--PAGE_BREAK--1.3.2 Скорочення забруднення водоймищ
Вода після охолодження конденсаторів турбін та повітроохолоджувачів несе теплове забруднення, оскільки її температура на 8-10°С перевищує температуру води у водоймищі. Однак охолоджувальні води можуть вносити у природні водойми багато речовин, бо до системи охолодження входять також і маслоохолоджувачі, порушення роботи котрих може призводити до проникнення нафтопродуктів (масел) до охолоджувальної води. Найбільш надійним напрямком вирішення цієї задачі є відділення охолодження таких апаратів, як маслоохолоджувачі та подібні до них, в особливу автономну систему, відокремлену від системи охолодження «чистих» апаратів.
На ТЕС, які використовують тверде паливо, видалення значної кількості золи та шлаку виконується звичайно гідравлічним способом, що потребує багато води. Тому основним напрямком в цій галузі є створення оборотної системи гідрозоловидалення.
Стоки після промивки або консервації теплосилового обладнання різноманітні за своїм складом, крім мінеральних кислот — соляної, сірчаної, плавикової, сульфамінової, застосовується багато кислот (лимонна, ортофталева, адипінова, щавелева, мурашина, оцтова та ін.), також використовують трилон та різні суміші кислот, які є відходами виробництв, а як інгібітори корозії вводиться каптакс, поверх- нево-активні речовини, сульфовані нафтенові кислоти та ін.
Більшість органічних сполук, які використовують у промивальних роботах, підлягає біологічній переробці і може бути спрямована разом з господарчо-побутовими водами на відповідні прилади. Перед цим необхідно виділити з відпрацьованих промивальних та консервуючих розчинів токсичні речовини, які погано впливають на активну мікрофлору. До таких речовин відносяться іони металів — міді, цинку, нікелю, заліза, а також гідразин та каптакс. Трилон відноситься до біологічно «твердої» сполуки, до того ж він знижує активність біологічних факторів, але у формі кальцієвих комплексів припустимий у досить високих концентраціях у стоках, які спрямовують на біологічну переробку. Всі ці умови визначають відповідну технологію переробки стоків від хімічного очищення обладнання. Вони повинні бути зібрані у ємкість, в котрій здійснюється нейтралізація кислотної суміші, причому відбувається осадження гідратів окислів [8].
заліза, міді, цинку, нікелю тощо. Якщо для очищення застосовували трилон, тоді при нейтралізації може бути осаджене тільки залізо, бо комплекси міді, цинку, нікелю не руйнуються при високих значеннях РН. Тому для руйнування цих стійких комплексів застосовують осадження металів у вигляді сульфідів, вводячи у рідину сірчаний натрій. Осадження сульфідів або гідратів окислів відбувається повільно, тому після додавання реагентів витримують рідину протягом декількох діб. За цей час здійснюється повне окислення гідразину киснем повітря. Далі прозору рідину, яка містить тільки органічні речовини та надлишок реагентів-осаджувачів, поступово відкачують у магістраль господарчо-побутових стоків.
На ТЕС, на яких є гідрозоловидалення, стоки після хімічних очищень обладнання, часто без осадження металів, можуть бути скинуті у пульпопровід [9].
Засоби очищення нафтовмісних стічних вод. Флотаційне очищення (ефективність видалення нафтопродуктів — 30%); фільтрувальна установка (двокамерні фільтри, завантажені дрібним антрацитом, ефект очищення 40-50%); фільтри з активованим вугіллям (ефект очищення 50%) та багато інших систем. Кінцевий вміст нафтопродуктів у стічній воді знаходиться у межах 0,5-2,0 мг/л [20].
Способи очищення стічних вод. Очищення складається з трьох етапів: скиду всіх відпрацьованих розчинів та відмивних вод в усе- реджувач, виділення з рідини токсичних речовин другої групи з наступним збезводнюванням осаду, який утворюється, очищення від речовин третьої групи. Застосовують осадження (враховується РН) з підлуженням або без нього. Біологічне очищення (в основі лежать процеси що протікають у природі — самоочищення води); очищення аерацією; ґрунтовий спосіб очищення (спроможність бактерій, які знаходяться у грунті, переробляти різні домішки у нешкідливі речовини) та інші.
