Тэс загрязнение окружающей среды

В статье мы постараемся ответить на все вопросы по теме: "Тэс загрязнение окружающей среды". Предлагаем ознакомиться и информацией от авторитетных тематических источников. Если же возникли вопросы - задавайте их дежурному специалисту.

Тэс загрязнение окружающей среды

Глобальная изменчивость или глобальные изменения в последние годы превратились в основную проблему исследований в области окружающей среды

Главное меню

Сейчас на сайте

ТЭС работают на органическом топливе, в качестве которого используют сравнительно дешевые уголь и мазут. Эти виды топлива — невосполнимые природные ресурсы. Основные энергетические ресурсы в мире сегодня- уголь (40%), нефть(27%), газ(21%). Однако этих запасов, по некоторым оценкам, хватит, соответственно, на 270, 50 и 70 лет, и это при условии, что человечество будет расходовать их с той же скоростью, что и сегодня. https://cashberry.me промокод zomro зомро.

Сжигание топлива на ТЭС связано с образованием продуктов сгорания, содержащих летучую золу, частицы недогоревшего пылевидного топлива, сернистый и серный ангидрид, оксиды азота и газообразные продукты неполного сгорания, а при сжигании мазута, кроме того, соединения ванадия, соли натрия, кокс и частицы сажи. В золе некоторых топлив имеется мышьяк, свободный диоксид кремния, свободный оксид кальция и др. Перевод с твердого топлива на газовое ведет к значительному удорожанию вырабатываемой энергии, не говоря уже о дефиците и того, и другого. Кроме того, это не решит проблемы загрязнения атмосферы. Перевод установок на жидкое топливо существенно уменьшает золообразование, но практически не влияет на выбросы окиси серы, так как мазуты, применяемые в качестве топлива, содержат более 2% серы. При сжигании газа в дымовых выбросах также содержится оксид серы, а содержание оксидов азота не меньше, чем при сжигании угля.

Так как не хватает качественного топлива, ТЭС работают на низкосортном. В процессе сгорания такого топлива образуются загрязняющие вещества, которые выводятся в атмосферу с дымом и попадают в почву с золой. Помимо того, что эти выбросы неблагоприятно влияют на окружающую среду, продукты сгорания вызывают выпадение кислотных осадков и парниковый эффект, который грозит нам засухами.

Одним из факторов воздействия угольных ТЭС на окружающую среду являются выбросы систем складирования топлива, его транспортировки, пылеприготовления и золоудаления [2]. При транспортировке и складировании возможно не только пылевое загрязнение, но и выделение продуктов окисления топлива. Для золошлакоотвалов требуются значительные территории, которые долгое время не используются, и являются очагами накопления тяжелых металлов и повышенной радиоактивности, которые воздушным путем или же с водой попадают в биосферу.

Кроме того, происходит значительное тепловое загрязнение водоемов

при сбрасывании в них теплой воды, что сопутствует цепным природным реакциям: зарастанию водоемов водорослями, нарушению кислородного баланса, что создает угрозу для жизни обитателей рек и озер.

Значительные площади земель вблизи водохранилищ испытывают подтопление в результате повышения уровня грунтовых вод. Эти земли, переходят в категорию заболоченных. В равнинных условиях подтопленные земли могут составлять 10% и более от затопленных. Уничтожение земель и свойственных им экосистем происходит также в результате их разрушения водой (абразии) при формировании береговой линии. Абразионные циклы обычно продолжаются десятилетиями, имеют следствием переработку больших масс почвогрунтов, загрязнение вод, заиление водохранилищ [3].

Основными факторами воздействия ТЭС на гидросферу являются выбросы теплоты, следствием которых могут быть: постоянное локальное повышение температуры в водоеме; временное повышение температуры; изменение условий ледостава, зимнего гидрологического режима; изменение условий паводков; изменение распределения осадков, испарений, туманов [2].

На ТЭС с охлаждающей водой сбрасывается от 4 до 7 кДж теплоты на каждый 1 кВт·ч выработанной электроэнергии. По санитарным нормам тепловые сбросы не должны повышать собственную температуру водоема более чем на 5° в зимнее время и 3° в летнее.

Источниками загрязнения атмосферы являются производственные стоки и выбросы продуктов сгорания.

Воздействие ТЭС на окружающую среду

Из всех типов электростанций наибольшее отрицательное воздействие на окружающую среду оказывают тепловые электростанции (ТЭС). Это связано, главным образом, с про­цессами сжигания органического топлива. С учетом данных об элементарных процессах, происходящих при сжигании топлива и при преобразовании теп­ловой энергии в механическую работу, а затем в электрическую энергию.

На рисунке ниже представлена схема взаимодействий ТЭС с компонентами окружаю­щей природной среды.

Рис. Схема взаимодействия ТЭС и окружающей среды

Ископаемое топливо извлекается из недр и после обо­гащения и переработки подается в топку парогенератора (ПГ). Для обеспече­ния сжигания топлива из атмосферы в топку подается воздух. Образующиеся продукты сгорания передают основную часть теплоты рабочему телу энерге­тической установки, часть теплоты рассеивается в окружающую среду, а часть уносится с продуктами сгорания в дымовую трубу и далее в атмосферу. В зависимости от исходного состава топлива продукты сгорания, выбрасыва­емые в атмосферу, содержат окислы азота ( NOx ), окислы углерода ( СОх ), окис­лы серы ( SOx ), углеводороды, пары воды и другие вещества в твердом, жид­ком и газообразном состоянии. Загрязнение атмосферы мелкими твердыми частицами золы связано, главным образом, с использованием в качестве топ­лива угля, который предварительно измельчается в специальных мельницах. Однако, при правильной организации процесса сжигания и применении со­временных фильтров с эффективностью улавливания частиц до 95–99%, их количество может быть сведено до минимума.

