Экология энергетики Теплоэнергетика Методы очистки Атомная энергетика Эксплуатация электростанций

Контроль состава и концентрации вредных веществ в уходящих газах котлов

Создание надежных и точных методов и средств контроля вредных выбросов ТЭС и их концентраций в уходящих, газах и в атмосфере является сложной задачей.

В настоящее время выбросы тепловых электростанций контролирукугся по четырем вредным ингредиентам (SO2, NOX, СО и пыль).

Методы и средства анализа уходящих газов (и атмосферы) развиваются в двух направлениях: промышленном и лабораторном. Методы лабораторного анализа можно разделить на три группы: химические, инструментальные и биологические.

Для промышленного анализа дымовых газов наибольшее распространение получили физико-химические методы.

Электрические методы. Большим достоинством электрических методов является высокая чувствительность и стабильность. В промышленной санитарии наиболее успешно используются кондуктометрический и кулонометрический методы. Принцип кондуктометрического анализа заключается в измерении изменения электрического сопротивления раствора при поглощении компонента газовой смеси. Кондуктометрический метод имеет высокую чувствительность (0,05 мг/м3 и ниже), отличается простотой и надежностью инструментальных средств, универсален, обладает возможностью анализа на различные ингредиенты, например SO2, NOX, СО, SO3 и др.

Кулонометрический метод анализа газов основан на измерении токов электродной реакции, в которую вступает определяемое вещество, являющееся деполяризатором и непрерывно подаваемое в кулонометрическую ячейку с потоком анализируемого газа. Достоинства этого метода высокая чувствительность, компактность конструкции, эксплуатационная надежность. Кулонометрические газоанализаторы нашли широкое применение для анализа атмосферного воздуха

Оптические методы. Из оптических методов наибольшее распространение для определения концентраций вредных выбросов ТЭС как в уходящих газах, так и в атмосфере получили фотокалориметрический, спектрофотометрический, люминесцентный и лазерный методы.

Для определения концентрации диоксида серы применяется фотокалориметрический метод, основанный на просасывании воздуха, содержащего SO2, через поглотительный раствор тетрахлормеркурата натрия (ТХМ). Образовавшийся дихлорсульфатомеркурант натрия с кислым раствором n-розанилина и формальдегидом дает комплекс фиолетово-красного цвета, интенсивность окраски которого пропорциональна концентрации сернистого газа.

В спектрофотометрических методах используют принцип поглощения ультрафиолетовых или инфракрасных излучений. При этом достигается высокая чувствительность и простота прибора.

Люминесцентный метод основывается на способности атомов и молекул поглощать энергию, поступающую к ним извне, что вызывает новое энергетическое состояние вещества, называемое возбужденным. Возбужденные атомы способны отдавать избыточную энергию или часть ее в виде света. Люминесцентный анализ один из самых высокочувствительных и быстрых физико-химических методов измерения концентрации органических и неорганических веществ. На базе этого метода созданы лабораторные и промышленные приборы, в том числе и по измерению концентраций вредных выбросов ТЭС.

В настоящее время широко внедряется на ТЭС хроматографический метод газового анализа, который также относится к физическим методам газового анализа. Этот метод заключается в разделении газовой смеси при пропускании ее совместно с потоком вспомогательного газа (газа-носителя) через слой пористого вещества (адсорбента) и последующим поочередным измерением содержания каждого выделившегося компонента электрическим методом.

Хроматографические газоанализаторы служат для определения содержания в дымовых газах горючих (СО, СН4, Н2 и др.), характеризующих химическую неполноту сгорания и негорючих (СО2, О2, N2 и др.) компонентов.

Для определения содержания пыли в газовых выбросах ТЭС применяют фотометрический и оптический сорбционный методы. Фотометрический метод измерения основан на свойстве частиц ныли осаждаться на движущемся фильтре и непрерывном определении оптической плотности этого пылевого осадка. Оптическую плотность пылевого осадка в существующих приборах определяют измерением поглощения им света.

Третья группа принципов характеризует обязанности граждан в области охраны окружающей среды. Каждый человек призван действовать в соответствии с положениями Всемирной хартии природы; каждый человек, действующий индивидуально, должен стремиться обеспечить достижение целей и выполнение положений Хартии (пункт 24).

В Декларации Рио-де-Жанейро эти положения сформулированы следующим образом:

» женщины играют жизненно важную роль в рациональном использовании окружающей среды и развитии. Поэтому их всестороннее участие необходимо для достижения устойчивого развития;

• следует мобилизовать творческие силы, идеалы и мужество молодежи мира в целях формирования глобального партнерства, с тем чтобы достичь устойчивого развития и обеспечить лучшее будущее для всех;

• коренное население и его общины, а также другие местные общины призваны играть жизненно важную роль в рациональном использовании и улучшении окружающей среды в силу их знаний и традиционной практики. Государства должны признавать и должным образом поддерживать их самобытность, культуру и интересы и обеспечивать их эффективное участие в достижении устойчивого развития;

• окружающая среда и природные ресурсы народов, живущих в условиях угнетения, господства и оккупации, должны быть защищены.

Четвертая группа декларирует ответственность за охрану окружающей среды. Принцип четвертый Стокгольмской декларации провозгласил особую ответственность человека за сохранение и разумное управление произведениями живой природы и ее среды, которые находятся под серьезной угрозой в связи с рядом неблагоприятных факторов. А во Всемирной хартии природы указывается: генетическая основа жизни на Земле не должна подвергаться опасности; популяция каждой формы жизни, дикой или одомашненной, должна сохраняться но крайней мере на том уровне, который достаточен для ее выживания; необходимую для этого среду обитания следует сохранять (принцип 2); эти принципы сохранения природы применяются ко всем частям земной поверхности, суше или морю; особая защита должна обеспечиваться уникальным районам — типичным представителям всех видов экосистем и среды обитания редких или исчезающих видов (принцип 3); используемые человеком экосистемы и организмы, а также ресурсы суши, моря и атмосферы должны управляться таким образом, чтобы можно было обеспечить и сохранить их оптимальную и постоянную производительность, но без ущерба для целостности тех экосистем или видов, с которыми они сосуществуют (принцип 4).


На главную