О компании
Оборудование
Информация
Статьи
Контакты



А.В.Трещалин (канд. техн. наук, ООО «Клуб литейщиков», Москва)

Экологическая ситуация в России и эффективные системы пылеулавливания

Полный текст новости

Охрана окружающей среды — важнейшая проблема на современном этапе развития человечества. Реальность глобальных, экологических катастроф заставляет принимать все более жесткие меры для снижения негативного воздействия жизнедеяте­льности человека на природу. Особенно актуально это для России, одной из экологически неблагополучных стран, где в неблагоприятной природной среде проживают 40 млн чел., из них 1 млн — в условиях с опасным уровнем загрязнения. Дальнейшее ухудшение экологической обстановки приведет к тому, что через 10...30 лет значительная часть территории России будет не приспособлена для жизни.

В государственном докладе "О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2006 г." приводится официальная статистическая информация об объемах выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. В табл. 1 показаны основные показатели выбросов вредных веществ, тыс. т, по федеральным округам (ФО) Российской Федерации.

Наибольшие валовые выбросы загрязняющих веществ в воздушный бассейн от стационарных источников в 2006 г. отмечены в Уральском и Сибирском ФО, на долю которых приходится 58% общего объема выбросов по России (рис. 1).

Рис. 1. Распределение по ФО объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников

Общий объем выбросов в атмосферу составил 20580,1 тыс. т. Наибольшими объемами выбросов характеризуются следующие отрасли экономики:

  • обрабатывающие производства (7167,9 тыс. т или ~35%), в первую очередь:
    • металлургическое и литейное производство (4756,3 тыс. т),
    • производство нефтепродуктов (727,5 тыс. т);
  • добыча полезных ископаемых (6027,1 тыс. т или ~29%), в первую очередь:
    • сырой нефти и природного газа; предоставление услуг в этих областях (4585,9 тыс. т),
    • каменного угля (877,0 тыс. т),
    • металлических руд (433,6 тыс. т).

Кроме того, крупными источниками загрязнения атмосферы являются предприятия:

  • осуществляющие производство, передачу и распределение электроэнергии (3155,2 тыс. т или -15%),
  • транспортирующие по трубопроводам газ и продукты его переработки (1741,4 тыс. т или -8,5%).

Таблица 1

Показатель

РФ

В том числе ФО

Цент-
ральный

Северо-
Западный

Южный

При-
волжский

Уральский

Сибирский

Дальне-
восточный

Выброшено вредных веществ от
стационарных источников, всего

20580,1

1570,3

2301,9

886,7

3067,1

6320,9

5582,8

850,4

в том числе:

 

 

 

 

 

 

 

 

   твердых веществ

2842,8

232,7

290,4

90,4

229,5

878,5

811,7

309,8

   жидких и газообразных веществ:

17737,3

1337,6

2011,5

796,3

2837,7

5442,4

4771,2

540,6

      диоксид серы

4767,7

214,5

590,2

140,8

508,4

579,3

2536,3

195,3

      оксид углерода

6338,3

583,0

685,0

265,5

885,3

2653,9

1051,4

214,2

      оксиды азота

1703,1

267,9

170,5

122,1

289,2

413,8

339,8

99,8

      углеводороды (без ЛОС)*

2826,6

125,6

409,3

173,2

589,4

868,7

651,4

9,0

      ЛОС

1863,1

108,9

134,4

81,9

518,5

873,6

134,2

11,7

Уловлено и обезврежено, %

74,8

76,4

72,9

74,1

65,0

70,9

79,6

83,7

*ЛОС — летучие органические соединения.

Таблица 2

Показатель

I

II

III

IV

V

VI

VII

Выброшено вредных веществ, всего

84,2

161,4

764,4

368,9

497,6

4756,3

102,6

В том числе:

 

 

 

 

 

 

 

   твердых веществ

17,0

46,5

15,7

40,4

215,8

363,0

22,8

   жидких и газообразных веществ:

67,2

114,8

748,7

328,5

281,8

4393,3

79,8

      диоксид серы

3,9

47,0

117,6

44,1

20,3

2639,6

10,5

      оксид углерода

54,1

39,1

135,8

124,7

144,6

1570,8

41,6

      оксиды азота

5,4

22,8

30,7

40,5

82,2

130,7

14,8

      углеводороды (без ЛОС)

0,1

0,3

65,4

16,0

1,4

2,4

0,6

      ЛОС

3,1

4,2

328,4

76,7

8,7

10,6

9,9

Уловлено и обезврежено, %

86,3

81,5

43,4

91,6

94,2

79,2

44,2

Примечание. I — обработка древесины и производство изделий из дерева, II — производство целлюлозы, древесной массы, бумаги, картона и изделий из них, III — производство кокса и нефтепродуктов, IV — химическое производство, V — производство прочих неметаллических минеральных продуктов, VI — металлургическое производство, VII — производство машин и оборудования.

