Газ турбиналық қондырғының зиянды шығысы

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

Кіріспе . . . 3

Газ турбиналық қондырғының зиянды шығысын есептеу . . . 5

1. 1 Азот оксидінің зиянды шығысын есептеу . . . 5

1. 2 Көміртегі оксидінің және жанбаған көмір сутегінің зиянды шығысын есептеу . . . 6

2 Түтін мұржасын таңдау және есептеу . . . 8

3 Зиянды шығыстың таралуын есептеу . . . 10

3 Атмосфераға лақтырылған ластайтын заттардың төлемдерін есептеу . . . 13

Қорытынды . . . 14

Пайдаланған әдебиеттер тізімі . . . 16

КІРІСПЕ

2006 жылы біздің экологиялық заңнамаларымызды халықаралық озық актілермен үйлестіруге, жаңа стандарттарға көшуге, мемлекеттік бақылау жүйесін жетілдіруге бағытталған Экологиялық кодексі қабылдануға тиіс.

Тұтас алғанда, біз 2010 жылы қоғамның тұрлауы дамуының негізгі экологиялық стандарттарын жасауға тиіспіз.

Өндіріс саласының қатары интенсивті өсумен бірге ауаға тасталынатын әртүрлі және құрамы күрделі тастамалар саны да тез өсуде. Сонымен бірге өндірістік өнеркәсіптер ауа бассейн аудандарын ластап жатыр.

Көп тараған қауіпті газ тастамарына шаң, токсикалық және қалқыма заттар құрайды. Мұндай ластау көзіне құрылыс материалдар өнеркәсіптеріне байланысты.

Құрылыс материалдардың даму тендециясының бірі өндірістің бірден өсуі, өнімдердің сапасын жоғарлату, жаңа өнімдерді шығаруды ұйымдастыру, цементтің-кірпіштің тиімді түрлерін шығару, қазіргі заманның қуатты қондырғыларын пайдалану болып табылады. Байланыстырғыш материалдар өндірісі қазіргі заман құрылысының негізгі көздері болып табылады.

Құрылыс материалдар өндірісінде темір бетондар, күйген кірпіштер, керамзитті блоктар, есік -терезелі блокты құрылыс материалдары шығарады. Осы Құрылыс материалдарды өндіру барысында қоршаған ортаға, яғни атмосфераға шаң, газдар және қатты қалдықтар тасталынады. Қоршаған ортаны неорганикалық шаңдар, цемент шаңдары, ағаш шаңдары, күйелер, күкірт оксидісі, көміртегі оттегісі, азот оттегісі, аэразоль күйдірулері бөлінеді. Бұл тастамалар адам өміріне, денсаулығына, өсімдіктерге, яғни қоршаған ортаға зиян-қауіптерін тигізуде.

Қазақстан республикасының қоршаған ортаны қорғау министрлігі мен денсаулық сақтау министрліктері «Атмосфераны ластайтын тастамалы заттарды нормалау үшін осы атмосфераны ластайтын заттарға қойылған Шектік Мүмкіндік Тастамалар (ШМТ, ПДВ) немесе Уақытша Келісімді Тастамалар (УКТ, ВСВ) » әр ластау көздері үшін бекіткен.

Құрылыс материал өндірісі үшін МШТ-дың нормативтік жобасы, атмосфераны ластайтын ластау көздерін инвентаризациялау негізде, сәйкесінше МЕСТ 17. 2. 3. 02-82 «Табиғатты қорғау. Атмосфера», «Өндірістік өнеркәсіптен қауіпті заттар тастамаларға қойылған шектік ережелер», «Су объектілеріне және атмосфераны ластайтын заттар тастамаларын нормалауының инструкциясы немесе құрылымы».

Атмосфераны қауіпті ластаулардан қорғау-бұл негізгі техникалық мәселермен шешіледі. Ол үшін тастамаларды жою үшін технологиялық мәселерді модернизациялау керек немесе оларды өндірісте толық қайта өңдеу керек.

Атмосфераға тасталған зиянды заттардың таралуы сол жердің адыр-бұдырлы бедеріне, желдің жылдамдығына, ауаның температурасына, бұлттылықтың биіктігіне байланысты болады. Мысалы, ЖЭС конденсаторларының салқындату жүйесіндегі ірі сусалқындатқыштар (градирнилер) станция аймағының микроклиматындағы судың мөлшерін жоғарылатып, тұманның пайда болуына, кейде сіркіреп жаңбыр жаууына, ал қыстыгүні қырау мен көк мұздың болуына себебін тигізеді. Ауаға тасталған зиянды компоненттер және тұман бір-бірімен әрекеттесу нәтижесінде тұрақты қатты ластанған ұсақ дисперсті бұлт, яғни тұмша (смог) түзіледі. Тұмшаның адам денсаулығына тигізетін залалы айтарлықтай.

