Экологические аспекты работы тепловых станций

Одной из главных задач Концепции реализации экологической политики РАО "ЕЭС России" является внедрение эффективных природоохранных технологий. Во-первых, для выполнения экологического законодательства и программы сдерживания техногенного влияния ТЭС на окружающую среду в ближайшем будущем должны быть внедрены высокотехнологические парогазовые и газотурбинные установки на природном газе, угольные блоки мощностью 300-800 МВт с h =43-46%, котлы с циркулирующим кипящим слоем, парогазовые установки с газификацией угля.

Во-вторых, будут проводиться технологические мероприятия по снижению вредных выбросов на действующих ТЭС. Их суть – воздействие на процесс горения через изменение конструкции и режимов работы горелок и топочных устройств и создание условий, при которых образование оксидов азота минимально.

Если говорить о том, чего уже удалось добиться, то наибольшие успехи по снижению выбросов оксидов азота достигнуты на газомазутных котлах. За счет внедрения технологических методов на действующих и вновь сооружаемых котлах выбросы оксидов азота удается снизить до 30-40 мг/м3 при сжигании природного газа и до 150-250 мг/м3 при сжигании сернистого мазута. Для угольных блоков 300-800 МВт на канско-ачинских углях концентрацию оксидов азота технологическим методом можно снизить до 200-250 мг/м3, а при сжигании кузнецких углей – до 350 кг/м3.

Там, где с помощью технологических методов снизить концентрацию оксидов азота до требуемого уровня не удается, применяются системы азотоочистки. С точки зрения промышленного применения, перспективу имеют в основном две азотоочистные технологии: селективного некаталитического восстановления (СНКВ) и селективного каталитического восстановления (СКВ) оксидов азота.

В России на Тольяттинской ТЭЦ эксплуатируются разработанные ВТИ полномасштабные промышленные установки с технологий СНКВ и использующие в качестве реагента аммиачную воду или мочевину, а также установки на ТЭЦ-27 Мосэнерго с технологией СКВ.

Для снижения оксидов серы при техперевооружении ТЭС России или сооружении новых угольных блоков следует использовать мокрые известняковые и аммиачно-сульфатные или упрощенные мокросухие технологии. Мокрая известняковая сероочистка наиболее распространена за рубежом и экологически безопасна.

Нужно отметить, что когда применяется аммиачно-сульфатная технология, как на Дорогобужской ТЭЦ, в качестве побочного продукта сероочистки образуется товарный сульфат аммония, который является ценным удобрением.

В части золоулавливания, его наибольшей эффективности можно добиться с помощью многопольных горизонтальных электрофильтров. При этом фильтры со стандартным режимом электропитания лучше подходят для улавливания золы канско-ачинских и донецких углей, а с прерывистым и импульсным питанием – золы экибастузских углей. Электрофильтры реконструируются так, чтобы их можно было разместить на имеющихся фундаментах. Применение микросекундного питания при улавливании золы кузнецких углей позволяет разместить аппараты в один ярус.

На сегодняшний день, утилизация золошлаковых материалов – одна из основных экологических проблем угольных ТЭС. Золоотвалы занимают большие площадки – более 22 тыс. гектаров, и ежегодные расходы только по хранению золошлаковых материалов в целом по РАО "ЕЭС России" составляют более 14 млрд рублей. В то же время уровень их утилизации в России по сравнению с другими странами невысок и колеблется от 5 до 13% годового выхода.

Чтобы решить проблему использования золошлаковых материалов ТЭС, прежде всего, должна быть создана законодательная и нормативно-правовая база, разработано оборудование и технологии, которые применяются для сбора, транспорта, отпуска и складирования золошлаков на ТЭС и их последующей переработки.

Еще один экологический аспект работы тепловых станций – это использование их водных ресурсов. В настоящее время по каждой группе сточных вод разработаны мероприятия, направленные на достижение предельно допустимой концентрации основных загрязнителей.

В рамках реализации экологической политики РАО "ЕЭС России" Всероссийский теплотехнический институт также ведет работы по совершенствованию экологической законодательной базы. В ближайшее время должны быть выполнены четыре пилотных проекта:

"Разработка технических нормативов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу",
"Обоснование изменения ПДК по оксидам азота и коэффициента комбинированного действия, загрязняющих веществ",
"Разработка методических указаний по расчету предельно допустимых сбросов систем водопользования"
"Разработка методов оценки класса опасности золошлаковых ТЭС".
Разработка этих документов и согласование их с Федеральными органами позволят ввести обоснованные нормативы и существенно снизить платы за выбросы на предприятиях электроэнергетики.

Анатолий Тумановский,
заместитель исполнительного директора ОАО "Всероссийский теплотехнический институт"

Газета "Энергия России", Спецвыпуск "Экология" № 13-14 (224), июнь 2006