Защита окружающей среды при работе котельной
Влияние энергетического предприятия
на окружающую среду
В результате активной техногенной деятельности человека образуются очаги сильного загрязнения атмосферы, оказывающие негативное влияние на окружающую среду. Основным источником загрязнения атмосферного воздуха, дающим более четверти всех выбросов промышленных предприятий, является теплоэнергетика.
Самым большим теплоэнергетическим предприятием, расположенным в городе Мурманск, является Мурманская ТЭЦ.
Взаимодействие энергетического предприятия с окружающей средой происходит на всех стадиях добычи и использования топлива, преобразования и передачи энергии. Восточная котельная активно потребляет воздух. Образующиеся продукты сгорания передают основную часть теплоты рабочему телу энергетической установки (котлу, трубопроводам), часть теплоты рассеивается в окружающую среду, а часть уносится с продуктами сгорания через дымовую трубу в атмосферу.
Продукты сгорания, выбрасываемые в атмосферу, содержат:
- окислы азота (NО2);
- углерода (СО, СО2);
- серы (SO);
- углеводороды;
- пары воды (Н2О);
- ртуть, свинец, мышьяк, хлор, ванадий и др.
Краткая характеристика загрязняющих атмосферу веществ.
Приведем краткую характеристику загрязняющих атмосферу веществ, выбрасываемых Восточной котельной.
Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленного предприятия. Ежегодное поступление оксида углерода в атмосферу не менее 250 млн. т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы; способствует повышению температуры на планете, что приводит к парниковому эффекту.
Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 70 млн. т/год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах.
Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека.
Частичное улавливание серного и сернистого ангидрида на ТЭЦ происходит за счет повышения щелочности осветленной воды, поступившей на орошение дымовых газов, и колеблется от 3% до12%.
Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.
Окислы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн.т/год.
Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.
Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических
предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов.
Аэрозольное загрязнение атмосферы.
Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха является Мурманская ТЭЦ. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже - оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена. К атмосферным загрязнителям относятся углеводороды - насыщенные и ненасыщенные, включающие от 1 до 13 атомов углерода. Они подвергаются различным превращениям, окислению, полимеризации, взаимодействуя с другими атмосферными загрязнителями после возбуждения солнечной радиацией. В результате этих реакций образуются перекисные соединения, свободные радикалы, соединения углеводородов с оксидами азота и серы, часто в виде аэрозольных частиц.
Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для живых организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром.