Экологическая оценка деятельности обьектов теплоснабжения
Экологическая оценка деятельности обьектов теплоснабжения
АННОТАЦИЯ
В данном дипломном проекте рассмотрена экологическая оценка деятельности объектов теплоснабжения Актобе ТЭЦ-1. Проведена оценка состояния атмосферного воздуха. Осуществлен анализ динамики основных загрязнителей атмосферного воздуха в целом по Республике Казахстан. Произведена характеристика предприятия, как источника выбросов парниковых газов в атмосферу. Рассмотрены предложения по нормативам предельно допустимых выбросов.
В разделе безопасности жизнедеятельности осуществлены расчеты по шуму.
В экономической части определена стоимость природоохранных мероприятий и расчет платы за эмиссии в атмосферный воздух от котельных агрегатов.
ANNOTATION
In this graduation project, an environmental assessment of the activities of the heat supply facilities of Aktobe CHPP-1 was considered. The state of atmospheric air is estimated. The analysis of the dynamics of the main air pollutants in the whole of the Republic of Kazakhstan is carried out. The enterprise is characterized as a source of greenhouse gas emissions into the atmosphere. Proposals on maximum permissible emission standards have been considered.
In the life safety section, noise calculations were carried out.
In the economic part, the cost of environmental measures and the calculation of fees for emissions into the atmospheric air from boilers are determined.
АҢДАТПА
Бұл дипломдық жобада Ақтөбе ЖЭО-1 жылумен жабдықтау объектілерінің қызметіне экологиялық бағалау қарастырылды. Атмосфералық ауаның жай-күйі бағаланады. Қазақстан Республикасының бүкіл аумағында негізгі ауаны ластайтын заттардың динамикасын талдау жүргізілуде. Кәсіпорын атмосфераға парниктік газдар шығарындыларының көзі ретінде сипатталады. Шығарындылардың шекті рұқсат етілген нормалары туралы ұсыныстар қаралды.
Өмірді қорғау бөлімінде шу есептеу жүргізілді.
Экономикалық бөлікте қоршаған ортаны қорғауға арналған шығындар мен қазандықтардан атмосфералық ауаға шығарылатын шығынды есептеу анықталды.
СОДЕРЖАНИЕ
АННОТАЦИЯ
5
СОДЕРЖАНИЕ
6
ВВЕДЕНИЕ
8
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДПРИЯТИИ
11
1. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
12
1.1. Анализ динамики основных загрязнителей
атмосферного воздуха в целом по Республике Казахстан
12
1.2 Парниковый эффект
12
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ, КАК ИСТОЧНИКА ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В
АТМОСФЕРУ
14
2.1 Перечень, загрязняющих веществ, выбрасываемых в
атмосферу
18
2.2 Методики и расчеты выбросов ПГ в атмосферу
18
2.3 Выбросы двуокиси углерода
22
2.4Выбросы других парниковых газов
22
3. Проведение расчетов и определение предложений
нормативов ПДВ
30
3.1 Метеорологические характеристики и фоновые
концентрации
30
3.2 Расчет и анализ величин приземных концентраций
загрязняющих веществ
31
3.3 Предложения по нормативам предельно допустимых
выбросов
34
3.4 Мероприятия по регулированию выбросов при неблагоприятных
метеорологических условиях
35
3.5 Контроль соблюдения нормативов предельно
допустимых и временно согласованных выбросов загрязняющих веществ
41
3.6 Оценка степени соответствия применяемой технологии, технического и пыле газоочистного оборудования передовому научно-техническому уровню в стране и за рубежом
42
4. Экономическая часть
43
2. Часть БЖД
50
3. Заключение
55
Список литературы
56
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
63
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
65
ВВЕДЕНИЕ
Загрязнение воздуха ТЭЦ -- проблема еще большая. По объемам выброса вредных веществ в атмосферу предприятия теплоэнергетики занимают лидирующее место.
Это почти тридцать процентов от общего числа выбросов всех предприятий различных отраслей. А это более шести миллионов тонн пыли, вредных соединений углерода, азота, серы, ванадия, да почти всех элементов таблицы Менделеева.
Закисление почвы кислотными дождями -- это следствие такого процесса, как загрязнение воздуха ТЭЦ диоксидом серы.
Накопление большого количества углекислого газа в атмосфере приводит к увеличению температуры воздуха на планете, ее среднегодовых показателей, что называется парниковым эффектом.
Парниковый эффект - предполагаемое потепление климата на Планете в результате накопления в атмосфере "парниковых газов", пропускающих солнечные кратковременные лучи и препятствующие тепловому излучению с поверхности Земли.
Парниковые газы - это газы, вызывающие своим повышенным содержанием в атмосфере парниковый эффект. Многолетние наблюдения показывают, что в результате хозяйственной деятельности изменяется газовый состав и запыленность нижних слоев атмосферы.
Определения состава воздуха показывают, что сейчас в атмосфере Земли углекислого газа стало на 25% больше, чем 200 лет назад. Это, безусловно, результат хозяйственной деятельности человека, а также вырубки лесов, зеленые листья которых поглощают углекислый газ.
Газы, вызывающие своей повышенной концентрацией парниковый эффект, называют парниковыми газами.
Природный и попутный газ, используемый в энергетике, относится к не возобновляемым энергетическим ресурсам, в то же время это наиболее экологически чистый вид традиционного энергетического топлива. Природный газ на 70-98% состоит из метана, остальные приходятся на этан, пропан, бутан и некоторые другие вещества. При сжигании газа единственным действительно опасным загрязнителем атмосферы является смесь оксидов азота.
На тепловых электростанциях и в отопительных котельных, использующих, природный газ, выбросов углекислого газа, способствующего парниковому эффекту, вдвое меньше, чем на угольных энергетических установках, вырабатывающих тоже количество энергии.
По сравнению с нефтью, природный газ не дает такого загрязнения среды в процессе добычи и транспортировки к месту потребления. Запасы природного газа в мире достигают 70 триллионов кубических метров.
Нефть и газообразное топливо - основа современной энергетики. В развитых странах его используют на 60 %, а в развивающихся - на 40 %.
Последствие парникового эффекта, которое вызывает наибольшие опасения - это подъем уровня Мирового океана. Международная конвенция климатологов в Австрии (1988) прогнозировала к 2030 - 2050 гг. повышение температуры на 1,5 - 4,5 °С, которое может вызвать подъем уровня океана на 50 - 100 см, а к концу XXI века - на 2 м.
Казахстан в области изменения климата занимает особое место. Климатический режим в республике характеризуется нарастанием экстремальных изменений, а среднегодовая температура за сто лет повысилась на 1,3 °С, что более чем в два раза выше мирового роста. Сильная чувствительность от процессов изменения климата может привести к негативному влиянию на природу и экономику страны, с усилением опустынивания и деградации земель.
Среди стран Центральной Азии в Казахстане с населением в два раза меньше, чем вместе в остальных республиках, а выбросов парниковых газов производит примерно в два раза больше. Выбросы на душу населения в Казахстане в 20 раз выше, чем в Таджикистане, в 10 и 3 раз больше, чем в Кыргызстане и Узбекистане соответственно.
Среди проблем общечеловеческого масштаба, от решения которых зависят дальнейшие перспективы развития цивилизации, важное место занимают глобальные экологические проблемы, особое место среди которых занимает проблема изменения глобального климата.
В ХХ веке человеческая цивилизация столкнулась с опасностью антропогенного изменения климата Земли, изменения неуправляемого, труднопрогнозируемого. Актуальность рассматриваемой в настоящем исследовании проблемы -- изменение глобального климата -- обусловлена в первую очередь сроками наступления первых негативных последствий планетарного потепления, которые могут привести к глобальным катастрофам уже в середине следующего столетия, а локальные катастрофы, связанные с потеплением климата Земли, происходят в наши дни -- ураганы и наводнения. Угроза климатической катастрофы показывает, что дальнейшее развитие цивилизации в эпоху научно-технической революции без учета природных факторов невозможно.
Явление парникового эффекта заключается в следующем:
Наличие в атмосфере газов, молекулы которых состоят из трех и более атомов (такие газы называются парниковыми) приводят к образованию т.н. парникового эффекта: прозрачные для солнечной коротковолновой радиации
(0,40..0,75 мкм), они задерживают тепловое излучение земной поверхности, нагретой Солнцем (от 5 до нескольких десятков мкм).
Природные выбросы СО2 на порядок меньше антропогенных, обусловленных сжиганием углеводородного топлива.
Основной причиной глобального потепления климата является техногенная эмиссия парниковых газов - СО, CH, N2O. Парниковые газы поглощают тепло, вызывая повышение температуры на Земле подобно одеялу, или точнее, парнику, который позволяет солнечной энергии войти внутрь, но препятствует ее выходу обратно.
Влияние повышения концентраций газов, обусловливающий парниковый эффект в атмосфере, было смоделировано МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата) по различным сценариям. Эти модельные исследования показали систематические глобальные изменения климата, начиная с XIX столетия. МГЭИК ожидает, что между 1990 и 2100 г. средняя температура воздуха на земной поверхности возрастет на 1,0-3,5 С, а уровень моря поднимется на 15-
95 см. В некоторых местах ожидаются более суровые засухи и (или) наводнения, в то время как они будут менее суровыми в других местах. Ожидается, что леса будут умирать, что в еще большей мере изменит поглощение и освобождение углерода на суше. Ожидаемое изменение температуры будет слишком быстрым, чтобы отдельные виды животных и растений успевали приспособиться. и ожидается некоторое снижение многообразия биологических видов.
В ближайшие 100 лет может исчезнуть Гольфстрим, что приведет к необратимым изменениям климата в Северной Атлантике. Причиной этого является таяние льдов. Кроме исчезновения Гольфстрима глобальное потепление может привести к подъему уровня мирового океана на 5 метров: Антарктида тоже стремительно тает.
Природный газ генерирует меньше СО2 при том же количестве вырабатываемой для снабжения энергии, чем уголь или нефть, поскольку он содержит больше водорода по отношению к углероду, чем другие виды топлива. Благодаря своей химической структуре газ производит на 40% меньше диоксида углерода, чем антрацит.
