 |
Вредные вещества. Окиси азота
|
|
|
|
Классификация веществ и нормирование их выброса в атмосферу
С учетом технологии сжигания делятся:
1 группа: вредные вещества, количество которых в продуктах сгорания мало зависит от технологии сжигания и может быть точно определено по составу топлива (SO2, V2O5, зола летучая)
2 группа: вредные вещества в появление которых в продуктах сгорания зависит как от состава топлива, так и от технологических конструктивных режимных условий сжигания (CO, NOx, ПАУ)
3 группа: вредные вещества, появление которых обусловлено побочными явлениями технологического процесса (Пыление угольных складов и золоотвалов)
По степени тактичности
1. Чрезвычайно опасный – бензопирен, V2O5
2. Опасные – NO2, H2S, летучая зола при массовой доле CaO>35%
3. Умеренно опасные – NO, SO2, SO3, сажа, летучая зола с CaO<35%
4. Малоопасные – NH3, CO
5. Безопасные – O2, CO2, H2O, N2
Нормирование. В России установлены следующие нормативные показатели ПДК загрязненных веществ в атмосферу, ПДВ
Цель нормирования выбросов – Это ограничение их неблагоприятного ограничения
Классификация вредных веществ ПДК
ПДК называется такая конденсация вредного вещества в атмосферном воздухе на уровне дыхания человека, который не оказывает на организм человека прямого или косвенного негативного воздействия, не влияет на его работоспособность, самочувствие и настроение
ПДК атмосферного загрязнения
Среднесуточная – является основной, служит для предотвращения хронического неблагоприятного ПДКсс
МАХ разовый ПДКмр – для веществ, имеющий запах или другое раздражающее воздействие, используются для оценки пиковых подъемов концентрации за 30-40 минут
Для каждого выбрасываемого вредного вещества должно соблюдаться C/ПДК<1
|
|
|
Одновременное наличие вредных веществ в воздухе может усиливать их токсичность вещества однонаправленного действия (Сумма (Сn/ПДКn)<1)
В теплоэнергетике наибольшее значение имеет сочетание SO2 uNO2
Параметры средней токсичности кратности С/ПДКсс, показывает во сколько раз нужно разбавить ух газы, чтобы концентрация вредных веществ не превышала ПДКсс
Использование ПДК для контроля за состоянием атм воздуха не дает ответа на вопрос, какой источник выбросов вызывает эти концентрации и сколько вредных веществ данные источники выбрасывают в единицу времени. По этому потребовалась разработка системных ограничений абсолютных или удельных выбросов для наиболее токсичных веществ.
ПДВ, ВСВ, нормативы удельных выбросов для КУ
Это норматив выброса вредного вещества которое устанавливается для передвижных и стационарных источников выбросов, технологических процессов.
Норматив отражает допустимую максимальную массу выброса вредного вещества в атм воздуха в расчете на единицу продукции мощности.
ПДВ – устанавливается для стационарного источника загрязнения с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атм воздуха при условии не превышения данных источником гигиенических и экологических нормативов качества воздуха, но и с учетом других технологических нормативов.
Введение норм ПДВ позволяет бороться с увеличением выбросов и оценивать ответственность каждого предприятия за загрязнение окружающего воздуха.
ПД временно согласованные выбросы (ВСВ) – это такой максимальный выброс вредных веществ в каждом источнике загрязнения г/сек, т/год. Который в сумме с выбросом остальных источников не приводит к превышению предельной концентрации данного вещества над уровнем ПДК.
Загрязнение атм воздуха
Сдоп=ПДКмр – Сфп
Исходными данными для разработки ПДВ для ТЭС: характеристика района расположения ТЭС, топографическая и социологическая характеристика региона, данные о фоновом загрязнение, данные о допустимом вкладе ТЭС загрязнения атм воздуха.
|
|
|
Выбросы с дымовыми газами SО2 и NO2, золы определяется по инструментальных измерений. Расчетный метод определяет выбросы SO2, мазутной золы, сажи, бензопирена.
В проекте норм выбросов определяется уровень и возможный срок контрольного нормативы ПДВ раздельно по каждому веществу.
Если ПДВ не может быть достигнут разрабатывается комплекс мероприятий для снижения выбросов до уровня ПДВ. Дается экспертная оценка затрат для достижения этих уровней.
