Влияние на окружающую среду предприятий теплоэнергетики. Технологические пути снижения вредного воздействия

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение           3    

1. Экологические проблемы теплоэнергетики      4
2. Характеристика выбросов предприятий теплоэнергетики, их

влияние на окружающую среду и здоровье человека     5

3. Влияние выбросов на состояние атмосферного воздуха    8
1. Влияние на атмосферу при использовании твердого топлива   8
2. Влияние на атмосферу при использовании жидкого топлива   9
3. Влияние на атмосферу при использовании природного газа   10
4. Охрана атмосферного воздуха от загрязнений     11
1. Экологические технологии сжигания топлива     11
2. Основные способы газоочистки в теплоэнергетике    12
1. Очистка дымовых газов от оксидов серы     12
2. Очистка дымовых газов от оксидов азота     16
3. Очистка дымовых газов от зольных элементов    19
5. Золошлаковые отходы         22
6. Сточные воды ТЭС         25
1. Классификация сточных вод ТЭС      25
1. Тепловые воды        25
2. Воды гидрозолоудаления       26
3. Обмывочные и нефтезагрязненые воды     28
2. Влияние сточных вод ТЭС на природные водоемы    29

 Заключение           33

Список использованной литературы       35

Приложение           36 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ВВЕДЕНИЕ  

     Энергетика - основной движущий фактор развития всех отраслей промышленности, транспорта, коммунального и сельского хозяйства, база повышения производительности труда и благосостояния населения. У нее наиболее высокие темпы развития и масштабы производства. Доля участия энергетических предприятий в загрязнении окружающей среды продуктами сгорания органических видов топлива, содержащих вредные примеси, а также тепловыми отходами весьма значительна

     Существует  неразрывная взаимосвязь и взаимозависимость  условий обеспечения теплоэнергопотребления и загрязнения окружающей среды. Взаимодействие этих двух факторов жизнедеятельности  человека и развитие производственных сил привлекает постепенное внимание к проблеме взаимодействия теплоэнергетики и окружающей среды.

     На  ранней стадии развития теплоэнергетики  основным проявлением этого внимания был поиск в окружающей среде  ресурсов, необходимых для обеспечения  теплоэнергопотребления и стабильного  теплоэнергоснабжения предприятий и жилых зданий. В дальнейшем границы проблемы охватили возможности более полного использования природных ресурсов путём изыскания и рационализации процессов и технологии, добычи и обогащения, переработки и сжигания топлива, а также совершенствования теплоэнергетических установок.

     С ростом единичных мощностей блоков, теплоэнергетических станций и  теплоэнергетических систем, удельных и суммарных уровней теплоэнергопотребления, возникла задача ограничения загрязняющих выбросов в воздушный бассейн, а также более полного использования их естественной рассеивающей способности.

     На  современном этапе проблема взаимодействия теплоэнергетики и окружающей среды  приобрела новые черты, распространяя  своё влияние на громадные объемы атмосферы Земли.

     Ещё более значительные масштабы развития теплоэнергопотребления в обозримом  будущем предопределяют дальнейший интенсивный рост разнообразных  воздействий на атмосферу.

     Принципиально новые стороны проблемы взаимодействия теплоэнергетики и окружающей среды  возникли в связи с развитием ядерной теплоэнергетики.

     Важнейшей стороной проблемы взаимодействия теплоэнергетики  и окружающей среды в новых  условиях является всё более возрастающее обратное влияние определяющая роль условий окружающей среды в решении практических задач теплоэнергетики (выбор типа теплоэнергетических установок, дислокация предприятий, выбор единичных мощностей энергетического оборудования и многое другое).

     Цель  данной работы - исследовать проблему влияния на окружающую среду предприятий теплоэнергетики.

     Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• рассмотреть экологические проблемы теплоэнергетики;
• охарактеризовать выбросы предприятий теплоэнергетики;
• рассмотреть влияние выбросов на состояние атмосферного воздуха;
• рассмотреть возможные пути использования золошлаковых отходов;
• проанализировать влияние сточных вод предприятий теплоэнергетики на окружающую среду.

