Моделирование распространения газообразных выбросов тепловых электрических станций в атмосфере

• Автор: Шарифуллин, Аяз Шамилевич
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. распространение в атмосфере газообразных выбросов тепловых электрических станций

1.1. Загрязнение атмосферы выбросами тепловых электрических станций.

1.2. Экологическое состояние воздушного бассейна на территории республики Татарстан.

1.3. Дымовые трубы ТЭС.

1.4.Диффузия загрязняющих выбросов в атмосфере.

1.5. Основные типы математических моделей распространения загрязнений в атмосфере

ГЛАВА 2. Моделирование профиля скорости ветра и вертикального распределения коэффициента турбулентной диффузии.
2.1. Аппроксимация профиля скорости ветра при решении задач распространении выбросов.
2.2. Моделирование вертикального распределения коэффициента турбулентной диффузии при решении задач распространения выбросов
ГЛАВА 3. Моделирование начального подъема выбросов тепловых электрических станций
3.1. Расчет траектории струи нагретого газа при истечении в движущийся газовый поток
3.2. Расчет динамического подъема выбросов в пограничном слое атмосферы
3.3. Расчет теплового подъема выбросов в пограничном слое атмосферы
3.4. Совместный расчет динамического и теплового подъема.
ГЛАВА 4. Расчет пространственного распределения концентрации выбросов тепловых электрических станций в атмосферу
4.1. Математическая модель для расчета поля концентрации выбросов тепловых электрических станций в атмосферу.
4.2. Разностные схемы для решения уравнения диффузии.
4.3. Аналитические выражения для приземной концентрации выбросов
4.4. Построение гауссовой аппроксимации для пространственного распределения концентрации выбросов.
4.5. Сравнение результатов расчета приземной концентрации с экспериментальными данными
4.6. Зависимость приземной концентрации от расстояния и скорости ветра.
4.7. Зависимость приземной концентрации выбросов из труб Казанских ТЭЦ1, ТЭЦ2, ТЭЦ3 от расстояния и скорости ветра
4.7.1. Распространение выбросов от Казанской ТЭЦ1
4.7.2. Распространение выбросов от Казанской ТЭЦ2
4.7.3. Распространение выбросов от Казанской ТЭЦ3
Литература


Они обусловлены, в первую очередь, деятельностью промышленных предприятий и несовершенством технологий очистки вредных веществ на очистных сооружениях, многие из которых морально и физически устарели. Значительно возросли объемы образования токсичных отходов. Таблица 1. Таблица 1. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу Количество загрязняющих веществ, отходящих от стационарных источников выделения, тыс. Выброшено в атмосферу, тыс. Госкомстатом России учитывается деятельность ,6 тыс предприятий страны, имеющих выбросы в атмосферу. Всего на этих предприятиях насчитывается более 5 тыс. В г. Подробные данные о составе и количестве выбросов вредных веществ в атмосферу от предприятий электроэнергетики за ряд лет содержит табл. На рис. Рис. Удельные показатели эмиссии 2 на ТЭС различных стран. Рис. Удельные показатели эмиссии Ы на ТЭС различных стран. Хороший показатель для России объясняется тем, что на ТЭС России сложилась благоприятная топливная структура (% органического топлива составляет природный газ), а также использованием технологии комбинированного производства электрической и тепловой энергии. Еще одной немаловажной причиной хороших экологических показателей являлся общий спад производства. Токсичные вещества, содержащиеся в дымовых газах, воздействуют на растения, животных и людей. В табл. Выбросы в атмосферу оксидов серы и азота приводят к образованию кислотных дождей. При этом особую опасность представляют стационарные источники загрязнения (ТЭС и др. Наиболее чувствительными к содержанию БОг являются растения. Изменения в лиственных деревьях начинают ощущаться при концентрации Б более 0,5 - 1 мг/м3. При содержании сернистого газа в воздухе от 0, до 0, мг/м3 происходит нарушение фотосинтеза. К сожалению, данных о влиянии 2 на человека очень мало, однако уже в малых концентрациях ( - мг/м3) появляется неприятный вкус во рту, происходит раздражение слизистой оболочки глаз и дыхательных путей. Экспериментальные данные свидетельствуют о высокой биологической активности оксидов азота [, , ]. В атмосферу выбрасывается в основном диоксид азота И - бесцветный, не имеющий запаха, ядовитый газ. Диоксид азота в концентрации 4-6 мг/м3 вызывает повреждение растений. Диоксид азота раздражающе • действует на органы дыхания, особенно опасны оксиды азота в городах, где они взаимодействуют с углеродами выхлопных газов, в результате чего образуется фотохимический туман - смог. При повышении концентрации ИОх возникает сильный кашель, рвота, иногда головная боль. При контакте с влажной поверхностью слизистой оболочки оксиды азота образуют кислоты НМОз и НЫ, которые приводят к отеку легких [1,2]. За последнее столетие наблюдается заметное возрастание содержания С в атмосфере от 0,9 до 0,2 %. Среди разнообразия химических веществ и физических факторов, поступающих в окружающую среду, наиболее опасными являются канцерогены - вещества, способные вызывать в живых организмах развитие злокачественных образований [1,2]. В связи с ухудшением экологической обстановки в мире во всех странах были введены стандарты качества воздуха, позволяющие направить усилия по оздоровлению атмосферного воздуха в тех местах, где концентрация вредных веществ превышает допустимые пределы. Предельно допустимые- выбросы вредных веществ (ПДВ) промышленными предприятиями в атмосферу регламентируются ГОСТ . ОНД - [1]. Указанные документы определяют ПДВ каждого конкретного предприятия из условия, чтобы сумма создаваемых всеми этими предприятиями приземных концентраций данного вещества или комбинаций не превышала предельно допустимых концентраций (ПДК). За стандарт качества воздуха в России приняты предельно допустимые концентрации для различных токсических веществ [5]. Таблица 1. Таблица 1. Пневмония . Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений устанавливаются в двух показателях: максимально-разовые (за минут осреднения) и среднесуточные (за часа). В табл. Таблица 1. В промышленно развитых странах наряду с нормированием приземных концентраций действуют правила, регламентирующие предельно разрешенные концентрации (ПРК) вредных веществ в отходящих газах энергетических и других предприятий.