Экологические проблемы энергетики

Архитектура
Зимний дворец
Архитектура Санкт-Петербурга
Проекты загородных домов
Начертательная геометрия
Контрольная работа
Позиционные и метрические задачи
Задача на построение линии перемещения многогранной поверхности с плоскостью
ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ С ПЛОСКОСТЬЮ
Темы контрольных и самостоятельных работ
Построить проекции пирамиды
Построить линию пересечения конуса вращения c цилиндром вращения.
Центральное проецирование
Проецирование прямого угла
Основные задачи преобразования
Поверхность вращения
Многоугольник  сечения
Коэффициенты искажения по осям в аксонометрии
Аксонометрические (наглядные) проекции
Позиционные задачи
Построить линию пересечения конуса проецирующей плоскостью
Эллипсоид вращения
Винтовые поверхности
Способ перемены плоскостей проекций
Определение расстояний между двумя точками
Машиностроительное черчение
Электротехника
Лабораторные работы по электротехнике
Методическое пособие
Математика
Решение контрольной по математике
Алгебра матриц
Аналитическая геометрия
Неопределенный интеграл
Изменить порядок интегрирования в интеграле
Функции нескольких переменных
Линейные уравнения
Вычислить массу дуги кривой
Интервалы выпуклости и вогнутости, точки перегиба графика
Основные типы алгебраических структур
Определенный интеграл
Тройной интеграл в цилиндрических и сферических координатах
Объём цилиндрического тела. Двойной интеграл
Криволинейный интеграл первого рода
Функция нескольких переменных и ее частные производные
Вычисление двойного интеграла в полярных координатах
Решение примерного варианта контрольной работы
Производные ФНП высших порядков
Функции комплексной переменной
Вычислить работу силы
Примеры решения задач по курсу сопротивление материалов
Метод сечений
Удлинение стержня и закон Гука
Моменты инерции сечения
Кручение бруса с круглым поперечным сечением
Кручение тонкостенного бруса
Значение изгибающего момента
Касательные напряжения при поперечном изгибе
Перемещения при изгибе
Косой изгиб
Теории прочности
Установить вид сопротивления для каждого участка бруса
Определение перемещений методом Мора
Границы применимости решения Эйлера
Определение прогиба и напряжений
Прочность при циклических нагрузках
Основы теории упругости и пластичности
Теория предельных напряженных состояний
Основы теории пластичности
Теория тонких пластин
Энергетика
Экологические проблемы производства энергии
Изменение климата и Киотский протокол
Проблема теплового загрязнения
Экологические проблемы тепловой энергетики
Экологические проблемы ядерной энергетики
Альтернативный источник энергии
Возобновляемые источники энергии
Ветроэнергетика
Геотермальная энергетика
Энергия приливов и отливов морей и океанов
Гидроэлектростанции (ГЭС)
Биоэнергия
Ядерная энергетика.
Водородная энергетика
Основные способы получения энергии
Анализ процессов трансформации энергии
 

Экологические проблемы производства энергии В последние годы проблемы влияния производства энергии на окружающую среду широко обсуждались на различных уровнях во всех странах мира. На основании многочисленных дискуссий, проводимых по этому вопросу, было сделано три основных вывода: все способы получения энергии представляют потенциальную опасность, как для окружающей среды, так и для здоровья человека; нет ни одного способа получения энергии настолько свободного от опасности для окружающей среды, чтобы его применение приносило бы только выгоду без каких-либо проблем; имеющиеся данные о степени загрязнения дают возможность предска­зать последствия всё возрастающего объема производства энергии для окружающей среды.

