"Dacă o persoană dorește să trăiască pe acest Pământ, atunci va trebui să arate înțelepciune în alegerea între inovațiile pe care el le poate controla și cele pe care nu le poate gestiona".
Baza vieții umane este mediul natural, și fundamentul civilizației moderne - resurse naturale fosili și energia generată de ele. Este evident că nu există nici un viitor fără energie pentru omenire. Pe de altă parte, energia are un puternic impact negativ asupra mediului, agravând condițiile de viață ale oamenilor. Baza de energie sunt diferite tipuri de centrale electrice. Cu aproape 70 de ani în urmă, odată cu dezvoltarea industriei interne, miza a fost făcută pentru CET-uri mari. Cu toate acestea, în timp ce puțini oameni au crezut cu privire la consecințele asupra efectului TPP naturii, din moment ce Sarcina principală a fost aceea de a obține energie electrică și căldură. proizvodstvaelektroenergii Tehnologia care utilizează combustibili fosili CTE este asociată cu transformarea în mod substanțial toate resursele materiale consumate și cea mai mare parte din energia combustibilului în deșeurile eliberate în mediul înconjurător. În stadiul actual, problema interacțiunii energiei și mediului, a dobândit noi caracteristici, extinderea influenței pe teritoriul vast, majoritatea râurilor și lacurilor, cantități uriașe de atmosferă și hidrosferă Pământului. O scară și mai mare a consumului de energie în viitorul previzibil determină o creștere intensivă a diferitelor impacturi asupra tuturor componentelor mediului înconjurător la scară globală. Mai devreme în selectarea metodelor pentru producerea de energie electrică și termică, probleme de soluții integrate ale tractului de energie, apă, transport, atribuindu parametri obiect principal (tipul și capacitatea instalației, capacitatea de stocare, etc.). Ghidează în primul rând prin minimizarea costurilor economice. În prezent, problemele de evaluare a posibilelor consecințe ale construcției și exploatării instalațiilor energetice devin din ce în ce mai importante [1].
În această lucrare vom examina impactul CTP asupra mediului.
Influența TPP asupra mediului.
CET-urile funcționează cu combustibili organici, care utilizează cărbune și păcură relativ ieftine. Aceste tipuri de combustibil sunt resurse naturale de neînlocuit. Principalele resurse energetice din lume sunt cărbunele (40%), petrolul (27%), gazele (21%). Cu toate acestea, aceste rezerve, conform unor estimări, vor fi suficiente, respectiv, pentru 270, 50 și 70 de ani, iar acest lucru se va face cu condiția ca omenirea să-i cheltuiască la aceeași viteză ca și astăzi.
Deoarece nu există suficient combustibil de calitate, CET-urile funcționează cu combustibil de calitate inferioară. În procesul de ardere a unor astfel de combustibili se formează poluanți, care sunt eliberați în atmosferă cu fum și pătrund în sol cu cenușă. Pe lângă faptul că aceste emisii afectează negativ mediul înconjurător, produsele de ardere provoacă precipitarea precipitațiilor acide și efectul de seră care ne amenință cu secetă.
Unul dintre factorii care influențează centralele pe bază de cărbune asupra mediului sunt emisiile de sisteme de stocare a combustibilului, transportul, prepararea prafului și îndepărtarea cenușii [2]. La transport și depozitare, este posibil nu numai poluarea cu praf, ci și eliberarea produselor de oxidare a combustibilului. Pentru haldele de cenușă sunt necesare suprafețe semnificative care nu sunt folosite mult timp și sunt focare pentru acumularea de metale grele și radioactivitate crescută, care prin aer sau apă intră în biosferă.
În plus, există o poluare termică semnificativă a corpurilor de apă, atunci când le-a scăzut de apă caldă, care este însoțită de un lanț de reacții naturale: eutrofizare algelor, perturbarea echilibrului de oxigen, care creează o amenințare pentru viața locuitorilor din râuri și lacuri.
Principalii factori care afectează CTE asupra hidrosferei sunt emisiile de căldură, care pot avea ca rezultat: o creștere locală permanentă a temperaturii în rezervor; Creșterea temporară a temperaturii; schimbarea condițiilor de înghețare, regimul hidrologic de iarnă; schimbarea condițiilor de inundație; schimbarea distribuției precipitațiilor, fumului, ceții [2].
La TPP cu apă de răcire, 4 - 7 kJ de căldură sunt evacuate pentru fiecare 1 kWh de energie electrică generată. În conformitate cu normele sanitare, evacuările termice nu ar trebui să crească temperatura apei cu mai mult de 5 ° în timpul iernii și cu 3 ° în timpul verii.
Sursele de poluare a aerului sunt efluenți industriali și produse de combustie.