Жобаланған ГТЭС-тің маңайындағы әуе бассейніне тазалық қамтамасыз ететін шараларға жатады:

Газ турбинасына отын пайдалану;
Отынды жағуды оңтайландыру;
Қажетті биіктіктегі түтін мұржасы қондырғысы.

Түтін мұржасы түтін газдарын шығаруға және зиянды заттардың атмосфераға таралуын қамтамасыз етеді. Мұржа сондай-ақ температура мен мұржа ернегіндегі газ жылдамдығы биік болғас сайын, соншалықты түтін газының таралу қашықтығы жоғары және зиянды қоспалар концентрациясы дем алу деңгейінде аз болады. Станцияда орнатылатын түтін мұржасының биіктігі мен санын таңдау жердің ауа қабатын ластау деңгейі ұрықсат етілгензиянды заттардың концентрацияынан аспау қажет

1 Газ турбиналық қондырғының зиянды шығысын есептеу

1. 1 Азот оксидінің зиянды шығысын есептеу

Атмосфераға лақтырылатын газ турбиналы қондырғыда жұмыс атқарған газдың суммалық азот оксиді көлемін (NO және NO ₂ ) мына (M ), г/с формуламен анықталады:

$M_{{NO}_{x}} = I_{{NO}_{x}} \bullet B$

мұнда В - отынның жану камерасындағы шығыны, кг/с;

I _NOx - NO _x , г/кг отынның шартты шығысын мына формуламен анықтаймыз:

$I_{{NO}_{x}} = C_{{NO}_{x}} \bullet V_{r}$

мұнда $C_{{NO}_{x}}$ - қалыпты жағдайда жұмыс істеген газдагы азот оксидінің NO _х , г/м ³ концентациясы;

V _r - турбинадан кейінгі құрғақ түтіндік газдардың көлемі, м ³ /кг тең:

мұнда V - теориялық газ көлемі, м /кг;

V - теориялық қажетті ауа көлемі, м /кг;

- турбинадан кейінгі жұмыс істеген газдың артық ауа коэффициенті;

V - теориялық су буы көлемі, м /кг.

Сәйкесінше және С коэффициенттер тең:

= 3, 3; С _NOx = 0, 16 г/м .

Турбинадан кейінгі құрғақ түтіндік газдардың көлемін анықтау үшін қалыпты жағдайдағы таблицаны қолданайық:

V = 9, 82 м м ; V = V /ρ _г = 9, 82/0, 77 = 12, 75 м /кг,

V _г = 10, 12 м м ; V _г = V _г /ρ _г = 10, 12/0, 77 = 13, 143 м /кг,

V _H2O = 2 м м ; V _Н2О = V _Н2О /ρ _г = 2/0, 77 = 2, 6 м /кг.

= 10, 195+0, 984·12, 75·(3, 3 - 1) - 2, 6 = 40, 435 м /кг.

Шартты шығысы NO :

I = 0, 16·40, 435 = 6, 47 г/кг.

Отын шығыны: B = 3, 7 кг/с,

Онда азот оксиді шығысы (NO и NO ) азод диоксидімен қоса мынаған тең:

M = 6, 47·3, 7 = 23, 94 г/с.

1. 2 Көміртегі оксидінің және жанбаған көмір сутегінің зиянды шығысын есептеу

Атмосфераға лақтырылатын газ турбиналы қондырғыда жұмыс атқарған газдың суммалық көміртегі оксиді және жанбаған көмір сутегінің көлемін мына (М и М ), г/с формуламен анықталады:

мұнда В - ГТУ жану камерасындағы отын шығыны, кг / с ;

- СО және CH ₄ шартты шығысы:

мұнда q - отынның химиялық толық жанбауынан жылу шығыны, %;

, , n , n - коэффициенттер, жағатын отын түріне байланысты анықталады.

Ілеспе газдар үшін:

=10, 92; n =0, 6

=1, 618; n =1, 2.

Жұмыстық режим үшін q ₃ =0, 5%.

Онда шартты шығыс:

I _CO = 10, 92·0, 005 ² = 0, 455 г/кг отын,

I _CH4 = 1, 618·0, 005 ^{1, 2} = 0, 0028 г/кг отын.

Олай болса, көміртегі оксиді және жанбаған көмір сутегінің көлемі мынадай:

М _CO = 0, 455·3, 7= 1, 6835 г/c,

М _CH4 = 0, 0028·3, 7 = 0, 01036 г/с.

2 Түтін мұржасын таңдау және есептеу

ГТЭС жұмысында қоршаған ортаны қорғау областінің басты бағыты атмосфераға улы заттардың шығуларын төмендету болып табылады.