Изменение климата и Киотский протокол Климат меняется на наших глазах. Особенно резко это сказывается в Северном полушарии, где наблюдается активное таяние ледников, даже в Северном ледовитом океане


Проблема теплового загрязнения Локальное тепловое загрязнение окружающей среды. Основное количество тепловой энергии на ТЭС и ТЭЦ поступает в окружающую среду на стадии конденсации пара, около 50-55% от тепловой энергии, выделяемой при сгорании топлива. На АЭС эта величина ещё больше и составляет для ВВЭР (водо-водяных реакторов) 65-68% от общей тепловой энергии, вырабатываемой в реакторе. В настоящее время наиболее распространённым хладоагентом при конденсации пара на ТЭС и АЭС является вода системы технического водоснабжения (СТВС). При прямоточной СТВС теплота конденсации передаётся проточной воде рек или озёр. При организации замкнутых СТВС тепло передаётся циркуляционной воде, охлаждаемой в замкнутых прудах-охладителях или градирнях.

Экологические проблемы тепловой энергетики За счет сжигания топлива (включая уголь, дрова и другие биоресурсы) в настоящее время производится около 90% энергии. Сжигание топлива - не только основной источник энергии, но и важнейший поставщик в среду загрязняющих веществ. Тепловые электростанции в наибольшей степени «ответственны» за усиливающийся парниковый эффект и выпадение кислотных осадков.

Экологические проблемы ядерной энергетики Ядерная энергетика до недавнего времени рассматривалась как наиболее перспективная. Это связано как с относительно большими запасами ядерного топлива, так и со щадящим воздействием на среду. 0,5 кг ядерного топлива позволяет получать столько же энергии, сколько сжигание 1000 тонн каменного угля.

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ: В мире существует большой спектр различных электростанций: атомные электростанции (АЭС), электростанции, работающие на органическом топливе (ТЭС), гидроэлектрические станции (ГЭС), ветроэлектростанции (ВЭС), солнечные электростанции (СЭС) и др.

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ: Многочисленные прогнозы дальнейшего использования атомной энергии в мире достаточно противоречивы и неоднозначны. В некоторых странах сложилось негативное отношение к АЭС. Большинство прогнозов сходятся на том, что потребности в электрической энергии в мире к середине XXI в. возрастут в 2-3 раза по сравнению с концом XX в., что связано с неизбежным удвоением населения Земли, а также с ростом потребления энергии в развивающихся странах.

Альтернативный источник энергии — способ, устройство или сооружение, позволяющее получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) и заменяющий собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле. Цель поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений.

Возобновляемые источники энергии. К ним относятся: реки (гидроэнергетика), морские приливы и отливы, тепло Земли (геотермальная энергия) и Солнца (непосредственно энергия солнечной радиа­ции или энергия ветра, морских волн, тепла морей и океанов)

Энергия ветра. В поисках альтернативных источников энергии во многих странах немалое влияние уделяют ветроэнергетике.

Геотермальная энергетика производство электроэнергии, а также тепловой энергии за счёт тепловой энергии, содержащейся в недрах земли. Обычно относится к альтернативным источникам энергии, возобновляемым энергетическим ресурсам.

Энергия приливов и отливов морей и океанов. Резкое увеличение цен на топливо, трудности с его получением, истощение топливных ресурсов – все эти видимые признаки энергетического кризиса вызывали в последние годы во многих странах значительный интерес к новым источникам энергии, в том числе к энергии Мирового океана.

Использование кинетической энергии воды на гидроэлектростанциях (ГЭС) в настоящее время получило наибольшее развитие из всех возобновляемых источников энергии. Уже в 1970 г на гидроэлектростан­циях было выработано 1175 млрд. кВтч электроэнергии, что составляло 23,7% общей выработки электроэнергии в мире.

Биоэнергия. Биотопливо — это сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои. Существуют также проекты разной степени проработанности, направленные на получение биотоплива из целлюлозы и различного типа органических отходов, но эти технологии находятся в ранней стадии разработки или коммерциализации.

Ядерная энергетика. Источником энергии на атомных электростанциях (АЭС) является процесс деления тяжёлых ядер при взаимодействии их с нейтронами. Полное энерговыделение на один элементарный акт деления составляет 200 МэВ. Та­кое высокое энерговыделение и определяет огромную теплотворную способность ядерного топлива, превышающую теплотворную способность органического топлива в миллионы раз. В соответствии с принципом, положенным в основу получения управляемой реакции деления, все ядерные реакторы делятся на два типа: реакторы на тепловых или медленных нейтронах и реакторы на быстрых нейтронах или реакторы-размножители.

