находятся сернокислый алюминий, аммиак, фосфаты, углекислые соли магния и кальция, алюминия и гидроокиси железа, кремниевая кислота, органические вещества и другое. Так, воды химводоочисток, не являясь очень большим источником сточных вод, одновременно с этим владеют высоким содержанием солей.
В современных теплостанциях главной преобладающей совокупностью подготовки добавочной воды для питания котлов есть глубокое химическое обессоливание. Исходную воду, в большинстве случаев поверхностных водоисточников, подвергают освобождению от взвешенных и некоей части растворенных органических веществ. Этого достигают так называемой коагуляцией, заключающейся в добавлении к воде раствора коагулянта. В то время, когда свойство загруженного в фильтр материала катионита к обмену ионов будет израсходована, т.е. целый обменный натрий будет использован, материал в фильтре подвергают регенерации, т.е. восстанавливают его свойство умягчать воду — забирать из нее магний и кальций, обусловивающие жесткость воды. Регенерацию фильтров реализовывают, промывая истощенный материал 5— 7%-ным раствором поваренной соли. Регенерацию натрий-фильтров реализовывают растворами поваренной соли. В этом случае стоки содержат избыток данной соли и вытесненные из фильтра магний и кальций в виде хлористых солей этих металлов. При Н-катионировании регенерантом в большинстве случаев помогает раствор серной кислоты. Стоки наряду с этим содержат сернокислые соли и избыток кислоты кальция, магния, натрия и других поглощенных катионитом катионов, в частности соли аммония. Регенерацию анионитных фильтров выполняют растворами щелочей (NaOH), и исходя из этого стоки не считая избытка щелочи содержат натриевые соли серной, соляной, азотной, кремниевой, угольной и органических кислот. При промывке и продувке осветлителей механических фильтров появляются стоки, которые содержат песок, углекислые соли магния и кальция, гидроокиси железа, алюминия, органические вещества, силикаты и т. п. Количества всех этих сточных вод зависят от используемого метода во-состава и дообработки исходной воды.
Главное действие сточных вод от водоподготовительных установок на водоемы содержится в засолении последних, трансформации рН, повышении БПК, трансформации солевого состава воды водоемов. Источниками появления нефтепродуктов в сточных водах теплостанций являются мазутохозяйства, электротехническое оборудование, вспомогательные работы. Сточные воды мазутохозяйств складываются: из охлаждающей воды насосов и других движущихся механизмов; грунтовых вод, загрязненых мазутом; стоков при промывке нефтехранилищ и при ремонтных работах; из аварийных утечек мазута в конденсат из теплообменников. Нефтепродукты попадают в водоемы в эмульгированном, коллоидном и растворенном состояниях и наносят большой ущерб водоемам, образуя пленки на поверхности воды и уменьшая аэрацию, либо образуют донные отложения, отсекая флору и фауну дна от другой части водоема. При концентрации нефтепродуктов всего 0,05—0,1 мг/кг гибнет в водоемах икра полезных рыб. Нужно также подчернуть, что действие нефтепродуктов на водоемы имеет долгий темперамент, поскольку они относятся к числу слабоокисляющихся веществ. В большинстве случаев содержание нефтепродуктов при верной эксплуатации и хорошей наладке оборудования образовывает 2—5 мг/л, в ветхих котельных — до 100 мг/л. В среднем по стране концентрация в сбросных водах нефтепродуктов оценивается величиной 20—30 мг/л. Ориентировочно возможно предполагать, что в среднем по стране сбрасывается в водоемы до 4000 т каждый год.
Значительно чаще происхождение сточных вод связано с недочётами аппаратуры либо упущениями в эксплуатации. При устранении этих обстоятельств количество нефтезагрязненных сточных вод возможно сведено к минимуму либо кроме того абсолютно ликвидировано. К упущениям в эксплуатации, вызывающим появление нефтезагрязненных вод, направляться отнести: гидроуборку проливов масел в помещениях, течи арматуры, небрежный слив нефтепродуктов, очистку маслосистем со сбросом масляных загрязнений на землю и т. д. К недочётам аппаратуры относятся: течи в нефтехранилищах; отсутствие приспособлений для качественного слива нефтепродуктов из цистерн, в частности отсутствие ограждающих щитков и площадок; непродуманность смазочных устройств; течи в маслоохладителях и другое.
