МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РАЗРАБОТКЕ ПРОЕКТА НОРМАТИВОВ ПРЕДЕЛЬНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ
ОТХОДОВ ДЛЯ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛЕЙ,
ПРОМЫШЛЕННЫХ И ОТОПИТЕЛЬНЫХ КОТЕЛЬНЫХ

СОГЛАСОВАНЫ Председателем Комитета по энергетике и инженерному обеспечению Трегубовым А.И. 15 июня 1998 г.

УТВЕРЖДЕНЫ Начальником Управления по охране окружающей среды Баевым А.С. 16 июня 1998 г.

Методические рекомендации по разработке проекта нормативов предельного размещения отходов для теплоэлектростанций, теплоцентралей, промышленных и отопительных котельных.

Устанавливают требования и порядок при оценке состава и расчете количества (объема) отходов, образующихся на территории тепловых электростанций и котельных.

Предназначены для специализированных организаций, занимающихся разработкой проектов нормативов образования и лимитов на размещение отходов для теплоэлектростанций и котельных, разработкой разделов ОВОС в проектах новых и реконструируемых теплоэлектростанций и котельных, а также для работников отделов охраны природы указанных предприятий.

Разработаны закрытым акционерным обществом "ЭНЕРГОПОТЕНЦИАЛ"

Авторы:

Трегубов А.И. - Председатель Комитета по энергетике и инженерному обеспечению Администрации СПб, канд. экон. наук, доцент;

Григорьев Л.Н. - доцент СПб ГТУ РП, канд. тех. наук;

Буренина Т.И. - ст. научный сотрудник СПб ГТУ РП;

Иванов В.Д. - Председатель совета директоров ЗАО "Энергопотенциал", канд. тех. наук, доцент;

Гладышев Н.Н. - генеральный директор ЗАО "Энергопотенциал", канд. тех. наук, доцент;

Холоднова М.Н. - начальник отдела Ленкомэкологии.

Рецензент: открытое акционерное общество "НПО ЦКТИ"

Настоящее отредактированное издание "Методических рекомендаций по разработке проекта нормативов предельного размещения отходов для теплоэлектростанций, теплоэлектроцентралей, промышленных и отопительных котельных" подготовлено Григорьевым Л.Н. (СПб ГТУ РП) при участии "Фирмы "Интеграл" 15.06.2001 г.

Введение

Настоящие методические рекомендации разработаны с целью оказания методической помощи по разработке отдельных разделов проекта нормативов образования и лимитов размещения отходов (ПНОЛРО) для теплоэлектростанций, теплоэлектроцентралей, промышленных и отопительных котельных, выполняемого в соответствии с "Методическими рекомендациями по оформлению проекта нормативов образования и лимитов размещения отходов" (Москва-Санкт-Петербург, 1999), а также при выполнении раздела ОВОС в проектных работах.

При разработке Методических рекомендаций исходили из необходимости обобщения практического опыта работы с отходами, накопленного при обследовании тепловых электростанций и котельных, и применения типовых методик расчета отдельных видов отходов. Это позволяет обеспечить более объективный и строгий подход к определению удельных нормативов образования и размещения отходов, характерных для энергообеспечивающих предприятий.

Методические рекомендации следует считать временными; предполагается, что дальнейшее накопление информации и получение новых данных будет способствовать уточнению и совершенствованию способов расчета образования и размещения отходов.

Предназначены для работников отделов (групп) охраны природы тепловых электростанций и котельных, а также специализированных организаций, занимающихся разработкой нормативов предельного размещения отходов.

Могут быть использованы на стадии проектирования (при оценке воздействия отходов на окружающую среду), при составлении формы статистической отчетности N 2-тп - промышленные отходы, форм плановой отчетности и др.

