Нужно сказать, что воздействия ТЭС на окружающую среду значительно отличаются по видам топлива (таблица 2). Наиболее «чистое» топливо для тепловых электростанций – газ, как природный, так и получаемый при переработке нефти или в процессе метанового брожения органических веществ. Наиболее «грязное» топливо – горючие сланцы, торф, бурый уголь. При их сжигании образуется больше всего пылевых частиц и оксидов серы. Хотя в настоящее время значительная доля энергии производится за счет относительно чистых видов топлива (газ, нефть), но закономерной является тенденция уменьшения их доли. По имеющимся прогнозам, эти энергоносители потеряют свое ведущее значение уже в первой четверти XXI столетия. Здесь уместно вспомнить высказывание Д. И. Менделеева о недопустимости использования нефти как топлива: «Нефть не топливо - топить можно и ассигнациями». Не исключена вероятность существенного увеличения в мировом энергобалансе использования угля. По имеющимся расчетам, запасы углей таковы, что они могут обеспечивать мировые потребности в энергии в течение 200-300 лет Возможная добыча углей, с учетом разведанных и прогнозных запасов, оценивается более чем в 7 триллионов тонн. При этом более 1/3 мировых запасов углей находится на территории России. Поэтому закономерно ожидать увеличения доли углей или продуктов их переработки (например, газа) в получении энергии, а, следовательно, и в загрязнении среды. Угли содержат от 0,2 до десятков процентов серы в основном в виде пирита, сульфата закисного железа и гипса [3]. Для соединений серы существуют два подхода к решению проблемы минимизации выбросов в атмосферу при сжигании органических топлив:
|
|
1) очистка от соединений серы продуктов сгорания топлива (сероочистка дымовых газов);
2) удаление серы из топлива до его сжигания.
К настоящему времени по обоим направлениям достигнуты определённые результаты. В числе достоинств первого подхода следует назвать его безусловную эффективность – удаляется до 90-95% серы – возможность применения практически вне зависимости от вида топлива. К недостаткам следует отнести большие капиталовложения. Энергетические потери для ТЭС, связанные с сероочисткой, ориентировочно составляют 3-7%. Основным преимуществом второго пути является то, что очистка осуществляется независимо от режимов работы ТЭС, в то время как установки по сероочистке дымовых газов резко ухудшают экономические показатели электростанций за счёт того, что большую часть времени вынуждены работать в нерасчётном режиме. Установки же по сероочистке топлив можно всегда использовать в номинальном режиме, складируя очищенное топливо.
Проблема снижения выбросов окислов азота ТЭС серьезно рассматривается с конца 60-х годов. В настоящее время по этому вопросу уже накоплен определённый опыт. Можно назвать следующие методы:
1) уменьшение коэффициента избытка воздуха (так можно добиться снижения содержания окислов азота на 25-30%, уменьшив коэффициент избытка воздуха
с 1,15 - 1,20 до 1,03);
2) разрушение окислов до нетоксичных составляющих.
Таблица 2. Степень содержания загрязняющих выбросов для различных видов топлив.
| Топливо | Относительные величины слагаемых общей вредности дымовых газов энергетических топлив | Суммарная вредность | |||
| Зола | 
| 
| 
| ||
| Природный газ | - | - | 4,07 | - | 4,07 |
| Кузнецкий уголь | 0,26 | 1,82 | 6,66 | - | 8,74 |
Мазут, 
| - | 0,76 | 6,41 | 1,91 | 9,08 |
| Донецкий АШ | 0,46 | 3,71 | 6,90 | - | 11,07 |
| Назаровский уголь | 0,33 | 3,87 | 7,56 | - | 11,76 |
Мазут, 
| - | 1,53 | 6,41 | 3,82 | 11,76 |
| Донецкий Т | 0,38 | 5,48 | 6,86 | - | 12,72 |
| Сланец эстонский | 2,59 | 8,57 | 8,16 | - | 19,32 |
Мазут 
| - | 3,82 | 6,41 | 9,54 | 19.77 |
| Подмосковный уголь | 1,12 | 14,58 | 7,26 | - | 22,96 |
Мазут 
| - | 5,34 | 6,41 | 13,36 | 25,11 |
Для уменьшения концентрации загрязняющих соединений в приземном слое воздуха котельные ТЭС оборудуют высокими, до 100-200 и более метров, дымовыми трубами. Но это приводит также к увеличению площади их рассеивания. В результате крупными промышленными центрами образуются загрязнённые области протяженностью в десятки, а при устойчивом ветре – в сотни километров [1].
|
|
Заключение.
Несомненно, что в ближайшей перспективе тепловая энергетика будет оставаться преобладающей в энергетическом балансе мира и отдельных стран. Велика вероятность увеличения доли углей и других видов менее чистого топлива в получении энергии. В этой связи изучим некоторые пути и способы их использования, позволяющие существенно уменьшать отрицательное воздействие на среду. Эти способы базируются в основном на совершенствовании технологий подготовки топлива и улавливания загрязняющих выбросов. Важно помнить на каждой стадии проектирования новой ТЭС, что взаимодействие энергетического предприятия с окружающей средой происходит на всех стадиях добычи и использования топлива, преобразования и передачи энергии. Тепловой электростанцией активно потребляется воздух. Образующиеся продукты сгорания передают основную часть теплоты рабочему телу энергетической установки, часть теплоты рассеивается в окружающую среду, а часть - уносится с продуктами сгорания через дымовую трубу в атмосферу, и эти продукты сгорания содержат оксиды азота, углерода, серы, углеводороды, пары воды и другие вещества в твердом, жидком и газообразном состояниях, которые наносят вред не только нам, людям, но и природе.
|
|
Хочется закончить свой реферат словами Гете: «Природа не признаёт шуток. Она всегда правдива, всегда серьёзна, всегда строга. Она всегда права. Ошибки же и заблужденья исходят от людей».
Список литературы
https://www.fos.ru/ecology/10147.html;
https://evgeniy240.narod.ru/zagr/ee.htm;
https://ecokotel.ru/mp/oenfo363orc.apsx;
Тепловые и атомные электрические станции: Учебник для вузов/ Л.С. Стерман, В.М. Лавыгин, С.Г. Тишин - М.: Энергоатомиздат, 1995;
Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. Учебник для вузов по специальности «Тепловые электрические станции». М., «Энергия», 1976;