Количество сбрасываемых нефтезагрязненных степень и вод их загрязнения маслами и мазутом за последние годы значительно снизились в связи с соблюдением эксплуатационным персоналом теплостанции требований, направленных на понижение загрязнений экологии. Источниками громаднейшего количества сточных вод являются совокупности гидрозолоудаления котельных, трудящихся на жёстком горючем, причем с повышением доли сжигаемого жёсткого горючего в общем балансе возрастают количества сбрасываемых вод, выходящих из совокупностей гидрозолоудаления. По окончании сжигания жёсткого горючего остается зола, как в виде узкой пыли, так и в форме сплавленных кусков — шлака. Зольность жёстких горючих очень разна, она колеблется от нескольких процентов (для отличных углей Кузнецкого и Донецкого бассейнов) до 40—50 % (для экибастузско-го горючих и угля сланцев). Увидим, что отличные угли применяют для получения кокса и других целей и на теплостанции их в большинстве случаев не поставляют.
При сжигании жёсткого горючего для эвакуации очаговых остатков (т. е. шлака и золы) используют гидравлический метод, пребывающий в смывании их потоком воды. Золошлаковая пульпа по трубопроводам направляется на намерено выделенные отвалы — так именуемые золошлаковые поля, где шлак и зола оседают, а освободившаяся от них вода (осветленная вода) либо стекает в природные водоемы, либо возвращается для повторного исполнения той же функции (оборотное гидрозолоудаление). Но на данный момент большая часть совокупностей гидрозолоудаления (ГЗУ) не имеет оборота воды, и осветленные воды в большинстве случаев сбрасывают в природные водоемы.
Состав вод ГЗУ определяется природой минеральной части топлива и режимом горения, в большинстве случаев температурой в факеле. Все топлива возможно поделить на четыре типа: щелочные, сульфатные, сульфатно-щелочные и силикатные. К щелочным принадлежат торфы, сланцы и многие каменные угли, которые содержат в золе большое количество свободной окиси кальция. Воды ГЗУ от таких горючих владеют высокой щелочностью, достигающей 40—45 мг-экв/л, т. е. являются насыщенный раствор гидроокиси кальция. Значение рН таких вод 12—13, неспециализированное содержание растворенных веществ 2,5—3 г/л.
Сульфатные воды являются насыщенным раствором сернокислого кальция, содержащим до 2,2—2,3 г/л этого вещества. Неспециализированное содержание растворенных веществ в этих водах порядка 2,5—2,8 г/л; щелочность в большинстве случаев не громадна и не превышает 10 мг-экв/л. Источниками таких вод являются теплостанций, сжигающие угли Донецкого бассейна и кое-какие угли Кузбасса. Сульфатно-щелочные воды свойственны для теплостанций, трудящихся на многих восточных углях (назаровских, азейских, ирша-бородинских и т.д.). Эти воды имеют высокую концентрацию сернокислого кальция и в один момент насыщены гидроокисью кальция; значение их рН = = 11 — 12, а неспециализированное содержание растворенных веществ достигает 4—5 г/л. Наконец, кое-какие топлива, к примеру угли Экибастузского месторождения, дают золу, состоящую в большинстве случаев из алюмо- и ферросиликатов и свободной кремнекислоты (кварциты, полевошпатовые породы и пр.). Воды котельных, трудящихся на таких углях, имеют низкий солевой состав, обусловленный в большинстве случаев солями исходной воды, используемой для гидрозолоудаления. Довольно часто эти воды характеризуются пониженными значениями рН (порядка 4—5). Эта не сильный кислотность появляется благодаря азота окислов и поглощения серы, присутствующих в продуктах сгорания, трудящихся на таких горючих.
направляться подчернуть, что сернистый газ, и диоксид и оксид азота являются простыми примесями отходящих газов практически при любом горючем. Но для малощелочных либо нещелочных зол кислотность, обусловленная этими газами, не «погашается» щелочами золы, поскольку их просто не хватает для этого. Не считая Са(ОН)2 и CaS04, являющихся определяющими компонентами вод ГЗУ, в них практически в любое время присутствуют фториды в концентрациях от 1—2 до 20—30 мг/л. Довольно часто в водах ГЗУ выявляют соединения ванадия, в большинстве случаев от 0,1 до 1 мг/л, мышьяка, хрома, марганца, меди и никеля. Концентрации этих элементов в большинстве случаев не превышают 0,1 мг/л, а чаще еще меньше. В золах донецких углей найдены ртуть, германий; в некоторых горючих отмечалось присутствие бериллия, лития, урана и следов тория. Концентрация этих элементов в большинстве случаев мала. Итак, состав вод ГЗУ достаточно разнообразен и большая часть примесей токсично, для них имеются определенные предельно допустимые значения ПДК. Все это говорит о том, что сброс вод из совокупностей гидрозолоудаления в природные водоемы совсем недопустим.
