Влияние теплоэлектростанций на окружающую среду

В настоящее время на ТЭЦ могут быть применены две технологии:

?Технология селективно-каталитического восстановления (СКВ) до молекулярного азота в присутствии катализаторов. Установки СКВ встраиваются в газовый тракт котлов или устанавливаются после золоочистки с предварительным подогревом дымовых газов.

?Технология селективно-некаталитического восстановления (СНКВ) до молекулярного азота. Установки СНКВ обеспечивают эффективность очистки до 40-50%.

Методы снижения выбросов диоксида серы можно разделить на следующие группы:

1. Использование топлива с меньшим содержанием серы (сжигание малосернистых углей, использование мазута с низким содержанием серы, переход на сжигание природного газа).

2. Использование золоулавливающих установок для улавливания сернистого ангидрида.

3. Строительство установок сероочистки.

В соответствии с действующим отечественным санитарным законодательством и, учитывая предстоящую гармонизацию отечественных нормативов с европейскими и введение для действующих ТЭЦ технических нормативов на выбросы загрязняющих веществ, технологии сероочистки для отечественных ТЭЦ можно по степени улавливания SO2 разделить на три категории:

1. Для котлов малой и средней мощности, сжигающих мало и средне сернистые топлива, требуются технологии со степенью сероочистки 30-35%.

2. Для котлов малой и средней мощности, сжигающих средне сернистые топлива, требуются технологии со степенью сероочистки 50-60%.

3. Для котлов всех мощностей, сжигающих сернистые виды топлива, требуются технологии со степенью сероочистки более 85%.

Большинство тепловых электростанций России, постоянно или периодически работающих на твердом топливе, оборудовано тремя типами золоуловителей: горизонтальными электрофильтрами, мокрыми центробежными скрубберами с коагуляторами Вентури и батарейными циклонами.

Основные технологии, рекомендуемые для отечественных ТЭЦ

Мокрая известняковая (известковая) технология

Промывка обеспыленных дымовых газов суспензией с получением гипса (двухводного или ангидрита), используемого в строительной индустрии

Степень сероочистки до 98%

Технология с использованием морской воды (для ТЭЦ, расположенных на берегах Белого и Баренцева морей)

Промывка дымовых газов морской водой с окислением продуктов сероочистки до нейтральных сульфатов и их сбросом в прибрежную акваторию

Степень сероочистки до 95%

Аммично-сульфатная технология

Промывка обеспыленных дымовых газов растворами аммонийных солей с получением сульфата аммония - удобрения и сырья для производства кормовых дрожжей. Продажа сульфата аммония окупает капитальные вложения за 2,5-5 лет

Степень сероочистки до 99% и азотоочистки до 30%

Мокро-сухая известковая технология в форкамере электрофильтра (степень сероочистки 35-50%)

Разбрызгивание в дымовые газы известковой суспензии с улавливанием продуктов сероочистки в электрофильтре

Степень сероочистки 35-50%

Мокро-сухая известковая технология с циркулирующей инертной массой или абсорбером ЦКС

Подача известковой суспензии на возврат золы из электрофильтра или рукавного фильтра

Степень сероочистки 50-80%

Использование скрубберов Вентури

Орошение скруббера щелочным раствором, полученным или из свободной щёлочи золы, или при использовании соды

Степень сероочистки 30-60%

Сульфатно-магниевая

Промывка обеспыленных дымовых газов магнезитовой суспензией с получением сульфата магния, используемого как удобрение, а также в текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности.

Степень сероочистки до 95%

Основными мерами снижения выбросов твердых частиц в атмосферу, осуществляемыми на ТЭЦ, следующие:

1. Замена существующих типов золоуловителей с низкой степенью улавливания (батарейные циклоны, мокрые золоуловители старых конструкций) на более эффективные (электрофильтры, эмульгаторы и др.).

2. Реконструкция электрофильтров и модернизация мокрых золоуловителей с целью повышения их эффективности.

3. Строительство новых типов электрофильтров ЭГА и ЭГБ с увеличенной площадью активного сечения, применение новых режимов электропитания и встряхивания полей, автоматизацией процессов золоулавливания.

4. Интенсификация процессов улавливания в мокрых золоуловителях с коагуляторами Вентури путем перевода их на режим интенсивного орошения.

5. Изменение топочного режима котла.

Помимо этого, одним из приоритетов деятельности теплоэлектростанций в области охраны окружающей среды является реализация мероприятий по сокращению выбросов парниковых газов. Цель - обеспечение предотвращения выбросов парниковых газов за счет энергосберегающих технологий на 2-3 млн. тонн в год.

Основные направления сокращения выбросов парниковых газов:

?повышение эффективности производства тепла и электроэнергии с внедрением современного оборудования (парогазовых и газотурбинных установок);

?возобновляемые источники энергии;

?перевод станций на более чистое топливо (т.е. с угля на газ или с мазута на газ), использование биотоплива, попутного газа и т. п.;

?совершенствование систем теплоснабжения и комбинированной выработки тепла и электроэнергии;

?локальное совершенствование технологий и мероприятия по энергосбережению.

В результате проведенных мероприятий в 2005 году по сравнению с 2001 воздействие ТЭЦ на окружающую среду уменьшилось:

?на 517,5 тыс. т. сократились валовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух;

?на 199,5 млн. куб. м уменьшился сброс в водные объекты загрязненных сточных вод;

?на 964,7 млн. куб. м сократилось использование воды из природных источников на производственные нужды.