Заходи запобігання тепловому забрудненню. Розробка основ класифікації водних організмів у відповідності до їх відносної ролі у підтримці рівноваги кожної екологічної системи, обмеження температур змішаної води та води, яка скидається (застосування водозбір них приладів ежекторного або струменевого — дифузорного — типу для зменшення розмірів зони підвищених температур, завдяки турбу лентному перемішуванню), градирні (для охолодження теплої води) та інші.
При комплексному плануванні та фінансуванні всіх засобів чи побігання забрудненню навколишнього середовища та розвитку па уки і техніки в цій галузі є реальні можливості забезпечити необхідні етапи росту енергетичного виробництва, з дотриманням санітарних норм чистоти атмосферного повітря та вод природних водойм [10].
1.4 Коротка історія розвитку енергетики України
Наведемо основні історичні події Української енергетики в цілому і теплоенергетики зокрема:
— 1878 р. Вперше в Києві встановлено електричну машину і 4 дугових електричних ліхтарі.
— 1880 р. Створено Електротехнічний відділ Імператорського російського технічного товариства (РТТ), а також його відділення в Києві, Одесі, Катеринославі (Дніпропетровську), Миколаєві. Вийшов перший номер журналу 'Электричество'
— 1890 р. Пуск перших електростанцій в Україні (Київ, Костянтинівка, Катеринослав, Львів)
— 1892 р. В Києві ведено в дію перший у Росії і другий у Європі електричний трамвай
— 1913 р. Потужність електростанцій України становила 304,3 тис.кВт
— 1920 р. Прийняття плану ГОЕЛРО, що передбачав будівництво 4 теплових електростанцій у Донбасі і ДніпроГЕСу
— 1926 р. Пуск першого агрегату Штерівської ДРЕС
— 1929 р. Споруджена перша ПЛ-110 кВ Штерівська ДРЕС-Кадіївка
реклама в интернет
— 1930 р.Введено в експлуатацію перші агрегати КРЕС і ЕСХАР (Київської і Харківської районних електростанцій).
Створення перших акціонерних енергокомпаній (Киевток, Донбассток та ін.) і диспетчерських центрів
— 1932 р. Пуск першого гідроагрегату ДніпроГЕС. Введено в експлуатацію ПЛ-154 кВ ДніпроГЕС-Донбас. Створено Всесоюзне наукове інженерно-технічне товариство енергетиків (ВН¦ТТЕ). В Україні організації ВН¦ТТЕ працювали в Києві, Харкові, Дніпропетровську, Одесі
— 1935 р.- Створення Донбаської, Дніпровської і Харківської енергетичних систем
— 1940 р. Введена в дію ПЛ-220 кВк Дніпро-Донбас. Створена об'єднана Південна енергетична система з центральним диспетчерським керуванням
— 1944-1950рр. Відбудова зруйнованих війною електростанцій і електромереж України
— 1953-1958рр. Пуск першого енергоблока 100 МВт на Миронівській ДРЕС, введення агрегатів на Добротвірській, Луганській, Придніпровській ДРЕС
— 1959 р. Пуск енергоблоків 150 МВт на Придніпровській ДРЕС. Пуск перших гідроагрегатів на Кременчуцькій і Дніпродзержинській ГЕС
— 1961 р. Споруджена перша в Україні ЛЕП-330 кВ Кременчук-Черкаси-Київ. Початок введення енергоблоків 200 МВт на Луганській і Старобешівській ДРЕС, а згодом — на Зміївській, Бурштинській, Курахівській ДРЕС
— 1962 р. Створено Міністерство енергетики та електрифікації України.
Споруджена перша у світі лінія електропередачі постійного струму Волгоград Донбас напругою 800 кВ довжиною 473 км.
Лініями електропередачі Україна з'єдналася з енергосистемами Угорщини, Чехословаччини, Польщі і Румунії
— 1963 р. Розпочалося введення енергоблоків 300 МВт на Придніпровській, а згодом на Криворізькій, Зміївській, Трипільській, Ладижинській, Запорізькій, Вуглегірській, Зуївській ДРЕС
— 1964 р. Введена в дію Дніпродзержинська ГЕС потужністю 350 МВт.