1. Характеристика теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) как источника
образования отходов

Тепловой электростанцией (ТЭС) называется энергопредприятие, предназначенное для преобразования химической энергии органического топлива (каменного угля, мазута, природного газа, сланцев и др.) в электрическую энергию. Тепловые электростанции в свою очередь подразделяются на теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) и на государственные районные электрические станции (ГРЭС). ТЭЦ является энергетическим предприятием, предназначенным для выработки и отпуска производственным и коммунально-бытовым потребителям двух видов энергии: тепловой - в виде горячей воды или водяного пара - и электрической. ГРЭС является энергетическим предприятием, предназначенным для отпуска только одного вида энергии - электрической. Поскольку на ТЭЦ вырабатывается два вида энергии, а на ГРЭС - один, технологический процесс и соответственно оборудование на ТЭЦ сложнее, чем на ГРЭС. Промышленные и отопительные котельные предназначены для теплоснабжения соответственно промышленных и коммунально-бытовых потребителей тепловой энергией, получаемой за счет сжигания в котлоагрегатах органического топлива. Далее будем рассматривать ТЭЦ, имеющую в своем составе котельный цех, как наиболее общую и сложную структуру в группе энергоснабжающих предприятий: тепловых электростанций и котельных.

В состав ТЭЦ входят следующие подразделения, которые на конкретных ТЭЦ выделены в цехи, отделения или участки (в данных рекомендациях условно все подразделения рассматриваются на уровне цеха): топливно-транспортный, котельный, турбинный, химический, ремонтно-строительный, ремонтно-механический, электроцех, цех тепловой автоматики и измерений.

     1.1 Топливно-транспортный цех

Назначение цеха - прием и хранение топлива, перелив жидкого топлива в баки, обеспечение котельного цеха топливом, зачистка мазутных баков, баков с дизельным топливом, сбор проливов мазута, транспортные и хозяйственные работы. На некоторых ТЭЦ цех осуществляет сбор и сдачу металлического лома, накапливаемого на территории.

Для разгрузки и складирования топлива на балансе цеха может числиться авто- и железнодорожный транспорт. Для смазки деталей транспорта и заливки используются моторные масла марок М-5, М-8, М-15, АС-8 и др., а также индустриальные - И-20, И-30, И-40. Масла хранятся в специальном помещении в металлических емкостях.

Для хранения мазута предназначены специальные резервуары и баки объемом от 100500 м до 185010000 м. Эти емкости должны подвергаться зачистке с периодичностью 1 раз в 5-10 лет каждая.

На отдельных ТЭЦ в состав цеха включают установку очистки поверхностных стоков от взвешенных веществ и нефтепродуктов.

Образование отходов в цехе обусловлено выполнением операций, связанных с зачисткой мазутных баков, решеток фильтров очистки мазута, переливом мазута и масла в емкости, использованием масел, регенерацией фильтров очистки природного газа, очисткой поверхностных сточных вод, а также эксплуатацией транспортных средств.

     1.2. Котельный цех

Назначение цеха - получение пара и горячей воды. Цех оборудован паровыми и водогрейными котлами. Используемое топливо: природный газ, мазут, уголь. Для крупных городов основным топливом, как правило, является природный газ, резервным или аварийным - мазут и уголь, в последние годы в качестве резервного нередко используется дизельное топливо. Состав топлив и их теплотворная способность определяются маркой топлива; принимаются по данным лабораторных анализов, паспортным или справочным данным.

При наладке, ремонте, техническом обслуживании, эксплуатации котельного и вспомогательного оборудования используются масла с присадками и без них: И-20, И-30, И-40, турбинные масла марок Т, Тп и др.; смазки - литол, солидол, тавот и др.

При использовании твердых видов топлива котлоагрегаты снабжаются пылеулавливающим оборудованием: циклонами, электрофильтрами. Эффективность улавливания угольной золы и расход газов, поступающих на очистку, принимаются по данным инвентаризации источников загрязнения атмосферы и систематизации их в проекте нормативов ПДВ.

Для накопления резерва горячей воды устанавливаются теплоизолированные аккумуляторные баки объемом 100-500 м и 2500-10000 м каждый. В качестве антикоррозионного реагента для материала баков используются герметики марок АГ-4, АГ-4И (ТУ 62-02-592-83). В ряде случаев для борьбы с коррозией применяют периодическую окраску внутренних поверхностей баков. Баки подвергаются периодически зачистке и замене герметика.

Для очистки основного оборудования от накипи и отложений применяются химические промывки. Периодичность промывок зависит от состояния оборудования и обычно составляет не более одной промывки в год. Для промывок применяют растворы неорганических кислот (соляной, серной, плавиковой), органические соединения (адипиновая, дикарбоновая, ортофталевая, лимонная кислоты, моноаммоний цитрат и др., комплексоны, моющие препараты, а также ингибиторы коррозии - уротропин, каптакс, ПБ-5). Для защиты оборудования от стояночной коррозии используются как "мокрые" методы консервации (заполнение котла растворами гидразина, смесью аммиака и нитрита натрия, маслом и др.), так и сухие методы (заполнение котла газообразным азотом и др.).