В экологическом отношении природный газ является самым чистым видом минерального топлива. При сгорании его образуется значительно меньшее количество вредных веществ по сравнению с другими видами топлива.
Однако сжигание человечеством огромного количества различных видов топлива, в том числе природного газа, за последние 40 лет привело к заметному увеличению содержания углекислого газа в атмосфере, который, как и метан, является парниковым газом. Большинство ученых именно это
обстоятельство считают причиной наблюдающегося в настоящее время потепления климата.
В целях защиты климатической системы от опасного антропогенного воздействия государства-члены ООН подписали в 1992 г. Рамочную Конвенцию ООН об изменении климата.
Таким образом, существует реальная необходимость в проведении исследований, направленных на проведение работ по инвентаризации выбросов парниковых газов технологического оборудования предприятий энергетики, так как они являются основными загрязнителями атмосферы метаном.
Актуальность
Работы заключается в одном из аспектов решения такой глобальной экологической проблемы- парниковый эффект, связанный с массовым поступлением в атмосферу парниковых газов, в т.ч. метана
Цель
Оценить воздействие выбросов парниковых газов (ПГ) ТЭЦ- 1 Актобе на атмосферный воздух, подобрать мероприятия по регулированию и сокращению пг.
Задачи
Дать экологическую оценку деятельности объектов теплоснабжения на ОС
Проанализировать показатели по охране атмосферного воздуха в РК
Дать характеристику АКТОБЕ ТЭЦ как источника загрязнения ПГ атмосферы
Рассмотреть мероприятия по уменьшению выбросов ПГ и другие вредных веществ в атмосферу.
По разделу БЖД рассмотреть Параметры нормирования уровня шума производственных помещений Актобе ТЭЦ.
По разделу экономики рассчитать платеж по выбросам.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДПРИЯТИИ
ТЭЦ расположена в промышленном районе северо-западной части г.
Актобе.
Район насыщен промышленными предприятиями, железнодорожными путями и автодорожными магистралями. С северной стороны территории ТЭЦ находится актюбинский завод ферросплавов Филиал АО ТНК
КАЗХРОМ. С юга к промплощадке станции подведены подъездная автодорога, железнодорожная ветка.
На востоке от территории станции находится Завод силикатных материалов.
Рельеф зоны влияния выбросов - равнинный.
Юридический адрес: 030015, Актюбинская область, г. Актобе, проспект 312 Стрелковой дивизии, 60.
РНН 061800254160;
БИН - 060640001842
Председатель правления - Р.Л. Мухамедгалиев
Инженерное обеспечение объекта: теплоснабжение, энергоснабжение, водоснабжение и канализация производятся от существующих городских сетей.
Источниками парниковых газов являются вентиляционная трубы
№2,3,4,6.
Выбросы автотранспорта не лимитируются.
Взаимное расположение предприятия и граничащих с ним характерных объектов, показано на ситуационной карте-схеме района размещения предприятия (приложение 6).
Карта-схема предприятия с указанием размещения зданий, сооружений и источников выбросов приведена в приложении 7.
Промплощадка предприятия расположена на местности, имеющей рав- нинный рельеф. Перепад высот на местности не превышает 50 м на 1 км. Приложение топографической карты не требуется.
1.1 ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Для обоснования нормирования загрязнения ОС парниковыми газами АО Актобе ТЭЦ были использованы данные деятельности предприятия из отчета АО Самрук-Энерго за 2017г.
Анализ динамики основных загрязнителей атмосферного воздуха в целом по Республике Казахстан, проведенный по рейтингу АО Рейтинговое агентство РФЦА (РА РФЦА) ТОО "RANKING.KZ" 2013 - 2018
1.2 Анализ динамики основных загрязнителей атмосферного воздуха в целом по Республике Казахстан
После 3 лет сокращения объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в РК вновь увеличился. В 2016 году общий объем выбросов составил 2,3 млн тонн. Это на 4,2% больше уровня 2015 года. Данный рост практически нивелировал старания государства и бизнеса по снижению уровня загрязнения окружающей среды, достигнутого за предыдущие 3 года.
На рисунке 1.1 показана диаграмма объемов выбросов вредных веществ с 2013 по 2015 годы, где видим их сокращение на 8,6 % за этот период.
Рисунок 1.1 - Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ (млн.тонн)
Примечательно, что рост объемов выбросов загрязняющих веществ в прошлом году наблюдался при одновременном повышении предельно- допустимых норм загрязнения.
На 2016 год государство установило лимит выбросов загрязняющих веществ на уровне 4,7 млн тонн. Предельные нормы загрязнения увеличились сразу на 13,6% по сравнению с уровнем на 2015 год.
Таким образом, организации, загрязняющие окружающую среду в РК, выработали всего 48,8% нормативов против 53,2% в 2015 году (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 - Предельно-допустимый выброс загрязняющих выбросов на отчетный период (млн.тонн)
Наиболее существенно увеличились темпы загрязнения атмосферы в Атырауской области - за 2016 год объем выбросов вырос на 56,4 тыс. тонн, или на 50,9%. Всего на регион приходится 7,4% всех вредных выбросов по РК.
С другой стороны, наибольшего прогресса по сокращению объемов выбросов за минувший год добились в Павлодарской области - минус 10,1 тыс. тонн, или 1,8%. В результате на регион приходится 23,9% всех вредных выбросов в РК против 25,4% в 2015 году.
Самая тяжелая ситуация с состоянием окружающей среды среди регионов РК в Карагандинской области - в 2016 году здесь в атмосферу было выброшено порядка 593 тыс. тонн загрязняющих веществ, или 26,1% всего объема по Казахстану. Однако, за 2016 год объем выбросов несколько сократился - на 3,3 тыс. тонн, или на 0,6%.
На карте Казахстана (рисунок 1.3) отображены выбросы загрязняющих атмосферу веществ, отходящих от стационарных источников в регионах страны (тыс.тонн)
Рисунок 1.3 - Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ в регионах РК в 2016 году , тыс.тонн
В 2016г. стационарными источниками предприятий страны в атмосферный воздух было выброшено 271,6 тыс.тонн загрязняющих веществ, что на 4,2% меньше чем в 2015г.
Очистными сооружениями стационарных источников было уловлено и обезврежено 92,4% от всего объема поступивших загрязняющих веществ.
Наибольшие объемы выбросов основных видов загрязняющих специфических веществ приходится на двуокись серы - 767,4 тыс.тонн, окиси углерода - 473,0 тыс.тонн и оксиды азота - 246,6 тыс.тонн.
Основные выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух осуществлены промышленными предприятиями, доля которых составляет 80,8% от всех выбросов.
На сегодняшний день за счет повсеместного внедрения обязательной государственной экологической экспертизы и проведения государственного контроля в области охраны окружающей среды удалось стабилизировать выбросы вредных веществ в атмосферу.
Дальнейшее совершенствование этих механизмов позволит перейти к планомерному снижению выбросов путем ужесточения экологических требований к предприятиям, сверхнормативно загрязняющим окружающую среду и увеличением текущих расходов на охрану атмосферного воздуха.
1.3 Парниковый эффект
Масштабы экономического развития общества в последнем столетии достигли такого уровня использования энергетических ресурсов и, соответственно, выбросов в атмосферу ЗВ, что влияние накопленных в атмосфере газов, создающих парниковый эффект, начинает сказываться в виде роста среднегодовой температуры Земли и оказывает дестабилизирующее влияние на климат в глобальном масштабе.
Такое положение позволяет каждой стране определять и отстаивать национальный уровень выбросов таким образом, чтобы его поддержание, и при необходимости, сокращение не ущемляло экономических, социальных и экологических интересов страны, что очень важно для развивающихся стран и стран с переходной экономикой, как Казахстан.
Казахстан, являясь активным участником международных процессов, ратифицировал РКИК ООН (Рамочная Конвенция ООН об изменении климата, далее - РКИК) в 1995 г., чем взял на себя следующие основные обязательства:
-периодически представлять Национальные Сообщения, содержащие информацию по всему комплексу действий и мер, проводимых в стране по решению вопросов: инвентаризации антропогенных выбросов парниковых газов; разработки и осуществления мероприятий, приводящих к ограничению и снижению эмиссии парниковых газов; оценки воздействия климатических изменений на экологические системы и социально-экономические условия жизни общества; проведению научных исследований и распространения информации в обществе по проблемам изменения климата;
представлять Сторонам РКИК ООН данные национальной инвентаризации антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями ПГ;
разрабатывать и осуществлять национальные программы, способствующие реализации политики и мер по снижению выбросов ПГ;
предоставлять Сторонам научную и техническую информацию по исследованиям в области климата и наилучшей практике по адаптации к его изменениям;
соблюдать финансовые обязательства по взносам в регулярный бюджет РКИК ООН.
Результаты инвентаризации выбросов ПГ являются основой для разработки национальной стратегии РК по снижению выбросов и адаптации к изменению климата, подготовки национальной системы мониторинга и отчетности выбросов, определение количественных обязательств Казахстана по сокращению эмиссий и разработки сценариевпрогнозов выбросов ПГ в будущем. Также, инвентаризация ПГ является ключевым условием для учреждения установленных количеств выбросов и возможности участия РК в механизмах КП (Киотский Протокол).
Проведение инвентаризации выбросов ПГ закреплено в качестве обязательств Казахстана по РКИК ООН. Однако, на последней конференции сторон Казахстану было предложено провести и представить в Секретариат РКИК ООН для проверки национальный отчет по расчетам выбросов ПГ от источников и поглощений стоками, проведенных согласно требованиям для стран Приложения 1 РКИК ООН, а также электронные таблицы с расчетами выбросов ПГ в общем формате отчетности.
В национальном отчете по инвентаризации ПГ представлены данные о выбросах газов с прямым парниковым эффектом (СО2, СН4, N2O, ПФУ, ГФУ и SF6) для всего ряда лет с 1990 по 2014 гг.
В 2014 г. общие национальные эмиссии ПГ с прямым парниковым эффектом составили 284,43 млн т СО2-эквивалента, включая 241,23 млн тонн эмиссий от энергетической деятельности, 16,74 млн тонн от промышленных процессов, 21,53 млн т от сельского хозяйства и 4,94 млн от категории отходов. Нетто-эмиссии ПГ с учетом поглощения СО2 лесами (1,8 млн т) оценивается величиной 260,92 млн т эквивалента СО2.
