Въздействие върху околната среда, замърсяването на топлоелектрическите централи

Електрозахранване - от една страна, на базата на който и да е и всички сектори на икономиката, а от друга - източник на техногенно въздействие върху околната среда, значително накърнява условията на живот. Днес, не все още не е намерен един-единствен източник на електрическа енергия, използването на които няма да бъде засегнат пряко или косвено върху биосферата.

замърсяването на околната среда топлоелектрически централи

ТЕЦ взаимодействие с околната среда, зависи от количествени и качествени характеристики на отпадъчния поток в една верига на енергия от извличането на енергия за производство на електроенергия.

Разграничаване хомогенна и хетерогенна горене, т.е. Еднофазни (газ-въздух) и двуфазна (твърдо или течно гориво - въздух). До хомогенен вид горене отнася газовите горива.

Изгаряне изгаряне на изкопаеми горива е придружено от три вида:

1 - неутрален (стехиометрично) или горене без излишен въздух. Излишъкът от съотношението въздух, # 945; = 1,0;

2 - окислително или пълно изгаряне - на излишък на въздух, # 945;> 1.0;

3 - редукционно или непълна - с липса на въздух, # 945; <1.0.

Възможно е смесен (редокс) парене,

характеризиращ се с изгарянето на частици твърдо гориво.

В процеса на изгаряне на твърдо гориво преминава през няколко етапа: изсушаване на гориво; сублимация на летливите вещества и образуването на кокс; горене на летливите вещества и кокс. Хетерогенен процес на горене - основния процес на горене на твърди горива. 2 настъпи въплъщение на процеса на изгаряне на твърди частици:

- На повърхността на достъпа частици на въздух на мястото на реакцията не се ограничава, реакцията протича в зависимост от вида C + B 2 е СО 2 и скоростта на горене се определя от кинетиката на химическа реакция - режим кинетична горене;

- Под повърхността на твърдите частици на кислород за пълното окисление е недостатъчно, скоростта на горене на реакцията се определя от скоростта на дифузия на кислород на мястото на реакцията. Изпълнено дифузионно горене режим 2С + V 2 = 2CO

Бензо (а) пирен - полициклична ароматна въглеводородна (C 20 H 12) - много стабилна (над 40 дни не намалява неговата активност във вода). температурната зависимост на добива е с максимум при което реакцията време 0.2 - 0.5 и съответства температура 1450-1550 К.

По време на горене на следващия компонент на горивния маса - сяра - представлява един от най-токсични газови емисии - SO 2. Неговото количество се определя от съдържанието на сяра на гориво - Sp,%. SO 2 е 98-99% от емисиите на серни съединения. Различни гориво се различават значително за съдържание на сяра. Най-голямото съдържание на сяра въглища достатъчно bezsirchistim гориво е повечето области на природен газ. SO2 поток измерва Mt / година пресичат границите. В най-неблагоприятни условия оказаха изток и североизток Европа (от западната масов поток perevazhnist въздух).

По време на цялата маса изгаряне на горивото се превръща в отпадъците, и масата надвишава масата на продуктите от горенето на гориво, използвани чрез включване на азот и кислород в 4-5 пъти.

Термични централи, работещи с твърдо гориво отделят частици от пепел и неизгорял фракция гориво, сяра и серен триоксид, азотни оксиди и въглерод, водна пара, и други подобни.

Образуването на азотни оксиди при изгарянето се провежда с 3 методи:

- Бързото образуване на азотни оксиди. Тези оксиди са за времето на горене на 10-4 сек. Механизмът на тяхното образуване, включващи свободни радикали, образувани в процеса на горене и азот във въздуха:

- С увеличаване на температурата на горене се увеличава делът на термични азотни оксиди, реакцията протича по механизъм верига участва в реакцията само кислород и азот на атмосферния въздух. Енергията на активиране на тези реакции е голяма, така че скоростта на образуване на термични азотни оксиди зависи силно от температурата.

