WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Всего за изучаемый период было отобрано 93 проб угля, из них: Интинского месторождения – 82 пробы. А также 20 проб золы и 6 проб шлака. Все пробы были исследованы на определение гамма-излучающих радионуклидов: 40К, 226Ra, 232Th в лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН. Методика определения активности гамма-излучающих радионуклидов в счетных образцах основана на регистрации спектров гамма излучения, испускаемого веществом счетного образца, с последующей обработкой на ПЭВМ. Программа обработки спектрограмм базируется на методиках измерений, разработанных и утвержденных в ЦМИИ ГМЦ «ВНИИФТРИ» Госстандарта РФ (Антропов и др., 1996).

Альфа-спектрометрическим методом с радиохимическим выделением в нескольких репрезентативно выбранных пробах угля были выполнены определения объемной и удельной активности изотопов урана 234 и 238. Методики определения разработаны Всероссийским научно-исследовательским институтом минерального сырья им. Н.М. Федоровского, лабораторией изотопных методов анализа и утверждены научным советом по аналитическим методам (НСАМ). Измеренный альфа-спектр обрабатывался в автоматическом режиме с помощью стандартного программного обеспечения спектрометра «Прогресс-альфа».

Результаты измерений показали:

1. За изучаемый период концентрация радионуклидов в угле, поступающем для работы ТЭЦ с четырех месторождений, не превышала их среднемировых значений (рис. 2).

Рис. 2. Средние значения содержания радионуклидов 40К, 226Ra, 232Th

в углях различных месторождений

2. На исследуемой ТЭЦ от всего объема поступающего топлива 92% составляет уголь Интинского месторождения. В изучаемый период доля угля этого месторождения в общем объеме составила 87%. Поэтому, с высокой долей вероятности, отобранные для исследования пробы золы и шлака являются продуктами сжигания именно Интинского угля. Таким образом, можно сделать вывод, что при пылевидном сжигании угля происходит обогащение радионуклидами продуктов сжигания топлива: золы и шлака. Коэффициенты обогащения для золы составили: 40К – 2,8; 226Ra – 2,6; 232Th – 2,1; для шлака соответственно 2,6; 2,9; 2,6 (рис. 3).

Рис. 3. Средние значения концентраций 40К, 226Rа, 232Th

в угле Интинского месторождения и продуктах его сжигания

3. За изучаемый период для угля Интинского месторождения активность альфа-активных изотопов составила: для 238U – 0,4089 Бк, для 235U – 0,0191 Бк, для 234U – 0,4745 Бк; масса 238U составила 0,66 г/т (диапазон: 0,38 – 0,89 г/т), данная концентрация не превышает средне-кларковых значений этого элемента (1 – 2 гр/т) для углей, не относящихся к группе ураноносных.

В четвертой главе определены пути поступления и разработаны основные положения количественной оценки радионуклидов, поступающих в окружающую среду при работе угольных ТЭЦ. Согласно разработанным положениям произведена оценка количества радионуклидов, поступающих в окружающую среду при работе ТЭЦ-1 г. Северодвинска.

Для проведения количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду при сжигании угля на ТЭЦ необходимо:

1. Определить технические характеристики станции (масса топлива, потребляемого в 1с, т; высота дымовой трубы, м, диаметр устья, м; скорость выхода газовоздушной смеси, м/с; объем выбрасываемых газов, м3/с; температура отходящих газов, 0С; годовой выход золы и шлака, т/год).

2. Дать метеорологическую характеристику района расположения ТЭЦ.

3. Определить удельные активности радионуклидов: 40K; 226Ra; 232Th и других, для угля, золы-основания, шлака. При длительном использовании угля одного месторождения с приблизительно равной зольностью, пробы не отбирать, а определять удельную активность золы-основания и шлака по формулам:

(1)

где и – коэффициенты обогащения радионуклида r, для золы-основания и шлака; – удельная активность радионуклида r в угле, Бк/кг.

4. Определить удельную эффективную активность золы-основания, шлака, или золошлаковых отходов по формуле:

(2)

Сделать вывод о возможностях использования продуктов сжигания угля, согласно СН. 2.6.1. 758-99 и ГОСТу 30108-94 Межгосударственные стандарты. Материалы и изделия строительные (табл. 1).