— 1965 р. В Україні працює близько 1600 малих ГЕС. Сформована об'єднана енергетична система України
— 1967 р. Введено перший енергоблок 800 МВт на Слов`янській ДРЕС
— 1968 р. З ініціативи регіональних відділень Всесоюзного науково-технічного товариства (НТТ) створено Українське республіканське правління НТТ енергетики та електротехнічної промисловості
— 1970 р. Введена в дію перша в СРСР Київська гідроакумулююча електростанція потужністю 225 МВт
— 1973 р. Введена в експлуатацію електропередача 750 кВ ПС 'Донбаська' — ПС 'Західно-Українська'
— 1974 р. Прийнята в експлуатацію друга черга ДніпроГЕСу
— 1975 р. Завершено будівництво каскаду Дніпровських гідроелектростанцій. Створена Рада старійших енергетиків України. Розпочато спорудження Південно-Українського енергокомплексу в складі АЕС, ГЕС і ГАЕС
— 1976 р. На Київській ТЕЦ-5 введений в експлуатацію теплофікаційний енергоблок потужністю 250/300 МВт. У подальшому такі агрегати введені на Київській ТЕЦ-6 і Харківській ТЕЦ-5
— 1977 р. Введення в експлуатацію першого енергоблока на Чорнобильській АЕС потужністю 1000 МВт з реакторами РБМК-1000. Завершилося спорудження 6 енергоблоків потужністю по 800 МВт на Запорізькій і Вуглегірській ДРЕС, потужність кожної з цих електростанцій досягла 3600 МВт
— 1986 р. 26 квітня. Аварія на енергоблоці №4 Чорнобильської АЕС.Завершено будівництво Рівненської АЕС із двома енергоблоками ВВЕР-440 і одним енергоблоком ВВЕР-1000
— 1987 р. Введена в експлуатацію Хмельницька АЕС потужністю 1000 МВт
— 1989 р. Введена в дію Південно-Українська АЕС із трьома енергоблоками ВВЕР-1000
— 1991 р.Загальна довжина електромереж України перевищила 1 млн.км. Українське правління НТТЕіЕП реорганізувалося у Науково-технічну спілку енергетиків та електротехніків України (НТСЕУ)
— 1993 р.Створено Українське ядерне товариство
— 1994 р. Створена Національна комісія регулювання електроенергетики України
— 1995 р.Завершено спорудження найбільшої в Європі Запорізької АЕС потужністю 6 млн.кВт
— 1997 р. Прийнято Закон України 'Про електроенергетику'
— 2000 р. Створено Міністерство палива та енергетики України
— 2000 р Закриття Чорнобильської АЕС [11].
1.5 Передумови і фактори розміщення підприємств ТЕК
Напрям, динаміка, склад і структура господарства України зумовлювалися значною мірою її політичним статусом. Він характеризувався тим, що Україна в основному не мала своєї повноцінної державності. У ті короткі періоди, коли ця державність формувалася, не було змоги організувати господарське життя, виходячи з національних інтересів українського народу. Крім того, Україна у більшості випадків була поділена між сусідніми державами. У різний час це були Польща, Росія, Литва, Австрія, Туреччина та інші. [10]
Теплоенергетика, як галузь народного господарства зародилася фактично в 20-му ст., більшу частину якого Україна входила до складу Радянського Союзу. Україна майже повністю копіювала динаміку господарства СРСР, а довготривалий період застою (від 60-х років) повністю відобразився в такому ж застої на Україні. Окремі злети в в господарському розвитку України пояснюється тим, що її активно залучали до розв’язання всесоюзних програм, втому числі і енергетичної.
У розвитку та розміщенні господарства України важливу, часом вирішальну, роль відігравали позаекономічні фактори – військово-політичні чи навіть ідеологічні. Це деякою мірою стосується і підприємств енергетики, особливо атомної. На розміщення підприємств теплоенергетичної галузі все таки більшою мірою впливали економічні та природні фактори. Це пояснюється тим, що теплоенергетика має значний ступінь залежності від природних ресурсів.