Когато температурата на горене до 1000 ° С, количеството на азот оксид се определя от количеството гориво оксиди, които са много малки. В района 1200-1500 ° има всички видове азотни оксиди и при температура по-висока от 1500 ° част от термични азотни оксиди значително увеличава:

За горивни камери с големи размери типичен бавна скорост на охлаждане на продуктите от горенето и повече от периода за малки пещи реакционни NO синтез. Следователно, добивът на термични азотни оксиди в горивните камери на мощност (при температури по-високи от 1700 ° С) до 1,5 г / м, а за малки промишлени котли и значителна степен на охлаждане горене топлинна мощност на азотни оксиди малко или не на продукта.

В случай на природен газ, отделян в атмосферата на токсични вещества - азотни оксиди и въглероден окис. В процеса на транспортиране на горивото за централата и по време на съхранение се извършва на замърсяването на въздуха прах.

Основни показатели на емисиите ТЕЦ на 1000 MW, работещи на различни горива през годината (в тонове / година) са показани в Таблица 2.3,

Основни показатели на топлинни електроцентрали емисиите на 1000 MW

Частиците на фини и леки (по-малък от 100 микрона), съдържащи се в зол в количество от 80-85%, се извършват от пещта димни газове за образуване летлива пепел. неговата структура: 40 микрона - 4.4%; (20 - 40) mm - 3,9%; (5 - 20) m - 5.7%; (I - 5) микрона - 36,2%; по-малко от 1 микрон - 49,8%.

В зависимост от модула на алкалност, която е съотношението на масово съотношение основни оксиди до кисела пепел и шлака се разделят на основен (m повече от 0.9) и кисел (m - 0,6-0,9) и ponadkisli (т.е. по-малко от 0.6).

Концентрацията на замърсители в атмосферата, зависи от топографията, скоростта на вятъра, ги прегряване във връзка с околната температура, височините облак, тяхната интензивност и фаза състояние. Тъй като кулата в ТЕЦ кондензатори охладителна система по същество влажна атмосфера в областта на гарата, насърчаване на образуването на облак ниско покритие, мъгла, намаляване на слънчевата

активност, което води до мъгла, и през зимата замръзване и лед. Взаимодействие с емисиите мъгла доведе до образуването на стабилни силно замърсени фини облаци, т.е. кутия.

Електроцентрала мощност от 1000 MW, работещи с въглища, излъчва около 5000 тона SO2; 10000 тона азотни оксиди.

Взаимодействието на ТЕЦ с хидросферата се характеризира главно консумацията на вода за охлаждане кондензатори (консумацията на вода е 120 кг / кВтч). Основните фактори са на влиянието на хидросферата разрежда охлаждащата вода в резервоарите, последствията от които могат да бъдат:

• постоянно местно повишаване на температурата;

• промени в условията на замръзване и наводнения;

• наличие на изпарения и мъгла.

Експлоатация на модерни топлоелектрически централи е свързано с образуването на течни отпадъци. Те включват:

- Охлаждаща вода (кондензатори, помпи). Те носят термично замърсяване, в количество от М (Н 2О) = (100-150) • W т / час, което е 70 (минимална скорост отклонение = 8 ° при входа и изхода на кондензатора.) - 90 м3 / сек. (W - електроцентрала). Вода охлаждане на определена група, за разлика от кондензаторите на турбината 50 до 75% от топлината, получена при изгарянето на изкопаеми горива. Следователно, проблеми кондензатори охлаждане свързани "термично замърсяване" резервоари ТЕЦ отпадъчни води. От количеството топлина се отстранява от охлаждащата вода може да се съди от факта, че техният капацитет единица е достигнал 4000 - 6000 MW. Средната консумацията на вода за охлаждане и количеството топлина, което се дава, свързани с 1000 MW инсталирана мощност е 30 m3 / и и 1,25 MW.

- NE на хидравлична система за отстраняване на пепел. рН на вода 11-12, в който се разтварят съединението (As, Pb, Cd, Va и т.н.) канцерогени. Ето защо, като водата не е освободен, и се използва повторно след почистване.

- Отработените разтвори след химически почистваща техника. Те са много различни в голямо количество на използваните миещи разтвори. Може да съдържа минерална киселина - НС1, H2SO4, HF; Organic - лимонена, оксалова, мравчена, оцетна; техни смеси; хелиращи агенти; инхибитори на корозията. котел нагревни повърхности на процеса промиване се образуват разредени разтвори на солна киселина, натрий, амоняк, амониеви соли, желязо и други вещества.