Основной причиной сокращения выбросов загрязняющих веществ явились уменьшение в топливном балансе ТЭЦ твердого топлива и мазута и увеличение доли газа. Благодаря этому выбросы SO2 предприятиями электроэнергетики за последние 10 лет существенно сократились, особенно в Европейской части России. Сокращение выбросов SO2 здесь составило почти 70.

Сокращение выбросов золы также достигнуто за счет уменьшения потребления твердого топлива и за счет очистки газов. Тепловые электростанции оснащены электрофильтрами и мокрыми золоуловителями с коагуляторами Вентури. Ведутся работы по созданию более совершенных электрофильтров с целью повышения эффективности золоулавливания. В лаборатории преобразовательной техники ЭНИН созданы новые типы источников питания для электрофильтров, позволяющие в 23 раза уменьшить выброс твердых частиц в атмосферу, в 57 раз снизить расход электроэнергии на газоочистку. В настоящее время стоит задача повышения эффективности золоулавливания до 99,299,8%.

В завершении, еще раз хочется подчеркнуть, что развитие электроэнергетики любой страны должно рассматриваться с позиций глобального взаимодействия ее с окружающей средой. Обязательность такого подхода обусловлена тем, что газообразные выбросы ТЭЦ, рассеиваясь в атмосфере и претерпевая физико-химические превращения, переносятся воздушными массами на большие расстояния. Особенности атмосферной циркуляции в северном полушарии Земли приводят к значительному трансграничному переносу газообразных выбросов из стран Западной и Восточной Европы на территорию России. В нашу страну поступает в 8 раз больше серы и в 7,3 раза больше оксидов азота, чем выносится с ее территории в другие государства. Особенно сильно подобный дисбаланс ощущается со стороны Германии, Польши, Чехии и Словакии в переносе серы на Европейскую часть России.

В последние годы все большее внимание обращают на потенциальную возможность изменения климата планеты, вызванного нарушением радиационного теплового баланса Земли в результате накопления продуктов сгорания органического топлива (СО2) в атмосфере и усиления парникового эффекта. Следствием увеличения концентраций этих газов, создающих «парниковый эффект» является рост средней глобальной температуры воздуха у земной поверхности: предполагается, что к 2100 году температура на Земле увеличится на 2-4 градуса. Масштабы потепления будут сопоставимы с потеплением, произошедшим на Земле после ледникового периода, а значит, экологические последствия могут быть катастрофическими. В первую очередь это связано с повышением уровня Мирового океана, вследствие таяния полярных льдов, сокращения площадей горного оледенения и т.д.

В настоящее время истощение озонового слоя признано всеми как серьезная угроза глобальной экологической безопасности. Снижение концентрации озона ослабляет способность атмосферы защищать все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения (УФ-радиация). Живые организмы весьма уязвимы, ибо энергии даже одного фотона из этих лучей достаточно, чтобы разрушить химические связи в большинстве органических молекул. Не случайно в районах с пониженным содержанием озона многочисленны солнечные ожоги, наблюдается увеличение заболевания людей раком кожи и др.

По мнению ряда ученых-экологов, к 2030 г. в России при сохранении нынешних темпов истощения озонового слоя заболеют раком кожи дополнительно 6 млн. человек. Кроме кожных заболеваний возможно развитие глазных болезней (катаракта и др.), подавление иммунной системы и т. д.

Установлено также, что растения под влиянием сильного ультрафиолетового излучения постепенно теряют свою способность к фотосинтезу, а нарушение жизнедеятельности планктона приводит к разрыву трофических цепей биоты водных экосистем, и т. д.

В России имеется самый крупный в мире массив ненарушенных экосистем, что положительно сказывается в глобальных масштабах. Считается, что леса и ветланды России играют такую же роль в стабилизации окружающей среды Северного полушария, как и вся бразильская часть Амазонки для Южного полушария.

Заключение

Исходя из вышеизложенного, автор делает вывод о том, что из всех, существующих на нынешний день видов электростанций тепловые станции, работающие на органическом топливе, более всего загрязняют атмосферу. Объёмы загрязнения окружающей среды и вид загрязнения зависят от типа и мощности станций.

Результатом работы тепловых станций является загрязнение атмосферы углекислотой, выделяющейся при сжигании топлива, окисью углерода, окислами серы, углеводородами, окислами азота, огромными количествами твёрдых частиц (зола) и другими вредными веществами.

Увеличение количества углекислоты в атмосфере Земли ведёт к возникновению так называемого «парникового эффекта». Углекислый газ поглощает длинноволновое излучение нагретой поверхности Земли, нагревается и тем самым способствует сохранению на ней тепла. Увеличение доли углекислого газа в атмосфере может привести к повышению на несколько градусов температуры низких слоёв атмосферы, а это в свою очередь, может привести к таянию ледников Гренландии и Антарктиды и затоплению части суши.

Наряду с увеличением содержания углекислого газа, происходит уменьшение доли кислорода в атмосфере, который расходуется на сжигание топлива на тепловых станциях.

Вредное воздействие на животный и растительный мир оказывает загрязнение атмосферы окисью серы. Наибольшее загрязнение атмосферы серой приходится как раз на долю электростанций и отопительных установок. Вредное воздействие окиси углерода на человека и животных состоит в том, что она, соединяясь с гемоглобином крови, очень быстро лишает организм кислорода.

Станции, работающие на угле потребляют его в больших количествах и больше всего выбрасывают загрязняющих атмосферу веществ. Выбросы в атмосферу зависят от качества сжигаемого угля.

Таким образом, мы видим, что влияние ТЭЦ на биосферу огромно и неблагоприятно. Но, несмотря на это, пока тепловые электростанции и теплоэлектроцентрали остаются преобладающими при производстве электроэнергии и тепла для нужд человека.

Размещено на Allbest.ru