При сжигании жидкого топлива (мазута) с выбросами в атмосферу посту­пают: окислы серы и азота, газообразные и твердые продукты неполного сго­рания топлива, соединения ванадия.

Таблица. Усредненные показатели загрязнения атмосферы тепловыми электростанциями, г /кВт • час

Двуокись серы Твердые частицы Окислы азота Фтористые соединения

При сжигании природного газа в атмосферу также попадают окислы азота, но образуется их существенно меньше, чем при сжигании мазута. Это объясня­ется не только свойствами самого топлива, но и особенностями процессов сжи­гания. Очевидно, что природный газ – наиболее экологически чистый вид энергетического топлива. Однако природный газ является ценным сырьем для хими­ческих отраслей, поэтому его широкое применение на ТЭС нецелесообразно.

Одним из факторов воздействия угольных ТЭС на окружающую среду являются отходы системы складирования, транспортировки, пылеприготовления и золоудаления. Удаляемые из топки зола и шлак образуют зол о — шла­коотвалы на поверхности земли.

В паропроводах от парогенератора к турбоагрегату (7), как и в корпусах и ресиверах турбогенератора, происходит передача теплоты окружающему воз­духу. В конденсаторе (К), а также в системе регенеративного подогрева пита­тельной воды, включающей регенеративные водоподогреватели (РВП), конденсатные ( КН ) и питательные насосы (ПН), теплота конденсации и переохлаждения конденсата воспринимается охлаждающей водой, подаваемой цир­куляционными насосами (ЦН). Преобразование механической работы в элек­трическую энергию в электрогенераторе (Г) также сопровождается потерями, которые, в конечном счете, преобразуются в теплоту, передаваемую атмосфер­ному воздуху. Работа вращающихся механизмов, смесительных аппаратов, трансформаторов связана с акустическим воздействием на окружающую сре­ду, а работа трансформаторных подстанций (777), линий электропередач (ЛЭП), как и всех электрических машин, связана с воздействием электромагнитных полей и выделением тепла в окружающую среду.

Читайте так же:  Рассрочка выплаты штрафа по административному делу

Особую группу вод, используемых ТЭС, составляют охлаждающие воды, забираемые из водоемов на охлаждение поверхностных теплообменных аппа­ратов – конденсаторов паровых турбин, водо -, масл о- , газо — и воздухоохлади­телей. Эти воды вносят в водоем большое количество тепла. Из конденсаторов турбин отводится приблизительно до двух третей всего количества тепла, полу­чаемого при сгорании топлива, что намного превосходит сумму тепла, отводи­мого от других охлаждаемых теплообменников. Поэтому с охлаждением кон­денсаторов связывают обычно так называемые «тепловые загрязнения» водо­емов сбросными водами ТЭС и АЭС. О количестве тепла, отводимого с охлаждающей водой отдельных электростанций, можно судить по установлен­ным энергетическим мощностям. Средний расход охлаждающей воды и коли­чество отводимого тепла, приходящиеся на 1000 МВт мощности, составляют для ТЭС соответственно 30 м3/с и 4500 Гдж /ч, а для АЭС с турбинами насы­щенного пара среднего давления – 50 м3/ с и 7300 Гдж /ч.

Кроме конденсаторов турбоагрегатов, потребителями охлаждающей воды являются маслоохладители (МО). Остальные потребители технической воды (си­стемы золо — и шлакоудаления, химводоочистки , охлаждения и промывки обору­дования) потребляют около 7% общего расхода воды. В то же время именно эти потребители воды являются основными источниками примесного загрязнения. При промывке поверхностей нагрева котлоагрегатов серийных блоков ТЭС мощ­ностью 300 МВт образуется до 10 000 м3 разбавленных растворов соляной кисло­ты, едкого натра, аммиака, солей аммония, железа и других веществ.

Один из компонентов, загрязняющих окружающую среду, – это шумо­вое воздействие. Энергетическое оборудование, как правило, является источ­ником значительного шума. Однако основные источники шума, такие как паровые котлы, турбины, генераторы, редукционно-охладительные устрой­ства, расположены внутри помещения ТЭС. Поэтому они, как правило, не оказывают значительного влияния на прилегающую к ТЭС территорию. От оборудования, расположенного вне главного корпуса, шум может распрост­раняться за пределы территории станции. Это обстоятельство, характерное для всех типов электростанций, наибольшее значение имеет для ТЭЦ, кото­рые расположены обычно в городском массиве. Их влияние на районы жи­лой застройки может оказаться существенным. Источниками постоянного шума, оказывающими существенное воздействие на окружающий район, яв­ляются тягодутьевые машины, газораспределительные пункты, трансформа­торы, градирни, места забора воздуха из атмосферы и на выбросы из дымо­вых труб, особенно периодические продувки пара в атмосферу.

. Электроэнергия без вреда экологии: миф или реальность?

Развитая энергетика – это фундамент для будущего прогресса цивилизации. Если на заре мировой и отечественной энергетической отрасли ставку делали на получение максимума электроэнергии для промышленности, то сегодня на первый план вышел вопрос о влиянии электростанций на окружающую среду и человека. Современная энергетика наносит значимый вред природе, и странам приходится делать непростой выбор между тепловыми, атомными и гидроэлектростанциями.

Тепловые электростанции – «привет» из прошлого

В начале 20 века в нашей стране ставку сделали именно на тепловые электростанции. На тот момент плюсов у них было достаточно, а о влиянии такого вида производства энергии на окружающую среду задумывались мало. ТЭС работают на дешевом топливе, которым богата Россия, да и их сооружение стоит не так дорого по сравнению со строительством ГЭС или АЭС. ТЭС не требуют больших площадей и их можно строить в любой местности. Последствия технологических аварий на тепловых станциях не так разрушительны, как на других электростанциях.