Ядерной энергетике, подобно другим видам промышленной деятельности, присущи и вредные факторы, потенциально опасные для человека. Наибольшую потенциальную опасность представляет радиоактивное заг­рязнение. Однако, с самого начала развития ядерной энергетики, её предприятия проектировались таким образом, чтобы не допустить опасного выброса радиоактивных веществ в окружающую среду и чтобы обеспечить максимальную безопасность обслуживающего персонала. Ситуация с Чернобылем подорвала доверие к атомной энергетике, но в настоящее время приняты новые перспективные программы развития этой отрасли с учётом экологической составляющей.

Водородная энергетика. Система, которая могла бы объединить промышленность, транспорт и жилищно-коммунальное хозяйство на основе получения и использования единого топлива – водорода, получила название водородной энергетики. Водород не является первичным источником энергии.

Доля растительной биомассы в мировом потреблении энергии пока сравнительно невелика и составляет примерно 8% от общего количества топлива, расходуемого в мире

Основные способы получения энергии Сжигание ископаемого органического топлива. В настоящее время около 90% всей потребляемой в мире энергии получают из ископаемого органического топлива.

Анализ процессов трансформации энергии. Один из основополагающих законов природы – закон сохранения энергии устанавливает закономерности взаимной трансформации всех видов энергии. Согласно установившейся трактовке этого закона энергия не может быть уничтожена или получена из ничего, она может лишь пере­ходить из одного вида в другой. Но это вовсе не означает, что любой вид энергии может быть переведён в другой полностью. Это утверждение справедливо лишь в случае перевода любого вида энергии в тепловую энергию.

 

 

Дымовые газы от энергоблока мощностью 200 МВт, сжигающего донецкие угли, пройдя очистку от золы в мокром золоуловителе с эффективностью 94...96 %, по газоходу направляются на ОПУ.

Продукты реакции в виде сухого порошка, состоящего из смеси летучей золы, сульфита и сульфата кальция и других примесей, улавливаются золоуловителем, установленным за абсорбером.

При методе распылительной абсорбции продукты реакции содержат химически активный сульфит кальция.

Основное отличие метода заключается в способах организации подвода очищаемого газа к реактору и распыливания известковой суспензии.

Сухие методы сероочистки Из сухих методов сероочистки рассмотрены только процессы, использующие природные реагенты.

Метод «Лифак» Процесс «Лифак», разработанный финской фирмой «Тампелла» по существу является совмещением сухого аддитивного и полусухого методов сероулавливания.

Основные объекты автоматизации процесса следующие: ввод известняка регулируется в зависимости от количества подаваемого топлива. Ввиду того, что качество поступающего топлива (серосодержание, влажность, зольность и др.) меняется, количество подаваемого известняка автоматически корректируется по концентрации SО2 в дымовых газах после котла;

Антропогенная деятельность человека оказывает существенное влияние на состав атмосферы, особенно в местах крупного сосредоточения промышленных объектов (в основном города с сильно развитой промышленной инфраструктурой) и транспорта.

Роль предприятий различных отраслей промышленности нашей страны (в том числе и ТЭС) в загрязнении атмосферы представлена в табл.6.

Ежегодно в земную атмосферу выбрасывается 100 млн. т газообразных оксидов серы и 30 млн. т оксидов азота за счет естественных выделений и соответственно 65 млн. т и 25 млн. т антропогенных выбросов, т.е. уровень антропогенных выбросов приближается к глобальным естественным выбросам оксидов серы и азота, табл.4. А выброс диоксида углерода (СО2), способствующего возникновению парникового эффекта (в создании парникового эффекта вклад диоксида углерода оценивается примерно в 65%, метана – примерно 20%, оксида азота – 5%, а остальное составляют другие компоненты, включая хлор и фторуглеводороды), только в странах СНГ в 1990 г. составил 694,5 млн. тонн.

