Приглашаем посетить сайт
ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
Теплоэнергетика - промышленное получение энергии в результате сжигания топлива (угля, торфа, мазута, газа). Тепловые электростанции дают 25% всех вредных выбросов в атмосферу. В настоящее время наиболее перспективным признано производство электроэнергии совместно с производством тепла. Такой единый цикл может быть в 4-10 раз эффективней, чем традиционные способы получения электроэнергии на ТЭЦ. Известно, что ТЭС и ТЭЦ при прочих равных условиях создают примерно одинаковые нагрузки на окружающую среду. В настоящее время более 800 городов бывшего СССР имеют централизованное теплоснабжение; около 60% тепла, необходимого городам, выработано на теплоэлектростанциях.
Тепловые электростанции России ежегодно выбрасывают в атмосферу 17 млн. т вредных веществ, или четвертую часть их общего поступления в воздушный бассейн страны от стационарных источников. При этом 11 млн. т приходится на разнообразные соединения, представляющие особую опасность для здоровья населения и окружающей человека среды. Сточные воды ТЭЦ и ливневые стоки с их территорий, загрязненные отходами технологических циклов энергоустановок и содержащие ванадий, никель, фтор, фенолы и нефтепродукты, при сбросе в водоемы могут оказывать вредное влияние на качество воды, водные организмы. Это сказывается на видовом составе и численности водных организмов и бактерий и, в конечном счете, может привести к нарушениям процессов самоочищения водоемов от загрязнение и к ухудшению их санитарного состояния. Представляет опасность и так называемое тепловое загрязнение водоемов с многообразными нарушениями их эволюционно достигнутого баланса. Крупные ТЭС и АЭС сбрасывают 80- 90 м3/с подогретой до 8-12оС воды. Зона подогрева у крупных ТЭС занимает площадь в несколько десятков квадратных километров. Зимой в них образуются полыньи (в северных и средних широтах). Летом температура воды зависит от естественной температуры забираемой воды. Если в водоеме температура воды 20оС, то в зоне подогрева она может достигнуть 28-32оС. В зоне подогрева снижается прозрачность воды, увеличивается рН, скорость разложения легко окисляющихся веществ, скорость фотосинтеза в такой воде заметно понижается. Воздействие теплоэнергетических установок на окружающую среду зависит от вида сжигаемого топлива.
Твердое топливо. Уголь - самое распространенное ископаемое топливо на нашей планете. ТЭС, работающие на твердом топливе, являются наиболее «грязными». Именно они интенсивно выбрасывают в атмосферу продукты сжигания угля и сланцев, содержащих до 50% негорючей массы и вредных примесей. Удельный вес ТЭС в энергобалансе страны составляет 70%. Они потребляют до 25% добываемого твердого топлива и сбрасывают в среду обитания человека более 15 млн. т золы, шлаков и газообразных веществ.
В России зольность угля, поступающего от отдельных поставщиков на ТЭЦ, превышает 79% (в Великобритании она в соответствии с законодательством - 22%, в США - 9%), - увеличение выброса летучей золы в атмосферу продолжается. При обогащении угля средней зольности для обеспечения топливом энергоблока мощностью 1000 МВт ежегодно образуется около 450 тыс. т отходов обогащения. Для их размещения требуется 65 га территории. Кроме того, в процесс обогащения вовлекаются 600 тыс. м3 сточных вод с содержанием около 4 тыс. т загрязняющих веществ. Существующие системы химической очистки дымовых газов от оксидов серы и азота требуют огромных капитальных затрат, эксплуатационных расходов, высокого потребления электроэнергии и металла. Например, оборудование тепловой электростанции установками по нейтрализации только оксидов азота в дымовых газах увеличивает проектную стоимость электростанций на 50% и более. Причем по мере углубления очистки газов затраты резко возрастают. Подземная газификация (превращения угля под землей в «чистое» топливо - содержащее оксид углерода, водорода и метан) позволяет принципиально решить топливно-экологические проблемы. Получаемый в процессе газификации синтез-газ - экологически «чистое» топливо: при его сжигании практически не синтезируются канцерогенные вещества и сажа. Отсутствуют в продуктах сжигания оксиды серы, зола и пыль, тяжелые металлы и радионуклиды, а концентрация оксидов азота значительно ниже, чем при прямом сжигании углей. При подземной газификации сохраняются сельскохозяйственные земли, обычно занимаемые разрезами, шахтами, терриконами пустой породы и золы, повышается коэффициент использования угольных пластов, снижается трудоемкость добычи топлива и степень риска для работающих.
Жидкое топливо. При сжигании жидких топлив (мазутов) с дымовыми газами в атмосферный воздух поступают: сернистый или серный ангидриды, оксиды азота, газообразные и твердые продукты неполного сгорания топлива, соединения ванадия, солей натрия, а также вещества, удаляемые с поверхности котлов при чистке. С экологических позиций жидкое топливо обладает более «гигиеничными» свойствами и полностью отпадает проблема золоотвалов.
Природный газ . Замена угля, сжигаемого в промышленных печах, газом повышает их производительность, КПД, снижает затраты на обслуживание, улучшает качество конечных продуктов (металла, строительных материалов и др.), резко улучшает экологическую обстановку, особенно крупных городов. По экологическим критериям природный газ является наиболее оптимальным топливом. В продуктах его сгорания отсутствуют зола, копоть и такие канцерогены, как бенз(а)пирен. Более 230 млн. человек в СНГ пользуются газом в быту. При сжигании природного газа единственным существенным загрязнением атмосферы являются оксиды азота. Однако выброс оксидов азота при сжигании на ТЭС природного газа в среднем на 20% ниже, чем при сжигании угля.