Проблемы теплоэнергетики в России

Взаимодействие  теплоэнергетики и окружающей среды  происходит во всех стадиях иерархии топливно-энергетического комплекса: добыче, переработке, транспортировке, преобразование и использование  тепловой энергии. Это взаимодействие обусловлено как способами добычи, переработки и транспортировки  ресурсов, связанных с воздействием на структуру и ландшафты литосферы, потребление и загрязнение вод  морей, озёр, рек, изменением баланса  грунтовых вод, выделением теплоты, так и использованием тепловой энергии от источников. 

       6 Примесные выбросы теплоэнергетических объектов и их распространение

 В  первую очередь при анализе  взаимодействия теплоэнергетики  и окружающей среды должны  быть рассмотрены элементарные  процессы происходящие при сжигании  топлива (в особенности органического), так как при его сжигании  образуется большое количество  вредных соединений (оксиды азота,  серы, сажа, соединения свинца, водяной  пар).

 Различные  компоненты продуктов сгорания  топлива, выбрасываемые в атмосферу,  гидросферу, литосферу и во время  пребывания ведущие себя по-разному  (изменяется t, свойства) называются примесными выбросами.

 При  выходе в атмосферу, выбросы  содержат продукты реакций в  твёрдой, жидкой и газообразной  фазах.

Изменение состава выбросов.

После их выпадения могут проявляться  в виде: осаждения тяжёлых фракций, распада на компоненты по массе и  размерам, химических реакций с компонентами воздуха, взаимодействием с воздушными течениями, с облаками, с атмосферными осадками, фотохимические реакции. В  результате, состав выбросов может  существенно измениться, могут появиться  новые компоненты, поведение и  свойства которых (в частности, токсичность, активность, способность к новым  реакциям) могут значительно отличаться от данных.

 Газообразные  выбросы образуют соединения  углерода, серы и азота. 

Оксиды  азота практически не взаимодействуют  с другими веществами в атмосфере  и время их существования почти  не ограничено. Сернистый ангидрид (SO2)один из токсичных газообразных выбросов теплоэнергоустановок, с небольшой продолжительностью пребывания в атмосфере, в присутствии кислорода воздуха (О2) доокисляется до SO3 и, вступая в реакцию с водой(Н2О)образует слабый раствор серной кислоты (Н2SO4). В процессе горения в атмосфере кислорода воздуха азот, в свою очередь образует ряд соединений:N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4 и N2O5.

В присутствии  влаги NO2 легко вступает во взаимодействие с кислородом воздуха, образуя азотную  кислоту (НNO3).

 Неуклонный  рост поступлений токсичных веществ  в окружающую среду, прежде  всего отражается на здоровье  населения Земли, ухудшает качество  продукции сельского хозяйства,  снижает урожайность, оказывает  влияние на климатические условия  отдельных регионов мира, состояние  озонового слоя Земли, приводит  к гибели флоры и фауны. 

 Можно  выделить несколько основных  групп наиболее важных взаимодействий  теплоэнергоустановок с конденсированными компонентами окружающей среды.

 а)  Водопотребление и водоиспользование, обуславливающее изменение естественного материального баланса водной среды(перенос солей, питательных веществ).

 б) Осаждение на поверхности твёрдых выбросов продуктов сгорания органических топлив из атмосферы, вызывающее изменение свойств воды, её цветности, альбедо.

 в) Выпадение на поверхности в виде твёрдых частиц и жидких растворов продуктов выброса в атмосферу, в том числе: кислот и кислотных остатков, металлов и их соединений, канцерогенных веществ.

 г)Выбросы непосредственно на поверхность суши и воды продуктов сжигания твёрдых топлив(зола, шлаки), а также продуктов продувок, очистки поверхностей нагрева (сажа, зола).

 д)Выбросы на поверхность воды и суши твёрдых топлив при транспортировке, переработке, перегрузке.

 е)Выбросы твёрдых и жидких радиоактивных отходов, характеризуемых условиями их распространения в гидросфере и литосфере.

 ж)Выбросы теплоты, следствиями которых могут быть: постоянное локальное повышение температуры в водоёме, временное повышение температуры, изменение условий ледосостава, зимнего гидрологического режима, изменение условий паводков, изменение распределения осадков, испарений, туманов.

 з)Создание водохранилищ в долинах рек или с использованием естественного рельефа поверхности, а также создание искусственных прудов-охладителей, что вызывает: изменение качественного и количественного состава речных стоков, изменение гидрологии водного бассейна, увеличения давления на дно, проникновение влаги в разломы коры и изменение сейсмичности, изменение условий рыболовства, развития планктона и водной растительности, изменение микроклимата, изменение условий отдыха, спортивных занятий, бальнеологических и других факторов водной среды.

 и)  Изменение ландшафта при сооружении разнородных теплоэнергетических объектов, потребление ресурсов литосферы, в том числе: вырубка лесов, изъятие из сельскохозяйственного оборота пахотных земель, лугов, взаимодействие берегов с водохранилищами.

 к)Воздействие выбросов, выносов и изменение характера взаимодействия водных бассейнов с сушей на структуру и свойства континентальных шлейфов.

Примесные загрязнения могут суммарно воздействовать на естественный круговорот и материальные балансы тех или иных веществ  между атмосферой, гидросферой и  литосферой.

 Из  анализа общих схем взаимодействия  теплоэнергетических установок  с окружающей средой, следует,  что основным фактором взаимодействия  ТЭЦ и ТЭС с водной средой  является потребление воды системами  технического водоснабжения, в  том числе безвозвратное потребление  воды. Основная часть расхода  воды в этих системах на  охлаждение конденсаторов паровых  турбин. Остальные потребители технической  воды (системы золо- и шлакоудаления, химводоочистки, охлаждения и промывки оборудования) потребляют 7% общего расхода воды, являясь при этом , основным источником примесного загрязнения.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Список  литературы

1 Энергоконсультант//Современная теплоэнергетика. Дата обновления 30.06.2008. URL: http://www.energocon.com/pages/id1100.html

2 Все об энергетике. Дата обновления 26.12.2010 URL : http://energomir.blogspot.com/2011/05/blog-post.html

3 В.Р.Битюкова, В.О.Бурденко. Тепловая энергетика России. М., 2004

4 В.В. Алексеев Энергетика и экология / В.В. Алексеев, Н.А. Рустамов // Экология и жизнь. – 1997. – №2-3. – С. 41-46

5 В.А. Григорьев Промышленная теплоэнергетика и теплотехника / В.А. Григорьев, В.М. Зорин. – М.: Энергопромиздат, 1991. – 558 с.