Зиянды шығыстардан атмосфераны қорғау жүйесінде маңызды роль атқаратын құрылғы газды шығаратын - түтін мұржасы.

ПДК мәніне сәйкес зиянды заттар концентациясы адам демалуына зиянды дәрежеден аспас үшін, сәйкесінше түтін газдарындағы зиянды заттар концентациясы азайту қажет.

Түтін мұржасының биіктігі газдың шығарылу және құрамындағы азот окиді және басқа зиянды қоспалардың таралу шартына байланысты таңдалады.

Түтін мұржасының биіктігі мына формуламен анықталады:

мұнда р _п - көп трубалық мұржа үшін түзету коэффициенті, мұржадағы труба санына байланысты, бір трубалық мұржа үшін р _п =1, 0;

m - мұржадан газ-ауа қоспасының шығу шартын ескеретін коэффициент, w _o =4, 5 м/с болғанда m = 1, 8;

A - атмосфера стратификациясының температурасына байланысты коэффициент, біздің өңір үшін А=200;

М - азот оксидінің шығысы;

F - атмосферада зиянды заттардың таралу жылдамдығы ескеретін өлшемсіз коэффициент, F=1;

С _ф - газ шығысының фондық концентрациясы, С _ф = 0, 74;

ПДК - ең жоғары бiр жолғы азот диоксидтiң барынша ықтимал шоғырлануы, ПДК = 0, 085 мг/м ³ ;

Z - мұржа саны, Z=1;

V - түтін газының суммалық көлемі, V=113 м ³ /с;

δt - шығар газ температурасы t мен қоршаған ауа температурасының t айырымы

δt = 510 °С - газ турбинасынан кейін орналасқан түтін мұржасы үшін;

газ турбинасынан кейін орналасқан түтін мұржасының биіктігі:

$H_{тр} = 1 \bullet \sqrt{\frac{1, 81 \bullet 200 \bullet 16, 11 \bullet 1}{0, 085 - 0, 74} \bullet \sqrt[3] {\frac{1}{113 \bullet 510}}} = 15, 18\ м.$

Мұржаның ішкі диаметрін анықтаймыз:

$D_{0} = 1, 13 \bullet \sqrt{\frac{V}{w_{0}}} = 1, 13 \bullet \sqrt{\frac{113}{8, 9}} = 4, 02\ м.$

Мұржа биіктігі мен диамертін сәйкесінше Н _тр =15м және D ₀ =4м деп аламыз.

3 Зиянды шығыстың таралуын есептеу

Бастапқы мәндері:

зиянды шығыс түрі - қыздырылған газ.

түтін мұржасының биіктігі - Н = 15 м.

Есептеу:

( С _м ) максималды зиянды заттардың жердегі конценрациясы х _м (м) қашықтықтағы дөңгелек ернегі бар шығыс көзінен қыздырылған газ-ауалық қоспа үшін қолайсыз метеорологиялық шарттарда мына формуламен есептейді:

$С_{м} = \frac{A \bullet M \bullet F \bullet m \bullet n}{H^{2} \bullet \sqrt[3] {V_{1} \bullet \mathrm{\Delta}T}}\,$

мұнда А - атмосфера стратификациясының температурасына байланысты коэффициент, біздің өңір үшін А=200;

М - азот оксидінің шығысы;

F - атмосферада зиянды заттардың таралу жылдамдығы ескеретін өлшемсіз коэффициент, F=1;

Н - мұржа биіктігі, Н = 15 м.

$\mathrm{\Delta}T$ - шығар газ температурасы t мен қоршаған ауа температурасының t айырымы, $\mathrm{\Delta}T$ = 510 °С - газ турбинасынан кейін орналасқан түтін мұржасы үшін;

V - түтін газының суммалық көлемі, м ³ /с;

$V_{1} = \frac{\pi D^{2}}{4} \bullet w_{0}$ ,

мұнда w ₀ - газ шығысы жылдамдығы м/с.

$V_{1} = 2 \bullet \frac{3, 14 \bullet 4^{2}}{4} \bullet 4, 5 = 113\ \frac{м^{3}}{с}$ ,

m - мұржадан газ-ауа қоспасының шығу шартын ескеретін коэффициент мына формуламен аны0талады:

$m = \ \frac{1}{0, 67 + 0, 1\sqrt{f} + 0, 34\sqrt[3] {f}}$ ,

мұнда $f = 10^{3}\frac{w^{2}D}{H^{2}\mathrm{\Delta}T}$ ;

$f = 10^{3}\frac{{4, 5}^{2} \bullet 4}{15^{2} \bullet 510} = 0, 706$ .