В котельных, отдающих пар производственным его потребителям, значительной составляющей питательной воды котлов есть так называемый производственный конденсат, т.е. конденсат отработавшего на производстве пара. В большинстве случаев конденсат этого пара приходится очищать на особых конденсатоочистках от тех примесей, которыми он неминуемо загрязняется в ходе транспортирования и эксплуатации. Этими неизбежными примесями являются окислы железа и по большому счету продукты коррозии тех конструкционных материалов, с которыми конденсат и пар контактируют на производстве. Довольно часто данный конденсат загрязнен кремниевой кислотой, соединениями и нефтепродуктами магния и кальция, и натрия за счет попадания сырой воды и по вторым обстоятельствам. От всех этих примесей конденсат возможно высвобожден на конденсатоочистке.
Но фактически далеко не всегда удается изолировать пар и образующийся из него конденсат от разных веществ, участвующих в технологических процесах тех производств, куда подается пар. В случае, если эти вещества являются солями, щелочами либо кислотами (т.е. электролитами), то они смогут быть задержаны фильтрами конденсатоочистки. Разные же органические вещества, не являющиеся электролитами, не только не смогут быть задержаны из производственных конденсатов на конденсатоочистке, но и присутствие их не фиксируется простыми способами своевременного химического контроля. Одновременно с этим попадание этих веществ в котлы довольно часто приводит к серьёзным осложнениям в эксплуатации, а время от времени ведет к авариям. Так, время от времени в возвращающиеся с химических фирм конденсаты попадают из производственной аппаратуры хлорированные углеводороды — дихлорэтан, хлороформ, четыреххлористый углерод и т.д. Присутствие этих веществ в конденсатах простыми способами контроля не обнаруживается; они не изменяют величины рН, не повышают электропроводности жидкости, их присутствие не отражается на величине жесткости, концентрации и щёлочности хлоридов. Фильтры конденсатоочистки не задерживают эти вещества; для угольных фильтров они владеют через чур малым молекулярным весом и исходя из этого ими не задерживаются, а ионитные фильтры не задерживают их, потому, что эти соединения не являются ионами и на них не диссоциируют.
На некоторых ТЭЦ и в котельных были случаи аварий, вызванных попаданием аналогичных веществ в котлы. Столь же тяжелые последствия смогут появиться и при попадании органических соединений, содержащих серу, фосфор, мышьяк и другие кислотообразующие элементы. Опасаясь аналогичных осложнений, многие теплостанции, отдающие пар производственным потребителям, довольно часто воздерживаются от применения таких «странных» конденсатов, предпочитая сливать их в дренаж, я дефицит воды восполняют умягченной либо обессоленной водой природных водоисточников. Все это и ведет к появлению еще одного вида сточных вод—неиспользуемых производственных конденсатов. Эти стоки, пока не фиксируемые органами надзора за состоянием природных водоисточников, имеют повышенную температуру порядка 80—90 °С и смогут содержать самые разные примеси в зависимости от разработки фирм.
На данный момент список вероятных загрязнений таких конденсатов содержит пара десятков наименований. Тут и разные спирты (метиловый, этиловый, пропиловый, бутиловый и др.), альдегиды, ке-тоны, амино- н нитросоединения, полупродукты и красители, хлор, бром, сера-, фосфор- и мышьяксодержащие органические вещества, гетероциклические соединения — пиридин, пепиридин, их дериваты и хинолин, эфиры простые и сложные. Разумеется, что сброс таких конденсатов в природные водоемы недопустим кроме того по обстоятельству их большой температуры, не говоря уже о загрязнении. При промывках (химических очистках) теплосилового оборудования образуются стоки, воображающие собой отработавшие промывочные растворы.