Проаналізуємо трохи детальніше фактори, що вплинули на структуру теплоенергетичного комплексу України [13].
Паливний фактор. До паливомістких відносять виробництва, що поглинають багато тепла. Такі підприємства розташовуються поблизу паливних баз. Особливе місце серед паливомістких галузей належить теплоелектростанціям… Для ДРЕС потужністю 3 млн. кВт (таку потужність має низка теплоелектростанцій у Донбасі і Придніпров’ї) треба приблизно 6,5 млн. т. у. п. на рік. Зрозуміло, що ДРЕС, які обслуговують широке коло споживачів електроенергії, повинні розташовуватися поблизу джерел палива. Оскільки передавати електроенергію на великі відстані не вигідно через чималі втрати в мережі, ДРЕС притягують до себе енергомісткі виробництва. Це можна сказати про великі електростанції Донецько-Придніпровського району (Придніпровська, Слов’янська, Вуглегірська тощо).
Фактор робочої сили. Фактор робочої сили останнім часом все менше впливає на формування галузевої структури господарства. Скоріш навпаки, структура господарства визначає географію розміщення трудових ресурсів. Це значною мірою стосується енергетичної галузі. Багато електростанцій породили так звані міста супутники, в яких живуть в основному енергетики. Наприклад Бурштинська і Добротворська ТЕС. Не можна в зв’язку з цим не згадати сумно відоме місто Прип’ять, породжене Чорнобильською АЕС [14].
Споживчий фактор. Як вже говорилося, географія розміщення споживачів електроенергії суттєво впливає на структуру теплоенергетики. Якщо електричний струм ще можна передавати на великі відстані, то то тепло від теплоцентралей не можна транспортувати далі ніж 30 км. (інакше воно розгубиться в мережі). Тому ТЕЦ споруджуються лише у великих містах.
Згадаємо ще екологічний фактор. Цей фактор протягом багатьох років мало враховувався або просто ігнорувався, за що ми, наші діти і онуки будемо ще довго розплачуватися. Не виняток і підприємства енергетичної галузі (ЧАЕС, Дніпровські ГЕС та ін.). Екологічні проблеми сучасної Української теплоенергетики будуть розглянуті в цій роботі окремим пунктом [15].
2. ЗАТ «Черкаська ТЕЦ» та довкілля міста Черкас
2.1 Загальні відомості про підприємство
Підприємство Черкаська ТЕЦ знаходиться в місті Черкаси на проспекті хіміків 76.
Рисунок 2.1 Місцерозташування підприємства
Воно займається виробництвом теплової та електроенергії. Сировиною для виробництва є природний газ та кам’яне вугілля, але основною сировиною є все таки вугілля через його економічну вигідність.
На підприємстві використовують вугілля двох видів українське та російське, але більшою популярністю користується російське вугілля через більше значення ККД. При згоранні в котлах палива утворюються слідуючі шкідливі речовини:
· метали та їх сполуки
· арсен та його сполуки ( у перерахунку на Арсен )
· ванадій та його сполуки ( у перерахунку на ванадій )
· мідь та її сполуки ( у перерахунку на мідь )
· нікель та його сполуки ( у перерахунку на нікель )
· ртуть та її сполуки ( у перерахунку на ртуть )
· свинець та його сполуки ( у перерахунку на свинець )
· хром та його сполуки ( у перерахунку на хром )
· цинк та його сполуки ( у перерахунку на цинк )
· речовини у вигляді суспендованих твердих частинок ( синтетичне волокно )
· речовини у вигляді суспендованих тв. частинок менше 10 мкм (аерозолі)
· сажа
· сполуки азоту
· двооксид азоту
· азоту оксид
· сполуки сірки
· сірки двооксид
· оксид вуглецю
· вуглецю діоксид
· метан
2.2.1 Характеристика сировини та викидів
В якості сировини підприємство використовує: природний газ, вугілля та воду
Природний газ та вугілля належать до не відновлюваних природних ресурсів. Ця обставина змушує розвідувальні нові родовища і разом з тим експлуатувати вже відкриті таким чином, щоб максимально вилучати з них копалини і раціонально, з найбільшою користю використовувати їх.