Рисунок 1.4 - Структура выбросы парниковых газов, порождаемых
энергетикой
Рисунок 1.5 - Выбросы парниковых газов в Казахстане и их ожидаемое
изменение (млн.тонн)
Из диаграммы (Рисунок 1.5) видно, что суммарные выбросы всех ПГ в 2014 г. все еще ниже выбросов базового 1990 года. Начиная с 1990 г. до 1999
г. выбросы ПГ в Казахстане постепенно сокращались из-за общего экономического спада в стране. С 2001 г. начался их устойчивый рост. Общие национальные эмиссии ПГ без учета поглощения в секторе ЗИЗЛХ в 2012 году составили 79,34 % от уровня эмиссий 1990 г. и по сравнению с 2011 г. увеличились на 2,01 %. Небольшое снижение общих национальных эмиссий ПГ в 2008 году было вызвано мировым экономическим кризисом, который также повлиял на снижение промышленного производства и уровень выбросов парниковых газов в Казахстане, соответственно.
Выполненная инвентаризация источников выбросов парниковых газов в стране, а также разработанные прогнозы эмиссии диоксида углерода свидетельствуют, что по удельному показателю выбросов парниковых газов на единицу ВВП (3,38 кгдоллар США) Казахстан занимает первое место в мире, - говорится в документе.
Отмечается, что наибольший вклад в объем выбросов диоксида углерода вносит энергетика, а из энергоносителей - уголь, при этом расчеты показывают, что доля угля в генерации выбросов будет возрастать интенсивными темпами. К 2020 году она составит 66% в объеме валовых выбросов, образующихся от сжигания топлива.
Весной 2009 года Казахстан ратифицировал Киотский протокол к Рамочной конвенции ООН об изменении климата, тем самым присоединившись к всемирному движению по предотвращению глобального потепления, обусловленного постоянным увеличением объема парниковых газов от сжигания углеводородного топлива. В рамках реализации Киотского протокола принимаются меры по созданию национальной системы мониторинга и отчетности по выбросам парниковых газов, созданию Национального регистра углеродных единиц, будут продолжены переговоры с международными банками и организациями на предоставление технической и консультативной помощи.
Министерство отмечает, что согласно модели МАРКАЛ-Казахстан, которая позволяет смоделировать сокращение эмиссий парниковых газов, выбросы парниковых газов в энергетическом секторе при существующих технологиях и общем состоянии отрасли могут достигнуть к 2012-2014 годам уровня 1992 года, определенного для Казахстана Конференцией сторон Рамочной Конвенции ООН об изменении климата как базовый.
Вместе с тем, указывает ведомство, форсированная диверсификация отечественной экономики, предусмотренная в рамках программы форсированного индустриально-инновационного развития Республики Казахстан на 2010-2014 годы, позволяет Казахстану планировать ожидаемое снижение выбросов парниковых газов с 2015 года.
Казахстан ранее продекларировал решение снизить выбросы парниковых газов на 15% к 2020 году и на 25% к 2050 году от базового 1992 года. В этих целях Казахстан должен встать на путь внедрения
низкоуглеродной, или зеленой, экономики. Низкоуглеродный, или
зеленый, рост экономики относится к устойчивому росту, который позволяет сократить выбросы как парниковых газов, так и других вредных веществ, предотвращая и снижая загрязнение окружающей среды
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ, КАК ИСТ ОЧНИКА ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В АТМОСФЕРУ
2.1. Краткая характеристика технологии производства и технологического оборудования
АО Актобе ТЭЦ расположена в промышленном районе северо- западной части г. Актобе.
Район насыщен промышленными предприятиями, железнодорожными путями и автодорожными магистралями. С северной стороны территории ТЭЦ находится актюбинский завод ферросплавов Филиал АО ТНК
КАЗХРОМ. С юга к пром-площадке станции подведены подъездная автодорога, железнодорожная ветка.
На востоке от территории станции находится Завод силикатных материалов.
Рельеф зоны влияния выбросов - равнинный.
Юридический адрес: 030015, Актюбинская область, г. Актобе, проспект 312 Стрелковой дивизии, 60.
Инженерное обеспечение объекта: теплоснабжение, энергоснабжение, водоснабжение и канализация производятся от существующих городских сетей.
Источниками парниковых газов являются вентиляционная трубы
№2,3,4,6.
АО Актобе ТЭЦ предназначено для производства тепловой и электрической энергии и обеспечивает потребителей г. Актобе и Актюбинской области. Станция снабжает жилищно-коммунальный сектор города теплом и ряд промышленных предприятий -паром.
Параметры отпускаемой энергии:
электроэнергия напряжением - 0,4; 10,5; 35; 110; 220 кВ;
тепловая энергия - пар, давлением 13 кгссм2;
горячая вода по температурному графику -150-70°С. Установленная электрическая мощность предприятия в 2017 составила
118 МВт. Установленная тепловая мощность предприятия в 2017 составила
984 Гкал.
Основным топливом ТЭЦ является попутный нефтяной газ месторождения Жанажол, а также природный газ из газопровода Бухара- Урал. Газообразное топливо поступает по двум газопроводам от ГРС-1 и ГРС-2. Резервным топливом является топочный мазут марки М-100, поступающий железнодорожным транспортом.
Производство Актюбинской ТЭЦ условно разделено на 11 основных площадок (таблица 1.2).
Таблица 2.1 - Основные производственные площадки АО Актобе ТЭЦ
№
Наименование
001
Котельный цех
002
Водогрейный цех
003
Мазутное хозяйство
004
Транспортный цех
005
Центральные ремонтные мастерские
006
Столярный цех
007
Химический цех
008
Цех капитального ремонта
009
Административно-бытовой корпус
010
ЦТАИ
011
Электроцех
Комплекс ТЭЦ состоит из следующих основных функциональных систем:
Система энергетических котлов и турбин, размещенных в главном корпусе, где вырабатывается электроэнергия, пар для нужд промышленных предприятий и тепло энергия в виде горячей (сетевой) воды с температурой до 100 °С; система водогрейных котлов для догрева сетевой воды выше 100 °С, после нагрева ее в подогревателях главного корпуса;
Система топливоснабжения жидким и газообразным топливом;
Система химводоочистки для подготовки питательной и подпиточной
воды;
Система трансформирования и выдачи электрической энергии; Комплекс насосных станций, тепломаг истралей и аккумуляторных
баков для подачи горячей воды в тепломагистрали города;
Вспомогательные производства и цехо в для обеспечения производственной деятельности предприятия.
Котлоагрегаты
Назначение цеха - получение пара и горячей воды. Цех оборудован паровыми и водогрейными котлами.
1 - паровой котел; 2 - топочная (радиационная) часть котла; 3 - конвективная часть котла; 4 - горелочное устройство; 5 - барабан котла; 6 - патрубок; 7 - пароперегреватель; 8 - экономайзер; 9 - воздухоподогреватель; 10 - дымоход; 11 - дымосос; 12 - дымовая труба; 13 - дутьевой вентилятор; 14 - испарительные поверхности нагрева; 15 - деаэратор; 16 - расширитель непрерывной продувки; 17 - водоподготовительная установка химической обработки воды; 18 -устройство для осветления воды; 19 - насос сырой воды; 20 - подогреватель питательной воды; 21 - питательные насосы; 22 - сборник продувочной воды; 23 - коллекторы
Рисунок 2.1 - Принципиальная схема преобразования химической энергии органического топлива в тепловую энергию водяного пара
Основой установки является паровой или водогрейный котел, в котором сжигается топливо и от высокотемпературных продуктов сгорания теплота передается воде, циркулирующей по трубам теплообменной части котла; основная конечная задача процессов котле - превращение воды в водяной пар (паровой котел) или подогрев воды до заданной температуры. Котел состоит из топочной или радиационной части 2 и конвективной части
1. В топочной части происходят сжигание топлива в потоке воздуха с образованием высокотемпературных продуктов сгорания и затем передача энергии тепловым излучением радиационной части испарительных поверхностей нагрева котла.
Топливо и воздух вводятся при камерном сжигании топлива через горелочное устройство 4. Частично охлажденные в топочном объеме 2 продукты сгорания отсасываются дымососом 11 в конвективную часть 3 котла, проходят затем через систему золоулавливания, где очищаются от твердых частиц золы (если это необходимо), и далее выбрасываются в окружающую среду через дымовую трубу 12.
Предварительно очищенная от накипеобразующих солей вода подогревается в экономайзере 8 и затем вводится в испарительный контур 14 котла, трубы которого в верхней части присоединены к верхнему барабану 5 котла, а в нижней -- к коллекторам 23 или нижнему барабану (в котлах малой мощности). В испарительном контуре в результате нагрева воды образуется пароводяная смесь, которая в результате естественной циркуляции воды по контуру поднимается в барабан 5, где происходит разделение пароводяной смеси на воду и пар. Пар, если его температура должна быть выше температуры насыщения, далее направляется в пароперегреватель 7, а оттуда -- потребителю.
В конвективной части котла помимо пароперегревателя 7 и экономайзера 8 могут быть расположены конвективные испарительные поверхности нагрева (в котлах небольшой мощности) и воздухоподогреватель 9, устанавливаемый для подогрева воздуха, направляемого далее в горелочное устройство 4, с целью улучшения процесса горения и повышения температурного уровня в топочной радиационной части котла 2 и, что важнее, для снижения температуры продуктов сгорания, отводимых в атмосферу.
На промплощадке ТЭЦ выявлено 4 стационарных источника загрязнения.
От источников выбросов выделяются диоксид углерода, закись азота, метан.
Выбросы по всем загрязняющим веществам источников 1001, 1002,1003,1004 предлагаются в качестве нормативов ПДВ с 2017 года, в объеме, определенном данным проектом.