направляться различать промывки предпусковые и эксплуатационные. Предпусковые выполняют 1 раз по окончании окончания монтажа оборудования и преследуют цель — удаление монтажного шлама и очистку всех поверхностей перед включением установки в эксплуатацию. Эксплуатационные промывки реализовывают систематично через узнаваемые промежутки; назначение их — удаление отложений, появившихся в ходе работы оборудования. Потому, что эти отложения содержат не только окислы железа, но и соединения вторых элементов — меди, алюминия, кальция, магния, марганца, реже хрома и никеля, то в отработавших растворах по окончании эксплуатационных промывок находятся кроме этого и эти элементы. В большинстве случаев в их концентрации намного меньше содержания железа, являющегося главным компонентом как монтажного шлама, так и эксплуатационных отложений. Часто в промывочных и консерванионных водах содержится соляная, лимонная, фторфталиевая кислоты, аммиак, фториды, нитриты, уротропин, гидразин и другие химические соединения.
На ядерных станциях теплоснабжения, ТЭЦ и особенно конденсационных электростанциях огромное количество тепловой энергии уходит с охлаждающей водой в водоемы. Тепловые сбросы по санитарным нормам не должны приводить к собственной температуры водоема более чем на 5°С зимой и на 3°С летом. Эти нормы смогут быть выдержаны только в том случае, если удельная тепловая нагрузка на водоем не превышает 12—17 кДж/м3. Одним из самые важных вопросов при сбросе теплых вод в водоемы есть организация процесса перемешивания этих вод с водами водоема. При неправильно организованном выпуске теплых вод территория с повышенной температурой может иметь большое протяжение.
виды и Источники загрязнения атмосферного воздуха
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе.
самые опасными по степени действия на организм человека и выбрасываемыми в больших количествах с продуктами сгорания являются: 1) оксид углерода СО; 2) оксиды серы S02 и S03 и 3) оксиды азота N0. При вдыхании воздуха с содержанием в нем 0,04 % оксида углерода в крови человека в соединение с ним вступает до 30 % гемоглобина крови, а при содержании 0,1 % СО в соединение с ним вступает до 50 % гемоглобина, что крайне вредно отражается на здоровье человека. При содержании в воздухе СО до 0,4—0,5 % вдыхание воздуха страшно для жизни уже в течение нескольких мин.. Опасность усугубляется тем, что оксид углерода не владеет ни запахом, ни цветом. Крайне вредно воздействует оксид углерода уже при маленьких содержаниях на физиологические центры человека, что отражается, например, на способности человека руководить машиной.
В следствии медико-биологических изучений установлено, что при краткосрочном действии на человека диоксида серы с концентрацией 130—650 мг/м3 наступают сильное раздражение голосовых связок и последующее удушье. При концентрациях, превышающих 26 мг/м3, отмечается раздражение дыхательных путей и глаз. Меньшая концентрация S02 для людей, по-видимому, безвредна. Это подтверждается состоянием организма людей, трудящихся на производстве, где концентрация S02 образовывает1 6,5 мг/нм3.
В продуктах горения любых горючих, содержащих углеродистые соединения, при дефиците воздуха для полного сгорания и нарушениях условий верного сжигания появляется оксид углерода. Оксид углерода — очень сильный отравляющий газ. Исходя из этого продукты сгорания газового горючего как жёсткого, так и жидкого смогут быть токсически очень страшными. При сжигании углеводородных горючих при температуре более 1500°С образуются очень вредные для человека окислы азота. Их содержание в атмосфере из-за громадной ядовитости должно быть предельно ограничено.
У нас в стране приняты три вида норм, каковые носят название предельно допустимые концентрации (ПДК): ПДКрз — в рабочей территории; ПДКмр — большие разовые; ПДКсс — средние за сутки; ПДКрз — касаются рабочей территории помещений — цехов фирм, создающих, перерабатывающих либо имеющих по разработке необходимость применять вредные химические соединения; ПДКмр—касается вероятного повышенного краткосрочного выброса вредных веществ (в котельной установке это в большинстве случаев период пуска либо резкого трансформации нагрузки); ПДКсс — являются главными; их назначение— не допустить негативного влияния в следствии долгого действия.
На стадии проектирования нового предприятия рассчитывают количество вредных выбросов с учетом уже существующего фона загрязнений. Суммарная концентрация вредных примесей по окончании пуска и строительства в эксплуатацию предприятия не должна быть больше допустимую.
Суммарный выброс окислов серы (S02+S03) определяется содержанием серы в горючем, поступившем в топку, и фактически не может быть поменян применением разных режимов и способов его сжигания. Учитывая, что из года в год среднее содержание серы в горючем растет (что связано с переходом на сжигание низкосортных горючих), возрастает и количество выбрасываемых в воздух сернистых соединений.