Prin canalizare TES apă includ: ulei mineral care cuprinde, după spălarea suprafețelor de încălzire ale cazanului de abur după instalațiile de tratare a deșeurilor de securitate chimică, precum și conservarea levigare echipamentelor și îndepărtare a cenușii sisteme.
Cantitatea de ape reziduale conținând produse petroliere nu depinde de capacitatea stației și de tipul de echipament, deși atunci când se utilizează combustibil lichid este puțin mai mare decât pentru CET cu combustibili solizi. În același timp, numărul acestora depinde în principal de calitatea instalării și funcționării echipamentelor centralei electrice.
Design îmbunătățit echipamente, respectarea atentă a normelor sale de operare permit să reducă la minimum cantitatea de apă care intră în uleiurilor uzate, precum și utilizarea diferitelor tipuri de capcane și jompuri elimină eliberarea acestora în mediul înconjurător [4].
Dioxidul de azot (), care irită tractul respirator și membrana mucoasă a ochiului, are cea mai mare activitate biologică. De asemenea, metalele grele reprezintă un pericol ecologic deosebit pentru oameni. Odată ajuns în organism în cantități mari într-un timp scurt, ei pot provoca intoxicații acute, în timp ce expunerea cronică la doze mici pentru o lungă perioadă de timp poate apărea efectul cancerigen al arsenic, crom, nichel, etc. [1]. Când convertiți la doze letale în emisii anuale de energie termică 1 Mill. KW conține aluminiu și compușii săi peste 100 Mill. Dozele, fier-400m. -1.5 Dozele de magneziu Mill. Dozele. Emisiile de CTE pe cărbune conțin, de asemenea, oxizi de siliciu și aluminiu. Aceste materiale abrazive sunt capabile să distrugă țesutul pulmonar și să provoace o boală, cum ar fi silicoza, care a afectat anterior minerii. Acum, cazurile de silicoză sunt înregistrate la copiii care locuiesc în apropierea CTE pe bază de cărbune [3].
Odată cu creșterea dioxidului de carbon, se înregistrează o scădere a proporției de oxigen din atmosferă, care este cheltuită pentru arderea combustibilului la stațiile termice.
Impactul asupra florei și faunei are un sulf oxid de poluare a atmosferei (), care distruge clorofila a plantelor, poate provoca deteriorarea frunzelor și ace. Expunerea la monoxid de carbon () la om și animale este că se combină cu hemoglobina din sange foarte repede privează organismul de oxigen și duce la o perturbare a sistemului nervos. Oxizii de azot reduc transparența atmosferei și contribuie la formarea de smog. Toxicitatea diferă pentaoxid de vanadiu (), o parte din cenușă de păcură. Această substanță provoacă iritarea tractului respirator la oameni și animale, afecțiuni ale sistemului circulator și ale sistemului nervos, precum și tulburări metabolice.
Benz (a) piren - un tip de cancerigen care poate provoca cancer [1]. Prin urmare, proiectarea și construcția centralelor electrice sunt menținute cu cerințele concentrațiilor maxime admisibile de emisie principale gaze poluante evacuate întreprinderile în aerul atmosferic la nivelul respirator (Tabelul 1).
Permisul maxim este o concentrație care nu are un efect direct sau indirect dăunător și neplăcut asupra unei persoane, nu afectează performanța, nu afectează starea de sănătate sau starea de spirit. Prin acțiunea indirectă a fost luată în considerare influența poluanților asupra microclimatului și plantațiilor verzi [5].
Distribuția acestor emisii în atmosferă depinde de teren, viteza vântului, supraîncălzirea acestora în raport cu temperatura ambiantă, înălțimea norului, starea de fază a precipitațiilor și intensitatea acestora. Interacțiunea dintre emisiile cu ceață conduce la formarea unui nor nor-fin dispersat, foarte dens, cel mai dens la suprafața pământului. Unul dintre tipurile de impact al CTE asupra atmosferei este consumul tot mai mare de aer necesar pentru arderea combustibilului [2].
Tabelul 1. Concentrația maximă admisă a emisiilor principale care poluează atmosfera de gazele de eșapament ale centralelor termice din aerul atmosferic la nivelul respirației umane.
Concentrațiile maxime admise,
Cenușă și praf Funcția de funingină Monoxid de carbon () Dioxid de azot () Dioxid de sulf () Pentoxid de vanadiu ()
0,5 0,15 3,0 0,085 0,5
0,15 0,05 1,0 0,085 0,05 0,002
Unele moduri de a rezolva problemele energiei moderne.