Доля ТЭС в отечественной энергосистеме самая большая: в 2011 году на тепловых станциях России было выработано 67,8% (это 691 млрд. кВт*ч) от всей энергии в стране. Между тем, тепловые электростанции наносят самый значимый ущерб окружающей среде по сравнению с другими электростанциями.

Ежегодно тепловые электростанции выбрасывают в атмосферу огромное количество отходов. Согласно госдокладу «О состоянии и об охране окружающей среды РФ в 2010 году», самыми крупными источниками выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух стали именно ГРЭС – крупные тепловые электростанции. Только за 2010 год 4 ГРЭС, принадлежащие ОАО «Энел ОГК-5», – Рефтинская, Среднеуральская, Невинномысская и Конаковская ГРЭС – выбросили в атмосферу 410 360 тонн загрязняющих веществ.

При сжигании ископаемого топлива образуются продукты сгорания, содержащие оксид азота, серный и сернистый ангидрид, частички несгоревшего пылевидного топлива, летучую золу и газообразные продукты неполного сгорания. При сжигании мазута образуются соединения ванадия, кокс, соли натрия, частицы сажи, а в выбросах угольных ТЭС присутствуют окислы алюминия и кремния. И все тепловые электростанции, независимо от используемого топлива, выбрасывают колоссальные количества углекислого газа, вызывающего глобальное потепление.

Газ значительно удорожает стоимость электроэнергии, но при его сжигании не образуется зола. Правда в атмосферу также попадают окись серы и оксиды азота, как и при сжигании мазута. А ТЭС нашей страны, в отличие от зарубежных, не оснащены эффективными системами очистки уходящих газов. В последние годы в этом направлении ведется серьезная работа: реконструируются котлоагрегаты и золоулавливающие установки, электрофильтры, внедряются автоматизированные системы экологического мониторинга выбросов.

Достаточно остро стоит вопрос нехватки качественного топлива для ТЭС. Многие станции вынуждены работать на топливе низкого качества, при сгорании которого в атмосферу вместе с дымом попадает большое количество вредных веществ.

Главная проблема угольных ТЭС – это золоотвалы. Они не только занимают значительные территории, но и являются очагами скопления тяжелых металлов и обладают повышенной радиоактивностью.

Более того, тепловые электростанции сбрасывают в водоемы тёплую воду и этим загрязняют их. Как следствие, нарушение кислородного баланса и зарастание водорослями, что несет угрозу ихтиофауне. Загрязняют водоемы и сточные производственные воды ТЭС, которые содержат нефтепродукты. При том на ТЭС, работающих на жидком топливе, сбросы производственных вод выше.

Несмотря на относительную дешевизну ископаемого топлива, оно все же является невосполнимым природным ресурсом. Основными энергетическими ресурсами в мире являются уголь (40%), нефть (27%) и газ (21%) и по некоторым оценкам, при нынешних темпах потребления мировых запасов хватит на 270, 50 и 70 лет соответственно.

ГЭС – «укрощенная» стихия

Укрощать водную стихию начали еще в конце 19 века, а масштабная стройка ГЭС по всей стране совпала с развитием промышленности и освоением новых территорий. Строительство ГЭС не только решало вопрос обеспечения электроэнергией новых производств, но и улучшало условия судоходства и мелиорации.

Маневренные возможности ГЭС помогают оптимизировать работу энергосистемы, позволяя тепловым электростанциям работать в оптимальном режиме с минимальными затратами топлива и минимальными выбросами на каждый произведенный киловатт-час электроэнергии.

Одно из главных преимуществ гидроэнергетики в том, что она наносит меньший ущерб окружающий среде по сравнению с другими электростанциями. ГЭС не используют топливо, значит, вырабатываемая ими электроэнергия стоит значительно дешевле, ее стоимость не зависит от колебаний цен на нефть или уголь, а производство энергии не сопровождается загрязнением атмосферы и вод. Выработка электроэнергии на ГЭС обеспечивает ежегодную экономию 50 млн. тонн условного топлива. Потенциал экономии составляет 250 млн. тонн.

Читайте так же:  Декрет о запрете курения в беларуси

Вода – это возобновляемый источник электроэнергии и в отличие от ископаемого топлива, ее можно использовать несчитанное количество раз. Гидроэнергетика – самый развитый вид возобновляемых источников энергии, она способна обеспечивать энергией целые регионы. Еще один плюс, так как ГЭС не сжигают топливо, нет дополнительных затрат по утилизации и захоронению отходов.

В то же время ГЭС имеет и ряд недостатков с точки зрения экологии. При строительстве ГЭС на равнинных реках приходится затапливать большие территории пахотных земель. Создание водохранилищ существенно меняет экосистему, что отражается не только на ихтиофауне, но и на животном мире. Правда, как отмечают некоторые экологи, при реализации комплекса природоохранных мероприятий через несколько десятилетий возможно восстановление экосистемы.

АЭС – энергия будущего?

Ядерная энергия была открыта сравнительно недавно, а первая в мире атомная станция заработала в 1954 году в Обнинске. Сегодня атомная промышленность развивается активными темпами, однако трагедия на Фукусиме заставила многие страны пересмотреть свои взгляды на будущее АЭС.

В отечественной энергосистеме на долю АЭС приходится небольшая часть производимой энергии. В 2011 году на АЭС страны произвели 172,9 млрд. кВт*ч, что составляет всего 16,9%. Тем не менее у госкорпорации «Росатом» серьезные планы по развитию атомной промышленности в России и за ее пределами.

Атомные станции, несмотря на высокую стоимость строительства, экономически выгодны: производимая ими электроэнергия относительно дешевая. Да и с точки экологии у АЭС есть ряд преимуществ.