Для очистки наружных поверхностей котлов и особенно регенеративных воздухоподогревателей используют различные методы: обмывку технической водой (реже щелочными растворами); обдувку острым и перегретым паром; импульсную обдувку.

Образование отходов в цехе обусловлено применением масел, герметиков, очисткой внутренних и наружных поверхностей основного оборудования. Основными отходами являются: отработанные масла, зола ТЭЦ, шлам от очистки котлов, шлам нейтрализации, отходы от использования герметика, окалина при чистке фильтров природного газа, отходы теплоизоляции.

     1.3. Турбинный цех

Назначение цеха - выработка электроэнергии, получаемой при расширении пара высокого давления в проточной части паровой турбины, а также отпуск тепла для теплоснабжения промышленных и коммунально-бытовых потребителей. Электроэнергия вырабатывается электрогенераторами, приводимыми во вращение паровыми турбинами типа Т, ПТ, Р, ПР и др. Тепловая энергия отпускается от отборов и противодавления турбин. В турбины заливается турбинное масло, обычно -22. Полная замена масла в турбинах производится 1 раз в 4-5 лет, частичная замена - в зависимости от состояния масла. Для профилактической регенерации масла непосредственно у турбогенераторов устанавливаются постоянно действующие маслоочистительные машины, поддерживающие качество масла в турбогенераторах на уровне эксплуатационных норм.

Восстановление отработанного турбинного масла, утратившего свои стандартные свойства, осуществляется на регенерационной установке, в которой из масла выделяются (в несколько ступеней) вода и механические примеси, частично - продукты разложения масла.

Проточная часть турбины подвергается периодической очистке (1 раз в 4 года) пневматическим способом или путем промывки водой.

Для получения сжатого воздуха используются компрессоры.

При эксплуатации турбин в маслобаках накапливается отстой масла, который периодически вымывается водой в приемную емкость мазутного хозяйства.

Образование отходов в цехе обусловлено применением масел и проведением зачисток проточной части паровых турбин и маслобаков. Основными отходами являются: отработанное турбинное масло, компрессорное масло, эмульсия от маслоловушки компрессорной, окалина, шлам регенерации масла, отработанные регенерационные материалы (фильтры, силикагель, цеолит), конденсат, содержащий нефтепродукты.

     1.4. Химический цех

Назначение цеха - обеспечение качества технической воды, исходной воды, забираемой из водотоков (водоемов), для подготовки растворов и использования их в системе очистки котлов и поверхностей нагрева, для обеспечения очистки сточных вод от взвешенных веществ и качества очистки стоков на выпусках в открытые водные объекты.

Химическая очистка воды осуществляется в несколько ступеней и включает предварительное ее осветление в осветлителях с применением коагулянта и флокулянта, пропускание через механические катионитовые и анионитовые фильтры. Материал загрузки механических фильтров - кварцевый песок, антрацит; ионитовых фильтров - сульфоуголь (СК-01, СК-2), катиониты КУ-2 и КУ-2-8 в Na-форме, анионит АВ-17-8 и др.

На некоторых ТЭЦ в составе цеха функционируют установка очистки поверхностных стоков от нефтепродуктов и механических примесей и установка очистки конденсата водяного (острого) пара, используемого для подогрева мазута при его хранении в баках (резервуарах).

Состав типовой установки:

- распределительная камера для приема и распределения сточных вод;

- приемные баки;

- напорные баки для насыщения воды, подаваемой на флотаторы, воздухом;

- напорные флотаторы;

- промежуточный бак для сбора воды после нефтеловушки;

- механические фильтры двухкамерные для удаления из очищенной воды нефтепродуктов и взвешенных веществ. В фильтре предусмотрена двухслойная загрузка, состоящая из кварцевого песка и дробленного антрацита. Подстилочным слоем служит антрацит. Высота фильтрующей загрузки - около 1.0 м;

- угольные фильтры для глубокой доочистки сточных вод. Фильтры (адсорберы) загружены активным углем марки БАУ. Подстилающий слой - антрацит с высотой слоя 15 см. Регенерация адсорберов проводится путем взрыхления горячей водой, обработки острым паром и промывки горячей водой;

- бак сбора нефтепродуктов (с подогревом);

- бункер сбора осадка. Предназначен для обезвоживания осадка и отведения его в контейнер с последующим размещением;

- железобетонный резервуар для сбора очищенной воды;

- насосы для подачи воды в установку.