Разрабатываемые мероприятия должны быть современными, технические, экологические, целесообразными и не должны приводить к снижению надежности оборудования.
ВСВ временный лимит выброса вредного вещества в атм воздуха которые устанавливаются для действующих стационарных источниковвыбрасов с учетом качества атм воздуха и социально эконом. условий развития соответствующих территорий с целью поэтапного достижения ПДВ.
Пересмотр ПДВ 1 раз в 5 лет. ВСВ устанавливается каждый год.
Вредные вещества. Оксиды углерода, оксиды серы.
Оксиды углерода
Происходит окисление углерода и его соединений с кислородом воздуха с образованием СО и при полном сгорании СО2
В следствие локальных недостатков воздуха или неблагоприятных тепловых и термодинамических условий в топке образуются продукты неполного сгорания СО.
Объемная доля СО в продуктах сгорания обычно не привышает сотых процентов сгорания и характеризует потери тепла с химнедостаткомю Объемная доля СО2 10-14%. Больше всего СО выделяеться при сжигании угля меньше при сжигании газа.
ОксидысерыSO2 u SO3.
Источником служит сера содержащая в топливе SO2 – сернистый ангедрит, SO3 – серный ангедрид. Суммарный выброс SOх зависит только от содержания серы в топливе в 3х видах Органическая, колчеданная, сульфатная.
Состав газообразующего топлива сера содержиться только в виде сероводорода. В мазуте содержиться в виде сероорганических соединений.
В процессе окисления сначало образуется SO2, часть SO2 (1-5%) доокисляеться до SO3.
|
|
|
Образование оксидов серы восновном происходит на начальном образовании факела. Наиболее концентрированоеSO2 в несколько раз превосходит равновестные, наблюдаються в непосредственной близости от горелки. В конечном продукте его сгорания доля SO3 не привышает 1000 долей для, для SО2 от 0,06-0,8%
Сера переходит не только в дымовые газы, но и связываться с твердыми продуктами сгорания. По этому концентрация SОх изменяеться по длине газохода
Вредные вещества. Окиси азота
Оксиды азота
При сжигании органического топлива азота, соединяющихся в воздухе и в топливе становиться реакционно способным, соединяясь с кислородом образует NOx = NO + NO2 + N2O
Основная доля образовавшихсяNOx приходиться на моно оксидазота NO (95-100%)
NO2 – 4% N2O – 0,05%
Существует 2 принципиально разных источников оксида азота
1) Окисление атмосферного азота
2) Окисление азота содержащегося в соединении топлива
В 1ом случае образование термические и «быстрые» оксиды, во 2ом топливные
Термические оксиды азота образуются при горении любых видов топлива в области высоких температур, если в качестве окислителя используется воздух.
Окисление молекулярного азота объясняется термической теорией и происходит по ценному механизму – механизм Зельдовича
В связи с высокой энергией активации образования NOэмиссия азотов происходит при температуре выше 1800 К
При этом в начале зоны горения концентрация термического NOx резко вырастает, достигая мах при tмах факела и в дальнейшем не меняется по длине факела
На выход термический NO оказывают влияние различные факторы. Наибольшее влияние имеет t в зоне горения. Увеличения времени прибытия в зоне горения приводит к почти прямо пропорциональному росту Эмиссии оксидов азота
Зависимость выхода NOx от а имеет вид экстремальных зависимостей с максимумами в областях значений а = 1,05 – 1,25
Рост концентрации оксидов азота NOx при малых а объясняется тем, что при увеличении концентрации свободного кислорода способствует к более активному протеканию реакции окисления, а при увеличении а к закритической области оказывает меньшее влияние, чем температура в факеле
Быстрые оксиды.
Исследования показали, что измеренная скорость образования NO в зоне горения была существенно выше, чем скорость образования термических оксидов азота, после пламенной зоны
Такое образование NO было названо быстрым. Объясняется оно более быстрым реагированием азота с углеводородом радикалами образовывавшиеся в промежуточной реакции HCN.Цианистые соединения HCNuCN далее реагируют с образованием аминов NHNH2 NH3
И последнее в свою очередь образуют, как оксид азота так и молекул азота
|
|
|