Среди вторичных фотохимических реакций важное значение имеет взаимодействие молекулярного кислорода и оксида азота NO с атомарным кислородом, в результате чего образуется озон О3 и диоксид азота.

Влияние вредных выбросов электростанций на природу и человека.

Показатель вредности продуктов сгорания В соответствии с законом об охране атмосферного воздуха, размещение нового предприятия в местности, где фоновое значение загрязнений атмосферы превышает ПДК, должно сопровождаться осуществлением мероприятий по снижению выбросов соответствующих веществ на действующих предприятиях.

С учетом технологии использования топлива все вредные вещества можно классифицировать на две группы.

Внутрицикловая газификация топлива Получение из твердого топлива горючего газа технологически включенное в термодинамический цикл производства электроэнергии, тепла или другого продукта или их совокупности есть внутрицикловая газификация.

Котлы с циркулирующим кипящим слоем (ЦКС) Кипящий слой характеризуется интенсивностью дутья, превышающей предел устойчивости плотного слоя, но далеко не достигающей скорости витания частиц крупных размеров

Предварительная термическая подготовка твердого топлива с частичной газификацией.

Высокотемпературная подготовка топлива в специальном предтопке - как элементная базаэкологически перспективного направления развития ТЭЦ.

Недостатком технологии с термической подготовкой топлива можно считать усложнение системы тополивоподготовки по сравнению с традиционными из-за необходимости создания двух потоков топлива (рабочего и инициирующего) и организации паровоздушного дутья для частичной газификации.

В общем случае ТЦП может быть выполнен в горизонтальном или вертикальном исполнении

Выше отмечалось, что сущностью технологии заключается в обработке струей низкотемпературной плазмы (3500…5000 ОС) потока угольной пыли, транспортируемой воздухом.

Обобщение перспектив развития природоохранных технологий Проведенный таким образом анализ современных и перспективных систем очистки от выбросов вредных веществ показал, что в условиях, когда одним из основных источников производства электроэнергии и тепла продолжают оставаться теплоэлектроцентрали, и в условиях прогнозируемого роста потребления твердых горючих ископаемых при высоком фоновом загрязнении окружающей среды, сложившемся в крупных промышленных регионах

Улавливание твердых веществ из дымовых газов ТЭС Характеристики летучей золы.

Расчет степени улавливания обычно ведется для каждой фракции частиц отдельно.

Дисперсный состав летучей золы во многом зависит от дисперсионного состава сжигаемой угольной пыли, поступающей после размольного устройства в топку.

При выборе и эксплуатации золоуловителей следует учитывать абразивность золы и ее смачиваемость.

Если поток газов движется турбулентно , а частицы достаточно мелки (менее 30 мкм) и активно участвуют в турбулентных пульсациях потока, то с известным допущением можно принять, что концентрация частиц у поверхности мало отличается от средней концентрации в рассматриваемом сечении золоуловителя.

Во всех случаях степень улавливания возрастает с ростом параметра золоулавливания П. Как следует из выражения, определяющего П, параметр золоулавливания возрастает с увеличением скорости дрейфа, поверхности осаждения и уменьшается с увеличением расхода очищаемого газа.

Типы и характеристики золоуловителей В зависимости от мощности ТЭС, зольности топлива, физико-химических свойств золы, санитарно-гигиеническнх условий в районе расположения электростанций выбирается тип золоуловителей. На выбор типа золоуловителей может повлиять и использование золы.

Инерционные золоуловители (расчет инерционных золоуловителей).

В настоящее время циклоны устанавливаются на котлах паропроизводительностью до 500 т/ч.

По табл.4 подбирают батарейный циклон с ближайшим к nОПТ количеством циклонных элементов n.

Прочие инерционные золоуловители Не так широко, как циклоны или батарейные циклоны применяются на ТЭС другие типы инерционных золоуловителей .

Вихревые пылеуловители (ВПУ) - это аппараты центробежного действия для очистки газов от пыли.

