Вплив теплових електростанції на навколишнє середовище. Шляхи зниження негативного впливу на навколишнє середовище

 

                        Міністерство освіти і науки України

Сумський державний університет

Кафедра прикладної екології

 

 

 

 

 

 

Вплив теплових електростанції на навколишнє середовище

Шляхи зниження негативного впливу на навколишнє середовище 

 

 

 

 

 

 

 

Зав. кафедри                                                                 Курсова робота з дисципліни

прикладної екології                                                                    “Техно  екологія”

проф. Пляцук Л.Д.                                                       виконана студентом гр.ЕК-91

                                                                   Кумейко Костянтином Костянтиновичем

 

 

Оцінка: _____________                                                             Науковий керівник                                                                                   

                                                  

Перевірив  ____________                                                     доцент кафедри ПЕК

                                                                                 Будьоний Олександр Петрович                                                     

                                                   Суми 2011

План

Вступ

1. Види теплових електростанцій………………………………………….…………5
1. Паротурбінні електростанція…………………………………………………..5

1.1.1. Теплоелектроцентралі…………………………………………………………..5

1.1.2. Конденсаційні електростанції………………………………………………….5

2. Газотурбінні електростанція…………………………………………………...6
3. Дизельна електростанція……………………………………………………….6
2. Принцип роботи ТЕС……………………………………………………………….8
3. Необхідні ресурси………………………………………………………………..12
1. Вугілля……..………………………………………………………………….13
2. Зв’язна гірська порода……………………………………………………....14
3. Деревина, дрова………………………………………………………………15
4. Природний газ………………………………………………………………..15
5. Мазут………………………………………………………………………….16
6. Сланці…………………………………………………………………………16
7. Вода…………………………………………………………………………...17
4. Характеристика впливу на екологію…………………………………………...18
5. Заходи боротьби зі шкідливим впливом на екологію………………………...22

 5.1. Скорочення шкідливих викидів в атмосферу……………………………….24

5.1.1. Очищення димових газів від золи в електрофільтрах…………………….24

5.1.2. Очищення газів у мокрих золоуловлювачах………………………………25

5.1.3 Очищення димових газів у батарейних циклонах………………………….25

     5.1.4. Використання золи…………………………………………………………...26

     5.1.5. Зниження викидів в атмосферу двоокису сірки……………………………26

     5.1.6 Зниження викидів окисів азоту……………………………………………… 27

      5.2 Скорочення забруднення водоймищ………………………………………….27

     5.2.1. Засоби очищення нафтовмісних стічних вод……………………………….29

     5.2.2. Способи очищення стічних вод……………………………………………...29

     5.2.3 Заходи запобігання тепловому забрудненню……………………………….29

    Висновок

    Список літератури

 

ВСТУП 
 
         Споживання енергії є обов'язковою умовою існування людства. Наявність доступною для споживання енергії завжди було необхідно для задоволення потреб людини, збільшення тривалості та поліпшення умов його життя. 
         Перший стрибок у зростанні енергоспоживання стався, коли людина навчилася добувати вогонь і використовувати його для приготування їжі та обігріву своїх осель. Джерелами енергії в цей період служили дрова та м'язова сила людини.Наступний важливий етап пов'язаний з винаходом колеса, створенням різноманітних знарядь праці, розвитком ковальського виробництва. До XV ст.середньовічний людина, використовуючи робоча худоба, енергію води й вітру, дрова і невелика кількість вугілля, вже споживав приблизно в 10 разів більше, ніж первісна людина. Особливо помітне збільшення світового споживання енергії відбулося за останні 200 років, що минули з початку індустріальної епохи, - вона зросла в 30 разів і досягло в 2001 р. 14,3 Гт у.т / рік. Людина індустріального товариства споживає в 100 разів більше енергії, ніж первісний людина, і живе в чотири рази довше.

 
            У сучасному світі енергетика є основою розвитку базових галузей промисловості, визначають прогрес суспільного виробництва. У всіх промислово розвинених країнах темпи розвитку енергетики випереджали темпи розвитку інших галузей.   У той же час енергетика - одне з джерел несприятливого впливу на навколишнє середовище і людину. Вона впливає на атмосферу, гідросферу, біосферу і на літосферу.