В табл. 2 приведены показатели, тыс. т, характеризующие воздействие на окружающую среду отдельных видов обрабатывающих производств в 2006 г. Видно, что на металлургию приходится 2/3 всех выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (4,8 млн т).

Для снижения негативного воздействия экономической деятельности на окружающую среду и развития экологически "чистых" производств в правительстве разрабатывается ряд законопроектов, призванных экономически стимулировать предприятия, применяющие энергосберегающие и экологически чистые технологии. С одной стороны, предполагается введение налоговых льгот, в том числе на создание и покупку нового ресурсосберегающего оборудования или ускоренную амортизацию основных фондов природоохранного назначения. С другой стороны, предполагается увеличение штрафных санкций, причем, в разы. Однако применять эти меры будут спустя 5...7 лет, чтобы предприятия успели подготовиться и модернизировать производство. Не дожидаясь вступления в силу нового законодательства, многиепредприятия металлургии разработали и осуществляют инвестиционные программы технического перевооружения производства, направленные на снижение негативного воздействия на окружающую среду. Среди лидеров — Новолипецкий металлургический комбинат, Магнитогорский металлургический комбинат, ОАО "Северсталь", ОАО "Объединенные машиностроительные заводы" и др.

Увеличение инвестиций в природоохранные мероприятия стало одной из причин стабилизации уровня загрязнения атмосферного воздуха при общем росте экономической активности (рис. 2).

Рис. 2. Изменение объемов производства, природоохранных инвестиций и выбросов в атмосферу в РФ, %: 1 — инвестиции, 2 — индекс производства, 3 — выбросы

Литейное производство характеризуется большим количеством техпроцессов, сопровождаемых выбросами газа и пыли. Пыль в больших количествах выделяется при приготовлении формовочных и стержневых смесей, изготовлении литейных форм истержней, плавке металла, во время заливки форм, при выбивке форм и стержней и т.д. Известно, что при производстве 1 т отливок из стали и чугуна выделяется ~50 кг пыли, 250 кг оксида углерода, 1,5...2 кг оксида серы и 1 кг углеводородов. При годовом выпуске в 7,68 млн т годной продукции объем выбросов в атмосферу весьма значительный, и вопрос охраны окружающей среды стоит остро. Образующуюся пыль необходимо эффективно улавливать и утилизировать.

Для этого применяют различное пылеочистное оборудование, использующее, как правило, сухой метод пылеочистки. Метод заключается в улавливании частиц пыли фильтрующей тканью при прохождении загрязненного воздуха через фильтр. В зависимости от типа пыли и технических условий применяют различные виды фильтрующего материала. Долгое время на большинстве предприятий применяли фильтры рукавного типа, однако в последнее время появились более совершенные разработки пылеочистного оборудования. Один из мировых лидеров в этой области — немецкая компания Dantherm Filtration. Компания разработала технологию очистки воздуха с использованием кассетных фильтров типа FS и FD (рис. 3).

Рис. 3. Кассетный фильтр типа FS

Принцип работы фильтра. Фильтр представляет собой жесткую металлическую конструкцию, внутри которой установлены по горизонтали и вертикали фильтрующие кассеты. Кассета имеет в основе металлический каркас, на который натянут фильтровальный карман. Загрязненный воздух попадает в фильтр через камеру неочищенного воздуха, устанавливаемую сверху. Движение воздуха в фильтре — сверху вниз (по принципу падения). При последовательном прохождении через фильтровальные карманы пыль оседает на них, образуя важный для эффективной фильтрации элемент, так называемый дополнительный фильтрующий слой. Очищенный воздух поступает в камеру чистого воздуха и выводится наружу. Через фиксированные интервалы времени происходит запрограммированный процесс очистки фильтров, пыль отделяется от карманов фильтра, попадает в пылесборник и удаляется механизмами выгрузки. Установка работает автономно, не требуя присутствия оператора. Техническое обслуживание кассетного фильтра заключается в замене износившегося кармана фильтра. Так как максимальная длина кассеты 2,2 м, а ширина 0,35 м, то его замену может производить один оператор за короткое время.

Техническая характеристика фильтра:

  • объем воздуха на один модуль установки 10000... 250000 нм3/ч;
  • фильтрующая поверхность на один модуль установки 100...2300 м2;
  • щадящая очистка карманов фильтра производится воздухом малого давления;
  • низкое энергопотребление;
  • малое остаточное содержание пыли;
  • полностью сварной герметичный корпус, модульная конструкция.

В табл.3 приведено сравнение ряда технических параметров традиционных рукавных и кассетных фильтров.