Ротационные пылеуловители это аппараты для очистки газов от пыли, центробежного действия, которые одновременно с перемещением газов очищают его от фракций пыли крупнее 5 мкм.

Коагуляторы Вентури могут устанавливаться как вертикально, так и горизонтально с небольшим уклоном.

В отечественной практике применение получили два типа мокрых золоуловителей с коагулятором Вентури: МВ-УО ОРГРЭС и МС-ВТИ.

Общее гидравлическое сопротивление коагулятора Вентури и каплеуловителя, Па, рассчитывается по формуле:,

Электрофильтры Одним из хорошо зарекомендовавших себя и перспективным типом золоуловителей для крупных ТЭС являются электрофильтры, которые могут обеспечить высокую степень очистки газов при аэродинамическом сопротивлении не более 150 Па практически без снижения температуры и без увлажнения дымовых газов.

Коронный разряд возникает при достижении определенной напряженности и электрического ноля, называемой критической или начальной, которая, например, для воздуха при атмосферном давлении н температуре 20 ОС составляет около 15 кВ/см.

Для поддержания напряжения в любой момент работы электрофильтра на грани пробивного, когда обеспечивается наилучшая ионизация газов, применена автоматическая схема регулирования.

Анализ работы электрофильтров на ТЭС показал, что основная причина менее эффективной очистки заключается в высоком удельном электрическом сопротивлении (УЭС) r слоя золы, образующемся на осадительных электродах электрофильтра.

Определяется активное сечение для прохода газов, м2, эктрофильтра:,

Особенности улавливания золы с неблагоприятными электрофизическими свойствами Решение проблемы эффективной электрической очистки дымовых газов, имеющих неблагоприятные электрофизические свойства, состоит в разработке методов снижения интенсивности или предотвращения образования обратной короны, т. е. создании условий, обеспечивающих стабильную работу электрофильтров.

Температурный метод кондиционирования. Зависимость УЭС золы от температуры носит экстремальный характер (см. рис.12).

Температурно-влажностное кондиционирование. Одним из эффективных путей улучшения очистки продуктов сгорания с неблагоприятными электрофизическими свойствами является предварительное изменение свойств дымовых газов путем использования преимуществ как температурного, так и влажностного кондиционирования газов, рационального сочетания их, т. е. Путем использования температурно-влажностного кондиционированияю

Краткие сведения об улавливании золы на мазутных ТЭС Котлы, сжигающие жидкое топливо, как правило, не оснащены золоуловителями в связи с низким содержанием золы в топливе (АР=0,05...0,15%).

Методы и технологии очистки дымовых газов от оксидов серы.

Общая оценка сокращения выбросов окислов серы Сегодня существует два основных направления снижения выбросов окислов серы энергетическими установками, сжигающими серосодержащее топливо:предварительное (перед сжиганием) снижение серы в исходном топливе (десульфуризация топлива);очистка дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу от окислов серы с помощью специальных установок.

Мокрые абсорбционные методы, использующие для связывания сернистого ангидрида промывочные растворы со щелочными свойствами, получили наиболее широкое распространение.

Промышленные установки сероочистки первого поколения, работающие по мокрому известняковому принципу, появились в начале 70-х годов в США и в Японии и не получили широкого распространения, так как в них происходило зарастание абсорбента трудноудаляемыми отложениями, а в качестве конечного продукта получались смесь золы, сульфита кальция и непрореагировавшего известняка, которая после обезвоживания должна направляться в специальные хранилища.

Опытно-экспериментальная установка (ОЭУ) мокрого известнякового метода Губкинской ТЭЦ.

Опытно промышленная установка по аммиачно-циклическому методу (Дорогобужская ТЭЦ) В основу ОПУ Дорогобужской ТЭЦ положен аммиачно-циклический способ очистки дымовых газов от диоксида серы

 Дымовые газы после первой ступени очистки от золы (батарейные циклоны) поступают в электрофильтр 3.

Некоторые технико-экономические характеристики установки предложены в табл.1. Технико-экономические характеристики ОПУ 

Некоторые зарубежные методы «мокрой»сероочистки Метод «Хемико».