АЭС не выбрасывают в атмосферу золу и другие опасные вещества, образующиеся в результате сжигания топлива. Основная доля выбросов загрязняющих веществ в атмосферу приходится на пускорезервные котельные, котельные профилакториев и периодически включаемые резервные дизельгенераторные станции. По данным госдоклада, в 2010 году все атомные станции страны выбросили в атмосферу всего 1559 тонн загрязняющих веществ (для сравнения, приведенные выше 4 ГРЭС выбросили 410 360 тонн). Доля АЭС в общем объеме выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух всеми предприятиями страны уже на протяжении многих лет – менее 0,012%.

Запасов ядерного топлива – урана – значительно больше, чем других видов топлива. Россия обладает 8,9% от разведанных резервов урана в мире, находясь в общем списке на четвёртом месте.

Но, несмотря на очевидные плюсы, такие страны как Германия, Швейцария, Италия, Япония и ряд других отказались от атомной энергетики. В Германии доля АЭС в энергосистеме – 32%, но к 2022 году будет отключена последняя станция в стране. Главная причина – это безопасность АЭС для окружающей среды и населения. Мирный атом в одно мгновение может стать виновником гибели и тяжелых болезней миллионов людей и животных, и нанести непоправимый ущерб окружающей среде. Катастрофические последствия аварий на АЭС сразу перечеркивают все указанные преимущества.

Более того, при эксплуатации ядерных реакторов образуются радиоактивные отходы, которые необходимо хранить сотни тысяч лет, пока они не станут более-менее безопасными для окружающей среды. И в мире еще не найдено решение, как сделать их хранение безопасным. Часть ядерных отходов направляется на переработку (регенерацию) с частичным извлечением урана и плутония для последующего использования (но в результате переработки образуются новые отходы, по объему превышающие изначальное количество отходов в тысячи раз), или на захоронение в земле. Небезупречен с экологической точки зрения и процесс добычи урана, а также его превращения в ядерное топливо.

Стоит отметить, что даже на исправно работающих АЭС часть радиоактивного материала попадает в воздух и воду. И пусть это небольшие дозы, но какое влияние они окажут на окружающую среду в долгосрочной перспективе, предугадать сложно.

Прогресс не стоит на месте и сложно точно сказать, какой будет энергетика будущего. Но надо понимать, что энергетика, равно как и любая другая деятельность человека, оказывает в определенной мере негативное влияние на окружающую среду. И избежать его полностью, к сожалению, невозможно. Но вполне реально приложить все усилия, чтобы минимизировать ущерб, наносимый природе. Например, выбирать те технологии (пусть и дорогостоящие), которые наиболее безопасны для окружающей среды. Так, гидроэнергетика, которая единственная в таких масштабах использует возобновляемый источник энергии – воду – несмотря на ряд недостатков с точки зрения экологии, приносит все же минимальный ущерб окружающей среде по сравнению с другими электроэнергетическими объектами.

ВИДЫ ТЕПЛОВЫХ СТАНЦИЙ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

студент 2 курса, кафедра теплоэнергетики и теплотехники ОмГТУ,

студент 2 курса, кафедра теплоэнергетики и теплотехники ОмГТУ,

студент 2 курса, кафедра теплоэнергетики и теплотехники ОмГТУ,

канд. технических наук, доцент ОмГТУ,

Научно-техническое развитие неосуществимо без формирования энергетики.Энергию вырабатывают на тепловых- , гидро- , атомных и других электростанциях. Но, приблизительно 75 % всей электрической энергии России производится на тепловых электростанциях. Большая часть населенных пунктов Российской Федерации снабжаются непосредственно ТЭС. В городах зачастую применяются ТЭЦ-теплоэлектроцентрали, которые вырабатывают нетолько электрическую, но и теплую энергию ввидегорячейводы.

Рассмотрим каждую из станций в отдельности с их преимуществами, а также недостатками.

Классификация тепло- и электростанций.

Все тепловыестанции подразделяются на:

  1. ТЭС (тепловые электростанции) — электростанции, вырабатывающие электрическую энергиюв результате преобразования тепловой энергии, которая выделяется при сжигании органического топлива.Они вырабатывают до 70 % электроэнергии.
  2. ТЭЦ ( тепловые электроцентрали)- это один из видов тепловых электростанций, производящий не только электрическую энергию, но и являющийся источником тепловой энергии в центральных системах теплоснабжения (в виде пара и горячей воды, в том числе и для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и промышленных объектов). Расстояние передачи тепла не более 20-30 км.
  3. ГРЭС (государственные районные электростанции) — это тепловые (конденсационные) электростанции ,которые производят толькоэлектрическуюэнергию. Термин«ГРЭС»означает конденсационную электростанцию «КЭС».
  4. КЭС (конденсационные электростанции) –это электрические станции, предназначены для производства электроэнергии иработающие в свободном режиме.

В России в основномиспользуются ГЭС,ТЭС/ТЭЦ и АЭС. В Омске для производства тепловой энергии используются тепловые электроцентрали. ОАО «ТГК-11»- компания, котораяобъединяет все тепловые электроцентрали в городе Омске [3,c.8].

О компании

Открытое акционерное общество «Территориальная генерирующая компания № 11» (сокращенно – ОАО «ТГК-11») -это крупное энергогенерирующее предприятие в Сибирском ФО России. В Омской и Томской областях находятся производственные мощности Компании , а в Омске расположен ее центральный офис.

История развития

Правлением ОАО РАО «ЕЭС России» летом 2005 годабыло основано ОАО «ТГК-11». Единственным учредителем на момент создания компании являлось ОАО РАО «ЕЭС России». Для снабжения операционной деятельности Компании производственной основой являются активы расформированных «Томскэнерго» и «Омской электрогенерирующей компании». В 2007 году произошло объединение данных АО-энерго и «ТГК-11».В 2010 году ОАО «ТГК-11» вошло в Группу «ИНТЕР РАО ЕЭС» в качестве дочернего предприятия.