Максимально-разовые приземные концентрации вредных веществ, создаваемые собственными выбросами не превышают допустимые значения ПДК и составляют (таблица 2.2):
Таблица 2.2 - Максимально-разовые приземные концентрации ВВ
Код
Наименование вещества
Доли ПДК
410
Метан
Менее 0,01
380
Диоксид углерода
0,1
Анализ результатов расчета показывает, что максимальные приземные концентрации вредных веществ в приземном слое не превышают ПДК по всем веществам.
В таблице 2.3 представлен перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу всеми источниками выбросов с указанием их количественных (валовые выбросы) и качественных (класс опасности, ПДКcс, ПДКм.р.) характеристик. Метан - вредное (загрязняющее) вещество (код 410) содержится в выбросах природного газа (обычно 98-99 %), диоксид углерода (продукт полного сгорания природного газа). Закись азота N2О (двуокись
азота) в настоящее время не находится в перечне вредных (загрязняющих) веществ, ПДК для него не установлено.
1.2 Перечень, загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу
Таблица 2.3 - Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при работе промплощадки ТЭЦ Существующее положение: 20.05.2017
Вещество
Использ.
Значение
Класс
Суммарный выброс
код
наименование
критерий
критерия,
мгм3
опас-
ности
вещества
гс
тгод
1
2
3
4
5
6
7
380
Диоксид
углерода
ПДК мр
9000
3
47952,8
783791,968
381
Закись азота
0,087
1,4271
410
Метан, СН4
ПДК мр
50
3
0,874
14,27
Всего веществ: 3
47953,761
783807, 665
жидкихгазообразных: 3
47953,761
783807, 665
1.3 Методики и расчеты выбросов ПГ в атмосферу
В основу методики расчета выбросов парниковых газов для предприятий положены Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 1996 и 2006 гг., являющиеся принятой для всех стран методологией, рекомендациям и принципам которой должны соответствовать отчеты о выбросах и стоках парниковых газов, предоставляемые странами Приложения 1 РКИК ООН в ее секретариат.
В данном разделе приводится расчеты эмиссий парниковых газов от энергетической деятельности, связанной со сжиганием топлива. При проведении инвентаризации эмиссий парниковых газов от сжигания топлива с целью производства энергии (электричества и тепла) и для собственных нужд предприятия была произведена оценка эмиссии газов с прямым парниковым эффектом - двуокиси углерода(СО2), метана (СН4) и закиси азота (N2O).
1.4 Выбросы двуокиси углерода
Выбросы двуокиси углерода при стационарном сжигании топлива являются результатом высвобождения углерода из топлива в ходе его сгорания и зависят от содержания углерода в топливе. Содержание углерода в топливе является физико-химической характеристикой, присущей каждому конкретному виду топлива и не зависит от процесса или условий сжигания топлива.
Исходными данными для расчета выбросов служат данные о деятельности предприятия. Данные о деятельности представляют собой
сведения о количестве и виде сожженного за год ископаемого топлива, то есть фактическое потребление топлива за год, по которым предприятия ведут учет. Для расчетов использованы следующие физические единицы измерения массы или объема топлива: для жидкого топлива - тонны, для газообразного топлива - тысячи кубических метров. Для перевода физических единиц в общие энергетические единицы - джоули (Дж), мегаджоули (МДж), гигаджоули (ГДж) или тераджоули (ТД ж) - используется низшее теплотворное значение (теплота сгорания, или теплотворное нетто-значение - ТНЗ) каждой категории топлива. ТНЗ имеет следующие единицы измерения:
ТДжтыс. тонн, ТДжмлн м3 газа или ТДжтыс. м3.
Каждое топливо имеет определенные химико-физические характеристики, которые воздействуют на горение, такие, как значение ТНЗ, и содержание углерода. Содержание углерода в топливе определено исходя из усредненных коэффициентов, указанных в методике
Расчет выбросов СО2 при сжигании топлива разбивается на следующие
шаги:
1. Определение количества ежегодно сжигаемого топлива на каждой установке в энергетических единицах, которое следует получить путем умножения его количества в натуральном выражении на соответствующее значение ТНЗ;
2. Определение коэффициента эмиссии для каждого вида топлива;
3. Корректировка на несгоревший углерод (неполное окисление);
4. Расчет выбросов СО2;
5. Расчет общего количества эмиссий путем суммирования результатов, полученных для отдельных установок для сжигания по каждому виду топлива.
Расчет выбросов для каждого вида топлива для отдельных источников
(установок для сжигания) производится по формуле:
М ПГ
n
m k kПГ Ф ; (2.1)
1
где:
Ì ÏÃ
- годовой выброс СО2 в весовых единицах (тоннгод);
m - фактическое потребление топлива за год (тоннгод);
k - коэффициент для перерасчета топлива из тыс.т. в терраДжоули. 2
kÏÃ
- удельный коэффициент эмиссии углерода. Для СО2 он равен
содержанию в топливе углерода, умноженному на 4412 (=3.667), 2
Ф - фракция окисления, в настоящее время принимается, что Ф=1. Данный коэффициент нужен для лучшего согласования с теорией и понимания физической сути вычислений;
n- число видов топлива, которые были использованы.
Определение фактического потребления топлива производится на основании данных деятельности предприятия из отчета АО Самрук-Энерго за 2017г. (Таблица 2.4).
Таблица 2.4 - Итоги производственной деятельности АО Актобе ТЭЦ за 2017 г.:
Показатель
2014 г.
факт
2015 г.
факт
2016 г.
факт
2017 г.
факт
Установленная электрическая мощность, МВт
88
88
118
118
Установленная тепловая мощность, Гкалч
878
878
984
984
Выработка электроэнергии, млн. кВт::ч
667
666
906
900
Отпуск тепла, тыс. Гкал
1 868
1 795
1 763
1 729
Источник 1001 Вентиляционная труба №2
Расчет выбросов СО2 производится по формуле 2.1.
Исходные данные:
Общее количество газа, используемого АО Актобе ТЭЦ составляет 373 679,5 тыс.м[3], в том числе:
а) природного 29 894,36 тыс.м[3] (8 %);
б) попутного нефтяного газа 343 785,14 тыс.м[3] (92 %);
Расход газообразного топлива, поступающего на котлоагрегаты №3,4,5, составляет 38 289,58 тыс.нм[3], в том числе:
а) природного 3063,17 тыс.м[3] (8 %);
б) попутного нефтяного газа 35 226,42 тыс.м[3] (92 %);
Выбросы СО2 в 2017 г. составят:
Е= 3590,22*10[-3]*0,995*38,5616*15,04* 4412=6481,395 тгод
Е= 35 226,42 *10[-3]*0,995*38,4689*15,04*4412=7 4 535,97 тгод
АО Актобе ТЭЦ израсходовано В 2017 г. - 905 708 кВт.ч энергии и 1 729 555 тыс.Гкал. Условного топлива на выработку электроэнергии 111 402.084т у.т (31,05%), и на отпущенную тепло энергию 247 326. 365т у.т (68,95%).
Выбросы СО2 на выработку электроэнергии составят
а) природный газ Е=6481,395 *10[-2]*31,05=2012,47 тгод
б) попутный газ Е= 74 535,97 *10[-2]*31,05=23143,4 тгод
и на отпущенную тепло энергию соответственно
а) природный газ Е= 6481,395 *10[-2]*68,95= 4468,92 тгод
б) попутный газ Е=74 535,97 *10[-2]*68,95= 51392,55 тгод
Всего выбросы СО2 по источнику 1001 составят:
Е= 2012,47 +23143,4 +4468,92 +51392,55 = 80829,5 тгод
Е=81017,34 *106 189*24*3600 = 4949,9 гс
ИТОГО: Выбросы СО2 при производстве тепло энергии составляют - 80829,5 тгод
5.2 Выбросы других парниковых газов
Выбросы таких газов как метан и закись азота являются результатом неполного сгорания топлива. Основными факторами, определяющими масштабы выбросов газов СH4 и N2O из стационарных источников, являются характеристики топлива, тип технологии и меры контроля выбросов.
Во время процесса сгорания ископаемого топлива метан выбрасывается в атмосферу в результате его неполного сгорания. Основным и единственным источником закиси азота в категории Энергетическая деятельность является подкатегория сжигание топлива.
В основу оценки эмиссий СH4 и N2O положено использование данных о сжигании всех видов топлива, количество которого выражено в энергетических единицах измерения (ТДж). При этом все топливо распределяется по категориям источников и делится на 4 основные группы:
1. уголь;
2. природный газ;
3. нефть и нефтепродукты (включая топочный мазут, бензин и дизельное топливо);
4. биомасса (дрова, отходы деревообработки).
На АО Актобе ТЭЦ используется природный газ и нефтепродукты (включая топочный мазут, бензин и дизельное топливо)
Эмиссии газов, отличных от СО2, сильно зависят от технологии сжигания и условий эксплуатации оборудования. Поэтому при расчетах выбросов метана и закиси азота при сжигании ископаемых видов топлива следует подразделять и расчет выбросов СН4 и N2O на основе учетных данных предприятий о количестве сожженного топлива. Расчет подразделяется на 4 шага:
1. Определение количества ежегодно сжигаемого топлива
для
каждого предприятия путем перевода топлива в натуральном выражении в энергетические единицы - джоули, терра-джоули и т.д.;
2. Умножение на коэффициент выбросов углерода для каждого вида топлива;
3. Определение выбросов каждого газа;
4. Преобразование эмиссии в эквивалент СО2 путем умножения на ПГП каждого газа.
Каждый из шагов повторяется для каждого газа (СН4, N2O).
Расчет выбросов СН4 производится по формуле 2.1.
Расчеты выбросов СН4 в 2017 г. для котлоагрегатов приведен в таблице
2.6.
ИТОГО: Выбросы СН4 при производстве теплоэнергии составляют -
0,874 г\с; 14,27 тгод
Расчет выбросов N2O в 2017 г. для котлоагрегатов приведен в таблице
2.6.