В допълнение към нарушаването на микроклимата топлинните емисии водят до еутрофикация водорасли, нарушено равновесие на кислород, което създава заплаха за живота на жителите на реки и езера. Като изследователски hydrobiologists, вода, загрята до температура от 26-30 ° C, потиска жизнените функции жители на резервоари, и ако температурата на водата се покачва до 36 ° с рибата започва да умре.

За изграждането на голямо пространство изисква ТЕЦ 2.3кв. км, и от повърхността и шлака обезвреждане zolo- vodoymisch- охладители и тази стойност се увеличава до 3 - 4 km2. В тази област, на екологичното равновесие е нарушено. Голям кула в охладителната система значително влажна атмосфера в областта на гарата, насърчаване на образуването на ниско облачно покритие, мъгла, дъжд, ръмеше, през зимата - скреж и лед разпространяват бактерии, микроорганизми (Legionella).

Основните фактори на влияние върху ТЕЦ литосфера е оттегляне от земеделско ползване на обработваема земя и пасища за изграждането на ТЕЦ и изхвърляне на пепел. Дистанционно от пещ пепел и шлака форма zoloshlakootvalov на. На повърхността на земята получава около 400000 тона пепел годишно, който съдържа 80 тона на тежки метали (As, Pb, Cd, Вирджиния, и т.н.). Тази станция по време на горенето на гориво харчи количество кислород, което отпусне 101,000 хектара гори.

Производството на енергия е невъзможно без загуба на топлина. Тези загуби съпътстват целия технологичен цикъл на работа и ТЕЦ определя коефициент на преобразуване (COP) на ТЕЦ, изразена чрез съотношението на получената енергия (Qotr) Обобщавайки (Qpidv), равна на произведението на масата на горивото (B) за понижаване на неговата топлина на изгаряне (Qnizch)

ТЕЦ характеризиращ ефективност = 40%, въпреки че на практика тези стойности са 33-37%. Познаването на ефективността на топлоелектрически централи е възможно да се определи термичната мощност

Тогава топлинните емисии в околната среда

Тези емисии идват в околната среда, най-вече в района на станцията.

производство Термодинамика на електроенергия в топлоелектрическите централи, е фактът, че около 67% от топлинната енергия се дава на околната среда. За ефективно отстраняване на топлинна енергия е необходимо да се използва речна вода, природни води или създаването на охлаждане басейни. Това означава, че от националната икономика се нуждае Допълнителна площ от повърхността на земята. Също кондензатори на потребителите турбина за охлаждащата вода са шлака дренажна система и други системи, душове от които попадат на повърхността на земята или хидросферата.

В работата на топлоелектрически централи изчисти съществуващите стандарти не ограничават, а само изисква загряване на вода в резервоарите не се превишава II природни летни температури от 3 ° С, а през зимата при 5 ° С. Така предотвратяване термично замърсяване на водоема се намалява го превеждат в изпаряване латентно състояние топла вода.

Всички по-горе се отнася за стабилно състояние на работа. За да се определи общото въздействие върху околната среда станции трябва да вземат предвид неравномерно потребление на енергия, като се започне и променливи експлоатационни условия, при които ефектът от TPS върху околната среда се увеличава значително. Например, за потребление гориво 300 MW на един излиза от студено състояние е около 200 TCF Топлинна ефективност и сумата за освобождаване от отговорност се различава значително от стационарната режими на работа.

От състава на минералната част на повечето твърди горива съдържат калиеви съединения, изотопът е радиоактивен, и смес от уран и торий изотопи, може да се заключи, че летлива пепел е източник на атмосферното замърсяване от радиоактивни елементи, но стойността на тези емисии е значително по-малко МАС за тези вещества , Радиоактивността поради изхвърлянето 40К 0.72 Ci / година, а 238U - 2,4 Ci / година. Смята се, че атмосферата на гориво попада 1% пепел, и 99% се оползотворяват, от друга страна е радиоактивни замърсители литосферата елементи в купчината.