Принципиально возможно разглядывать три направления в понижении выбросов соединений серы: 1) удаление серы из горючего до его сжигания; 2) новые режимы и методы сжигания; 3) очистка от соединений серы продуктов сгорания. Несложным обогащением подмосковного бурого угля-дробленки удается удалить 25— 30 % серы. Для отделения от угля колчеданной и органической серы возможно применено гидротермическое обессериваиие углей, заключающееся в обработке измельченного горючего в автоклавах при давлении 1,75 МПа и температуре ~300°С щелочными растворами, содержащими гидраты калия и окисей натрия. Наряду с этим получается уголь с малый содержанием серы, что отделяется от жидкости центрифугированием и после этого сушится.
Сернистость сжигаемого горючего снижают, подвергая его действию больших температур с применением окислителей (газификация) либо без них (пиролиз). Процесс газификации протекает в условиях больших температур (900—1300 °С) при ограниченном доступе кислорода. При комплексном энерготехнологическом применении горючего появляется задача получения из горючего химического сырья и чисто энергетического горючего; для термического разложения мазута возможно применять высокотемпературный пиролиз (700—1000 °С без доступа окислителя) с последующей газификацией жёсткого продукта (нефтяного кокса).
Самый распространенным есть сжигание мазута с низкими избытками воздуха (а= 1,01). Так, при понижении избытков воздуха в топке с а = 1,05 до а=1,01 понижается выход окислов серы на ~30%. Все узнаваемые методы улавливания SO2 из продуктов сгорания (дымовых газов) возможно поделить на два класса: сухие и влажные. Сухой метод стал широко распространен. В этом случае продукты сгорания контактируют с магнезитом, известняком, активированным углем либо окислами марганца. В следствии этих реакций получается сульфит кальция, частично окисляющийся в сульфат. Как правило продукты нейтрализации не употребляются и направляются в отвал.
При мокром методе предварительно готовят суспензию известняка (т. е. смешивают его с водой). Продукты сгорания, проходя через мокрый скруббер (очиститель), контактируют с известняком.
конструкции и Выбор метода сероулавливающей установки направляться проводить на основании технико-экономического расчета.
Выбор высоты труб
Главным назначением дымовой трубы при неестественной тяге есть вывод продуктов сгорания в более высокие слои атмосферы, дабы улучшить условия рассеивания их в воздухе до отметки концентраций, в то время, когда они становятся надёжными для экологии.
Главным назначением дымовой трубы при неестественной тяге есть вывод продуктов сгорания в более высокие слои атмосферы, дабы улучшить условия рассеивания их в воздухе до отметки концентраций, в то время, когда они становятся надёжными для экологии. Совсем минимально допустимую расчетную высоту дымовой трубы принимают из условий: 1) труба должна быть выше конька кровель строений, расположенных в радиусе 25 м от строения котельной не меньше чем на 5 м и при наличии строений высотой более 15 м в радиусе 200 м; 2) не ниже 35 м; 3) высота трубы обязана снабжать условия рассеивания вредных выбросов дымовых газов.
При определении большой приземной концентрации расчет ведут при негативных метеорологических условиях, в то время, когда скорость ветра достигает страшного значения и отмечается интенсивный вертикальный турбулентный обмен в воздухе. Страшная скорость ветра — это такая скорость, при которой для заданного состояния воздуха концентрации вредных примесей на уровне дыхания достигают собственной большой величины. С увеличением скорости ветра большая наземная концентрация от точечного источника, расположенного на высоте Н над почвой, падает. Иначе, с повышением скорости ветра значительно уменьшается действенная высота Н благодаря понижения гидродинамической и тепловой составляющих подъема факела. Наличие единой методики разрешает упорядочить расчеты загазованности воздуха выбросами разных индустрии и дать неспециализированный подход для сравнения разных способов ее уменьшения.
Тканевые фильтры
Рукавные фильтры из фильтровальной ткани на данный момент используют в котлоагрегатах довольно малый производительности (от 23 до 90 т/ч). Рукавные тканевые фильтры различают между собой по следующим показателям: по форме фильтров (плоские, рукавные); наличию опорных устройств (каркасные, рамные); месту размещения вентилятора либо дымососа (всасывающие, трудящиеся под разрежением, и нагнетательные, трудящиеся под давлением); методу регенерации тканей (встряхивание, обратная продувка, вибровстряхивание, импульсная продувка); числу секций в установке (односекционные и многосекционные); виду применяемой ткани.