Производственные показатели

В структуру ОАО «ТГК-11» входит 6 ТЭЦ и две котельные. Электростанции распределены между двумя филиалами – Томским и Омским. В Томском филиале две электростанции, резервная котельная на случай пиковых нагрузок, и вспомогательные сбытовые и логистические предприятия. В Омском филиале 4 теплоэлектростанции, районная котельная и вспомогательные предприятия для продажи и транспортировки тепловой энергии.

Читайте так же:  Надзорное производство по административным делам

Таблица 1

Станции, входящие в ОАО «ТГК-11» и вырабатывая ими тепловая и электрическая мощности

Омская ТЭЦ-5 715.00 МВт/1 735 Гкал/ч

Омская ТЭЦ-4435.00 МВт /1 095 Гкал/ч

Омская ТЭЦ-3400.20 МВт/1 170.74 Гкал/ч

Томская ГРЭС-2331.00 МВт/815 Гкал/ч

Томская ТЭЦ-3140.00 МВт/780 Гкал/ч

ТЭЦ-114.70 МВт/815.50 Гкал/ч

Локальные котельные (г. Томск)0 МВт/169.50 Гкал/ч

Омская Кировская РК0 МВт/585 Гкал/ч

Омская ТЭЦ-2 [Котельная]0 МВт/378 Гкал/ч

По состоянию на 31 октября 2013 года установленная тепловая мощность – 7,54 тыс. Гкал в час. Протяженность тепловых сетей, находящихся на балансе, составляет более 800 км. При этом доля выработки тепловой энергии Томского филиала в общем объеме составляет 66 %.

За 2013 г. было отпущено 1574,933 тыс. Гкал тепловой энергии, что на 11,3 % больше, чем годом ранее.

Топливные установки на тепловых электростанциях «ТГК-11» работают преимущественно на твердом топливе – угле (его доля составила 60,9 %), используются также природный газ (38,4 %) и мазут (0,1 %) [2,4, с.8].

Таблица 2

Тепловая деятельность компании в настоящее время

Установленная тепловая мощность:

7 543.80 Гкал/ч

Установленная электрическая мощность:

2 035.90 МВт

Отпуск тепловой энергии с коллекторов:

16 173.60 тыс. Гкал

Выработка электрической энергии:

Видео (кликните для воспроизведения).

9 234.20 млн. кВт*ч

Удельный расход условного топлива на тепловую энергию:

145.95 кг/Гкал

Коэффициент использования установленной электрической мощности:

52.50 %

Удельный расход условного топлива на электрическую энергию:

344.03 г/кВт*ч

Влияние ТЭЦ на окружающую среду

Станции сбрасывают загрязненные химическим промыванием оборудования поверхностей нагрева паровых котлов и систем гидроудаления воды. Объемы сбрасывания производственных сточных вод с ТЭС не зависят от ее мощности и установленного на ней оборудования, но при использовании на станциях жидкого топлива количество сточных вод возрастает. На количество сточных вод может влиять как качество установки оборудования, так и условия его эксплуатации. Уменьшение поступления нефтепродуктов в сточные воды можно достичь при помощи совершенствования оборудования ТЭС, досконального соблюдения правил эксплуатации, устанавливания ловушек и применения отстойников. Но необходимо тщательное наблюдение за исправностью очистных сооружений. Примеси, которые содержатся в выбросах станций, претерпевают изменения при взаимодействии с окружающей средой. Они вымываются дождями, вследствие чего попадают в почву и водоемы. Кроме того ,в выбросах содержатся частицы пыли, имеющие разный состав.

Преимущества

  • ТЭС
  • быстро строят, и строительство обходится дешевле, чем строительство ГЭС и АЭС;
  • разнообразное сырьё;
  • способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний;

Недостатки

  • ТЭС
  • Работают на невозобновляемых ресурсах.
  • Дают много отходов (самые чистые на природном газе).
  • Режим работы меняется медленно (для разогрева котла необходимо 2-3 суток).
  • Энергия дорогая, так как для эксплуатации станции, добычи и транспортировки топлива требуется много людей.

В результате изученных данных, можно сделать вывод о том, что необходимо сохранение традиционных источников энергии и развитие возобновляемых (альтернативных) энергетических источников.

Тепловые электростанции, как одни из основных источников загрязнения окружающей среды: влияние на окружающую среду и последствия работы предприятий

Принцип работы тепловых электростанций (ТЭС) заключается в сжигании топлива в топках паровых котлов, где образуется тепловая энергия пара. Через паровую турбину энергия пара преобразуется в механическую, которая в турбогенераторе превращается в электроэнергию. Около 90% всей электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях. Но и по степени воздействия на окружающую среду теплоэнергетика стоит тоже на первом месте. В связи с этим актуальность снижения негативного влияния теплоэлектростанций на экологию ни у кого не вызывает сомнений.

Вопрос

Подготовьте коллективный доклад-дискуссию на тему «Экологические последствия использования тепловых, атомных и гидроэлектростанций».

Основные экологические проблемы тепловых электростанций

Процесс преобразования тепловой энергии в электрическую включает в себя три стадии:

  1. Начальная – добыча, переработка и транспортировка топлива.
  2. Основная – производство тепла или электроэнергии.
  3. Заключительная – транспортировка и переработка отходов, их удаление.

Любая стадия технологического цикла оказывает существенное влияние на окружающую среду.

Вредные выбросы в атмосферу

Основными видами органического топлива, используемыми на тепловых электростанциях, являются газ, мазут, сланцы, уголь, торф. Среди них природный газ признан самым экологически безопасным топливом.

Уже на начальном этапе добычи топлива происходят значительные выбросы с мест добычи, например, с угольных разрезов. Пыль, углекислый газ, оксид азота и другие вещества, образующиеся при взрывных работах и выхлопах мощного карьерного транспорта, загрязняют территорию в радиусе 3-4 км от мест разработок.