ИТОГО: Выбросы N2O при производстве теплоэнергии составляют -
0,087 гс; 1,4271 тгод
Расчет выбросов СО2 и выбросы других парниковых газов в 2017 г. для остальных котлоагрегатов приведены в таблице 2.6
Наименование
парникового газа
Всего эмиссий,
гсек
Всего эмиссий
(тгод)
Диоксид углерода
47952,8
783791,968
Метан
0,874
14,27
Закись ... продолжение
АННОТАЦИЯ
В данном дипломном проекте рассмотрена экологическая оценка деятельности объектов теплоснабжения Актобе ТЭЦ-1. Проведена оценка состояния атмосферного воздуха. Осуществлен анализ динамики основных загрязнителей атмосферного воздуха в целом по Республике Казахстан. Произведена характеристика предприятия, как источника выбросов парниковых газов в атмосферу. Рассмотрены предложения по нормативам предельно допустимых выбросов.
В разделе безопасности жизнедеятельности осуществлены расчеты по шуму.
В экономической части определена стоимость природоохранных мероприятий и расчет платы за эмиссии в атмосферный воздух от котельных агрегатов.
ANNOTATION
In this graduation project, an environmental assessment of the activities of the heat supply facilities of Aktobe CHPP-1 was considered. The state of atmospheric air is estimated. The analysis of the dynamics of the main air pollutants in the whole of the Republic of Kazakhstan is carried out. The enterprise is characterized as a source of greenhouse gas emissions into the atmosphere. Proposals on maximum permissible emission standards have been considered.
In the life safety section, noise calculations were carried out.
In the economic part, the cost of environmental measures and the calculation of fees for emissions into the atmospheric air from boilers are determined.
АҢДАТПА
Бұл дипломдық жобада Ақтөбе ЖЭО-1 жылумен жабдықтау объектілерінің қызметіне экологиялық бағалау қарастырылды. Атмосфералық ауаның жай-күйі бағаланады. Қазақстан Республикасының бүкіл аумағында негізгі ауаны ластайтын заттардың динамикасын талдау жүргізілуде. Кәсіпорын атмосфераға парниктік газдар шығарындыларының көзі ретінде сипатталады. Шығарындылардың шекті рұқсат етілген нормалары туралы ұсыныстар қаралды.
Өмірді қорғау бөлімінде шу есептеу жүргізілді.
Экономикалық бөлікте қоршаған ортаны қорғауға арналған шығындар мен қазандықтардан атмосфералық ауаға шығарылатын шығынды есептеу анықталды.
СОДЕРЖАНИЕ
АННОТАЦИЯ
5
СОДЕРЖАНИЕ
6
ВВЕДЕНИЕ
8
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДПРИЯТИИ
11
1. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
12
1.1. Анализ динамики основных загрязнителей
атмосферного воздуха в целом по Республике Казахстан
12
1.2 Парниковый эффект
12
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ, КАК ИСТОЧНИКА ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В
АТМОСФЕРУ
14
2.1 Перечень, загрязняющих веществ, выбрасываемых в
атмосферу
18
2.2 Методики и расчеты выбросов ПГ в атмосферу
18
2.3 Выбросы двуокиси углерода
22
2.4Выбросы других парниковых газов
22
3. Проведение расчетов и определение предложений
нормативов ПДВ
30
3.1 Метеорологические характеристики и фоновые
концентрации
30
3.2 Расчет и анализ величин приземных концентраций
загрязняющих веществ
31
3.3 Предложения по нормативам предельно допустимых
выбросов
34
3.4 Мероприятия по регулированию выбросов при неблагоприятных
метеорологических условиях
35
3.5 Контроль соблюдения нормативов предельно
допустимых и временно согласованных выбросов загрязняющих веществ
41
3.6 Оценка степени соответствия применяемой технологии, технического и пыле газоочистного оборудования передовому научно-техническому уровню в стране и за рубежом
42
4. Экономическая часть
43
2. Часть БЖД
50
3. Заключение
55
Список литературы
56
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
63
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
65
ВВЕДЕНИЕ
Загрязнение воздуха ТЭЦ -- проблема еще большая. По объемам выброса вредных веществ в атмосферу предприятия теплоэнергетики занимают лидирующее место.
Это почти тридцать процентов от общего числа выбросов всех предприятий различных отраслей. А это более шести миллионов тонн пыли, вредных соединений углерода, азота, серы, ванадия, да почти всех элементов таблицы Менделеева.
Закисление почвы кислотными дождями -- это следствие такого процесса, как загрязнение воздуха ТЭЦ диоксидом серы.
Накопление большого количества углекислого газа в атмосфере приводит к увеличению температуры воздуха на планете, ее среднегодовых показателей, что называется парниковым эффектом.
Парниковый эффект - предполагаемое потепление климата на Планете в результате накопления в атмосфере "парниковых газов", пропускающих солнечные кратковременные лучи и препятствующие тепловому излучению с поверхности Земли.
Парниковые газы - это газы, вызывающие своим повышенным содержанием в атмосфере парниковый эффект. Многолетние наблюдения показывают, что в результате хозяйственной деятельности изменяется газовый состав и запыленность нижних слоев атмосферы.
Определения состава воздуха показывают, что сейчас в атмосфере Земли углекислого газа стало на 25% больше, чем 200 лет назад. Это, безусловно, результат хозяйственной деятельности человека, а также вырубки лесов, зеленые листья которых поглощают углекислый газ.
Газы, вызывающие своей повышенной концентрацией парниковый эффект, называют парниковыми газами.
Природный и попутный газ, используемый в энергетике, относится к не возобновляемым энергетическим ресурсам, в то же время это наиболее экологически чистый вид традиционного энергетического топлива. Природный газ на 70-98% состоит из метана, остальные приходятся на этан, пропан, бутан и некоторые другие вещества. При сжигании газа единственным действительно опасным загрязнителем атмосферы является смесь оксидов азота.
На тепловых электростанциях и в отопительных котельных, использующих, природный газ, выбросов углекислого газа, способствующего парниковому эффекту, вдвое меньше, чем на угольных энергетических установках, вырабатывающих тоже количество энергии.
По сравнению с нефтью, природный газ не дает такого загрязнения среды в процессе добычи и транспортировки к месту потребления. Запасы природного газа в мире достигают 70 триллионов кубических метров.
Нефть и газообразное топливо - основа современной энергетики. В развитых странах его используют на 60 %, а в развивающихся - на 40 %.
Последствие парникового эффекта, которое вызывает наибольшие опасения - это подъем уровня Мирового океана. Международная конвенция климатологов в Австрии (1988) прогнозировала к 2030 - 2050 гг. повышение температуры на 1,5 - 4,5 °С, которое может вызвать подъем уровня океана на 50 - 100 см, а к концу XXI века - на 2 м.
Казахстан в области изменения климата занимает особое место. Климатический режим в республике характеризуется нарастанием экстремальных изменений, а среднегодовая температура за сто лет повысилась на 1,3 °С, что более чем в два раза выше мирового роста. Сильная чувствительность от процессов изменения климата может привести к негативному влиянию на природу и экономику страны, с усилением опустынивания и деградации земель.
Среди стран Центральной Азии в Казахстане с населением в два раза меньше, чем вместе в остальных республиках, а выбросов парниковых газов производит примерно в два раза больше. Выбросы на душу населения в Казахстане в 20 раз выше, чем в Таджикистане, в 10 и 3 раз больше, чем в Кыргызстане и Узбекистане соответственно.
Среди проблем общечеловеческого масштаба, от решения которых зависят дальнейшие перспективы развития цивилизации, важное место занимают глобальные экологические проблемы, особое место среди которых занимает проблема изменения глобального климата.
В ХХ веке человеческая цивилизация столкнулась с опасностью антропогенного изменения климата Земли, изменения неуправляемого, труднопрогнозируемого. Актуальность рассматриваемой в настоящем исследовании проблемы -- изменение глобального климата -- обусловлена в первую очередь сроками наступления первых негативных последствий планетарного потепления, которые могут привести к глобальным катастрофам уже в середине следующего столетия, а локальные катастрофы, связанные с потеплением климата Земли, происходят в наши дни -- ураганы и наводнения. Угроза климатической катастрофы показывает, что дальнейшее развитие цивилизации в эпоху научно-технической революции без учета природных факторов невозможно.
Явление парникового эффекта заключается в следующем:
Наличие в атмосфере газов, молекулы которых состоят из трех и более атомов (такие газы называются парниковыми) приводят к образованию т.н. парникового эффекта: прозрачные для солнечной коротковолновой радиации
(0,40..0,75 мкм), они задерживают тепловое излучение земной поверхности, нагретой Солнцем (от 5 до нескольких десятков мкм).
Природные выбросы СО2 на порядок меньше антропогенных, обусловленных сжиганием углеводородного топлива.
Основной причиной глобального потепления климата является техногенная эмиссия парниковых газов - СО, CH, N2O. Парниковые газы поглощают тепло, вызывая повышение температуры на Земле подобно одеялу, или точнее, парнику, который позволяет солнечной энергии войти внутрь, но препятствует ее выходу обратно.
Влияние повышения концентраций газов, обусловливающий парниковый эффект в атмосфере, было смоделировано МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата) по различным сценариям. Эти модельные исследования показали систематические глобальные изменения климата, начиная с XIX столетия. МГЭИК ожидает, что между 1990 и 2100 г. средняя температура воздуха на земной поверхности возрастет на 1,0-3,5 С, а уровень моря поднимется на 15-
95 см. В некоторых местах ожидаются более суровые засухи и (или) наводнения, в то время как они будут менее суровыми в других местах. Ожидается, что леса будут умирать, что в еще большей мере изменит поглощение и освобождение углерода на суше. Ожидаемое изменение температуры будет слишком быстрым, чтобы отдельные виды животных и растений успевали приспособиться. и ожидается некоторое снижение многообразия биологических видов.
В ближайшие 100 лет может исчезнуть Гольфстрим, что приведет к необратимым изменениям климата в Северной Атлантике. Причиной этого является таяние льдов. Кроме исчезновения Гольфстрима глобальное потепление может привести к подъему уровня мирового океана на 5 метров: Антарктида тоже стремительно тает.
Природный газ генерирует меньше СО2 при том же количестве вырабатываемой для снабжения энергии, чем уголь или нефть, поскольку он содержит больше водорода по отношению к углероду, чем другие виды топлива. Благодаря своей химической структуре газ производит на 40% меньше диоксида углерода, чем антрацит.
В экологическом отношении природный газ является самым чистым видом минерального топлива. При сгорании его образуется значительно меньшее количество вредных веществ по сравнению с другими видами топлива.