Природний газ широко використовується у промисловості. У доменних печах метан згоряє до вуглекислого газу, який реагуючи з коксом, утворює відновник оксид карбону (ІІ). Під час виробництва сталі мартенівським способом природний газ використовується як джерело теплоти. З цією ж метою застосовують метан і в скловарних печах.
Природний газ не лише спалюють, а й переробляють на різні цінні хімічні продукти. Він є сировиною для добування ацетилену, водню, що використовується в хімічному синтезі, наприклад аміаку. Сажа, добута з метану, використовується для виготовлення друкарської фарби, гумових виробів (як наповнювач).
Кам'яне́ вугі́лля (рос. уголь каменный, англ. black, bitoumi-nous, mineral coal; нім. Stein-kohle) — тверда горюча корисна копалина, один з видів вугілля викопного, проміжний між бурим вугіллям і антрацитом.
Характеристика Щільна порода чорного, іноді сіро-чорного кольору. Блиск смоляний або металічний. В органічній речовині кам'яного вугілля міститься 75-92 % вуглецю, 2,5-5,7 % водню, 1,5-15 % кисню. Містить 2-48 % летких речовин. Вологість 1-12 %. Вища теплота згоряння в перерахунку на сухий беззольний стан 30,5-36,8 МДж/кг. Кам'яне вугілля належить до гумолітів; сапропеліти і гумітосапропеліти присутні у вигляді лінз та невеликих прошарків.
Утворення кам'яного вугілля характерне майже для всіх геологічних систем від девону до неогену (включно); воно активно утворювалося в карбоні, пермі, юрі. Залягає кам'яне вугілля у формі пластів і лінзовидних покладів різної потужності (від десятків см до декількох десятків і сотень м) на різних глибинах (від виходів на поверхню до 2500 м і глибше).
Кам'яне вугілля характеризується нейтральним складом органічної маси. Воно не реагує зі слабими лугами ні в звичайних умовах, ні під тиском. Бітуми кам'яного вугілля, на відміну від вугілля бурого, представлені переважно сполуками ароматичної структури. У кам'яному вугіллі не виявлені жирні кислоти і естери, мало сполук зі структурою парафінів.
Вугільна речовина є неферомагнітною (діамагнітною), мінеральні домішки характеризуються парамагнітними властивостями. Магнітна сприйнятливість вугілля зростає зі збільшенням їх стадії метаморфізму. За своїми тепловими властивостями кам'яне вугілля наближається до теплоізоляторів.
Природний газ доставляється на підприємство по газотранспортній системі і подається в котли для спалювання, а вугілля доставляється у вагонах, після чого складається на складі звідки подається в дробілки а потім подрібнене надходить в спалювальні котли. Воду підприємство використовує в замкнутому циклі, але недостачу добирає із р Дніпро та свердловини в районі сокирно міста Черкаси.
2.2.2 Характеристика забруднюючих речовин та плата за забруднення
Монооксид азоту, NO — безбарвний газ з дуже низькою температурою кипіння (—151,8°С) і температурою плавлення (—163,6°С). У воді розчиняється важко: при звичайній температурі лише близько 5 см3 в 100 г води. Монооксид азоту належить до несолетворних оксидів: ні з водою, ні з основами, ні з кислотами він не реагує. Найбільш характерною властивістю монооксиду азоту є його здатність дуже легко сполучатися при звичайних умовах з киснем повітря з утворенням діоксиду азоту:
2NO + O2 = 2NO2 (1)