При сжигании указанных видов топлива в атмосферу попадают токсические вещества:

  • природного газа – оксиды углерода, оксиды азота, бензапирен;
  • угля – к вышеперечисленному добавляются оксиды серы, зола, радиационные составляющие минеральной части;
  • мазута – добавляются оксиды ванадия.

Разрушение озонового слоя

Находясь в 30 км от поверхности земли, озоновый слой выполняет защитную функцию, поглощая излишнее агрессивное ультрафиолетовое излучение. Содержание в отводящих дымовых газах тепловых электростанций некоторых продуктов горения влияет на сохранность озонового слоя земли. Соединения водорода, азота и хлора в стратосфере вступают в реакцию с озоном и разрушают его. Образуются дыры в озоновом слое, которые приводят к повышению активности солнечной радиации. Это негативно влияет на растения, нарушая процессы фотосинтеза, а также на животных и человека, провоцируя ожоги и кожные болезни.

Кислотные дожди

Продукты горения органического топлива, такие, как метан, угарный газ, хлорфторуглероды, какое-то время находятся во взвешенном состоянии, а затем выпадают на землю в виде осадков, загрязняя почву и водоёмы. В частности, соединения серы и азота под действием солнечного света окисляются и образуют кислотные дожди. Они губительны для растений, вызывая химические ожоги и отмирание его частей, ухудшают качество сельскохозяйственной продукции. Человек, попав под кислотный дождь, рискует заболеть бронхо-лёгочными и сердечно-сосудистыми болезнями.

Сточные воды

Все стадии технологического процесса в теплоэлектростанциях требуют большого расходования воды. Большая часть воды направляется на охлаждение конденсаторов паровых турбин.

Около 7% от общего расхода воды станцией приходится на химическую промывку систем зольного, шлакоудалительного и прочего оборудований. Как правило, это растворы едкого натра, соляной кислоты, солей аммония. Они и являются основными составляющими примесного загрязнения сточных вод теплоэлектростанций.

Кроме этих химических элементов, сточные воды несут в себе нефтепродукты, фенолы, ванадий, фтор, различные реагенты и осветлители. При сбросе в водоёмы сточные воды предприятий теплоэнергетики неизбежно вызывают серьёзное химическое загрязнение окружающей гидросферы. Это приводит к уменьшению популяций гидробионтов и цепной реакции угнетения всей флоры и фауны водоёма.

Экологические последствия использования тепловых, атомных и гидроэлектростанций

Ответ

Энергетику принято делить на традиционную и альтернативную. Традиционная энергетика — это получение энергии от ископаемого топлива, а также от дров, текущей воды, синтетического топлива и при делении атомных ядер. Традиционные источники энергии — крупные ГЭС всех типов, ТЭС (угольные, нефтяные, газовые, торфяные), АЭС, ДВС, теплоустановки. Альтернативная энергетика — это получение энергии от Солнца, ветра, приливов и отливов и пр.

Читайте так же:  Основы экологии источники загрязнения окружающей среды

Тепловые электростанции (ТЭС)

Принцип работы: ископаемое топливо сжигается в топках паровых котлов, где его химическая энергия превращается в тепловую энергию пара. В паровой турбине тепловая энергия пара переходит в механическую энергию, которая в турбогенераторе превращается в электрическую энергию.

Влияние ТЭС на окружающую среду

1. В качестве топлива ежегодно уничтожается огромное количество ценного природного сырья, преимущественно органического, зачастую привозимого издалека.

2. Большой вред природе наносится при прокладке нефте- и газопроводов.

3. При работе ТЭС ежегодно образуются сотни миллионов тонн твердых отходов в виде золы и шлаков, которые практически не утилизируются, скапливаясь в огромных количествах на специальных полигонах. Они содержат целый ряд химических элементов, таких, как Zn, Mn, Sr, Ti, Ba и др., многие из которых токсичны. Эти элементы проникают из шлаков и золы в почву и подземные воды, делая их непригодными как для бытового, так и для хозяйственного использования.

4. Атмосферные выбросы ТЭС содержат SO2, оксиды азота, тяжелые металлы (As, Pb, Cd, V) и другие вредные для окружающей среды химические вещества.

5. Происходит загрязнение приземного слоя атмосферы большими количествами CO2, образующегося в результате процесса горения.

6. Локализованный процесс горения обуславливает возможность кислородного голодания региона ввиду превышения скорости потребления кислорода над скоростью его поступления в атмосферу за счет процесса фотосинтеза.

7. Вблизи ТЭС, работающих на угле, обычно превышен естественный радиационный фон. Это объясняется присутствием в угле микропримесей радиоактивных изотопов (U-238, Th-232 и др.), которые при работе ТЭС поступают в окружающую среду вместе с другими продуктами сгорания.

8. Происходит тепловое загрязнение природных водоемов, вода которых используется для охлаждения отработавшего пара из паровых турбин ТЭС.

9. Работа ТЭС способствует шумовому и электромагнитному загрязнению окружающей среды.

Хочется отметить, что химическое загрязнение окружающей среды при работе ТЭС является одним из основных источников возникновения таких глобальных экологических проблем, как парниковый эффект, кислотные дожди, не говоря уже о том ущербе, какой наносится растительному и животному миру присутствием в компонентах окружающей среды токсичных веществ различного характера воздействия.

Гидроэлектростанции (ГЭС)

Принцип работы: Вода поступает в турбину ГЭС из верхнего бьефа реки (водохранилища, созданного плотиной) и уходит в нижний бьеф. Таким образом, энергия движения воды преобразуется в турбине в механическую энергию, которая затем генерируется в электрическую энергию. Основной вред окружающей среде и хозяйственной деятельности человека при работе ГЭС наносится созданием плотин и водохранилищ.

Влияние ГЭС на окружающую среду

1. Происходит нарушение естественных путей миграции рыб на нерестилища и обмеление самих нерестилищ в низовьях рек.