 
             Тип електричної станції визначається, насамперед, видом енергоносія. Найбільшого поширення набули теплові електричні станції (ТЕС), на яких використовується теплова енергія, що виділяється при спалюванні органічного палива (вугілля, нафта, газ та ін.) На теплових електростанціях виробляється близько 76% електроенергії, виробленої на нашій планеті. Це обумовлено наявністю органічного палива майже в усіх районах нашої планети, можливістю транспорту органічного палива з місця видобутку на електростанцію, що розміщується поблизу споживачів енергії; технічним прогресом на теплових електростанціях, що забезпечує спорудження ТЕС велику потужність, можливість використання відпрацьованого тепла робочого тіла і відпустки споживачам, крімелектричної, також і теплової енергії (з парою або гарячою водою) і т.п.

Об’єктом дослідження є: теплові електростанції.

Предметом  дослідження – теплові електростанції та їхній вплив на навколишнє середовище.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Види теплових електростанцій

 

Енергетика – це галузь господарства, котра охоплює енергетичні ресурси, добування,

перетворення, передачу і  використання різноманітних видів енергії.

Електрична станція – це сукупність установок, обладнання та апаратури, які

використовуються безпосередньо  для виробництва електричної  енергії, а також необхідні для

цього споруди та будівлі, розташовані на певній території. Тобто, підприємства, призначені     для  виробництва електричної енергії,   називають електростанціями.

Теплові електростанції - перетворюють хімічну енергію палива (вугілля, нафти,

газу тощо) послідовно в теплову, механічну і електричну енергію. За енергетичним

устаткуванням ТЕС поділяють  на паротурбінні, газотурбінні та дизельні електростанції.

 

1.  Паротурбінні електростанція

 

       Паротурбінні електростанції – основне енергетичне устаткування:

котлоагрегати чи парогенератори, парові турбіни, турбогенератори, а  також пароперегрівачі,

постачальні, конденсаторні  та циркуляційні насоси, конденсатори, повітро-підігрівачі,

генератори, електричне розподільне обладнання. Паротурбінні електростанції поділяють на

конденсаційні електростанції (КЕС) та теплоелектроцентралі (ТЕЦ).

1.1.1 Теплоелектроцентралі - відпускають споживачам електроенергію та теплову

енергію з парою або  гарячою водою. На відміну від  КЕС, на ТЕЦ перегріта пара не повністю використовується у турбінах, а частково відбирається для потреб теплофікації. Комбіноване  використання тепла значно підвищує економічність теплових електростанцій та суттєво  знижує вартість 1 кВт·год виробленої ними електроенергії.

1.1.2 Конденсаційні електростанції - розрізняють за типом енергії, що відпускається(енергетичним призначенням). На КЕС тепло, яке отримали при спалюванні палива, передається у парогенератори водяної пари, котра потрапляє у конденсаційну турбіну.

Внутрішня енергія пари перетворюється в турбіні у механічну енергію, а потім електричним генератором в електричний струм. Відпрацьована пара відводиться у конденсатор, звідки

конденсат пари перекачується  насосами знов у парогенератор.

У 50-70-х роках в електроенергетиці  з’явилось електроенергетичне устаткування з газовою

турбіною.

 

2.  Газотурбінні електростанція

 

Газотурбінні електростанції - використовуються як резервні джерела енергії (25-

110 МВт) для покривання  навантаження в години “пік” або у разі виникнення в

енергосистемах аварійних  ситуацій. Також застосовують комбінування парогазового

обладнання (ПГО), в якому  продукти спалювання та нагріте повітря потрапляють у газову турбіну, а тепло відпрацьованих газів використовується для підігріву води або виробництва пари для парової турбіни низького тиску. ККД ГТЕС звичайно становить 26-28%, потужність – до декількох сотень МВт.

 

3. Дизельна електростанція

 

Дизельна електростанція – енергетична установка, устаткована одним або

декількома електричними генераторами з приводом від дизелів. Великі ДЕС мають

потужність до 5000 кВт і більше.