Таблица 3

 

Традиционный рукавный фильтр

Фильтр типа FS

Конструкция фильтра

Рукава фильтра расположены вертикально и имеют цилиндрическую форму. В связи с этим конструкция достаточно громоздкая и тяжелая, что увеличивает затраты на фундаменты и занимаемую оборудованием площадь

Кассеты фильтра расположены горизонтально и имеют плоскую форму, что позволяет устанавливать большую фильтрующую поверхность в имеющемся объеме. Конструкция компактная и легкая, что снижает затраты на фундаменты и уменьшает занимаемую площадь

Износ
фильтрующих элементов

При длине рукава 3...10 м имеют место неравномерные нагрузки на рукав, так как его верхняя часть несет на себе весь вес рукава, включая осевшую пыль. Большие длины не позволяют произвести полную и эффективную очистку всего рукава, что может привести к преждевременному и неравномерному износу материала

Кассеты расположены горизонтально и закреплены с двух сторон. Максимальная длина рукава 2,2 м позволяет производить его очистку по всей длине равномерно и эффективно, препятствуя преждевременному и неравномерному износу

Замена
фильтрующих
элементов

Ввиду вертикального расположения рукавов их замену производят в вертикальном направлении и это требует свободного пространства над фильтром, а также специального крана. Процесс замены рукавов — достаточно трудоемкий и продолжительный

Кассеты устанавливают горизонтально, что позволяет производить их замену сбоку. Таким образом, отсутствует необходимость наличия свободного пространства над фильтром, и он может быть установлен даже в низких помещениях. Замена одного рукава в сборе занимает 2 мин, при замене фильтровального мешка требуется 5 мин (max)

Монтаж фильтра

При работе с большими объемами очищаемого газа рукава фильтра имеют большую длину и в связи с этим фильтр поставляется на площадку монтажа в разобранном виде, что приводит к увеличению периода монтажа и, соответственно, затрат на монтажные работы. Первоначальное тестирование оборудования также осуществляется непосредственно на месте, что связано с риском

Перед отправкой Заказчику фильтры полностью проходят предварительную сборку и тестирование на производственных площадках. Краном монтируются три основных компонента: пылесборник с опорной конструкцией, фильтр и камера входящего воздуха. Затем осуществляется монтаж меньшего вспомогательного оборудования. Все это позволяет максимально сократить период монтажа и, соответственно, затраты на монтажные работы

Материал
фильтрующих
элементов

Использование сжатого воздуха с давлением ~6 атм влечет необходимость использования более плотного и, соответственно, более дорогостоящего фильтровального материала, увеличивающего эксплуатационные затраты

Использование воздуха малого давления ~0,045 ат дает возможность использования более легкого и, соответственно, более дешевого фильтровального материала, снижающего эксплуатационные затраты

Энергозатраты при очистке фильтров

При использовании для очистки рукавов фильтра сжатого воздуха с увеличением площади фильтрующей поверхности значительно возрастают энергозатраты

При использовании для очистки рукавов фильтра воздуха малого давления с увеличением площади фильтрующей поверхности роста затрат практически нет

Ряд предприятий России и Беларуси уже эксплуатируют пылеочистное оборудование компании Dantherm Filtration, среди них ОАО:

  • "Апнас" (г. Альметьевск). Система пылеочистки от смесеприготовительного отделения линии "Disamatic". Работает с 2001 г.;
  • "УАЗ" (г. Ульяновск). Система пылеочистки плавильного отделения (две индукционные печи по 8,4 т). Работает с 2003 г.;
  • "Металлист" (г. Качканар). Система пылеочистки плавильного отделения (две индукционные печи 8,4 и 3,0 т). Работает с 2003 г.;
  • "Мценский литейный завод". Система пылеочистки смесеприготовительного отделения линии "Disamatic". Работает с 2004 г.;
  • "ОМЗ — Литейное производство" (г. Колпино). Система пылеочистки плавильного отделения (две 12-т дуговые печи и одна 25-т) и участка выбивки и регенерации смеси по ХТС-процессу. Запуск намечен на осень этого года;
  • а также БСЗ ЗАО "Атлант" (г. Барановичи). Система пылеочистки плавильного отделения (две индукционные печи по 3 т). Работает с 2004 г. Системы пылеочистки смесеприготовительного отделения линии "Disamatic" и установки модифицирования магнием. Работают с 2005 г. Имеющийся опыт работы как с российскими Заказчиками, так и с Заказчиками всего мира (>35 тыс. успешно работающих по всему миру систем пыле- и газоочистки) позволяет компании Dantherm Filtration предлагать технические решения для очистки промышленных газов, удовлетворяющие самым строгим ограничениям по вопросам загрязняющих веществ.

За дополнительной информацией обращайтесь:
Тел.: (495) 937-16-94
факс: (926) 529-12-36, (903) 111-37-41
E-mail: mail@foundryclub.ru

Политика конфиденциальности