$m = \ \frac{1}{0, 67 + 0, 1\sqrt{0, 706} + 0, 34\sqrt[3] {0, 706}} = 1, 81$ .

n - өлшемсіз коэффициент, $v_{M} = 0, 65\sqrt[3] {\frac{V_{1}\mathrm{\Delta}T}{H}}\, \frac{м}{с}\$ жылдамдыққа байланысты аламыз

$v_{M} > 2, \ \$ болғанда n=1.

Олай болса максималды зиянды заттардың жердегі конценрациясы:

$С_{м} = \frac{220 \bullet M_{i} \bullet 1 \bullet 1, 81 \bullet 1}{15^{2} \bullet \sqrt[3] {113 \bullet 510}} = 0, 0459 \bullet M_{i}.$

Берілген ( С _м =0, 0459 $\bullet$ M _i ) максималды зиянды заттардың жердегі конценрациясы шығыс көзінен қолайсыз метеорологиялық шарттарда х _м (м) қашықтыққа дейін жетеді:

$х_{м} = dH,$

мұнда $d = 4, 95 \bullet v_{m}\left( 1 + 0, 28 \bullet \sqrt[3] {f} \right),$

$v_{m} = u_{m} = 0, 5\frac{м}{с}$ .

$d = 4, 95 \bullet 0, 5 \bullet \left( 1 + 0, 28 \bullet \sqrt[3] {1, 81} \right) = 3, 32$

$х_{м} = 3, 32 \bullet 15 = 49, 8 \approx 50\ м.$

( С ) зиянды заттардың жердегі конценрациясы шығыс көзінен әр түрлі қашықтық мына формуламен анықталады:

$С = S_{1} \bullet C_{m},$

мұнда $S_{1}$ - өлшемсіз мән, азот диоксиді максимальді концентрациясы ПДК мәнінен 8, 7 есе асатындықтан х/х _м қатынасына байланысты қауіпті жел жылдамдығында анықталады. Шығыс көзінен санитарлы-қорғау зона шекарасына дейінгі қашықтықты анықтаймыз:

$S_{1} = \frac{С_{ПДК}}{C_{м}} = 0, 11.$

График бойынша х/х _м =8, 5 анықтаймыз.

Шығыс көзінен санитарлы-қорғау зона шекарасына дейінгі қашықтықты х _СЗЗ =х _м $\bullet$ 8, 5=50 $\bullet$ 8, 5=425м кем болмау қажет.

Құрылыс териториясының ерекшелігін ескере отырып санитарлы-қорғау зонасы 500 м деп қабылдаймыз.

4 Атмосфераға лақтырылған ластайтын заттардың төлемдерін есептеу

ПДВ өлшемдерінен аспайтын көлемдегі атмосфераға лақтырылған ластайтын заттардың төлемдері:

мың. тг. /жыл

мұндағы С _ni - атмосфераға лақтырылған ластайтын заттардың экологиялық төлем бағасы.

Кесте 1

Атмосфераға лақтырылатын газдың суммалық көлемі

Зат атауы

г/с

т/жыл

Зат атауы: Азот оксиді

М: 7, 81

246, 3

Зат атауы: Азот диоксиді

М: 16, 11

508, 045

Зат атауы: Көмір сутегі

М: 0, 01036

0, 3267

Зат атауы: Көмір оксиді

М: 1, 6835

53, 09

Зат атауы: Барлығы

М:

807, 7617

Лақтырылған ластайтын заттардың төлемдері:

П _н =807, 7617т/жыл $\bullet$ 200тг=161552, 34 теңге

ҚОРЫТЫНДЫ

Атмосфералық ауаны қорғауды нығайту мақсатында өндірістік және басқа да тастамаларды тазалау үшін эффективтілігі жоғары қондырғылар енгізу қажет.

Қарастырылып отырған құрылыс материалдар өндірісінің қоршаған ортаға тигізітен біршама әсері қазіргі талаптары бойынша жұмыс істеп тұрған технологиялық процестерді жаңарту кезінде экологиялық - экономикалық бірліктерді сақтау қажет. Өндірістің ішкі тиімділігін жүргізу экология - экономикалық жүйеден бөлінуі мүмкін емес, себебі, табығы факторлар тек сыртқы шектеулер сияқты көрінбейді, сонымен қатар экономикалық процестің функционалдық құралы болып табылады.

Жүйелі мониторингтің тиімділігі тек ақпараттық құралдары қолдану арқылы жетуі мүмкін емес. Динамикалық бақылау үшін оны пайдалану және технобиогеазенозды тиімділеу үшін тілге аудару керек және бақылаушы блоктарды және ағындарды сипаттайтын болуы тиіс, сонымен қатар қоршаған ортаға түсетін зиянды заттардың миграциясын және траксформациясын көрсете білуі крек.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.