1. Экологические проблемы теплоэнергетики

     Теплоэнергетика является одной из основных составляющих энергетики и включает в себя процесс производства тепловой энергии, транспортировки, рассматривает основные условия производства энергии и побочные влияния отрасли на окружающую среду, организм человека и животных. Комплексное влияние предприятий теплоэнергетики на биосферу проиллюстрировано в таблице 1. (см. приложение)

     Как отмечает Ю.В. Новиков, по суммарным  выбросам вредных веществ в атмосферу  теплоэнергетика занимает первое место  среди отраслей промышленности [1]. В атмосферу выбрасывается значительное количество твердых частиц (зола, пыль, сажа) и газообразных веществ (оксиды серы, азота и углерода, полициклические ароматические углеводороды, водяные пары и др.). Поэтому в современной теплоэнергетике главной задачей, требующей системного подхода, стала проблема снижения, контроля и управления выбросами от теплоэнергетических объектов. Системный подход позволяет сформулировать стратегию снижения вредных выбросов и разработать систему технологических и управленческих мероприятий для ее практической реализации.

     Мировая теплоэнергетика в настоящее время имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при разработке и реализации экологической стратегии. Это, в первую очередь, существенная доля природного газа, которая составляет более 68% в топливном балансе. Второй особенностью является большое количество старых котельных агрегатов на ТЭС, которые имеют повышенные выбросы в окружающую среду, и замедлившийся ввод нового оборудования. Третья особенность - низкий уровень платы ТЭС за загрязнение окружающей среды. Это приводит к тому, что капитальные и эксплуатационные затраты при внедрении природоохранных мероприятий часто значительно выше оплаты за выбросы, что делает внедрение таких технологий экономически невыгодным. Поэтому для широкого внедрения в теплоэнергетике воздухоохранных мероприятий и экологически чистых технологий сжигания топлив, учитывая современную экономическую ситуацию, важно, чтобы оно не сопровождалось значительными капитальными и эксплуатационными затратами, не требовало дополнительных площадей, не вызывало побочных негативных явлений экологического характера и, по возможности, могло быть проведено силами собственного персонала. Другими словами малозатратные и быстро реализуемые воздухоохранные мероприятия для ТЭС в настоящее время являются наиболее востребованными. При этом особенно важно, чтобы внедрение технологических мероприятий на действующем оборудовании не вызывало снижение эффективности и надежности работы котлов.

     В настоящее время на большинстве ТЭС в эксплуатации находится энергетическое оборудование, установленное 20-30 лет назад. Естественно, что при разработке этого оборудования экологические требования учитывались не в полной мере. В то же время государственная политика, проводимая федеральными и региональными органами охраны природы, побуждает ТЭС и котельные проводить мероприятия по снижению загрязнения воздушного бассейна. В ряде случаев внедрение этих мероприятий на действующем оборудовании сопровождалось снижением эффективности сжигания топлива и надежности работы, что было оправдано впервые годы, но недопустимо в настоящее время.

     В этой связи актуальна проблема разработки и внедрения таких способов сжигания, которые позволяли бы повысить экологическую  безопасность работы оборудования без  ухудшения технико-экономических  и надежностных характеристик работы оборудования. При этом предпочтение должно быть отдано мероприятиям, практическое внедрение которых не требует больших материальных и временных затрат.

2. Характеристика выбросов предприятий теплоэнергетики, их влияние на окружающую среду и здоровье человека.

     В качестве топлива на тепловых электростанциях  используют уголь, нефть и нефтепродукты, природный газ и реже древесину  и торф. Основными компонентами горючих  материалов являются углерод, водород  и кислород, в меньших количествах содержится сера и азот. 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. Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде СО₂), около 50% двуокиси серы, 35% - окислов азота и около 35% пыли. Имеются данные, что тепловые электростанции в 2-4 раза сильнее загрязняют среду радиоактивными веществами, чем АЭС такой же мощности. В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на смертельные дозы в годовых выбросах ТЭС мощностью 1 млн. кВт содержится алюминия и его соединений свыше 100 млн. доз, железа - 400 млн. доз, магния - 1,5 млн. доз [2]. Летальный эффект этих загрязнителей не проявляется только потому, что они попадают в организмы в незначительных количествах. Это, однако, не исключает их отрицательного влияния через воду, почвы и другие звенья экосистем. Можно считать, что тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы среды, а также на человека, другие организмы и их сообщества.

     В теплоэнергетике источником массированных  атмосферных выбросов и крупнотоннажных твердых отходов являются теплоэлектростанции, предприятия и установки паросилового хозяйства, т.е. любые предприятия, работа которых связана с сжиганием топлива. В состав отходящих дымовых газов входят диоксид углерода, диоксид и триоксид серы и много других компонентов, поступление которых в воздушную среду наносит большой ущерб, как всем основным компонентам биосферы, так и предприятиям, объектам городского хозяйства, транспорту и населению городов. Значение предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе, представлено в таблице 1.

Таблица 1. Значение предельно допустимых концентраций вредных веществ в атмосфере.