Метод Саарберг-Хельтер-Лурги (СХЛ) Этот метод разработанный фирмами Саарберг-Хельтер Умвельттехник и Лурги (Германия) является типичным мокрьм абсорбционным способом сероочистки второго поколения с получением в качестве конечного продукта товарного гипса.

Метод -Хитачи Японской фирмой "Хитачи" ; разработано несколько совершенных систем очистки дымовых газов, нашедших применение как в самой Японии, так и за ее пределами.

Все емкости, в которых могут оказаться взвешенные вещества, снабжены перемешивающими устройствами для предотвращения образования отложений.

Метод фирмы Бишофф Фирма Бишофф одна из самых старых фирм Германии, занимающихся вопросами охраны окружающей среды.

Для максимального использования известняка организовано циркуляционное орошение абсорбера с помощью насосов 19 и 20.

Метод Кнауфф-Ресерч-Кортель Принципиальная технологическая схема мокрой известняковой сероочистной установки, предлагаемая фирмой в части подготовки абсорбента, получения и обработки конечного продукта не отличается от описанных ранее.

Общий недостаток, характерный для всех технологий основанных на методах сухой очистки дымовых газов, заключается в том, что на всех стадиях технологической цепочки приходится иметь дело с большими объемами очищаемого газа (1 млн. м3/ч газа и более).

Гомогенные восстановительные методы, как и каталитические, предусматривают использование восстанавливающих агентов (NН3, пиридин, пары мочевины, СО, Н2, СН4 и другие углеводороды).

Для проведения процессов адсорбции разработаны различные технологии [9-12, 15, 16]. Наибольшее распространение имеют адсорберы с неподвижным слоем гранулированного или сотового адсорбента.

Высокотемпературные некаталитические методы Одними из наиболее простых и дешевых газофазных технологий денитрации газов являются термические (деструктивные) методы.

Гетерогенно-каталитические методы Каталитические методы обезвреживания газов позволяют эффективно проводить очистку газов от оксидов азота.

Высокотемпературное каталитическое восстановление осуществляют в присутствии газов восстановителей водорода, оксида углерода, углеводородов (пары керосина, нефтяной и природный газ).

Селективное каталитическое восстановление (СКВ) получило в последние годы наибольшее распространение для очистки газов от NОX. Особенностью этого процесса является взаимодействие используемого восстановителя с оксидами азота в присутствии кислорода.

Особенностью вышеприведенных реакций является значительное влияние кислорода на скорость ее протекания. При изменении концентрации О2 от 0,1 до 1,0 % скорость восстановления резко увеличивается на различных катализаторах (рис.2).

Основные области применения методов СКВ - это очистка отходящих газов от NОХ в производстве азотной кислоты и дымовых газов при сжигании топлива.

Эти факторы значительно сокращают срок службы катализатора, снижают степень очистки от NOX.

Смешение аммиака с потоком очищаемого газа оказывает значительное влияние на эффективность процесса очистки. Обращает на себя внимание использование распределенного ввода аммиака.

Можно выделить два вида катализаторов: формованные и пластинчатые.

По данным немецких специалистов, средние капитальные затраты на установку СКВ для угольной ТЭС составляют от 5 до 6 млн.

Метод СКВ является в настоящее время наиболее распространенным способом удаления NOX из дымовых газов в Японии и Германии.

Нерегенеративные методы Из методов этой группы наиболее широкое применение в промышленности получила абсорбция NOX растворами различных щелочей.

Регулятор напора автоматически, независимо от давления вобщем коллекторе, обеспечивает определенный равномерный расход газа в течение всего периода его подачи в абсорбер.

Необходимую степень абсорбции NОX растворами, содержащими щелочи, в поступающем газе обеспечивают и поддерживают за счет эквимолярного соотношения NО/NО2 = 1, как это вытекает из табл.4, которая иллюстрирует зависимость степени абсорбции оксидов азота при различных отношениях NО/NО2, в газе.