Таблица 1

Возможности использования продуктов сжигания угля,

согласно СН. 2.6.1. 758-99

Удельная эффективная активность, Бк/кг

Возможность использования

до 370

Все виды строительства

370 - 740

Дорожное строительство в пределах населенных пунктов и зон перспективной застройки, строительство производственных сооружений

740 - 1350

Дорожное строительство вне населенных пунктов

выше 1350

Вопрос об использовании решается по согласованию с Санэпидемнадзором

более 7000

Считать радиоактивными отходами и направлять на захоронение

5. Произвести, согласно ОНД - 86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий», расчет приземных концентраций радионуклидов за счет выбросов золы-уноса исследуемой ТЭЦ:

(3)

Для этого рассчитать массу радионуклида r, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени - Мr (г/с), по формуле:

(4)

где k – концентрация элемента в топливе, г/т; В – масса топлива, сжигаемого в единицу времени, т/с; – выход радионуклида r в газовую фазу:

6. Согласно ОНД - 86: определить расстояние Хм (м) от исследуемой угольной ТЭЦ, на котором приземная концентрация радионуклидов при неблагоприятных метеорологических условиях достигнет максимального значения См,; рассчитать значение опасной скорости ветра – им (м/с), при которой достигаются наибольшие значения приземных концентраций радионуклидов – См, на расстоянии Хм (м) от исследуемой ТЭЦ; определить максимальное значение приземной концентрации радионуклидов Сми (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра и (м/с), отличающейся от опасной скорости ветра иМ (м/с); рассчитать расстояние от источника выброса Хми (м), на котором при разных скоростях ветра приземная концентрация радионуклидов будет максимальной Сми (мг/м3).

7. Согласно ДВ-98 (Руководство по установлению допустимых выбросов радиоактивных веществ в атмосферу. Том 1, ДВ – 98 Госкомэкология России. Минатом России – М., 1999) рассчитать годовые выпадения радионуклида r на поверхность земли на расстоянии X м от источника выброса в направлении n-го румба СS,r,n (x), Бк/ м2 год, по формуле:

(5)

8. Оценить количество радионуклида r, попадающего в окружающую среду с углеуносом, Бк/год:

(6)

9. Рассчитать количество радионуклида r, поступающего на золоотвал с золой и шлаком в течение года, Бк/год:

(7)

Расчет многих предложенных величин может быть реализован с помощью программы расчета загрязнения атмосферного воздуха на ПЭВМ, которая позволяет в полном объеме просчитать неблагоприятные метеорологические состояния атмосферы, ухудшающие условия рассеивания.

Используя разработанные положения, была проведена количественная оценка поступления радионуклидов в окружающую среду от ТЭЦ-1 г.Северодвинска, работающей на угле Интинского месторождения Печорского угольного бассейна (табл. 2).

В ходе исследований было определено, что для изучаемого района расположения ТЭЦ-1 северо-восточное и юго-восточное направления ветра будут являться наиболее опасными. Так как именно при этих направлениях ветра факел выбросов будет направлен в сторону жилого сектора, что обеспечит максимальные концентрации радионуклидов в приземном слое воздуха на территории жилого комплекса города и создаст дополнительную радиационную нагрузку в зоне дыхания людей.

ТЭЦ-1 г. Северодвинска работает на угле Интинского месторождения более 60 лет. Проведенные исследования образцов почв районов непосредственного воздействия ТЭЦ-1 не выявили в них превышение фоновых концентраций радионуклидов. Которые обязательно должны были бы существовать за счет накопления радионуклидов в верхнем слое почв при длительном периоде работы станции, если бы выбросы радионуклидов с дымовыми газами были больше рассчитанных величин.