Однако сжигание человечеством огромного количества различных видов топлива, в том числе природного газа, за последние 40 лет привело к заметному увеличению содержания углекислого газа в атмосфере, который, как и метан, является парниковым газом. Большинство ученых именно это
обстоятельство считают причиной наблюдающегося в настоящее время потепления климата.
В целях защиты климатической системы от опасного антропогенного воздействия государства-члены ООН подписали в 1992 г. Рамочную Конвенцию ООН об изменении климата.
Таким образом, существует реальная необходимость в проведении исследований, направленных на проведение работ по инвентаризации выбросов парниковых газов технологического оборудования предприятий энергетики, так как они являются основными загрязнителями атмосферы метаном.
Актуальность
Работы заключается в одном из аспектов решения такой глобальной экологической проблемы- парниковый эффект, связанный с массовым поступлением в атмосферу парниковых газов, в т.ч. метана
Цель
Оценить воздействие выбросов парниковых газов (ПГ) ТЭЦ- 1 Актобе на атмосферный воздух, подобрать мероприятия по регулированию и сокращению пг.
Задачи
Дать экологическую оценку деятельности объектов теплоснабжения на ОС
Проанализировать показатели по охране атмосферного воздуха в РК
Дать характеристику АКТОБЕ ТЭЦ как источника загрязнения ПГ атмосферы
Рассмотреть мероприятия по уменьшению выбросов ПГ и другие вредных веществ в атмосферу.
По разделу БЖД рассмотреть Параметры нормирования уровня шума производственных помещений Актобе ТЭЦ.
По разделу экономики рассчитать платеж по выбросам.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДПРИЯТИИ
ТЭЦ расположена в промышленном районе северо-западной части г.
Актобе.
Район насыщен промышленными предприятиями, железнодорожными путями и автодорожными магистралями. С северной стороны территории ТЭЦ находится актюбинский завод ферросплавов Филиал АО ТНК
КАЗХРОМ. С юга к промплощадке станции подведены подъездная автодорога, железнодорожная ветка.
На востоке от территории станции находится Завод силикатных материалов.
Рельеф зоны влияния выбросов - равнинный.
Юридический адрес: 030015, Актюбинская область, г. Актобе, проспект 312 Стрелковой дивизии, 60.
РНН 061800254160;
БИН - 060640001842
Председатель правления - Р.Л. Мухамедгалиев
Инженерное обеспечение объекта: теплоснабжение, энергоснабжение, водоснабжение и канализация производятся от существующих городских сетей.
Источниками парниковых газов являются вентиляционная трубы
№2,3,4,6.
Выбросы автотранспорта не лимитируются.
Взаимное расположение предприятия и граничащих с ним характерных объектов, показано на ситуационной карте-схеме района размещения предприятия (приложение 6).
Карта-схема предприятия с указанием размещения зданий, сооружений и источников выбросов приведена в приложении 7.
Промплощадка предприятия расположена на местности, имеющей рав- нинный рельеф. Перепад высот на местности не превышает 50 м на 1 км. Приложение топографической карты не требуется.
1.1 ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Для обоснования нормирования загрязнения ОС парниковыми газами АО Актобе ТЭЦ были использованы данные деятельности предприятия из отчета АО Самрук-Энерго за 2017г.
Анализ динамики основных загрязнителей атмосферного воздуха в целом по Республике Казахстан, проведенный по рейтингу АО Рейтинговое агентство РФЦА (РА РФЦА) ТОО "RANKING.KZ" 2013 - 2018
1.2 Анализ динамики основных загрязнителей атмосферного воздуха в целом по Республике Казахстан
После 3 лет сокращения объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в РК вновь увеличился. В 2016 году общий объем выбросов составил 2,3 млн тонн. Это на 4,2% больше уровня 2015 года. Данный рост практически нивелировал старания государства и бизнеса по снижению уровня загрязнения окружающей среды, достигнутого за предыдущие 3 года.
На рисунке 1.1 показана диаграмма объемов выбросов вредных веществ с 2013 по 2015 годы, где видим их сокращение на 8,6 % за этот период.
Рисунок 1.1 - Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ (млн.тонн)
Примечательно, что рост объемов выбросов загрязняющих веществ в прошлом году наблюдался при одновременном повышении предельно- допустимых норм загрязнения.
На 2016 год государство установило лимит выбросов загрязняющих веществ на уровне 4,7 млн тонн. Предельные нормы загрязнения увеличились сразу на 13,6% по сравнению с уровнем на 2015 год.
Таким образом, организации, загрязняющие окружающую среду в РК, выработали всего 48,8% нормативов против 53,2% в 2015 году (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 - Предельно-допустимый выброс загрязняющих выбросов на отчетный период (млн.тонн)
Наиболее существенно увеличились темпы загрязнения атмосферы в Атырауской области - за 2016 год объем выбросов вырос на 56,4 тыс. тонн, или на 50,9%. Всего на регион приходится 7,4% всех вредных выбросов по РК.
С другой стороны, наибольшего прогресса по сокращению объемов выбросов за минувший год добились в Павлодарской области - минус 10,1 тыс. тонн, или 1,8%. В результате на регион приходится 23,9% всех вредных выбросов в РК против 25,4% в 2015 году.
Самая тяжелая ситуация с состоянием окружающей среды среди регионов РК в Карагандинской области - в 2016 году здесь в атмосферу было выброшено порядка 593 тыс. тонн загрязняющих веществ, или 26,1% всего объема по Казахстану. Однако, за 2016 год объем выбросов несколько сократился - на 3,3 тыс. тонн, или на 0,6%.
На карте Казахстана (рисунок 1.3) отображены выбросы загрязняющих атмосферу веществ, отходящих от стационарных источников в регионах страны (тыс.тонн)
Рисунок 1.3 - Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ в регионах РК в 2016 году , тыс.тонн
В 2016г. стационарными источниками предприятий страны в атмосферный воздух было выброшено 271,6 тыс.тонн загрязняющих веществ, что на 4,2% меньше чем в 2015г.
Очистными сооружениями стационарных источников было уловлено и обезврежено 92,4% от всего объема поступивших загрязняющих веществ.
Наибольшие объемы выбросов основных видов загрязняющих специфических веществ приходится на двуокись серы - 767,4 тыс.тонн, окиси углерода - 473,0 тыс.тонн и оксиды азота - 246,6 тыс.тонн.
Основные выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух осуществлены промышленными предприятиями, доля которых составляет 80,8% от всех выбросов.
На сегодняшний день за счет повсеместного внедрения обязательной государственной экологической экспертизы и проведения государственного контроля в области охраны окружающей среды удалось стабилизировать выбросы вредных веществ в атмосферу.
Дальнейшее совершенствование этих механизмов позволит перейти к планомерному снижению выбросов путем ужесточения экологических требований к предприятиям, сверхнормативно загрязняющим окружающую среду и увеличением текущих расходов на охрану атмосферного воздуха.
1.3 Парниковый эффект
Масштабы экономического развития общества в последнем столетии достигли такого уровня использования энергетических ресурсов и, соответственно, выбросов в атмосферу ЗВ, что влияние накопленных в атмосфере газов, создающих парниковый эффект, начинает сказываться в виде роста среднегодовой температуры Земли и оказывает дестабилизирующее влияние на климат в глобальном масштабе.
Такое положение позволяет каждой стране определять и отстаивать национальный уровень выбросов таким образом, чтобы его поддержание, и при необходимости, сокращение не ущемляло экономических, социальных и экологических интересов страны, что очень важно для развивающихся стран и стран с переходной экономикой, как Казахстан.
Казахстан, являясь активным участником международных процессов, ратифицировал РКИК ООН (Рамочная Конвенция ООН об изменении климата, далее - РКИК) в 1995 г., чем взял на себя следующие основные обязательства:
-периодически представлять Национальные Сообщения, содержащие информацию по всему комплексу действий и мер, проводимых в стране по решению вопросов: инвентаризации антропогенных выбросов парниковых газов; разработки и осуществления мероприятий, приводящих к ограничению и снижению эмиссии парниковых газов; оценки воздействия климатических изменений на экологические системы и социально-экономические условия жизни общества; проведению научных исследований и распространения информации в обществе по проблемам изменения климата;
представлять Сторонам РКИК ООН данные национальной инвентаризации антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями ПГ;
разрабатывать и осуществлять национальные программы, способствующие реализации политики и мер по снижению выбросов ПГ;
предоставлять Сторонам научную и техническую информацию по исследованиям в области климата и наилучшей практике по адаптации к его изменениям;
соблюдать финансовые обязательства по взносам в регулярный бюджет РКИК ООН.
Результаты инвентаризации выбросов ПГ являются основой для разработки национальной стратегии РК по снижению выбросов и адаптации к изменению климата, подготовки национальной системы мониторинга и отчетности выбросов, определение количественных обязательств Казахстана по сокращению эмиссий и разработки сценариевпрогнозов выбросов ПГ в будущем. Также, инвентаризация ПГ является ключевым условием для учреждения установленных количеств выбросов и возможности участия РК в механизмах КП (Киотский Протокол).
Проведение инвентаризации выбросов ПГ закреплено в качестве обязательств Казахстана по РКИК ООН. Однако, на последней конференции сторон Казахстану было предложено провести и представить в Секретариат РКИК ООН для проверки национальный отчет по расчетам выбросов ПГ от источников и поглощений стоками, проведенных согласно требованиям для стран Приложения 1 РКИК ООН, а также электронные таблицы с расчетами выбросов ПГ в общем формате отчетности.
В национальном отчете по инвентаризации ПГ представлены данные о выбросах газов с прямым парниковым эффектом (СО2, СН4, N2O, ПФУ, ГФУ и SF6) для всего ряда лет с 1990 по 2014 гг.
В 2014 г. общие национальные эмиссии ПГ с прямым парниковым эффектом составили 284,43 млн т СО2-эквивалента, включая 241,23 млн тонн эмиссий от энергетической деятельности, 16,74 млн тонн от промышленных процессов, 21,53 млн т от сельского хозяйства и 4,94 млн от категории отходов. Нетто-эмиссии ПГ с учетом поглощения СО2 лесами (1,8 млн т) оценивается величиной 260,92 млн т эквивалента СО2.