На стаціонарних дизельних  електростанціях встановлюють 4-тактні дизель-агрегати

потужністю від 110 до 750 кВт. Стаціонарні дизельні електростанції та енергопотяги

устатковуються декількома дизель-агрегатами та мають потужність до 10 МВт. Пересувні дизельні електростанції мають потужність від 0,2 до 5000 кВт, а потужністю 25-150 кВт розташовуються звичайно в кузові автомобіля або на окремих шасі, або на залізничній платформі та вагоні. Дизельні електростанції використовують у сільському господарстві, в лісовій промисловості, у пошукових партіях тощо як основне, резервне або  аварійне джерело електропостачання силових та освітлювальних мереж. На транспорті  дизельні електростанції застосовуються як основне енергетичне обладнання (дизель-електровози, дизель-електроходи).

Теплові електростанції є  основою електроенергетики (табл. 2.1.1).     Паливо, що

використовується на ТЕС  – вугілля, природний газ, мазут, сланці, дрова. Підвищення

одиничної потужності ТЕС  обумовлює ріст абсолютної витрати палива окремими

електростанціями.

 

 

Таблиця 2.1.1.

       Технологічна схема ТЕС (мал. 2.1.1) відображає склад та взаємозв’язок її технологічних систем, загальну послідовність протікаючих в них процесів. До складу ТЕС входять: паливне господарство та система підготовки палива до спалювання; котельне обладнання – сукупність котла та допоміжного обладнання; установки водопідготовки та конденсато- очистки; система технічного водопостачання; система золошлаковидалення; електротехнічне  господарство; система управління енергообладнанням.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Принцип роботи ТЕС

 

       Технологічна схема ТЕС (мал. 2.1.1) відображає склад та взаємозв’язок її технологічних систем, загальну послідовність протікаючих в них процесів. До складу ТЕС входять: паливнегосподарство та система підготовки палива до спалювання; котельне обладнання – сукупність котла та допоміжного обладнання; установки водопідготовки та конденсато-очистки; система технічного водопостачання; система золошлаковидалення; електротехнічне господарство; система управління енергообладнанням.

Малюнок 2.1.1

         

       Паливне господарство містить приймально-розвантажувальні прилади; транспортні механізми; паливні склади твердого та рідкого палива; прилади для попередньої підготовки палива (дробильні для вугілля). У склад мазутного господарства входять також насоси для перекачування мазуту та підігрівачі.  Підготовка твердого палива до спалення складається з розмелу та сушіння його у

пилоприготувальній установці, а підготовка мазуту полягає в його підігріві, очистці від  механічних домішок, іноді в обробці спеціальними присадками. Підготовка газового палива  зводиться в основному до регулювання тиску газу перед надходженням його до парогенератора.  Необхідне для горіння палива повітря подається до котла дуттьовими вентиляторами. Продукти  спалювання палива – димові гази – відсмоктуються димососами та відводяться через димові   труби в атмосферу. Сукупність каналів (повітроводів і газоходів) та різних елементів обладнання,  по яких проходять повітря та димові гази, утворюють газоповітряний тракт теплової  електростанції. Димососи, які входять до його складу, димова труба та дуттьові вентилятори   складають тягодуттьову установку.

            В зоні горіння палива негорючі (мінеральні) домішки, які входять до його складу, зазнають фізико-хімічних перетворень та видаляються з котла частково у вигляді шлаку, а значна їх  частина відноситься димовими газами у вигляді дрібних частинок золи. Для захисту  тмосферного повітря від викидів золи перед димососами (для запобігання їх золового зносу)  встановлюють золоуловлювачі. Шлак та уловлена зола видаляються звичайно гідравлічним  способом за межі території електростанції на золовідвали. При спалюванні мазуту та газу  золоуловлювачі не встановлюються.

При спалюванні палива хімічно зв’язана енергія перетворюється в теплову, утворені продукти  спалювання, котрі у поверхнях нагріву котла віддають теплоту воді та парі, яка з неї утворюється. Сукупність обладнання, окремих його елементів, трубопроводів, по яких рухається вода та пара,  утворює водопаровий тракт станції.