Таблица 2

Количественная оценка поступления радионуклидов

в окружающую среду при работе угольной ТЭЦ-1 г. Северодвинска

Расчетные параметры для ТЭЦ-1

40К

226Rа

232Th

Количество радионуклида, поступающее в среду с углеуносом, Бк/год

12,18105

1,19105

1,41105

Количество радионуклида, поступающее на золоотвал, Бк/год

24,641010

2,481010

2,511010

Удельная эффективная активность золошлакоотходов, Бк/кг

259,64

Годовой выброс радионуклида с дымовыми газами, Бк/год

31,45103

3,45103

4,28103

Максимальные приземные концентрации радионуклидов в приземном слое воздуха, образующиеся за счет дымовых газов ТЭЦ-1, при среднегодовой скорости ветра – 4,6 м/с, которые могут быть обнаружены на расстоянии 5401 м от станции, Бк /м 3

1,5010-7

0,0210-8

2,0410-8

Годовые выпадения на поверхность земли радионуклида, при средней скорости ветра, на расстоянии 5401 м от ТЭЦ-1, Бк/ м2 год

при северо-восточном ветре

0,5410-5

0,0610-5

0,0710-5

при юго-восточном ветре

0,4110-5

0,0410-5

0,0610-5

Полученные данные подтверждают состоятельность расчетных величин выбросов в окружающую среду радионуклидов 40K, 226Ra, 232Th с дымовыми газами ТЭЦ-1. Что позволяет сделать вывод о достоверности предлагаемой количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду при работе ТЭЦ-1 на угле Интинского месторождения и возможности ее использования для количественной оценки радиационного воздействия на среду любых других угольных теплоэлектростанций.

Балансовое уравнение распределения радионуклида r в продуктах сжигания угля будет иметь вид:

(8)

где: Qr угля – удельная активность радионуклида r в угле, Бк/кг; Qr шлака – удельная активность радионуклида r в шлаке, образующегося при сжигании этого угля, Бк/кг; Qr золы – удельная активность радионуклида r в золе, образующейся при сжигании этого угля, Бк/кг; Ad – зольность используемого угля (в долях единиц); h – коэффициент шлакообразования (в долях единиц).

Заключение. В течение 7 месяцев, по мере поступления топлива на ТЭЦ-1 города Северодвинска, были отобраны и проанализированы пробы угля Печорского угольного бассейна Интинского месторождения, а также продукты его сжигания: зола и шлак. Результаты исследований показали:

Средние концентрации радионуклидов в исследуемом угле Интинского месторождения не превышают их среднемировых значений и составляют, Бк/кг: для 40К – 151,73 ± 33,9; для 226Ra – 14,93 ± 3,18; для 232Th – 17,53 ± 3,60.

Анализ геологии и полученные диапазоны изменения концентраций данных радионуклидов в угле позволяют охарактеризовать пласты и состав угля Интинского месторождения выдержанными в пространстве, что может определять их устойчивую радиоактивность в процессе добычи.

Концентрация урана в исследуемом угле составила 0,5 – 0,7 г/т, что не превышает его кларкового содержания, и данный уголь не относится к группе ураноносных углей.

При сжигании угля на ТЭЦ-1 коэффициенты обогащения для золы составили: 40К – 2,8; 226Ra – 2,6; 232Th – 2,1; для шлака соответственно: 2,6; 2,9; 2,6.

Согласно разработанным положениям количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду от угольной ТЭЦ, для ТЭЦ-1 г. Северодвинска, работающей на угле Интинского месторождения Печорского угольного бассейна, было определено:

1. За счет золы-уноса, образующейся при пылевидном сжигании угля Интинского месторождения, в приземном слое воздуха максимальные концентрации радионуклидов составят (мг/м3): 40К – 6,45 10-10; 226Ra – 0,0510-16; 232Th – 55,3210-10.

2. При неблагоприятных метеорологических условиях и среднегодовой скорости ветра, максимальные концентрации радионуклидов в приземном слое воздуха могут быть обнаружены на расстоянии 4 – 5 км от исследуемой ТЭЦ. Годовые выпадения на поверхность земли для данной территории в черте города составят: при северо-восточном ветре, Бк/ м2 год: 40K - 0,5410-5; 226Ra - 0,0610-5; 232Th - 0,0710-5; при юго-восточном ветре, Бк/ м2 год: 40K - 0,4110-5; 226Ra - 0,0410-5; 232Th - 0,0610-5. Исследование образцов почв района расположения и непосредственного воздействия ТЭЦ-1 не выявили в них превышение фоновых концентраций данных радионуклидов, что подтверждает состоятельность полученных низких значений расчетных величин возможных годовых выпадений.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»