Плоские каркасные фильтры смогут иметь следующие размеры: высота от 600 до 1200 мм, глубина от 300 до 500 мм, толщина от 25 до 50 мм. В случае, если тканевые фильтры верно сконструированы и обоснованно выбрана ткань (пористый материал), то эффективность улавливания пыли может составлять 99,999 %.При очистке (регенерации) рукавных фильтров производится механическое встряхивание закрепленных на неспециализированной твёрдой раме рукавов. При продольном встряхивании происходит стремительное изнашивание рукавов, в особенности в их нижней части. Колебательные перемещения приводят к меньшему износу, но менее действенны с позиций очистки, поскольку колебания не хорошо распространяются по длине рукава. Используется очистка подачей воздуха с пульсирующим давлением со стороны, противоположной потоку газов. В большинстве случаев расход воздуха на очистку поверхности рукава принимается 1,37 м3 при давлении воздуха 0,6 МПа. Рукавные фильтры из стекловолокнистой ткани с тефлоновым покрытием надежно выдерживают температуру 130 -220°С; сопротивление фильтров между циклами обратной продувки изменяется от 0,5 до 1,5 кПа; эффективность образовывает 99,7—99,9 %.
Электрофильтры
На замечательных современных крупных теплоцентралях и тепловых электростанциях для улавливания золы и очистки продуктов сгорания по большей части применяют электрофильтры. Данный метод очистки основан на том, что при пропуске через электрическое поле большого напряжения, создаваемого между отрицательным и хорошим полюсом, происходит ионизация газового потока. Наряду с этим частицы уноса, содержащиеся в продуктах сгорания, приобретают заряд. Главная масса частиц заряжается отрицательными ионами, переносится к хорошему полюсу и оседает на нем. Электрофильтры изготовляют вертикальными и горизонтальными.
На данный момент производят следующие марки электрофильтров: ДВП, ДГП, ДГПИ, ПГЗ, ПГДС, УГ (обозначения фильтров: Д — дымовой, П — пластинчатый, В — вертикальный, Г — горизонтальный, 3 — золоуловитель, У — унифицированный, С — С-образный электрод). .Коэффициент обеспыливания в электрофильтрах лежит в пределах от 88,5 до 98 % (в зависимости от качества его эксплуатации и наладки), причем электрофильтры смогут улавливать частицы менее 10 мкм. Скорость газов в электрофильтрах в большинстве случаев 1,3—2 м/с, гидравлическое сопротивление мало и образовывает 50—200 Па. Расход электричества на очистку газов 0,10— 0,15 кВт-ч на 1000 м3 газа.
Электрофильтры устанавливают в помещении котельной либо на открытом воздухе. Наружные поверхности электрофильтра покрывают тепловой изоляцией. Преимуществами электрофильтров являются: большой коэффициент очистки газов и малое гидравлическое сопротивление; недочётами — громадные габариты, большая цена в связи с применением устройства для получения постоянного тока большого напряжения.
Влажные золоуловители
К мокрым золоуловителям относятся центробежные скрубберы, воображающие собой вертикальные цилиндрические аппараты высотой до 12 м и более и диаметром до 5,6 м, футерованные в метлахскими либо кислотоупорными плитками. Продукты сгорания подаются во входной короб, присоединенный по касательной к цилиндрическому скрубберу. Перед входом в скруббер расположена решетка из железных с резиновым покрытием (древесных, керамических либо капроновых) прутков, орошаемая водой через сопла. При прохождении газов через увлажняемую решетку происходит первичное улавливание золы пленкой воды. В нижней части скруббера капли воды вместе с золой под действием центробежной силы отжимаются к внутренней поверхности скруббера, омываемой узкой пленкой воды через сопла. Потом по трубе через гидравлический затвор смесь воды с золой уносится в канал гидрозолоудаления. Главным преимуществом центробежных скрубберов есть высокая степень очистки уходящих газов (до 97%), а недочётами — высокое сопротивление (до 0,08 МПа), износ прутков, замусоривание оросительных сопл и др.
В один момент с улавливанием частиц золы в скруббере происходит охлаждение продуктов сгорания.
Большая скорость газов в скруббере чтобы не было срыва образования брызг и водяной плёнки не должна быть больше 6 м/с, а скорость газов во входном патрубке—23 м/с. Расход воды на очистку продуктов сгорания 0,15—0,2 л/м3, что составит для котла ДЕ-20-13 приблизительно около 4,6 т/ч.
Лекция 15