При восстановлении оксидов азота водными растворами карбамида протекают следующие реакции.

Регенеративные методы Как отмечалось ранее, регенеративные методы более перспективны.

Рассеивание в атмосфере выбросов электростанций Дымовые трубы.

Большое распространение нашли одноствольные дымовые трубы, выполненные по типу «труба в трубе» со значительным зазором между стволами, позволяющим обеспечить движение людей и проведение ремонтных работ.

Так как наличие вредных веществ в дымовых газах в сотни и тысячи раз превышает предельно допустимые концентрации, требуется рассеивание дымовых газов в атмосферном воздухе.

Предложенная методика применима для ТЭС, расположенных на ровной или слабопересеченной местности, и позволяет определить при неблагоприятных метеорологических условиях максимально-разовую концентрацию загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на уровне дыхания человека, т. е. на высоте 1,5 м над поверхностью земли.

Предложенный методический подход позволяет рассчитать минимально допустимую высоту дымовых труб при проектировании ТЭС.

При проектировании и эксплуатации электростанций очень важно знать распределение концентраций вредных веществ на уровне дыхания людей на различных расстояниях от электростанции.

Контроль состава и концентрации вредных веществ в уходящих газах котлов.

Оптический метод основан на явлении поглощения света при прохождении его через пылегазовую среду.

Пример системы автоматизированного контроля за состоянием атмосферы показан на рис.6, где показана АСК З В Запорожской ГРЭС.

Сбросные воды ГЗУ значительно загрязнены взвешенными веществами, имеют повышенную минерализацию и в большинстве случаев повышенную щелочность.

Восприимчивость живых организмов к токсичным веществам с повышением температуры обычно увеличивается.

Какое же влияние оказывают на природные водоемы отдельные загрязнители, характерные для ТЭС?

Шлам, находящийся в сбросных водах предочисток водоподготовительных установок, содержит органические вещества.

Обработка сбросных вод водоподготовительных установок Методы очистки сточных вод подразделяются на механические (физические), физико-химические, химические и биохимические.

В соответствии с условиями сброса сточных вод технология их очистки состоит обычно из трех этапов:

Продувочная вода из осветлителя направляется в сборную емкость.

Сточные воды ионообменной части водоподготовительной установки, если не считать некоторого количества грубодиперсных примесей, поступающих при взрыхлении фильтров, представляют собой истинные растворы солей.

Если сброс сточных вод в водоем нарушает эти условия, то необходимо применять предварительную нейтрализацию.

27 июня 1954 г. в СССР, в г. Обнинске Калужской области, была пущена первая в мире атомная электростанция.

В России и других странах мира промышленно освоены в основном энергетические реакторы на тепловых нейтронах со слабообогащенным или природным ураном двух типов водо-водяные энергетические реакторы (ВВЭР), в которых вода является теплоносителем и замедлителем, и канальные энергетические реакторы с графитовым замедлителем и водой в качестве теплоносителя

Радиоактивные вещества, образующиеся при работе АЭС.

Фотонное и нейтронное.Альфа-излучение.

Биологически значимые радионуклиды благородных газов и йода при работе ядерного реактора.

Нормы радиационной безопасности. Системы защит.

Действие ионизирующих излучений на вещество проявляется в ионизации атомов и молекул, входящих в сослав вещества.

Основные дозовые пределы внешнего и внутреннего облучения , мЗв/юд (бэр/год).

Специальные меры защиты следует предпринимать, когда мощность дозы на расстоянии 0,1 м от источника превышает 10-3 мЗв/ч (0,1 бэ.

Увеличение радиационной активности продуктов деления урана при работе реактора можно иллюстрировать следующим примером.

Потенциальные аварийные ситуации на АЭС. Последствия радиационной аварии

При оценке доз облучения населения в результате аварии на АЭС различают три типа воздействия:1) острое внешнее a- и g-облучение за счет проходящего облака летучих радионуклидов (минуты, часы после выброса);2) острое и подострое внутреннее облучение вследствие радиоактивных выпадений из облака и потребления воды, молока, свежих овощей и другой пищи из загрязненного района (дни, недели после аварии);3) хроническое облучение в результате потребления зерновых и корнеплодов, загрязненных долгоживущими радионуклидами (месяцы, годы после аварии).