Рисунок 1.4 - Структура выбросы парниковых газов, порождаемых
энергетикой
Рисунок 1.5 - Выбросы парниковых газов в Казахстане и их ожидаемое
изменение (млн.тонн)
Из диаграммы (Рисунок 1.5) видно, что суммарные выбросы всех ПГ в 2014 г. все еще ниже выбросов базового 1990 года. Начиная с 1990 г. до 1999
г. выбросы ПГ в Казахстане постепенно сокращались из-за общего экономического спада в стране. С 2001 г. начался их устойчивый рост. Общие национальные эмиссии ПГ без учета поглощения в секторе ЗИЗЛХ в 2012 году составили 79,34 % от уровня эмиссий 1990 г. и по сравнению с 2011 г. увеличились на 2,01 %. Небольшое снижение общих национальных эмиссий ПГ в 2008 году было вызвано мировым экономическим кризисом, который также повлиял на снижение промышленного производства и уровень выбросов парниковых газов в Казахстане, соответственно.
Выполненная инвентаризация источников выбросов парниковых газов в стране, а также разработанные прогнозы эмиссии диоксида углерода свидетельствуют, что по удельному показателю выбросов парниковых газов на единицу ВВП (3,38 кгдоллар США) Казахстан занимает первое место в мире, - говорится в документе.
Отмечается, что наибольший вклад в объем выбросов диоксида углерода вносит энергетика, а из энергоносителей - уголь, при этом расчеты показывают, что доля угля в генерации выбросов будет возрастать интенсивными темпами. К 2020 году она составит 66% в объеме валовых выбросов, образующихся от сжигания топлива.
Весной 2009 года Казахстан ратифицировал Киотский протокол к Рамочной конвенции ООН об изменении климата, тем самым присоединившись к всемирному движению по предотвращению глобального потепления, обусловленного постоянным увеличением объема парниковых газов от сжигания углеводородного топлива. В рамках реализации Киотского протокола принимаются меры по созданию национальной системы мониторинга и отчетности по выбросам парниковых газов, созданию Национального регистра углеродных единиц, будут продолжены переговоры с международными банками и организациями на предоставление технической и консультативной помощи.
Министерство отмечает, что согласно модели МАРКАЛ-Казахстан, которая позволяет смоделировать сокращение эмиссий парниковых газов, выбросы парниковых газов в энергетическом секторе при существующих технологиях и общем состоянии отрасли могут достигнуть к 2012-2014 годам уровня 1992 года, определенного для Казахстана Конференцией сторон Рамочной Конвенции ООН об изменении климата как базовый.
Вместе с тем, указывает ведомство, форсированная диверсификация отечественной экономики, предусмотренная в рамках программы форсированного индустриально-инновационного развития Республики Казахстан на 2010-2014 годы, позволяет Казахстану планировать ожидаемое снижение выбросов парниковых газов с 2015 года.
Казахстан ранее продекларировал решение снизить выбросы парниковых газов на 15% к 2020 году и на 25% к 2050 году от базового 1992 года. В этих целях Казахстан должен встать на путь внедрения
низкоуглеродной, или зеленой, экономики. Низкоуглеродный, или
зеленый, рост экономики относится к устойчивому росту, который позволяет сократить выбросы как парниковых газов, так и других вредных веществ, предотвращая и снижая загрязнение окружающей среды
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ, КАК ИСТ ОЧНИКА ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В АТМОСФЕРУ
2.1. Краткая характеристика технологии производства и технологического оборудования
АО Актобе ТЭЦ расположена в промышленном районе северо- западной части г. Актобе.
Район насыщен промышленными предприятиями, железнодорожными путями и автодорожными магистралями. С северной стороны территории ТЭЦ находится актюбинский завод ферросплавов Филиал АО ТНК
КАЗХРОМ. С юга к пром-площадке станции подведены подъездная автодорога, железнодорожная ветка.
На востоке от территории станции находится Завод силикатных материалов.
Рельеф зоны влияния выбросов - равнинный.
Юридический адрес: 030015, Актюбинская область, г. Актобе, проспект 312 Стрелковой дивизии, 60.
Инженерное обеспечение объекта: теплоснабжение, энергоснабжение, водоснабжение и канализация производятся от существующих городских сетей.
Источниками парниковых газов являются вентиляционная трубы
№2,3,4,6.
АО Актобе ТЭЦ предназначено для производства тепловой и электрической энергии и обеспечивает потребителей г. Актобе и Актюбинской области. Станция снабжает жилищно-коммунальный сектор города теплом и ряд промышленных предприятий -паром.
Параметры отпускаемой энергии:
электроэнергия напряжением - 0,4; 10,5; 35; 110; 220 кВ;
тепловая энергия - пар, давлением 13 кгссм2;
горячая вода по температурному графику -150-70°С. Установленная электрическая мощность предприятия в 2017 составила
118 МВт. Установленная тепловая мощность предприятия в 2017 составила
984 Гкал.
Основным топливом ТЭЦ является попутный нефтяной газ месторождения Жанажол, а также природный газ из газопровода Бухара- Урал. Газообразное топливо поступает по двум газопроводам от ГРС-1 и ГРС-2. Резервным топливом является топочный мазут марки М-100, поступающий железнодорожным транспортом.
Производство Актюбинской ТЭЦ условно разделено на 11 основных площадок (таблица 1.2).
Таблица 2.1 - Основные производственные площадки АО Актобе ТЭЦ
№
Наименование
001
Котельный цех
002
Водогрейный цех
003
Мазутное хозяйство
004
Транспортный цех
005
Центральные ремонтные мастерские
006
Столярный цех
007
Химический цех
008
Цех капитального ремонта
009
Административно-бытовой корпус
010
ЦТАИ
011
Электроцех
Комплекс ТЭЦ состоит из следующих основных функциональных систем:
Система энергетических котлов и турбин, размещенных в главном корпусе, где вырабатывается электроэнергия, пар для нужд промышленных предприятий и тепло энергия в виде горячей (сетевой) воды с температурой до 100 °С; система водогрейных котлов для догрева сетевой воды выше 100 °С, после нагрева ее в подогревателях главного корпуса;
Система топливоснабжения жидким и газообразным топливом;
Система химводоочистки для подготовки питательной и подпиточной
воды;
Система трансформирования и выдачи электрической энергии; Комплекс насосных станций, тепломаг истралей и аккумуляторных
баков для подачи горячей воды в тепломагистрали города;
Вспомогательные производства и цехо в для обеспечения производственной деятельности предприятия.
Котлоагрегаты
Назначение цеха - получение пара и горячей воды. Цех оборудован паровыми и водогрейными котлами.
1 - паровой котел; 2 - топочная (радиационная) часть котла; 3 - конвективная часть котла; 4 - горелочное устройство; 5 - барабан котла; 6 - патрубок; 7 - пароперегреватель; 8 - экономайзер; 9 - воздухоподогреватель; 10 - дымоход; 11 - дымосос; 12 - дымовая труба; 13 - дутьевой вентилятор; 14 - испарительные поверхности нагрева; 15 - деаэратор; 16 - расширитель непрерывной продувки; 17 - водоподготовительная установка химической обработки воды; 18 -устройство для осветления воды; 19 - насос сырой воды; 20 - подогреватель питательной воды; 21 - питательные насосы; 22 - сборник продувочной воды; 23 - коллекторы
Рисунок 2.1 - Принципиальная схема преобразования химической энергии органического топлива в тепловую энергию водяного пара
Основой установки является паровой или водогрейный котел, в котором сжигается топливо и от высокотемпературных продуктов сгорания теплота передается воде, циркулирующей по трубам теплообменной части котла; основная конечная задача процессов котле - превращение воды в водяной пар (паровой котел) или подогрев воды до заданной температуры. Котел состоит из топочной или радиационной части 2 и конвективной части
1. В топочной части происходят сжигание топлива в потоке воздуха с образованием высокотемпературных продуктов сгорания и затем передача энергии тепловым излучением радиационной части испарительных поверхностей нагрева котла.
Топливо и воздух вводятся при камерном сжигании топлива через горелочное устройство 4. Частично охлажденные в топочном объеме 2 продукты сгорания отсасываются дымососом 11 в конвективную часть 3 котла, проходят затем через систему золоулавливания, где очищаются от твердых частиц золы (если это необходимо), и далее выбрасываются в окружающую среду через дымовую трубу 12.
Предварительно очищенная от накипеобразующих солей вода подогревается в экономайзере 8 и затем вводится в испарительный контур 14 котла, трубы которого в верхней части присоединены к верхнему барабану 5 котла, а в нижней -- к коллекторам 23 или нижнему барабану (в котлах малой мощности). В испарительном контуре в результате нагрева воды образуется пароводяная смесь, которая в результате естественной циркуляции воды по контуру поднимается в барабан 5, где происходит разделение пароводяной смеси на воду и пар. Пар, если его температура должна быть выше температуры насыщения, далее направляется в пароперегреватель 7, а оттуда -- потребителю.
В конвективной части котла помимо пароперегревателя 7 и экономайзера 8 могут быть расположены конвективные испарительные поверхности нагрева (в котлах небольшой мощности) и воздухоподогреватель 9, устанавливаемый для подогрева воздуха, направляемого далее в горелочное устройство 4, с целью улучшения процесса горения и повышения температурного уровня в топочной радиационной части котла 2 и, что важнее, для снижения температуры продуктов сгорания, отводимых в атмосферу.
На промплощадке ТЭЦ выявлено 4 стационарных источника загрязнения.
От источников выбросов выделяются диоксид углерода, закись азота, метан.
Выбросы по всем загрязняющим веществам источников 1001, 1002,1003,1004 предлагаются в качестве нормативов ПДВ с 2017 года, в объеме, определенном данным проектом.
Максимально-разовые приземные концентрации вредных веществ, создаваемые собственными выбросами не превышают допустимые значения ПДК и составляют (таблица 2.2):
Таблица 2.2 - Максимально-разовые приземные концентрации ВВ
Код
Наименование вещества
Доли ПДК
410
Метан
Менее 0,01
380
Диоксид углерода
0,1
Анализ результатов расчета показывает, что максимальные приземные концентрации вредных веществ в приземном слое не превышают ПДК по всем веществам.
