Комплексный анализ вредных выбросов при угледобыче

Abstract

Выполнен анализ всех источников загрязняющих веществ и низкопотенциального теплового загрязнения, возникающих при угледобыче. Анализ процессов образования вредных выбросов проводился для условий шахт им. А. Ф. Засядько (г. Донецк). Количество потребляемого кислорода и вредных загрязняющих веществ, образующихся при выработке электроэнергии (углекислого газа, водяных паров, золы) определялось по известным методикам расчета продуктов сгорания при выработке электроэнергии на ТЭС при сжигании антрацита с низшей теплотой сгорания – 22 МДж/кг. Количество вредных выбросов (метана, угольной пыли, низкопотенциальной теплоты шахтных вод и отработанного рудничного воздуха), образующихся при угледобыче, определялось на основании упрощенных расчетных зависимостей для типовых параметров силового и энергетического оборудования, а также с учетом известных характеристик процессов образования загрязняющих веществ при подземной добыче угля с глубиной разработки более 800 м. Установлено, что на шахте на тонну добытого угля образовывается углекислого газа (с учетом выбросов метана, приведенных к выбросам углекислого газа), 59,63 м3/т водяных паров, 9,14 кг/т золы, 90 кг/т выбросов угольной пыли. Низкопотенциальное тепловое загрязнение составляет 1437,7 МДж/т. Значительная часть этих выбросов образовывается на ТЭС при выработке электроэнергии, необходимой для обеспечения угледобычи. Обосновано, что часть вредных выбросов, образующихся на шахте в процессе угледобычи, представляет собой возобновляемые источники энергии (низкопотенциальная теплота шахтных вод, низкопотенциальная теплота отработанного рудничного воздуха). Эти энергетические потоки могут быть трансформированы непосредственно на шахте и возвращены в хозяйственный оборот предприятия в виде электроэнергии. Утилизация и трансформация в электроэнергию вторичных энергоресурсов и возобновляемых источников энергии приведет к значительному суммарному сокращению вредных выбросов не только на шахте, но и на ТЭС. Экспериментально проанализирована техногенная составляющая низкопотенциального тепловыделения в виде теплопотерь электрических машин. Установлены эмпирические характеристики, описывающие зависимость теплопотерь типовых электрических машин нового поколения от нагрузки.