Возникающая при этом упругая волна может быть с помощью пьезопреобразователей превращена в электрические сигналы, несущие объективную информацию о дефекте и степени его развития.

Системы автоматизированного контроля в районе АЭС.

Очистка сточных вод, содержащих нефтепродукты.

Отстаивание нефтепродуктов производится в нефтеловушках.

При наличии тонущих примесей в сточной воде они выпадают на дно нефтеловушки, сгребаются тем же скребковым транспортером в приямок и при помощи данного клапана (или гидроэлеватора) выводятся из нефтеловушки.

При фильтровании сточных вод частицы нефтепродуктов выделяются из потока воды на поверхности зерен фильтрующего материала и заполняют наиболее узкие поровые каналы.

Регенерацию фильтра следует производить водяным паром давлением 0,03...0,04 МПа через верхнее распределительное устройство.

На рис.11 показан разработанный ВТИ и Теплоэлектропроектом и внедренный на Киевской ТЭЦ-5 вариант схемы нейтрализации и обезвреживания обмывочных вод РВП.

Очистка сточных вод химических промывок и консервации оборудования .

Для обезвреживания промывочных и консервирующих растворов, содержащих нитриты, можно использовать кислые промывочные растворы или производить обработку растворов кислотой.

В основе процесса биохимической очистки лежит жизнедеятельностьнекоторых видов микроорганизмов , которые могут использовать органические и минеральные вещества, содержащиеся в сточных водах, в качестве питательных веществ и источников энергии

Обезвреживание сточных вод систем гидрозолоудаления Количество сточных вод систем ГЗУ во много раз превышает суммарный объем всех остальных загрязненных стоков ТЭС.

Очистка сточных вод сероочистных установок На ряде ТЭС Германии действуют установки по очистке сточных вод, образующихся на стадии осветления суспензии гипса в концентраторах.

Химический состав исходной и очищенной воды после сероочистной установки.

Введение в экологию энергетики Сущность экологического аспекта в энергетике.

Под интенсивностью понимают величину нарушения или загрязнения окружающей среды в единицу времени.

Человек, рис.2, направляет свои усилия на природу, чтобы получить ископаемые, которые являются сырьем для его деятельности.

Таким образом рассмотрена экологическая сторона развития энергетики, да и цивилизации в целом.

Учитывая огромный ущерб, причиняемый как окружающей среде, так и человеку, санитарным законодательством промышленно развитых стран установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ, загрязняющих воздух, водоемы и почву.

Влияние загрязнений атмосферного воздуха на состояние здоровья человека.

Техногенное воздействие ТЦ (или технологических процессов вообще, в самом широком смысле слова) на окружающую среду – это форма взаимосвязи технологических и природных ресурсов, т.е. такой процесс обмена продуктами комплексной жизнедеятельности человека (веществом и энергией) с природными компонентами, при котором происходят качественные и количественные изменения компонентов природной среды.

Преспективные направления развитияприродоохранных технологий.

Отличительной особенностью ТЭЦ является комбинированная выработка электрической и тепловой энергии.

Как уже отмечалось выше, дымовые газы являются основным источником загрязнения от действия ТЭС.

В другой установке водо-инерционного типа на орошение подается вода под давлением 240 бар с температурой около 205О С.

Выбросы азота и очистка от них Источником оксидов азота на ТЭС является молекулярный азот воздуха и азотосодержащие компоненты топлива.

В связи с опасностью использования аммиака (высокая токсичность), и необходимостью специальных мер защиты персонала, за рубежом, в частности в Германии [25], проходят промышленные испытания установки с использованием вместо аммиака карбамида, по другому мочевины (NH2)2СО.

Общие сведения Без термической подготовки в физическом смысле, сжигание твердых топлив в котлах невозможно вообще.