2. Оказывается большое влияние на водоснабжение, водоорошение, работу речного транспорта — то есть на судоходство рек.

3. Происходит затопление плодородных земель.

4. Возникает целый ряд экономических проблем: становятся необходимыми затраты на передислокацию населения, сельских хозяйств и промышленных объектов в новые районы из мест затопления.

5. Работа ГЭС способствует шумовому и электромагнитному загрязнению окружающей среды. Однако в работе ГЭС есть и свои плюсы: вода — возобновляемый природный ресурс; ГЭС не вносят химическое и тепловое загрязнения в окружающую среду; себестоимость энергии, вырабатываемой ГЭС, в 4 раза ниже, чем у ТЭС и во столько же раз быстрее ее самоокупаемость.

Атомные электростанции (АЭС)

Принцип работы: В реакторе АЭС выделяется тепловая энергия — за счет высвобождения энергии связи нейтронов и протонов при делении ядер радиоактивных изотопов урана (U-235,238,234) под воздействием нейтронов; тепловая энергия превращается в механическую, а затем — в электрическую.

Основной опасностью при работе АЭС является загрязнение окружающей среды радиоактивными отходами и тепловое загрязнение водоемов, вода из которых используется для охлаждения ядерного реактора и других агрегатов АЭС.

При проектировании и строительстве АЭС необходимо учитывать сейсмическую опасность в регионе, плотность населения, характеристику грунтовых слоев, вероятность наводнений, наличие достаточного количества воды для охлаждения реактора и другие условия. Очевидные преимущества АЭС: при сжигании 1 г ядерного топлива выделяется в 3106 раз больше теплоты, чем при сжигании 1 г угля; для работы АЭС мощностью в 1 млн. кВатт в течение 3-х лет нужно 2 вагона ядерного топлива, а для ТЭС с аналогичной мощностью — 300 000 вагонов угля.

Возможные варианты решения проблем энергетики

Несомненно, в ближайшей перспективе энергетическая область будет планомерно развиваться и преобладающей останется тепловая электроэнергетика. Существует большая вероятность повышения доли угля и прочих разновидностей топлива в производстве энергии. Негативное влияние энергетики на жизнедеятельность требуется снижать. И для этой цели уже разработано несколько способов решения проблемы. Все способы базируются на модернизации технологий подготовки топлива и извлечения опасных отходов.

В том числе, для снижения воздействия негативной энергетики предлагается: Использовать усовершенствованное очистное оборудование. В данное время на большинстве ТЭС улавливаются твердые выбросы при помощи установки фильтров. При этом наиболее вредные загрязнители улавливаются в небольшом количестве. Сократить поступление соединений серы в атмосферный воздух путем предварительной десульфурации наиболее часто используемых разновидностей топлива. Химические или физические методики позволят извлечь из топливных ресурсов свыше половины серы до начала их сжигания.

Реальная перспектива сокращения негативного воздействия энергетики и уменьшения выбросов связана с простой экономией. Экономить электроэнергию в быту возможно путем улучшения изоляционных характеристик домов. Добиться высокой экономии энергии позволит смена электрических ламп с КПД не более 5% флуоресцентными. Заметно повысить КПД топлива и снизить негативный эффект энергетики можно посредством использования топливных ресурсов вместо ТЭС на ТЭЦ.

Использование вышеперечисленных способов в определенной мере позволит снизить последствия отрицательного воздействия энергетики. Постоянное развитие энергетической области требует комплексного подхода к решению проблемы и внедрения новых технологий.

Альтернативные источники энергии

К альтернативным источникам энергии относят:

1) энергию Солнца (гелиоэнергетика);
2) силу ветра (ветроэнергетика);
3) жидкое и газообразное биотопливо — метанол, растительное масло, метан, водород и др., а также мусор (биоэнергетика);
4) геотермальную энергию, тепловые насосы и т.п. (энергетика, использующая разность температур);
5) энергию морских волн, приливов и отливов и т.п. (альтернативная гидроэнергетика).

Почти все альтернативные источники энергии представляют собой неисчерпаемые природные ресурсы. Об их экологической безопасности можно говорить пока только относительно традиционных источников энергии: с этой точки зрения альтернативные источники энергии практически безупречны. Однако в настоящее время эффективность работы имеющихся альтернативных источников очень низка, а затраты на их создание очень велики по сравнению с традиционными.

Влияние ТЭС на окружающую среду

Тепловые электростанции работают на относительно дешевом органическом топливе — угле и мазуте, это невосполнимые природные ресурсы. Сегодня основными энергетическими ресурсами в мире являются уголь(40%), нефть (27%) и газ (21%). По некоторым оценкам этих запасов хватит на 270, 50 и 70 лет соответственно и то при условии сохранения нынешних темпов потребления.

Читайте так же:  Срок давности возбуждения уголовного дела

При сжигании топлива на ТЭС образуются продукты сгорания, в которых содержатся: летучая зола, частички несгоревшего пылевидного топлива, серный и сернистый ангидрид, оксид азота, газообразные продукты неполного сгорания. При зажигании мазута образуются соединения ванадия, кокс, соли натрия, частицы сажи. В золе некоторых видов топлива присутствует мышьяк, свободный диоксид кальция, свободный диоксид кремния.

Ещё одна злободневная проблема, связанная с угольными ТЭС — золоотвалы, мало того что для их обустройства требуются значительные территории, они ещё и являются очагами скопления тяжёлых металлов и обладают повышенной радиоактивностью. Тяжёлые металлы и радиация попадают в окружающую среду, либо воздушным путём, либо с грунтовой водой. Кроме того, ТЭС загрязняют водоёмы, сбрасывая в них тёплую воду, в результате чего происходит цепная реакция, водоём зарастает водорослями, в нём нарушается кислородный баланс, что в свою очередь несёт угрозу жизни всем его обитателям. Тепловые электростанции с охлаждающей водой сбрасывают 4 -7 кДж теплоты, на 1 кВт/ч. вырабатываемой электроэнергии. Между тем, в соответствии с санитарными нормами сбросы тёплой воды с ТЭС не должны повышать температуру водоёма выше, чем на 3о в летнее время и на 5о зимой.