Ця реакція має величезне значення при виробництві нітратної кислоти. В лабораторіях монооксид азоту звичайно добувають взаємодією розведеної нітратної кислоти з міддю при деякому нагріванні за реакцією:
3Cu + 2HNO3 + 6HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (2)
У промисловості монооксид азоту одержують у великих кількостях (для виробництва нітратної кислоти) каталітичним окисленням амоніаку. Монооксид вуглецю, оксид карбону (II), монооксид карбону, чадний газ CO Це безбарвний, дуже отруйний газ без запаху. Утворюється внаслідок неповного згоряння пального в автомобільних двигунах чи в опалюваних приладах, які працюють на вугіллі або на інших видах природного палива. У воді майже не розчиняється і не вступає з нею в хімічну взаємодію. Належить до несолетворних оксидів. Сажа або технічний вуглець — залишок від неповного окиснення вуглецевмісних речовин. Сажа складається переважно з аморфного вуглецю. Азбест Склад: CaMg3Si4O12, або CaO • 3MgO • 4SiO2; Вогнестійкі, луго- та кислототривкі, нетеплопровідні, діелектрики. Здатні розщеплюватися на тонкі міцні волокна. Поперечні зрізи елементарних волокон мають трубчасту будову із зовнішнім діаметром 26 нм, внутрішнім 13 нм і товщиною стінок 6,5 нм. Колір золотисто-жовтий, зелений до чорного, в розпушеному стані білий. Твердість 2—2,5. Щільність 2,5. Погано проводить тепло і електричний струм, в кислотах розчиняється. Міцність недеформованих волокон 3-3,3 ГПа, довжина — від часток мм до 50 мм. Розрізняють хризотил-А. та амфібол-А., які відрізняються за структурою та мінералогічними ознаками. Добувають в переважно з мінералів групи серпентину (хризоліт) і амфіболу (тремоліт, білий амфібол; рибекіт, блакитний амфібол, також називається крокодилітом).
Таблиця 2.1 Розрахунок плати за забруднення
№
Забруднююча речовина
Валовий викид (т)
Плата за 1т (Грн)
К нп
К нас
Сума збитку
ПП
1
2
3
4
5
6
7
1
As
0,294
199
1,35
1,25
98,72888
2
V
199
1,35
1,25
3
Fe
0,078
2
1,35
1,25
0,26325
4
Cu
0,028
87
1,35
1,25
4,11075
Розрахунок плати за забруднення
1
2
3
4
5
5
7
5
Ni
0,276
2150
1,35
1,25
1001,363
6
Hg
0,047
2260
1,35
1,25
179,2463
7
Pb
0,212
2260
1,35
1,25
808,515
8
Cr
0,427
1431
1,35
1,25
1031,125
9
Zn
0,666
2
1,35
1,25
2,24775
10
Mn
0,009
1376
1,35
1,25
20,898
11
Азбест
0,025
381
1,35
1,25
16,07344
12
Сажа
2
1,35
1,25
13
NO2
5423,2
53
1,35
1,25
485039,7
14
N2O
10,815
53
1,35
1,25
967,2666
15
NH3
0,158
10
1,35
1,25
2,66625
16
HNO3
0,04
87
1,35
1,25
5,8725
17
SO2
16345
53
1,35
1,25
1461881
18
H2SO4
16344
87
1,35
1,25
2399559
19
CO
0,91
2
1,35
1,25
3,07125
20
НМЛОС
143,8
3
1,35
1,25
727,9774
21
Ангідрид фталевий
2,418
87
1,35
1,25
354,9926
22
Акролеїн
0,001
87
1,35
1,25
0,146813
23
Ацетон
20
1,35
1,25
24
Бутилацетат
0,023
87
1,35
1,25
3,376688
25
Гідризин — гідрат
0,086
190
1,35
1,25
27,57375
26
Етилцелозольв
0,004
3
1,35
1,25
0,02025
27
Етилацетат
0,045
3
1,35
1,25
0,22788125
28
Ксилол
0,251
3
1,35
1,25
1,270688
29
Толуол
0,323
3
1,35
1,25
1,635188
30
Фенол
242
1,35
1,25
31
Формальдегід
0,001
132
1,35
1,25
0,22275
32
Циклогексанон
0,002
3
1,35
1,25
0,010125
33
CH4
13,049
3
1,35
1,25
66,06056
35
Cl
0,099
87
1,35
1,25
14,53444
36
HCL
0,099
87
1,35
1,25
14,53444
37
F
0,023
87
1,35
1,25
3,376688
38
HF
0,005
87
1,35
1,25
0,734063
39
Фреони
0,003
3
1,35
1,25
0,015188
40
Тетрахлоретан
0,003
87
1,35
1,25
0,440438
Загальн сума збитку = 43518,38
продолжение
--PAGE_BREAK--