В таблице 2.3 представлен перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу всеми источниками выбросов с указанием их количественных (валовые выбросы) и качественных (класс опасности, ПДКcс, ПДКм.р.) характеристик. Метан - вредное (загрязняющее) вещество (код 410) содержится в выбросах природного газа (обычно 98-99 %), диоксид углерода (продукт полного сгорания природного газа). Закись азота N2О (двуокись
азота) в настоящее время не находится в перечне вредных (загрязняющих) веществ, ПДК для него не установлено.
1.2 Перечень, загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу
Таблица 2.3 - Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при работе промплощадки ТЭЦ Существующее положение: 20.05.2017
Вещество
Использ.
Значение
Класс
Суммарный выброс
код
наименование
критерий
критерия,
мгм3
опас-
ности
вещества
гс
тгод
1
2
3
4
5
6
7
380
Диоксид
углерода
ПДК мр
9000
3
47952,8
783791,968
381
Закись азота
0,087
1,4271
410
Метан, СН4
ПДК мр
50
3
0,874
14,27
Всего веществ: 3
47953,761
783807, 665
жидкихгазообразных: 3
47953,761
783807, 665
1.3 Методики и расчеты выбросов ПГ в атмосферу
В основу методики расчета выбросов парниковых газов для предприятий положены Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 1996 и 2006 гг., являющиеся принятой для всех стран методологией, рекомендациям и принципам которой должны соответствовать отчеты о выбросах и стоках парниковых газов, предоставляемые странами Приложения 1 РКИК ООН в ее секретариат.
В данном разделе приводится расчеты эмиссий парниковых газов от энергетической деятельности, связанной со сжиганием топлива. При проведении инвентаризации эмиссий парниковых газов от сжигания топлива с целью производства энергии (электричества и тепла) и для собственных нужд предприятия была произведена оценка эмиссии газов с прямым парниковым эффектом - двуокиси углерода(СО2), метана (СН4) и закиси азота (N2O).
1.4 Выбросы двуокиси углерода
Выбросы двуокиси углерода при стационарном сжигании топлива являются результатом высвобождения углерода из топлива в ходе его сгорания и зависят от содержания углерода в топливе. Содержание углерода в топливе является физико-химической характеристикой, присущей каждому конкретному виду топлива и не зависит от процесса или условий сжигания топлива.
Исходными данными для расчета выбросов служат данные о деятельности предприятия. Данные о деятельности представляют собой
сведения о количестве и виде сожженного за год ископаемого топлива, то есть фактическое потребление топлива за год, по которым предприятия ведут учет. Для расчетов использованы следующие физические единицы измерения массы или объема топлива: для жидкого топлива - тонны, для газообразного топлива - тысячи кубических метров. Для перевода физических единиц в общие энергетические единицы - джоули (Дж), мегаджоули (МДж), гигаджоули (ГДж) или тераджоули (ТД ж) - используется низшее теплотворное значение (теплота сгорания, или теплотворное нетто-значение - ТНЗ) каждой категории топлива. ТНЗ имеет следующие единицы измерения:
ТДжтыс. тонн, ТДжмлн м3 газа или ТДжтыс. м3.
Каждое топливо имеет определенные химико-физические характеристики, которые воздействуют на горение, такие, как значение ТНЗ, и содержание углерода. Содержание углерода в топливе определено исходя из усредненных коэффициентов, указанных в методике
Расчет выбросов СО2 при сжигании топлива разбивается на следующие
шаги:
1. Определение количества ежегодно сжигаемого топлива на каждой установке в энергетических единицах, которое следует получить путем умножения его количества в натуральном выражении на соответствующее значение ТНЗ;
2. Определение коэффициента эмиссии для каждого вида топлива;
3. Корректировка на несгоревший углерод (неполное окисление);
4. Расчет выбросов СО2;
5. Расчет общего количества эмиссий путем суммирования результатов, полученных для отдельных установок для сжигания по каждому виду топлива.
Расчет выбросов для каждого вида топлива для отдельных источников
(установок для сжигания) производится по формуле:
М ПГ
n
m k kПГ Ф ; (2.1)
1
где:
Ì ÏÃ
- годовой выброс СО2 в весовых единицах (тоннгод);
m - фактическое потребление топлива за год (тоннгод);
k - коэффициент для перерасчета топлива из тыс.т. в терраДжоули. 2
kÏÃ
- удельный коэффициент эмиссии углерода. Для СО2 он равен
содержанию в топливе углерода, умноженному на 4412 (=3.667), 2
Ф - фракция окисления, в настоящее время принимается, что Ф=1. Данный коэффициент нужен для лучшего согласования с теорией и понимания физической сути вычислений;
n- число видов топлива, которые были использованы.
Определение фактического потребления топлива производится на основании данных деятельности предприятия из отчета АО Самрук-Энерго за 2017г. (Таблица 2.4).
Таблица 2.4 - Итоги производственной деятельности АО Актобе ТЭЦ за 2017 г.:
Показатель
2014 г.
факт
2015 г.
факт
2016 г.
факт
2017 г.
факт
Установленная электрическая мощность, МВт
88
88
118
118
Установленная тепловая мощность, Гкалч
878
878
984
984
Выработка электроэнергии, млн. кВт::ч
667
666
906
900
Отпуск тепла, тыс. Гкал
1 868
1 795
1 763
1 729
Источник 1001 Вентиляционная труба №2
Расчет выбросов СО2 производится по формуле 2.1.
Исходные данные:
Общее количество газа, используемого АО Актобе ТЭЦ составляет 373 679,5 тыс.м[3], в том числе:
а) природного 29 894,36 тыс.м[3] (8 %);
б) попутного нефтяного газа 343 785,14 тыс.м[3] (92 %);
Расход газообразного топлива, поступающего на котлоагрегаты №3,4,5, составляет 38 289,58 тыс.нм[3], в том числе:
а) природного 3063,17 тыс.м[3] (8 %);
б) попутного нефтяного газа 35 226,42 тыс.м[3] (92 %);
Выбросы СО2 в 2017 г. составят:
Е= 3590,22*10[-3]*0,995*38,5616*15,04* 4412=6481,395 тгод
Е= 35 226,42 *10[-3]*0,995*38,4689*15,04*4412=7 4 535,97 тгод
АО Актобе ТЭЦ израсходовано В 2017 г. - 905 708 кВт.ч энергии и 1 729 555 тыс.Гкал. Условного топлива на выработку электроэнергии 111 402.084т у.т (31,05%), и на отпущенную тепло энергию 247 326. 365т у.т (68,95%).
Выбросы СО2 на выработку электроэнергии составят
а) природный газ Е=6481,395 *10[-2]*31,05=2012,47 тгод
б) попутный газ Е= 74 535,97 *10[-2]*31,05=23143,4 тгод
и на отпущенную тепло энергию соответственно
а) природный газ Е= 6481,395 *10[-2]*68,95= 4468,92 тгод
б) попутный газ Е=74 535,97 *10[-2]*68,95= 51392,55 тгод
Всего выбросы СО2 по источнику 1001 составят:
Е= 2012,47 +23143,4 +4468,92 +51392,55 = 80829,5 тгод
Е=81017,34 *106 189*24*3600 = 4949,9 гс
ИТОГО: Выбросы СО2 при производстве тепло энергии составляют - 80829,5 тгод
5.2 Выбросы других парниковых газов
Выбросы таких газов как метан и закись азота являются результатом неполного сгорания топлива. Основными факторами, определяющими масштабы выбросов газов СH4 и N2O из стационарных источников, являются характеристики топлива, тип технологии и меры контроля выбросов.
Во время процесса сгорания ископаемого топлива метан выбрасывается в атмосферу в результате его неполного сгорания. Основным и единственным источником закиси азота в категории Энергетическая деятельность является подкатегория сжигание топлива.
В основу оценки эмиссий СH4 и N2O положено использование данных о сжигании всех видов топлива, количество которого выражено в энергетических единицах измерения (ТДж). При этом все топливо распределяется по категориям источников и делится на 4 основные группы:
1. уголь;
2. природный газ;
3. нефть и нефтепродукты (включая топочный мазут, бензин и дизельное топливо);
4. биомасса (дрова, отходы деревообработки).
На АО Актобе ТЭЦ используется природный газ и нефтепродукты (включая топочный мазут, бензин и дизельное топливо)
Эмиссии газов, отличных от СО2, сильно зависят от технологии сжигания и условий эксплуатации оборудования. Поэтому при расчетах выбросов метана и закиси азота при сжигании ископаемых видов топлива следует подразделять и расчет выбросов СН4 и N2O на основе учетных данных предприятий о количестве сожженного топлива. Расчет подразделяется на 4 шага:
1. Определение количества ежегодно сжигаемого топлива
для
каждого предприятия путем перевода топлива в натуральном выражении в энергетические единицы - джоули, терра-джоули и т.д.;
2. Умножение на коэффициент выбросов углерода для каждого вида топлива;
3. Определение выбросов каждого газа;
4. Преобразование эмиссии в эквивалент СО2 путем умножения на ПГП каждого газа.
Каждый из шагов повторяется для каждого газа (СН4, N2O).
Расчет выбросов СН4 производится по формуле 2.1.
Расчеты выбросов СН4 в 2017 г. для котлоагрегатов приведен в таблице
2.6.
ИТОГО: Выбросы СН4 при производстве теплоэнергии составляют -
0,874 г\с; 14,27 тгод
Расчет выбросов N2O в 2017 г. для котлоагрегатов приведен в таблице
2.6.
ИТОГО: Выбросы N2O при производстве теплоэнергии составляют -
0,087 гс; 1,4271 тгод
Расчет выбросов СО2 и выбросы других парниковых газов в 2017 г. для остальных котлоагрегатов приведены в таблице 2.6
Наименование
парникового газа
Всего эмиссий,
гсек
Всего эмиссий
(тгод)
Диоксид углерода
47952,8
783791,968
Метан
0,874
14,27
Закись ... продолжение
Похожие работы
Дисциплины
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда