автореферат диссертации по энергетике, 05.14.01, диссертация на тему:Технология пылеподавления на золоотвалах энергетических комплексов

На правах рукописи

Комонов Сергей Владимирович

ТЕХНОЛОГИЯ ПЫЛЕПОДАВЛБНИЯ НА ЗОЛООТВАЛАХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

Специальность 05.14.01 - Энергетические системы и комплексы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск 2006

Работа выполнена в Красноярском государственном техническом университете

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Кузнецов Георгий Иванович

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор, Черемисин Александр Алексеевич

доктор технических наук, профессор, Гончаров Юрий Михайлович.

Ведущая организация:

ЗАО «Центр экологических обоснований и мониторинга (МОНИТЭК)», г. Красноярск.

Защита состоится «27» апреля 2006 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.098.05 в Красноярском государственном техническом университете по адресу: 660074, Красноярск, ул. Киренского, 26, ауд. Г 224.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного технического университета

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 660074, г. Красноярск, ул. Киренского, 26, КГТУ, Ученому секретарю диссертационного совета Д 212.098.05; факс (3912) 497-076 (для кафедры ТЭС); е-таП:Ьо1кое@й vt.krasn.ru

Автореферат разослан «25» марта 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент Бойко Е.А.

2СОС N

7оз9

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы определяется необходимостью совершенствования энергетических систем и комплексов с целью повышения их надежности, безопасности, экономичности и снижения вредного воздействия на окружающую среду.

Складирование золопшаковых отходов тепловых электростанций преимущественно производится в гидрозолоотвалах. Эти объекты становятся причиной длительных экологических нарушений (геофильтрация промстоков, эрозия и обрушение откосов дамб, растекание гидросмеси при прорывах дамб и затопление прилегающей территории, пыление золошлаков и др.).

К настоящему времени недостаточно полно разработаны научные основы проектирования систем пылеподавления на золоотвалах в районах с продолжительными отрицательными температурами воздуха, где на процесс пылеобразования влияют такие специфические факторы, как сезонное промерзание-оттаивание массива складируемых золопшаковых отходов, сублимация и зимняя ветровая эрозия. На открытых поверхностях надводных пляжей, намытых из золопшаковых отходов, развивается активное пыление, сопровождающееся загрязнением атмосферы и поверхности почвы на прилегающей к золоотвалу территории, токсическим" воздействием на растительность и живые организмы.

В то же время опыт эксплуатации золоотвалов и других промышленных накопителей в суровых природных условиях Центральной Сибири показывает, что возможно эффективно использовать криогенные процессы для управления пылеобразованием.

Целью работы является исследование и разработка технологии пылеподавления на золоотвалах, основанной на использовании процесса сезонного промерзания-оттаивания надводных пляжей в сочетании с временным ледяным покрытием, замедляющим процесс оттаивания и усиливающим увлажнение пляжа.

Задачи исследования, поставленные и решённые для достижения указанной цели:

1. Анализ ранее выполненных экспериментальных исследований ветровой эрозии и существующих методов и способов пылеподавления.

2. Математическое моделирование процесса промерзания-оттаивания влажного золошлакового массива пляжа.

3. Обоснование необходимой толщины слоя ледяной теплоизоляции, обеспечивающей увлажнение пляжа в период наиболее интенсивного пыления.

4. Экспериментальное исследование процесса пыления поверхности пляжа и определение критической влажности золошлакового материала, при которой начинается или прекращается процесс пыления.

Методы исследований включают вычислительное моделирование процесса промерзания-оттаивания золошлакового массива на пляже золоотвала, сравнительный анализ результат |с расчетами по

С. Петербург *

08 т/Ья,

существующим методикам, экспериментальные исследования процесса пыления.

Научная новизна полученных результатов заключается в том, что впервые:

1. Разработана технология пылеподавления, основанная на использовании процесса сезонного промерзания-оттаивания, предотвращающая пыление поверхности массива пляжа в период интенсивного пыления (апрель -май),

2. На основе математического моделирования и численного эксперимента установлена зависимость процесса промерзания-оттаивания массива пляжа от влажности золотплакового материала и глубины положения депрессионной поверхности фильтрационного потока.

3. Установлена величина оптимальной толщины слоя льда, необходимого для увлажнения массива пляжа, в зависимости от климатических факторов.

4. Установлена зависимость параметров процесса пыления золошлакового материала (Назаровской ГРЭС) от его гранулометрического состава и влажности, а также от скорости ветровоздутного потока; определена критическая влажность золошлакового материала, при которой начинается и прекращается пыление.

Практическая значимость работы состоит в том, что

1. Разработана технология пылеподавления для золоотвалов тепловых электростанций в условиях Центральной Сибири, основанная на использовании процессов сезонного промерзания-оттаивания массива золопшаковых отложений.

2. Результаты математического моделирования использованы для обоснования предлагаемой технологии, в частности, для назначения необходимой толщины слоя ледяной теплоизоляции.

3. Предлагаемая технология пылеподавления может найти применение на объектах энергетических систем для снижения их вредного воздействия на окружающую среду.

Положения, выносимые на защиту:

1. Технология пылеподавления, обеспечивающая водонасыщение золошлакового массива пляжа в период наиболее интенсивного пыления (апрель - май).

2. Результаты математического моделирования процесса промерзания-оттаивания массива пляжа в зависимости от влажности золошлакового материала и глубины положения депрессионной поверхности фильтрационного потока.

3. Рекомендации по определению оптимальной толщины слоя ледяной теплоизоляции, обеспечивающей увлажнение поверхности пляжа.

4. Результаты экспериментальных исследований критической влажности золошлакового материала, определяющей беспылевой режим эксплуатации золоотвала.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием известных методов тепломассопереноса, а также сравнением полученных экспериментальных данных с результатами ранее выполненных исследований.

Результаты работы предложены для использования в энергосистемах Центральной Сибири, а также в учебном процессе в лекционном курсе и при проведении практических и лабораторных занятий по дисциплине «Ветровая эрозия и пылеподавление» на кафедре «Инженерная экология» КГТУ.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности», Пенза, 2002 г; VIT Международной научно-практической конференции «Биосфера и человек: проблемы взаимодействия», Пенза, 2003 г; VII Всероссийской научной конференции «Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф», Красноярск, 2003 г; 1П научно-практической конференции «Проблемы защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», Красноярск ИВМ СО РАН, 2003 г; XVII Всероссийском совещании по подземным водам Востока России, Иркутск - Красноярск, 2003 г; научно-практической конференции «Современные проблемы водохозяйственного и гидроэнергетического строительства», Новосибирск, 2003 г; Международной научно-практической конференции «Город: прошлое, настоящее, будущее Проблемы развития и управления», Иркутск, 2004 г; 40М Международном конгрессе по управлению отходами ВэйстТэк-2005, Москва, 2005 г; Научном конгрессе «Мониторинг окружающей среды, геоэкология, дистанционные методы зондирования земли», Новосибирск, 2005 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, содержит 118 стр. текста, включая 61 рисунков, 15 таблиц, список использованной литературы из 111 наименований и приложения на 5 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, определены ее научная новизна и практическая значимость.

В первой главе проведен анализ ранее выполненных экспериментальных исследований ветровой эрозии, разработок в области пылеподавления и поставлены задачи исследований.

Пыление на золоотвалах тепловых электростанций (ТЭС) происходит в результате несовершенства проектных решений, нарушения правил эксплуатации, несвоевременного принятия мер по рекультивации и является одним из основных факторов загрязнения окружающей среды на обширных территориях, прилегающих к золоотвалу.

Борьба с пылением требует применения как известных, так и новых методов и технологий. Существующие способы пылеподавления на золоотвалах ТЭС и аналогичных им хвосто- и шламохранилищах не позволяют полностью решить проблему пыления золошлаковых отходов.

Наиболее опасными в экологическом отношении являются придамбовые пляжи золоотвалов, где образуется слой сухих золошлаковых отложений, на поверхности которых пыление развивается даже при слабом ветровом потоке. Из золошлаков возводятся ограждающие дамбы, экраны и другие конструктивные элементы, которые также являются источниками пыления.

Выполненными ранее исследованиями выявлены закономерности процесса пыления, исследована структура пылевоздушного потока, рассмотрены способы нахождения предельной скорости ветра, при которой начинается пыление, установлены границы между стадиями скачкообразного движения частиц и их перемещением во взвешенном состоянии. Предлагаются различные пути решения рассматриваемой проблемы, в которых не всегда учитывается влияние такого важного фактора как влажность материала.

Из практики эксплуатации золоотвалов следует, что наиболее перспективными являются способы пылеподавления, основанные на регулировании влажности пылящего массива золошлаков. В условиях Центральной Сибири весьма распространенной технологией оперативного пылеподавления является кратковременный подъем уровня воды в пруде и затопление пылящих пляжей. Данный метод относительно эффективен, но его существенным недостатком является неизбежное возрастание фильтрационных нагрузок на ограждающую дамбу (подъем депрессионной поверхности, увеличение выходных градиентов на участке высачивания и соответствующее снижение фильтрационной прочности грунтов и устойчивости откоса).

Во второй главе приведено теплофизическое обоснование предлагаемой технологии пылеподавления, включающей следующие основные этапы (рисунок 1):

• намыв надводного пляжа шириной 25 - 50 м (с апреля по сентябрь);

• отсыпка временной отделительной дамбы вдоль уреза воды высотой до 1 м из золошлаков, отбираемых на других участках без нарушения нормальной эксплуатации золоотвала (сентябрь);

• отсыпка из золошлаков защитной призмы, исключающей прямой контакт с дамбой воды на затапливаемом пляже (сентябрь);

• установка насоса и дополнительного оборудования для перекачки воды из отстойного пруда на затапливаемый пляж (сентябрь);

• промораживание участка пляжа и последующее намораживание слоя льда (ноябрь - февраль);

• контролируемое оттаивание слоя льда и поверхностного мерзлого слоя золошлаков, сопровождающееся увлажнением пляжа.

Увлажненный поверхностный слой предохраняет пляж от пыления в период наиболее интенсивного развития этого процесса. При создании ледяной теплоизоляции на поверхности промороженного пляжа оттаивание двухслойного мерзлого массива замедляется и значительно увеличивается

продолжительность увлажнения пляжа (в условиях Центральной Сибири это апрель - май). При соблюдении основных этапов предлагаемой технологии становится возможным полное прекращение пыления надводных пляжей золоотвалов в период наиболее активного развития процессов ветровой эрозии. Данная технология позволяет снизить фильтрационные нагрузки на ограждающую дамбу и тем самым обеспечить устойчивость сооружения.

1 - пляж; 2 - отделительная дамба; 3 - дополнительная насыпная призма из золошлаков; предохраняющая ограждающую дамбу 4 от фильтрационных воздействий прк краткосрочном затоплении пляжа перед его промораживанием; 4 - ограждающая дамба, 5 -подошва промороженного слоя золошлаков; 6 - отстойный пруд, 7 - насос; 8 - слой намороженного льда; 9 - кривая депрессии; 10 - водоупор.

Рисунок 1 - Схема предлагаемой технологии пылеподавления

По окончании оттаивания после прекращения поверхностного увлажнения пляжа возможное дальнейшее пыление может быть предотвращено при использовании эффекта капиллярного поднятия влаги в порах золошлакового материала.

Для теплофизического обоснования предлагаемой технологии выполнены расчеты промерзания-оттаивания пляжа с образованием подвижной границы фронта фазовых переходов. Для расчетов использован численный метод конечных разностей на основе известной постановки задачи Стефана. В качестве расчетного фрагмента исследуемой области температурного поля рассмотрен участок пляжа (рисунок 2). При этом рассмотрены два варианта предлагаемой технологии. В первом варианте промерзание-оттаивание происходит без устройства слоя льда. Во втором варианте эффект ледяной теплоизоляции учитывается.

При математической постановке тепловой задачи рассматривалась влажная зернистая среда с фазовыми превращениями на подвижных границах талых и мерзлых зон.

Задача решается при следующих граничных условиях:

• Нижнее граничное условие (НГУ) определяется положением кривой депрессии, расположенной на глубине Н. Среднегодовая температура

фильтрационного потока на этой глубине, согласно результатам натурных наблюдений, принята равной 5 °С.

• Верхнее граничное условие (ВГУ) - температура поверхности tп пляжа (или поверхности слоя льда) - принимается равной температуре воздуха гв,°С.

• Температура фазовых переходов в зольном массиве принята равной минус 0,1 °С, его начальная температура 5 °С, продолжительность расчетного периода один год (с 1 сентября по 31 августа).

• Теплофизические характеристики намывного массива заданы по материалам изысканий и справочным данным.

Дамба Зона инфильтрации ВГУ Слой льда Отстойный пруд

Рисунок 2 - Схема к расчету промерзания-оттаивания пляжа с учетом эффекта ледяной теплоизоляции

В расчетах приняты следующие допущения:

• В расчетном фрагменте пляжа распространение тепла происходит в вертикальном направлении.

• Теплоперенос инфильтрационным и фильтрационным потоками выше кривой депрессии является незначительным и поэтому не учитывается.

• Граница фазовых переходов при наложении разностной сетки превращается в слой фазовых переходов.

• Замерзание-оттаивание влаги в массиве пляжа происходит при постоянной отрицательной температуре (минус 0,1 °С).

• В процессе оттаивания слоя льда часть воды испаряется, а часть стекает в отстойный пруд.

Для влажной зернистой среды одномерная нестационарная задача теплопроводности математически формулируется следующим образом.

Найти функцию температуры фс,г), непрерывную в расчетной области и удовлетворяющую в талой зоне уравнению:

И = (1)

дт ст дх2 '

в мерзлой зоне уравнению:

& Ли

На границе % раздела этих зон выполняется условие Стефана:

А

■м

ск ск дт.

Задача решается при следующих граничных условиях: на нижней границе задано условие теплоизоляции:

а

ск

= 0,

(4)

на контакте поверхности пляжа с воздухом выполняется граничное условие ПТ рода:

-Я^\х=хп0»=а-({л-{в)- (5)

Начальное условие задано в виде:

1(х,0)=у/(х), (6)

где: Яу-, Ям - коэффициент теплопроводности золошлаков в талом и мерзлом состоянии, ккал/м-ч-°С; ст, см - теплоемкость золошлаков в талом и мерзлом состоянии, ккал/м3-°С; рл - плотность золошлаков, кг/м3; ¡V - влажность золошлаков, доли единицы, () - скрытая теплота фазового перехода вода-лед, 80 ккал/кг; т - продолжительность рассматриваемого периода, ч, -температура фазовых превращений влаги в промерзающем (оттаивающем) слое льда и золошлаковом материале, (- 0,1 °С); хв - температура воздуха, °С; гп -температура поверхности грунта, °С; а - коэффициент конвективного теплообмена поверхности грунта с атмосферой, принятый равным 20

ккал/м2,ч-град; — - скорость перемещения границы раздела талой и мерзлой дт

зон £ в процессе промерзания (— > 0) и оттаивания (— < 0).

дт дт

Сформулированная краевая задача теплопроводности решается методом конечных разностей по явной схеме; дискретизация расчетной области осуществляется с помощью неравномерной сетки. Дифференциальные уравнения (1,2) аппроксимируются соответствующими конечно-разностными уравнениями.

В талой золе

?и=1 _ ^Ат

В мерзлой золе

г1

ЛмАТ

Ч 1 АЧ +Ч+1 Ах2

t "

Ах'

(7)

(8)

Решение этих конечно-разностных уравнений устойчиво при выполнении следующих условий:

1-^1>0, (9)

ст Ах

где: Дг - шаг по времени, минимальный из двух значений.

Сопоставительные расчеты сезонного промерзания-оттаивания выполнены по известным аналитическим зависимостям (СНиП 2.02.04-88).

Глубина промерзания пляжа рассчитывается по формулам:

1ЕШЕШ (10)

V 82

д2=т3-о,5-см-{('в-(и) (11)

(12)

где г'в - средняя по многолетним данным отрицательная температура воздуха за зимний период, °С; г - продолжительность рассматриваемого периода, ч; Т3 - теплота замерзания золы (ккал/м3); tн - температура начала замерзания грунта, °С.

Сезонное оттаивание пляжа также можно рассчитать по формулам:

^ШЕьИ (13)

V «I

8г=Т3 +

(и5-г + 0'ьУо,1

*г

(14)

^=1,4-/в+2,4 (15)

где - расчегаая температура поверхности грунта, °С; tl - время, соответствующее зимнему периоду года, принимаемое равным 3600 ч; Г2 -время соответствующее летнему периоду года, принимаемое равным 7500 ч; ¡в - средняя по многолетним данным положительная температура воздуха за летний период, °С.

В конце периода зимнего промораживания пляжа для замедления процесса последующего сезонного оттаивания производится намораживание льда. Скорость образования льда на поверхности мерзлого пляжа можно рассчитать по формуле:

790 -А

т = (16) 1в

где г - продолжительность, мин; /г - толщина промораживаемого слоя воды, см.

Данная зависимость справедлива для определения интенсивности процесса намораживания льда при отсутствии ветра. С учетом охлаждающего действия воздушного потока динамику образования слоя льда можно определить по таблице 1.

Таблица 1 - Высота ледяного слоя (см), образующегося при намораживании воды в течение 1 часа при различной скорости ветра

Скорость движения воздуха, м/сек Температура воздуха, tв,0C

-4 -5 -10 -15 -20 -25 -30

1 - - 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0

3 - - 1,0 1,5 2,5 3,5 4,5

5 - 0,3 1,0 2,0 3,0 4,0 5,5

7 0,3 0,5 1,5 2,5 3,5 5,0 6,5

10 0,5 1,0 1,5 3,0 4,5 6,0 8,0

При вычислительном моделировании рассмотрены три варианта промерзания пляжа, когда поверхность фильтрационного потока находится на различной глубине (2, 4, 8 м).

Расчеты промерзания-оттаивания для 4-х летнего периода эксплуатации показали, что выявленная в годовом цикле закономерность изменения температуры практически не изменяется. Результаты расчетов приведены на геотермограммах (рисунки 3-11), характеризующих изменение температуры золошлакового массива по глубине в течение расчетного периода.

При расположении кривой депрессии на глубине 8 м от поверхности пляжа фронт промерзания опускается до глубины 1,7 м. Для варианта, когда кривая депрессии располагается близко к поверхности пляжа (на глубине 2 м) глубина промерзания не превышает 1,35 м, (рисунок 3).

Рисунок 3 - Геотермограмма, характеризующая промерзание золошлакового

пляжа по месяцам

Зависимость глубины промерзания от влажности массива пляжа показана на рисунках 8, 9. В марте глубина промерзания при = 0,05 - 0,3 составляет, соответственно, 0,80 и 1,35 м (рисунок 4). Глубина промерзания пляжа к марту при влажности золошлаков 0,05 д.е. в зависимости от глубины расположения кривой депрессии показана на рисунке 5.

Рисунок 4 - Геотермограмма, характеризующая промерзание золошлакового

массива пляжа к марту

Рисунок 5 - Глубина промерзания пляжа золоотвала в зависимости от депрессионной поверхности фильтрационного потока

За летний период сезонно мерзлый слой полностью оттаивает; динамика оттаивания по месяцам при расположении кривой депрессии на глубине 2 м показана на рисунках 6-8. Результаты расчетов оттаивания с учетом ледяной теплоизоляции представлены на рисунках 9, 10.

В марте сохраняется мерзлое состояние пляжа и слоя льда. Глубина оттаивания пляжа с учетом слоя льда (рисунок 11) составляет в апреле 0,37 м, в мае лед толщиной полностью растаял и затем происходит оттаивание мерзлого пляжа на глубину 0,25 м, соответственно в июне и июле при отсутствии льда пляж оттаивает на 0,51 ми 1,3 м. Таким образом процесс оттаивания льда толщиной 0,5 м и мерзлого пляжа под ним продлевается до июня, что обеспечивает увлажнение пляжа в наиболее пылеопасный период.

Рисунок 6 - Геотермограмма, характеризующая оттаивание пляжа по месяцам

Рисунок 7 - Геотермограмма, характеризующая оттаивание пляжа к маю в зависимости от влажности

Глубина Н, м

-\Л/ = 0,05 -\Л/ = 0,25

У\/ = 0,10 -х-\«=0,15 -ж-\Л/=0,20 W=0,30 -W= 0,35

Рисунок 8 — Геотермограмма, характеризующая оттаивание пляжа к июню в зависимости от влажности

15

Рисунок 10 - Геотермограмма, характеризующая оттаивание пляжа при создании ледяной теплоизоляции толщиной 0,5 м

Температура воздуха /в, "С

□Оттаявший лед

>

В Мерзлый лед

к

■ Мерзлая зола ВТалая зола

Рисунок 11 - Глубина оттаивания пляжа с учетом слоя льда толщиной 0,5 м

-1 5

17,6

0,5

-0,25

0,5

0,5

-1,3

Третья глава посвящена экспериментальному изучению процесса ветровой эрозии на поверхности пляжа золоотвала.

После завершения криогенного этапа пылеподавления поверхность пляжа постепенно высыхает. Следовательно, может начаться следующий период пыления в тех случаях, когда отсутствуют атмосферные осадки и другие факторы (развитие растительности по периметру золоотвала, изменение направления ветра, изменение состава и свойств золошлаковых отложений). Для назначения дополнительных мероприятий по пылеподавлению в этот период необходимо знать, при какой критической влажности данного золошлакового материала начинается его пыление. Соответственно определяется начало следующего технологического этапа пылеподавления с использованием методов, рассмотренных в главе 1. Существенную роль в подавлении пыления играет капиллярное поднятие влаги от депрессионной поверхности фильтрационного потока к поверхности пляжа. Для аналогичных грунтов (супесь, мелкий песок) эта величина составляет один метр и более.

Экспериментальные исследования проводились на аэродинамической установке (рисунок 12), позволяющей моделировать фрагмент подверженного нылению пляжа.

В экспериментах использованы стандартные методы, применяемые в грунтоведении. Гранулометрический состав золошлаков отобранных на пылящих участках пляжа золоотвала Назаровской ГРЭС, определяется ситовым методом. Регулирование влажности золошлакового материала производится по весу. К определенной навеске грунта добавляется определенное количество воды.

1 - испытательная кассета с золой; 2 - входное сечение ветровоздушного потока (от вентилятора); 3 - анемометр; 4 - отводящий отсек; 5 - испытагельный отсек, 6 смотровое окно; 7 - опорная балка.

Рисунок 12 - Схема аэродинамической установки

В аэродинамическую установку помещается испытательная кассета (1) с образцами золошлаков (длинной и шириной 40 см; и глубиной - 25 см). Вентилятором (2) в установку нагнетается поток воздуха и движется над испытываемой пылящей поверхностью с различной скоростью в диапазоне от 2 до 15 м/с. Скорость ветра определяется анемометром (3). Воздушный поток, проходя над поверхностью золошлаков в испытательном отсеке (5), выносит частицы в отводящий отсек (4). Скорость движения воздуха в отсеке (5) повышается до величины, когда происходит захват ветровым потоком частиц и унос их. Процесс пыления можно наблюдать через стекло (6). Исследования проводятся при постоянной температуре (18-20 °С) и влажности воздуха. Вес образца золошлаков в кассете фиксировался перед опытом и после него.

Основные параметры, учитываемые и измеряемые в опытах: диаметр эродируемых частиц золошлаков мм; скорость ветрового потока II, м/с; влажность золошлаков Ж, доли единиц; плотность золовых частиц р$, кг/м3; продолжительность процесса пыления тп, час; количество вынесенных частиц золошлаков М, гр.

В опытах не учитывались факторы самоцементации золошлаковых отложений, химическое взаимодействие частиц, слипание, смерзание и т.д., то есть рассматривались самые неблагоприятные условия для пыления.

Процесс пыления исследован для талого золошлакового материала при различных значениях влажности с определением ее критической предельной величины, при которой начинается или полностью прекращается процесс пыления в реальном диапазоне изменения скоростей ветра. При постановке и проведении экспериментов учтены наиболее важные факторы, влияющие не процесс пыления. К ним относятся скорость ветрового потока, плотность и влажность намывных золовых отложений, диаметр и плотность частиц золошлаков.

Результаты исследований представлены на рисунках 13 - 16 в зависимости от количества вынесенных частиц золошлаков, влажности и скорости воздушного потока. На рисунке 13 показано влияние крупности частиц золошлаковых отложений при отсутствии между ними взаимной связи или сцепления. Этот важный фактор также определяет устойчивость золоотвала к ветровой эрозии. Так как в золошлаковых отходах могут содержаться частицы различной крупности (полидисперсный материал), то при оценке пыления следует принимать расчетный диаметр частиц, суммарное содержание которых превышает более 75%.

Для исследованного вида золошлаков процесс пыления начинается при скорости ветра выше 4 м/с, что объясняется начальной эрозионной устойчивостью золошлаков, плотностью сложения и физико-химическим взаимодействием частиц. Процесс пыления золошлаков с плотностью частиц р3 =2,49 кг/м3 характеризуется графиком (рисунок 14).

Диаметр частим с/, мм

Рисунок 13 - Зависимость критической скорости ветра от размера части

Поверхность золошлаковых отложений, образованная частицами с диаметром меньше 0,01 мм, является малопылящей. Это обусловлено взаимодействием частиц, в частности, сцеплением между ними. Наиболее интенсивное пыление золошлаков отмечается на поверхности слоя с преобладанием частиц 0,025 - 0,1 мм. С увеличением диаметра частиц до 2 мм интенсивность пыления снижается.

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Скорость ветра и, м/с

Рисунок 14 - Пыление в зависимости от диаметра частиц и скорости ветра

Искусственное увлажнение поверхности пляжа наиболее существенно влияет на пыление. Для исследованного вида золошлаков оно развивается при влажности 0,03 - 0,05 д.е. и полностью прекращается при влажности более 0,10 д.е. (рисунки 15-17).

5 600 ■ 8 500 | 400 ■

т 300

8 200 (О

5 100

0 -х

^ —х—\Л/ = 0,09 1

8 9 10 11 12 13 14 15 Скорость ветра и, м/с

Рисунок 15 - Пыление золошлаков в зависимости от влажности 12

-о-\Л/=0,05д.е. -йг-\Л/ = 0,10 -х-\Л/ = 0,15 = 0,20 -o-W = 0,25 -+-W = 0,30

п-,-,-, — \^=0,35

5 6 7 8 9 Скорость ветра и, м/с

Рисунок 16 - Пыление золошлаковых частиц диаметром 1,0 мм в зависимости от влажности при скорости ветра от 3 до 9 м/с

—о—\Л/ = 0,05 д.е.

—х-\Л/= 0,15 —ж-W = 0,20 -o-W= 0,25 -+-W = 0,30 -\Л/= 0,35

10 11 12 13 14 Скорость ветра и, м/с

Рисунок 17 - Пыление золошлаковых частиц диаметром 1,0 мм в зависимости от влажности при скорости ветра от 10 до 15 м/с

В четвертой главе рассмотрена экономическая эффективность предлагаемой технологии, которая определялась как разница между платежами за загрязнение атмосферного воздуха и затратами на пылеподавление по предлагаемой технологии; например, применительно к золоотвалу Назаровской ГРЭС она составит 100 рублей в год на 1 м2 пылящей поверхности.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана технология пылеподавления на золоотвалах тепловых электростанций в условиях Центральной Сибири, учитывающая процессы сезонного промерзания-оттаивания массива золошлаковых отложений.

2. Выполнено математическое моделирование и установлена зависимость процесса промерзания-оттаивания массива золошлаков от влажности золошлакового материала и глубины положения депрессионной поверхности фильтрационного потока. Выявлено, что при расположении этой поверхности на глубине 2 м в средней части пляжа глубина его промерзания при влажности 0,01 и 0,35 д.е. составляет, соответственно, 0,8 и 1,35 м.

3. Определена эффективность ледяной теплоизоляции в зависимости от ее толщины; установлено, что оттаивание сезонномерзлого слоя золошлаков на поверхности пляжа и послойно намороженного на нем слоя льда толщиной 0,5 м происходит в течение двух месяцев, обеспечивая необходимое увлажнение пляжа в период наиболее ишенсивного пыления - с апреля по июнь.

4. Исследован процесс пыления золошлакового материала и установлена критическая влажность в диапазоне от 0,03 до 0,1 д.е., при которой начинается или прекращается процесс пыления. После завершения оттаивания мерзлых слоев льда и золошлаков на следующем технологическом этапе пылеподавления необходимо учитывать и использовать эффект капиллярного поднятия влаги от депрессионной поверхности фильтрационного потока к поверхности пляжа.

5. Предлагаемая технология пылеподавления рекомендуется для применения на золоотвалах энергетических комплексов для уменьшения их вредного воздействия на окружающую среду.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях: » 1. Комонов, С. В. Криогенная технология пылеподавления на

золоотвалах ТЭС / С. В. Комонов // Сб. материалов международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности». -Пенза, 2002 г. - с. 120-123.

2. Комонов, С. В. Комплексное обоснование экологической безопасности шламохранилища / С.В . Комонов, Л. Т. Шалгинова, Е. А. Коробейникова // Сб. материалов международной научно-практической конференции «Биосфера и человек: проблемы взаимодействия». - Пенза, 2003 г. - с. 82-85.

3. Комонов С. В. Проблемы и задачи защиты населения и окружающей среды при эксплуатации золоотвалов Средней Сибири / Г. И. Кузнецов, А. Ю. Озерский, В. В. Белый, С. В. Комонов, Д. А. Озерский // Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф.

Проблемы защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: в 3 т. Т.2.: Тр. Научных конференций, -Красноярск: ИВМ СО РАН, 2003 г. - с. 163-170.

4. Комонов С. В. Обоснование экологической безопасности гпламохранилища / С. В. Комонов, // Материалы Всероссийского совещания по подземным водам Востока России. Иркутск: изд-во ИрГТУ. 2003 г. - с. 208-210

5. Комонов С. В. Влияние кольматации основания и выемки золошлаков на фильтрацию из золоотвала Назаровской ГРЭС-1 / С. В. Комонов, Д. А. Озерский // Материалы Всероссийского совещания по подземным водам Востока России. Иркутск: изд-во ИрГТУ. 2003 г. - с. 203-205

6. Комонов С. В. Пылеобразование и пылеподавление на золоогвалах Сибирских ТЭС / Г. И. Кузнецов, С. В. Комонов // Сборник научных трудов международной научно-практической конференции «Город: прошлое, настоящее, будущее. Проблемы развития и управления», Вестник Иркутского государственного технического университета, Иркутск, ИрГТУ, 2004 г. - с. 5458.

7. Комонов С. В. Криогенная технология пылеподавления / С. В. Комонов /4й Международный конгресс по управлению отходами ВэйстТэк-2005, Москва, 2005 г.- с. 247.

8. Комонов С. В. Обоснование экологической безопасности шламохранилища Ачинского глиноземного комбината / Д. А. Озерский, С. В. Комонов, Н.В. Балацкая /4й Международный конгресс по управлению отходами ВэйстТэк-2005, Москва, 2005 г. - с. 251-252.

9. Комонов C.B. Экологический мониторинг безопасности шламохранилища Ачинского глиноземного комбината / С. В. Комонов, Д. А. Озерский, Г.И. Кузнецов, II.B. Балацкая, В.И. Аникеев, А.Г Пихтовников// сборник материалов научного конгресса «ПЮ-Сибирь-2005», «Мониторинг окружающей среды, геоэкология, дистанционные методы зондирования земли» Новосибирск, СГТА, 2005 г. - с. 177-181.

Ю.Комонов C.B. Экспериментальное исследование процесса пыления поверхности намывного пляжа золошлакоотвала / С. В. Комонов, Д. А. Озерский // сборник материалов научного конгресса «ПЮ-Сибирь-2005», «Мониторинг окружающей среды, геоэкология, дистанционные методы зондирования земли» Новосибирск, СГТА, 2005 г. - с. 184-190.

11.Комонов C.B. Моделирование процессов промерзания-оттаивания слоев водопасыщенной золы и льда с целью определения оптимальных параметров криогенной технологии пылеподавления / С. В. Комонов, Д. Л. Озерский // сборник материалов научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2005», «Мониторинг окружающей среды, геоэкология, дистанционные методы зондирования земли» Новосибирск, СГТА, 2005 г. - с. 190-194.

Технология пылеподавления на золоотвалах энергетических комплексов Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата техпических наук.

Подписано в печать 20.03.2006. Заказ № 68Î/2.

Формат 60x90/16. Усл. печ. л. 1 Тираж 100 экз.

Типография Красноярского государственного технического университета

I

I

I

I

ZOOÔK 7033

»-7039

Введение

1 Процесс пылеобразования и методы борьбы с ним

1.1 Ветровая эрозия грунтовых поверхностей

1.2 Теоретические основы процесса пыления

1.3 Особенности ветровой эрозии на золошлакоотвалах ТЭС

1.4 Пыление на золоотвалах в зимний период

1.5 Методы пылеподавления на золоотвалах

1.6 Выводы

2 Технология пылеподавления и ее е обоснование

2.1 Основные этапы предлагаемой технологии

2.2 Теплофизическое обоснование предлагаемой технологии

2.2.1 Постановка задачи

2.2.2 Методика расчета

2.3 Результаты расчетов

2.4 Выводы

3 Экспериментальные исследования процесса ныления

3.1 Цель и постановка экспериментальных исследований

3.2 Конструкция аэродинамической установки и методика 81 исследований

3.3 Результаты исследований

3.4 Выводы

4 Экономическое обоснование 95 Заключение 100 Список использованных источников 102 Приложение А. Примеры разрушения гидрозолоотвалов

Во многих регионах России атмосфера интенсивно загрязняется промышленными выбросами, содержащими различные вещества, вредные для окружающей среды, (оксиды серы, азота, углерода, тяжелые металлы, углеводороды, частицы пыли). Одним из основных источников загрязнения атмосферы являются тепловые электрические станции (ТЭС), сжигающие твердое топливо.

В последние годы в России возрастает потребление электрической и тепловой энергии, вырабатываемой на ТЭС. Соответственно увеличивается объем сжигаемого твердого топлива. При этом возрастает количество твердых отходов ТЭС, складируемых в золоотвалах. Ущерб окружающей природной среде при эксплуатации этих сооружений наносится в результате совместного действия двух факторов - пыления сухой золы на надводных пляжах и фильтрации промышленных стоков через тело и основание дамб. Пылевые выбросы и фильтрационные стоки содержат в своем составе тяжелые металлы - кальций, магний, натрий и другие вредные вещества, содержащиеся в золошлаковых отходах и в воде системы гидрозолоудаления. Пыление поверхности надводных пляжей является существенным фактором негативного воздействия ТЭС на окружающую среду (Приложение А, рисунки Al, А2, A3).

Красноярские теплостанции на 1 МВт установленной мощности производят 200 тонн в год золошлаковых отходов. После сжигания угля на предприятиях топливно-энергетического комплекса края в золоотвалах накапливается в среднем 1млн 200 тыс. тонн золы в год, которая в настоящее время практически не используется. В результате Красноярск, Канск, Минусинск, Зеленогорск, Шарыпово и другие промышленные центры края окружают обширные золошлаковые массивы. С каждым годом их площадь увеличивается, а число выделяемых ими в окружающую среду вредных химических веществ растет. И хотя зола Канско-Ачинских углей относится к IV классу опасности, тем не менее, накапливаясь в больших количествах, она оказывает серьезное негативное влияние на экологическую обстановку в регионе.

Одним из факторов такого воздействия является зольная пыль, выбрасываемая в воздух из труб ТЭС и выносимая с золоотвалов ветром на расстояние до нескольких километров. Например, в Красноярске есть места, где на один квадратный километр за сутки выпадает до 5 тонн пыли, преимущественно зольной.

Ситуация усугубляется еще и тем, что предприятия топливо-энергетического комплекса (ТЭК) в основном расположены компактно. Их совокупное воздействие на окружающую среду представляет серьезную угрозу экологическому благополучию региона. Наиболее неблагоприятными в этом отношении являются города Красноярск, Ачинск и Назарово и окружающие их территории /26, 82, 94/.

Следовательно, разработку эффективных методов пылеподавления и исследование процесса пыления золы на золоотвалах необходимо отнести к важнейшим природоохранным задачам при эксплуатации ТЭС.

Актуальность работы определяется необходимостью совершенствования энергетических систем и комплексов с целью повышения их надежности, безопасности, экономичности и снижения вредного воздействия на окружающую среду.

Складирование золошлаковых отходов тепловых электростанций преимущественно производится в гидрозолоотвалах. Эти объекты становятся причиной длительных экологических нарушений (геофильтрация промстоков, эрозия и обрушение откосов дамб, растекание гидросмеси при прорывах дамб и затопление прилегающей территории, пыление золошлаков и др.).

К настоящему времени недостаточно полно разработаны научные основы проектирования систем пылеподавления на золоотвалах в районах с продолжительными отрицательными температурами воздуха, где на процесс пылеобразования влияют такие специфические факторы, как сезонное промерзание-оттаивание массива складируемых золошлаковых отходов, сублимация и зимняя ветровая эрозия. На открытых поверхностях надводных пляжей, намытых из золошлаковых отходов, развивается активное пыление, сопровождающееся загрязнением атмосферы и поверхности почвы на прилегающей к золоотвалу территории, токсическим воздействием на растительность и живые организмы.

В то же время опыт эксплуатации золоотвалов и других промышленных накопителей в суровых природных условиях Центральной Сибири показывает, что возможно эффективно использовать криогенные процессы для управления пылеобразованием.

Целью работы является исследование и разработка технологии пылеподавления на золоотвалах, основанной на использовании процесса сезонного промерзания-оттаивания надводных пляжей в сочетании с временным ледяным покрытием, замедляющим процесс оттаивания и усиливающим увлажнение пляжа.

Задачи исследования, поставленные и решённые для достижения указанной цели:

1. Анализ ранее выполненных экспериментальных исследований ветровой эрозии и существующих методов и способов пылеподавления.

2. Математическое моделирование процесса промерзания-оттаивания влажного золошлакового массива пляжа.

3. Обоснование необходимой толщины слоя ледяной теплоизоляции, обеспечивающей увлажнение пляжа в период наиболее интенсивного пыления.

4. Экспериментальное исследование процесса пыления поверхности пляжа и определение критической влажности золошлакового материала, при которой начинается или прекращается процесс пыления.

Методы исследований включают вычислительное моделирование процесса промерзания-оттаивания золошлакового массива на пляже золоотвала, сравнительный анализ результатов моделирования с расчетами по существующим методикам, экспериментальные исследования процесса пыления.

Научная новизна полученных результатов заключается в том, что впервые:

1. Разработана технология пылеподавления, основанная на использовании процесса сезонного промерзания-оттаивания, предотвращающая пыление поверхности массива пляжа в период интенсивного пыления (апрель - май),

2. На основе математического моделирования и численного эксперимента установлена зависимость процесса промерзания-оттаивания массива пляжа от влажности золошлакового материала и глубины положения депрессионной поверхности фильтрационного потока.

3. Установлена величина оптимальной толщины слоя льда, необходимого для увлажнения массива пляжа в зависимости от климатических факторов.

4. Установлена зависимость параметров процесса пыления золошлакового материала (Назаровской ГРЭС) от его гранулометрического состава и влажности, а также от скорости ветровоздушного потока; определена критическая влажность золошлакового материала, при которой начинается и прекращается пыление.

Практическая значимость работы состоит в том, что

1. Разработана технология пылеподавления для золоотвалов тепловых электростанций в условиях Центральной Сибири, основанная на использовании процессов сезонного промерзания-оттаивания массива золошлаковых отложений.

2. Результаты математического моделирования использованы для обоснования предлагаемой технологии, в частности, для назначения необходимой толщины слоя ледяной теплоизоляции.

3. Предлагаемая технология пылеподавления может найти применение на объектах энергетических систем для снижения их вредного воздействия на окружающую среду.

Положения, выносимые на защиту:

1. Технология пылеподавления, обеспечивающая водонасыщение золошлакового массива пляжа в период наиболее интенсивного пыления (апрель - май).

2. Результаты математического моделирования процесса промерзания-оттаивания массива пляжа в зависимости от влажности золошлакового материала и глубины положения депрессионной поверхности фильтрационного потока.

3. Рекомендации по определению оптимальной толщины слоя ледяной теплоизоляции, обеспечивающей увлажнение поверхности пляжа.

4. Результаты экспериментальных исследований критической влажности золошлакового материала, определяющей беспылевой режим эксплуатации золоотвала.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием известных методов тепломассопереноса, а также сравнением полученных экспериментальных данных с результатами ранее выполненных исследований.

Результаты работы предложены для использования в энергосистемах Центральной Сибири, а также в учебном процессе в лекционном курсе и при проведении практических и лабораторных занятий по дисциплине «Ветровая эрозия и пылеподавление» на кафедре «Инженерная экология» КГТУ.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности», Пенза, 2002 г; VII Международной научно-практической конференции «Биосфера и человек: проблемы взаимодействия», Пенза, 2003 г; VII Всероссийской научной конференции «Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф», Красноярск, 2003 г; III научно-практической конференции «Проблемы защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», Красноярск ИВМ СО РАН, 2003 г; XVII Всероссийском совещании по подземным водам Востока России, Иркутск - Красноярск, 2003 г; научно-практической конференции «Современные проблемы водохозяйственного и гидроэнергетического строительства», Новосибирск, 2003 г; Международной научно-практической конференции «Город: прошлое, настоящее, будущее. Проблемы развития и управления», Иркутск, 2004 г; 40М Международном конгрессе по управлению отходами ВэйстТэк-2005, Москва, 2005 г; Научном конгрессе «Мониторинг окружающей среды, геоэкология, дистанционные методы зондирования земли», Новосибирск, 2005 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, содержит 118 стр. текста, включая 61 рисунков, 15 таблиц, список использованной литературы из 111 наименований и приложения на 5 страницах.

3.4. Выводы

1. Разработана аэродинамическая установка и проведены экспериментальные исследования процесса пыления одного из видов золошлакового материала.

2. В выполненной серии опытов определена критическая влажность начала или прекращения процесса пыления. Регулирование этого параметра является важным способом управления процессами пылеподавления.

3. Для исследованного вида золошлакового материала критическая влажность начала пыления составляет 0,03 д.е., а влажность начала прекращения пыления - 0,10 д.е. В дальнейшем опыты необходимо продолжить для различных видов золошлакового массива в более широком диапазоне исходных данных.

4. Экономическое обоснование предлагаемой технологии

Оценка экономической эффективности предлагаемой технологии пылеподавления выполнена на примере золоотвала Назаровской ГРЭС. По своим физическим свойствам золошлаковый материал Назаровской ГРЭС занимает промежуточное положение между золой и шлаком. На направление ветра значительное влияние оказывает долина р.Чулым. В течение года преобладают ветры западного, восточного и юго-западного направлений. Средняя годовая скорость ветра по данным метеорологической станции Назарово равна 2,8 м/с. Наибольшая среднемесячная скорость ветра наблюдается в апреле - мае и октябре - ноябре, которые можно считать наиболее пылеопасными. Среднемесячная и годовая скорость ветра приведены в таблице 13 и на (графике 58). Относительная повторяемость различных направлений ветра и штилей в течение года (по восьмирумбовой розе ветров) приведена в таблице 14.

Заключение

В условиях Центральной Сибири ежегодно в период с апреля по июнь, при отсутствии дождей и длительном воздействии ветра па высыхающей поверхности надводных пляжей золоотвалов активно развивается пыление золы. Существующие способы борьбы с пылением на поверхности золоотвалов в климатических условиях Центральной Сибири недостаточно эффективны. В частности, слабо изучен процесс пыления золы, образующейся при сжигании Канско-Ачинских углей.

Содержание влаги в порах золошлакового массива является одним из основных факторов, определяющих сцепление частиц золы между собой и возможность их отрыва ветром от поверхности пляжа. Поэтому регулирование влажности потенциально пылящего поверхностного слоя золошлакового материала, образующего надводный пляж золоотвала, является приоритетным способом пылеподавления.

В данной работе предложена технология, основанная на использовании естественного процесса зимнего промерзания пляжа с последующим намораживанием на нем слоя льда. Медленное таяние льда и мерзлых золошлаковых отложений обеспечивает достаточно продолжительное постепенное увлажнение намывного массива в течение всего пылеопасного периода.

Вычислительное моделирование процессов замораживания -оттаивания слоев мерзлого водонасыщенного золошлакового материала и льда позволяют определить оптимальные параметры слоя ледяной теплоизоляции.

Установлена зависимость процесса промерзания-оттаивания массива золошлаков и слоя ледяной теплоизоляции от температуры воздуха, влажности золошлакового материала и других параметров. Для рассмотренных условий Центральной Сибири толщина ледяной теплоизоляции должна быть назначена в пределах 0,25 - 0,5 м.

Для золошлаков Назаровской ГРЭС исследован процесс ветровой эрозии на аэродинамической модели. Экспериментально определена критическая влажность золошлаковых отложений. Процесс пыления начинается при влажности 0,03 д.е, а прекращается при влажности 0,1 д.е. В дальнейшем исследования необходимо продолжить для различных видов зол в более широком диапазоне исходных данных. Определенная в опытах критическая влажность позволяет более обоснованно проектировать системы пылеподавления. После завершения оттаивания мерзлых слоев льда и золошлаков на следующем технологическом этапе пылеподавления необходимо учитывать и использовать эффект капиллярного поднятия влаги от депрессионной поверхности фильтрационного потока к поверхности пляжа.

По результатам исследований сформулированы основные положения предлагаемой технологии пылеподавления и дана ее экономическая оценка.

Использование этой технологии (например, на золоотвале Назаровской ГРЭС) приведет к снижению вредного воздействия на окружающую среду. При этом может быть получена существенная экономия средств по платежам за загрязнение атмосферы (до 100 рублей в год на 1м пылящей поверхности).

Предлагаемая технология позволяет частично решить проблемы, связанные с зимним пылением в период с января по март; в частности, устройство ледяного покрытия на промороженном пляже исключает сублимацию порового льда, скрепляющего частицы золошлакового материала.

1. Brand R. Entwicklung eines Verfahners zur Bcrgunung von Aschenhalden am Beispiel der Hochhalde Leuna. Wasserwirtschaft -Wassertechnik, 1975 №2, c. 62-65.

2. Cent J., Brewer R. Preparation of Thin Sections of soil materials using synthetic resins / J. Cent and R. Brewer / Melbourne, 1971.

3. Cutting O. Spray answer to blowing problem. Arabl farming, 1977 vol. 4,№3 c. 31-33.

4. Dean K.C., Havens R. Methods and costs for stabilizing tailings ponds. Mining Congr. J., 1973. vol. 59 №12. c. 41-46

5. Di Gioia A.M., Niece J.E., Hayden R.P. Environentaly acceptable coal-ash disposal sites.-Civil Engng. 1974. Выпуск 44, №12. с. 64-67.

6. Maly V. Chemicke prostredky omezeni prasnosti. Vondi hospodarstvi «В», 1975. №11-12. c. 174-179.

7. Maly V. Pouzitizavlahy k omezeni prasnosti slozist elektraren. Vondi hospodarstvi, 1976. №1 I.e. 171-176.

8. A.c. 261320 Чехословакия, МКИ EO 4B 1/12, C04B 7-26. Обеспыливающий защитный слой на отвалах твердых промышленных отходов.

9. Александров А.А., Трахтенберг М.С. Теплофизические свойства воды при атмосферном давлении М.: Издательство стандартов, 1977. - 100 с.

10. Андерсон С.Р., Халлет Б. Общая модель переноса частиц ветром -Вашингтон, 1981. 190 с.

11. Апельсин В.Г. Проектирование, строительство и эксплуатация морских ледяных сооружений М. В/О «Мостехинформреклама» 1991. -36 с.

12. Бакакин В.П. Лед в качестве материала для закладки выработанного пространства, М «Издательство Академии наук СССР» 1955,- 82 с.

13. Бересневич П.В. и др. Аэрология карьеров: Справочник М.: «Недра», 1990.-279 с.

14. Богородский В.В., Гаврилин В.П. Лед: Физические свойства. Современные методы гляциологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. - 384 с.

15. Богородский В.В., Гусев А.В., Хохлов Г.П. Физика пресноводного льда. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 227 с.

16. Боричев К.П., Дубков А.И. Охрана окружающей среды от пыления золоотвалов // Сборник научных трудов АТЭП «Охрана окружающей среды на ТЭС и АЭС», М., «АтомТЕПЛОЭЛЕКТРОПРОЕКТ», 1985. 283 с.

17. Борьба с пылью в рудных карьерах / В.А. Михайлов, А.И. Лобода, П.В. Бересневич, В.Г. Борисов / М.:, Недра, 1981. - 262 с.

18. Будак Б.М. Разностный метод со сглаживанием коэффициентов для решения задач Стефана // Журнал вычислительной математики и математической физики. 1965. - т. 5. -№ 5. с. 828-840.

19. Будак Б.М., Васильев Ф.П., Успенский А.Б. Разностный метод решения некоторых краевых задач типа Стефана // Численные методы в газовой динамике. М.: Изд-во МГУ, 1965. Вып. 4. с. 139-183.

20. Бютнер Э.К. Динамика поверхностного слоя воздуха. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 158 с.

21. Варшавский В.Я., Скворцов Л.С., Грачева Р.С. Новая технология измельчения промышленных отходов / Экология и промышленность России 2001.-№5. с. 14-18

22. Васильев Ф.П., Успенский А.Б. О методе конечных разностей для решения двухфазной задачи Стефана для квазилинейного уравнения // Доклады Академии наук СССР. Математика. 1963. - Т. 152. с. 861-886.

23. Вишня Б.Л., Золотухин Л.П. и др. Основные результаты промышленного эксперимента по транспорту и складированию в сухой отвал золы экибастузского угля. Промышленная энергетика 1989, №5. с. 17-20

24. Возведение золоотвалов тепловых электростанций при отрицательных температурах воздуха. Обзорная информация / Огарков А.А., Пантелеев В.Г. М.: Информэнерго, 1992. - 44 с.

25. Возженников О.И., Бурков А.И., Квазиоднородная модель расчета турбулентных потоков вещества с подстилающей поверхности. Метеорология и гидрология, 1991. — №5. с. 33-38.

26. Гаврилин К.В., Озерский А.Ю. Канско-Ачинский угольный бассейн /Под ред. В.Ф. Череповского / М.: Недра, 1996. - 272 с.

27. Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика / Г.В. Железняков, П.Л. Иванов и др. М.: Стройиздат, 1983. - 543 с.

28. Глазунов Г. П., Гендугов В. М. Механизмы ветровой эрозии почв. / Почвоведение, 2001. — №6 с. 741—755.

29. Глазунов Г.П, Гендугов В.М. О выдувании почв // Вестн. Моск. ун-та Сер. 17. 1997. Почвоведение №3.с. 10-14.

30. Глазунов Г.П., Гендуков В.М. Модель безвозвратного уноса почвы ветром. / Вестник московского университета Серия №17. Почвоведение 1999. -№1. с. 38-45.

31. Глазунов Г.П., Гендуков В.М. О структуре почво-воздушного потока при ветровой эрозии. Основы математического моделирования явления. / Вестник московского университета Серия №17. Почвоведение 1999.-№ I.e. 32-37.

32. Горбатов Ю.П. Ускоренная рекультивация территории гидроотвала. Бюл. Черная металлургия, 1983, №19, с. 42-44.

33. Горлов В.Д. Рекультивация земель на карьерах, М., Недра, 1981.260 с.

34. Григорьянц Р.Е. Химическое закрепление пылящих поверхностей хвостохранилища Джезказганского горно-металлургического комбината. -Труды науч.-исслед. и проект, ин-та по обогащению руд цветных металлов «Казмеханобр», 1975, сб. 14, с. 156-161.

35. Григорьянц Р.Е., Горяев М.И. Новый способ закрепления пылящих поверхностей хвостохранилищ с применением алкилсиликонатов натрия Труды науч.-исслед. и проект, ин-та по обогащению руд цветных металлов «Казмеханобр», 1974, сб. 13, с. 79-82.

36. Долгилевич М.И. и др. Система лесных полос и ветровая эрозия / М.И. Долгилевич, Ю.И. Васильев, А.Н. Сажин М. Лесная промышленность, 1981.-160 с.

37. Долгилевич М.И. Научные основы комплексных мероприятий по защите почв от ветровой эрозии /Сер. «Земледелие, мелиорация и химизация». Обзорная информация/ М. 1982. - 62 с.

38. Долгилевич М.И. Пыльные бури и агромелиоративные мероприятия / Научные труды ВАСХНИЛ М. Колос 1978. - 159 с.

39. Долгилевич М.И., Васильев Ю.И. Механизм отрыва эрозионной частицы от поверхности почвы // Бюл. Всес. науч.-исслед. ин-та агролесомелиорации 1973, Вып. 12-66 с.

40. Дубов А.С, Быкова Л.П., Марунич С.В. Турбулентность в растительном покрове. Л. Гидрометеоиздат, 1978. 183 с.

41. Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов А.В. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена: Учебное пособие для теплофизических и теплоэнергетичесих специальностей вузов. М.: Высшая школа, 1990. - 207 с.

42. Дюнин А.К. Механика метелей. Новосибирск, Изд-во Сиб. отделения АН СССР, 1963. - 378 с.

43. Жиленков В.Н. Новые эффективные средства пылеподавления на отвалах промышленных отходов // Экология промышленного производства 2002. № 3 с. 23-29.

44. Золошлаковые материалы и золоотвалы. Пантелеев В.Г., Добкин Э.Л., Гольдина Т.М. и др. Под ред. В.А. Мелентьева. М. Энергия. 1978. -295 с.

45. Кальянов К.С. Динамика процессов ветровой эрозии почв. М. Наука, 1976.- 155 с.

46. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964.-487 с.

47. Комонов С. В. Пылеобразование и пылеподавление на золоотвалах Сибирских ТЭС // Сборник научных трудов международной научно-практической конференции «Город: прошлое, настоящее, будущее. Проблемы развития и управления», Иркутск, ИрГТУ, 2004. с. 54-58.

48. Комонов С.В. Влияние кольматации основания и выемки золошлаков на фильтрацию из золоотвала Назаровской ГРЭС-1. // Материалы Всероссийского совещания по подземным водам Востока России. Иркутск: изд-во ИрГТУ. 2003. с. 208-210

49. Комонов С.В. Криогенная технология пылеподавления.// 4й Международный конгресс по управлению отходами ВэйстТэк-2005, Москва, 2005. с. 247.

50. Комонов С.В. Обоснование экологической безопасности шламохранилища // Материалы Всероссийского совещания по подземным водам Востока России. Иркутск: изд-во ИрГТУ. 2003. с. 203-205

51. Комонов С.В. Обоснование экологической безопасности шламохранилища Ачинского глиноземного комбината// 4й Международный конгресс по управлению отходами ВэйстТэк-2005, Москва, 2005. с. 251-252.

52. Комонов С.В. Проблемы и задачи защиты населения и окружающей среды при эксплуатации золоотвалов Средней Сибири //

53. Комонов С.В. Комплексное обоснование экологической безопасности шламохранилища // Сб. материалов международной научно-практической конференции «Биосфера и человек: проблемы взаимодействия». Пенза, 2003. с. 82-85.

54. Комонов С.В. Криогенная технология пылеподавления на золоотвалах ТЭС // Сб. материалов международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности». Пенза, 2002, с. 120-123.

55. Корытова И.В. Исследование физических и теплофизических свойств мерзлого золошлакового материала печорского угля // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Т. 188. -Л.: Изд. ВНИИГ, 1986. с. 58-65.

56. Кроник Я.А. Термомеханические модели мерзлых грунтов и криогенных процессов // Реология грунтов и инженерное мерзлотоведение. — М.: Наука, 1982.-е. 200-212.

57. Кузнецов Г.И. Криогенные процессы и устойчивость хвостохранилищ на многолетнемерзлых основаниях // Проблемы инженерного мерзлотоведения в гидротехническом строительстве / АН СССР, Научный Совет по криологии Земли. М.: Наука, 1986. - с. 67-75.

58. Кузнецов Г.И. Оценка фильтрационной устойчивости золоотвала ИТЭЦ-10./ Кузнецов Г.И., Ворошилов О.А., Никифорова Н.В. // Достижения науки и техники развитию сибирских регионов. - Часть 2, Красноярск, КГТУ, 1999. с. 75

59. Кузнецов Г.И. Эффективные технические решения накопителей промышленных отходов в криолитозоне // Известия вузов. Строительство. 1999.-№2-3. с. 85-94.

60. Кузнецов М.С., Глазунов Г.П. Эрозия почв. М. Изд-во МГУ 1985.-91 с.

61. Кузнецов М.С., Глазунов Г.П., Зорина Е.Ф. Физические основы эрозии почв. — М. Изд-во МГУ им. В.Ломоносова, 1992. 94 с.

62. Кузнецов М.С., Халимов М.С., Иванюта Л.Я., Гендугов В.М. Новый подход к оценке эродирующего действия потока на почву // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение 1997. — № 2. с. 10-14

63. Курочкин М.И., Лунев В.Д. Удельная поверхность дисперсных материалов: Теория и расчет- Л., Изд-во Ленингр. Ун-та, 1980. 140 с.

64. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М. Высшая школа, 1967. -599 с.

65. Лыков А.В. Тепломассообмен. / Справочник М. Энергия, 1978.479 с.

66. Лыков А.В., Михайлов Ю.А. Теория тепло и массопереноса. М — Л. Госэнергоиздат, 1963. - 535 с.

67. Мерзлотные исследования в осваиваемых районах СССР. -Новосибирск: Наука, 1980.- 184 с.

68. Методика расчетной оценки ветровой эрозии и пыления золоотвала ТЭС. РД 153-34.0-02.106-98 // «УралОРГЭС», Екатеринбург, 1998.-28 с.

69. Михайлов В.А., Бересневич П.В. Пылеподавление при выемочно-погрузочных работах на рудных карьерах //- М., Недра, 1976. 119 с.

70. Михайлов В.А., Борисов В.Г. Расчет пленок из битумной эмульсии на ветровую нагрузку. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1975. — №1. с. 51-57.

71. Неганова Л.Б., Пасынкова М. Использование водорослей для индикации окультуривания золоотвалов. Растения и промышленная среда. -Свердловск, 1976, сб. 4, с. 152-158.

72. Нигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред // М.: Наука, 1978.-336 с.

73. Огарков А.А. Теплофизические характеристики золошлаковых материалов// Электрические станции, 1986. -№4. с. 39-41.

74. Олейников А.Г., Поплавский В.Г. Физико-химическое закрепление хвостохранилищ. М. / Центр, науч.-исслед. ин-т информации и техн.-эконом. исследования цветной металлургии: Обзорная информация / 1976.-26 с.

75. Павлов А.В. Расчет и регулирование мерзлотного режима почвы. -Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1980. 240 с.

76. Пат. 2084636 РФ. Способ закрепления пылящих поверхностей / Жиленков В.Н., Билев А.Е. Бюл. «Изобретения» 1997. -№20 с. 295.

77. Певзнер М.Е., Беленький П.Г., Валерьянова Л.И. Укрепление песчано-глинистых пород с применением постоянного электрического поля. Труды науч.-исслед. ин-та горнохимического сырья. М., 1974, вып. 28 с. 134-160.

78. Пехович А.И. Основы гидроледотермики / Л.: «Энергоатомиздат». Ленингр. Отд. 1983. - 200 с.

79. Пехович А.И., Жидких В. М. Расчеты теплового режима твердых тел.-Л.: «Энергия», 1976.-352 с.

80. Пикалова Г.М., Серая Г.П., Никулина М.В. Структура и производительность растительных сообществ на золоотвалах Центральной части Восточно-Европейской равнины. Растения и промышленная среда. -Свердловск, 1976, сб. 4, с. 31-46.

81. Порхаев Г.В., Щелоков В.К. Прогнозирование температурного режима вечномерзлых грунтов на застраиваемых территориях. Л. Стройиздат. 1980. - 112 с.

82. Протасов В. Ф., Молчанов К. С. Экология, здоровье и природопользование в России / Под ред. В.Ф. Протасова / М.: Финансы и статистика 1995. -524 с.

83. Рекомендации по борьбе с пылением действующих и отработанных золошлакоотвалов ТЭС. РД 053-34.0-02.108-98. ОАО «Фирма ОРГРЭС» ОАО «Уралтехэнерго». Москва-Екатеринбург 1997. -24 с.

84. Рекомендации по методике изучению процессов сезонного промерзания и протаивания грунтов. М.: Стройиздат 1987 — 74 с.

85. Рекомендации по методике регулирования сезонного промерзания и протаивания грунтов и развития термокарста при освоении Западной Сибири / ПНИИС М.: Стройиздат, 1988. - 70 с.

86. Рекомендации по обеспыливанию золошлакоотвалов тепловых электростанций / ВНИИГ им Б.Е. Веденеева, Санкт-Петербург, 1998. 43с.

87. Рекомендации по прогнозу теплового состояния мерзлых грунтов / ПНИИС М.: Стройиздат, 1989. - 73 с.

88. Рекомендации по проектированию золошлакоотвалов тепловых электрических станций. П 26-85 /ВНИИГ. -Л.: Изд. ВНИИГ, 1986. 127 с.

89. Руководство по определению, физических, теплофизических и механических характеристик мерзлых грунтов. М.: Стройиздат, 1973. - 191 с.

90. Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: «Наука», 1977.656 с.

91. Самарский, А.А., Моисеенко Б.Д. Экономичная схема сквозного счета для многомерной задачи Стефана // Журнал вычислительной математики и математической физики. 1965. Т. 5. № 5. - с. 816-827.

92. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий и сооружений и иных объектов: Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2001. 40 с.

93. Сборник задач по общей гидрогеологии. / Гавич И.К., Лучшева А.А., Семенова С.М. М.: Высшая школа, 1964. - 251 с.

94. Словарь-справочник. Инженерное мерзлотоведение в гидротехнике. / А.А. Каган, Н.Ф. Кривоногова. СПб.: Изд-во ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева». 2001.-254 с.

95. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. М.: Колос, 2003. - 229 с.

96. Состав и свойства золы и шлака ТЭС. Справочное пособие. Пантелеев В.Г., Ларина Э.А., Мелентьев В.А. Л.: Энергоатомиздат, 1985. -285 с.

97. Справочник по борьбе с пылью в горнодобывающей промышленности. Под ред. А.С. Кузмича. М.: Недра, 1982. - 240 с.

98. Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах. Под ред. Ю.Я. Вели, В.И. Докучаева, Н.Ф. Федорова. Л.: Стройиздат 1997. - 552 с.

99. Строительные нормы и правила. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах / СНиП 2.02.04.-88 / Госстрой России М.: ГУП ЦПП 1998.-53 с.

100. Строительные нормы и правила. Строительная климатология: СНиП 23-01-99 / Госстрой России -М.: ГУП ЦПП 2000. 58 с.

101. Ухова Н.В. Учет конвективного теплообмена при оттаивании водонасыщенного грунта / материалы VIII всесоюзного междуведомственного совещания по геокриологии (мерзлотоведению). — Якутск, Якуткнигоиздат, 1966. 256 с.

102. Фельдман Г.М. Методические указания по расчетам температурного режима грунтов. — Якутск, Ин-т мерзлотоведения СО АН СССР, 1985.-69 с.

103. Фельдман Г.М. Прогноз температурного режима грунтов. -Новосибирск: Изд-во «Наука» Сибирское отд-ние, 1977. 332 с.

104. Чиликанова Е.С. Закрепление малопроницаемых грунтов аммонино-силикатными гелями. — Сб. трудов научно.-исслед. Ин-та оснований и подземных сооружений, 1973. №62. с. 49 - 52.

105. Шашков А.Г., Волохов Г.М., Абраменко Т.Н. Методы определения теплопроводности и температуропроводности. / Под ред. А.В. Лыкова /- М.: «Энергия», 1973. 336 с.

106. Шугалей Р.Т., Тетельмин В.В., Виноградова Л.В. О предотвращении пыления золоотвалов тепловых электростанций. // Энергетическое строительство, 1993. -№5. с. 10-13

107. Шульман В.Л. Методологические основы природоохранной деятельности ТЭС. Екатеринбург, Изд-во Уральского университета, 2000. -489 с.

108. Щелоков В.К. Ледяные хранилища, М.: Наука, 1967. — 119 с.

109. Эрозия и диагностика эродированных почв Сибири / А.Д. Орлов, В.В. Реймхе, С.Р. Ковалева и др. АН СССР Сибирское отделение Ин-та почвоведения и агрохимии. Новосибирск. Наука, 1988. - 116 с.

110. Эрозия почв / Методические указания к лабораторным занятиям. / Е.Э. Маркова, Д.А. Буракова, Н.Е. Григорьева Красноярск, КГАУ - 1999. -23 с.

111. Эрозия почвы. Пер. с англ. М.Ф.Пушкарева, М.: Колос, 1984.415 с.