Земли вблизи водохранилищ, непосредственно примыкающих к тепловым электростанциям, подвергаются постоянному потоплению из-за повышения уровня грунтовых вод, в результате происходит заболачивание значительных территорий. Под действием воды при формировании береговой линии разрушаются значительные участки почвы, происходит абразия. Абразионные циклы длятся десятилетиями, при этом происходит переработка большой массы почвогрунтов, заиливание дна водохранилища и загрязнение воды.

Загрязняют окружающую среду и сточные производственные воды ТЭС, содержащие нефтепродукты. Эти воды станция сбрасывает после химических промывок оборудования, поверхностей нагрева паровых котлов и систем гидрозолоудаления.

Объёмы производственных сточных вод с содержанием нефтепродуктов не зависят от мощности ТЭС и типа установленного оборудования, однако на станциях, где используется жидкое топливо, объёмы сбросов производственных вод несколько выше. Их количество также зависит от качества монтажа оборудования электростанции и условий его эксплуатации.

1.2. Гидроэлектроста́нция (ГЭС) — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища. Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству каньонообразные виды рельефа.КПД ГЭС составляет 80-90%.

Принцип работы ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определенном месте, или деривацией — естественным током воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию.

Гидроэлектрические станции разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности:

· мощные — вырабатывают от 25 МВт и выше;

· средние — до 25 МВт;

· малые гидроэлектростанции — до 5 МВт.

Мощность ГЭС зависит от напора и расхода воды, а также от КПД используемых турбин и генераторов. Из-за того, что по природным законам уровень воды постоянно меняется, в зависимости от сезона, а также еще по ряду причин, в качестве выражения мощности гидроэлектрической станции принято брать цикличную мощность. К примеру, различают годичный, месячный, недельный или суточный циклы работы гидроэлектростанции.

Гидроэлектростанции также делятся в зависимости от максимального использования напора воды:

· высоконапорные — более 60 м;

· средненапорные — от 25 м;

· низконапорные — от 3 до 25 м.

В зависимости от напора воды, в гидроэлектростанциях применяются различные виды турбин. Для высоконапорных —ковшовые и радиально-осевые турбины с металлическими спиральными камерами. На средненапорных ГЭС устанавливаются поворотнолопастные и радиально-осевые турбины, на низконапорных — поворотнолопастные турбины в железобетонных камерах. Принцип работы всех видов турбин схож — вода, находящаяся под давлением (напор воды) поступает на лопасти турбины, которые начинают вращаться. Механическая энергия, таким образом, передается на гидрогенератор, который и вырабатывает электроэнергию. Турбины отличаются некоторыми техническими характеристиками, а также камерами — стальными или железобетонными, и рассчитаны на различный напор воды.

Гидроэлектрические станции также разделяются в зависимости от принципа использования природных ресурсов, и, соответственно, образующейся концентрации воды. Здесь можно выделить следующие ГЭС:

· русловые и плотинные ГЭС. Это наиболее распространенные виды гидроэлектрических станций. Напор воды в них создается посредством установки плотины, полностью перегораживающей реку, или поднимающей уровень воды в ней на необходимую отметку. Такие гидроэлектростанции строят на многоводных равнинных реках, а также на горных реках, в местах, где русло реки более узкое, сжатое.

· приплотинные ГЭС. Строятся при более высоких напорах воды. В этом случае река полностью перегораживается плотиной, а само здание ГЭС располагается за плотиной, в нижней её части. Вода, в этом случае, подводится к турбинам через специальные напорные тоннели, а не непосредственно, как в русловых ГЭС.

· деривационные гидроэлектростанции. Такие электростанции строят в тех местах, где велик уклон реки. Необходимая концентрация воды в ГЭС такого типа создается посредством деривации. Вода отводится из речного русла через специальные водоотводы. Последние — спрямлены, и их уклон значительно меньший, нежели средний уклон реки. В итоге вода подводится непосредственно к зданию ГЭС. Деривационные ГЭС могут быть разного вида — безнапорные или с напорной деривацией. В случае с напорной деривацией, водовод прокладывается с большим продольным уклоном. В другом случае в начале деривации на реке создается более высокая плотина, и создается водохранилище — такая схема еще называется смешанной деривацией, так как используются оба метода создания необходимой концентрации воды.

· гидроаккумулирующие электростанции. Такие ГАЭС способны аккумулировать вырабатываемую электроэнергию и пускать её в ход в моменты пиковых нагрузок. Принцип работы таких электростанций следующий: в определенные периоды (не пиковой нагрузки), агрегаты ГАЭС работают как насосы от внешних источников энергии и закачивают воду в специально оборудованные верхние бассейны. Когда возникает потребность, вода из них поступает в напорный трубопровод и приводит в действие турбины.

В состав гидроэлектрических станций, в зависимости от их назначения, также могут входить дополнительные сооружения, такие как шлюзы или судоподъёмники, способствующие навигации по водоему, рыбопропускные, водозаборные сооружения, используемые для ирригации, и многое другое.

Ценность гидроэлектрической станции состоит в том, что для производства электрической энергии они используют возобновляемые природные ресурсы. Ввиду того, что потребности в дополнительном топливе для ГЭС нет, конечная стоимость получаемой электроэнергии значительно ниже, чем при использовании других видов электростанций.

Видео (кликните для воспроизведения).

Дата добавления: 2015-05-06 ; просмотров: 1650 | Нарушение авторских прав

Источники

Тэс загрязнение окружающей среды
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here