Зачистка флотатора, приемных баков, угольных и механических фильтров проводится (не проводится) в зависимости от условий эксплуатации установки и качества исходной воды. Осадок из приемных баков и флотатора собирается в бункере сбора осадка, из которого вывозится в золошламоотвал; при отсутствии такового вывозится в лицензированную организацию для обезвреживания. Всплывающие нефтепродукты собираются в баке сбора нефтепродуктов и насосом перекачиваются в приемную емкость мазута ТТЦ. Очищенная вода сбрасывается в городскую систему канализации.

Для установки характерны следующие отходы: осадки очистных сооружений (ОС), всплывающие нефтепродукты нефтеловушек, промасленная ветошь.

Основными отходами в цехе являются иониты, шлам гидроксидов цветных металлов и отработанные масла. Отходами ионитов являются, в основном, аниониты. Согласно [7, 23] срок службы анионита, в зависимости от марки, составляет 3.5-5.5 лет. По истечении этого срока анионит полностью заменяется свежим, а выгруженный из ионообменного аппарата материал становится отходом. В период эксплуатации ионообменных фильтров вследствие частичного износа и потерь ионитов (катионитов и анионитов) при регенерации производится их восполнение путем подсыпки свежего материала. Иониты, выносимые из ионнообменных аппаратов при регенерации потоком продувочной воды, обычно удаляются в канализацию, а на отдельных ТЭЦ направляются на установку очистки поверхностных сточных вод, где они улавливаются и рассматриваются, совместно с другими взвешенными веществами, как осадки сточных вод. Шлам гидроксидов цветных металлов образуется при осветлении воды с применением коагулянтов и флокулянтов; собирается из осветлителей при их периодической зачистке.

В состав химцеха входит химическая лаборатория. Фактически все отработанные реактивы (растворы) сливают в раковину, по возможности нейтрализуя (смешивая кислые и щелочные растворы). Отработанные растворители (тетрахлорид углерода, бензол, н-гексан и др.) собирают в бутыль и периодически сливают в приямок сбора нефтесодержащих стоков; при очистке стоков растворители переходят в состав всплывающих нефтепродуктов; при отсутствии возможности для сжигания отработанные растворители сдают для регенерации в лицензированную организацию или вывозят в лицензированную организацию для обезвреживания. Отработанная тара из-под реактивов промывается, высушивается и используется для нужд лаборатории (для приготовления растворов, хранения материалов, личных нужд). В процессе использования реактивов (1 раз в 3 года) образуются отработанные материалы, содержащие ртуть, а также ртутные термометры.

При наличии на ТЭЦ оборотных систем использования воды, предусматривающих применение градирен, возможно образование отходов вследствие очистки продувочных вод и периодических обработок поверхностей нагрева теплообменников (конденсаторов) и градирен. Кроме того, отходы образуются при периодической зачистке баков условно-чистых вод, промежуточных резервуаров для сбора стоков, содержащих отработанные ионообменные смолы и фильтрующие материалы механической очистки воды.

К химическому цеху относится установка нейтрализации обмывочных вод наружных поверхностей нагрева. Обмывка поверхностей нагрева проводится перед длительными остановами котлов ПТВМ на средний и капитальный ремонты. Для обмывки применяется техническая вода. Обмывочные воды подаются в приемный бак и далее в бак-нейтрализатор. В качестве нейтрализующего реагента предусматривается кальцинированная сода или известковое молоко. При использовании мазута в качестве аварийного топлива и переводом котлов на газообразное топливо обмывка поверхностей нагрева производится реже.

Для установки характерны следующие отходы: шлам от очистки котлов на ТЭЦ.

На канализационных очистных сооружениях хозфекальных (бытовых) стоков (обычно относящихся к химцеху) производится очистка от взвешенных веществ минерального происхождения в песколовке и органического происхождения в отстойниках; последующая биологическая очистка стоков осуществляется в биофильтрах, а дезинфекция стоков в контактном резервуаре. Доочистка стоков проводится в песчаных фильтрах.