Trebuie să spun că impactul CTE asupra mediului diferă semnificativ în funcție de tipul de combustibil (tabelul 2). Cel mai de combustibil „curat“ pentru centralele termice - gaze, atât naturale, cât și obținute în timpul rafinării sau în timpul fermentării metan a materiei organice. Cel mai combustibil „murdar“ - ulei de șist, turbă, lignit. La arderea lor produce majoritatea particulelor de praf și a oxizilor de sulf. Deși există în prezent o parte semnificativă din energia produsă de combustibilii relativ curate (gaz, petrol), dar este o tendință legitimă de a reduce cota lor. Conform previziunilor actuale, energia își va pierde rolul de lider în primul trimestru al secolului XXI. Este necesar să ne amintim cuvintele lui Mendeleev privind inadmisibilitatea utilizării hidrocarburilor drept combustibil: „Uleiul nu este combustibil - să se încălzească și bancnotele pot fi.“ Există posibilitatea de o creștere semnificativă a consumului de energie la nivel mondial a cărbunelui. Conform calculelor, rezervele de cărbune sunt astfel încât acestea să poată furniza necesarul de energie din lume pentru extracția cărbunelui 200-300 ani Posibil, luând în considerare rezervele dovedite și probabile, estimate la mai mult de 7 miliarde de tone. În acest caz, mai mult de 1/3 din rezervele de cărbune din lume sunt în Rusia. Prin urmare, se așteaptă în mod natural o creștere a ponderii cărbunelui sau rafinate produse (de exemplu, gaz) în prepararea energiei și, în consecință, contaminarea mediului înconjurător. Cărbunii conțin de la 0,2 până la zeci de procente de sulf, în principal sub formă de pirite, sulfat feros și gips [3]. Există două abordări pentru rezolvarea problemei de minimizare a emisiei in atmosfera din arderea combustibililor organici pentru compuși cu sulf:
1) purificarea compușilor de sulf ai produselor de combustie a combustibilului (desulfurarea gazelor de ardere) din compușii cu sulf;
2) îndepărtarea sulfului din combustibil înainte de combustie.
Până acum s-au obținut anumite rezultate în ambele direcții. Printre avantajele primei abordări, poate fi menționat sunt eficiența absolută - se îndepărtează la 90-95% sulf - posibilitatea de a utiliza, practic, indiferent de tipul de combustibil. Pentru dezavantaje este o investiție mare. Pierderile de energie pentru CTP asociate cu desulfurarea sunt de aproximativ 3-7%. Principalul avantaj al doilea mod constă în faptul că curățarea se efectuează în mod independent, dintre modurile de funcționare ale centralei termice, în timp ce instalarea de desulfurare a gazelor de ardere se agravează în mod dramatic performanța economică a centralelor electrice, datorită faptului că cele mai multe ori pentru a lucra în modul neraschotnom. Instalațiile de desulfurare a combustibililor pot fi folosite întotdeauna în mod nominal, stocând combustibil rafinat.
Problema reducerii emisiilor de oxizi de azot din centrale termice a fost luată în considerare serios de la sfârșitul anilor 1960. În prezent, deja sa acumulat o anumită experiență în această chestiune. Următoarele metode pot fi numite:
1) o scădere a raportului excesului de aer (acest lucru poate fi obținut prin reducerea oxizilor de azot cu 25-30%, prin reducerea factorului de aer în exces
de la 1,15 la 1,20 până la 1,03);
2) distrugerea oxizilor la constituenții netoxici.
Tabelul 2. Gradul emisiilor de poluanți pentru diferiți combustibili.
Valori relative ale componentelor de nocivitate generală a gazelor de ardere ale combustibililor energetici
Pentru a reduce concentrația compușilor contaminante în stratul de suprafață al centralei termice a cazanului echipat cu o înălțime până la 100-200 metri sau mai multe coșuri de fum. Dar, de asemenea, aceasta conduce la o creștere a zonei dispersiei lor. Ca urmare, mari centre industriale formează zone contaminate de zeci și cu un vânt constant, sute de kilometri [1].
Fără îndoială, pe termen scurt, energia termică va rămâne predominantă în balanța energetică a lumii și a țărilor individuale. Probabilitatea unei creșteri a ponderii cărbunelui și a altor tipuri de combustibil mai puțin pur în obținerea energiei este mare. În acest sens, vom studia câteva modalități și modalități de utilizare a acestora, care permit reducerea semnificativă a impactului negativ asupra mediului. Aceste metode se bazează în principal pe îmbunătățirea tehnologiilor de pregătire a combustibililor și pe captarea emisiilor poluante. Este important să se aibă în vedere în fiecare etapă de proiectare a unei noi centrale termice pe care compania de energie de interacțiune cu mediul are loc în toate etapele de producție și de utilizare a combustibilului, conversia și transmiterea de energie. Centrala termică consumă în mod activ aer. Produsele rezultate din ardere trec cea mai mare parte a căldurii fluidului centralei electrice de lucru, o parte din căldura este disipată în mediul înconjurător, și o parte - este purtat cu gazele de ardere printr-o stivă în atmosferă, iar produsele de ardere conțin oxizi de azot, carbon, sulf, hidrocarburi, vapori de apă și altele substanță într-un solid,