Impactul asupra mediului, centralele termice de poluare

Puterea electrică - pe de o parte baza oricărei și toate sectoarele economiei, iar pe de altă parte - o sursă de impact tehnogenă asupra mediului, aceasta afectează în mod semnificativ condițiile de viață. Astăzi, nu o singură sursă de energie electrică nu a fost încă găsit, a căror utilizare nu ar fi afectate în mod direct sau indirect, asupra biosferei.

centrale termice de poluare a mediului

CTE interacțiunea cu mediul, depinde de caracteristicile cantitative și calitative ale fluxului de deșeuri într-un lanț de energie din extracția de energie pentru a produce electricitate.

Distinge ardere omogenă și heterogenă, adică Monofazic (gaz-aer) și două faze (combustibil solid sau lichid - aer). Până la tipul de ardere omogenă arderea combustibililor gazoși referă.

Arderea din arderea combustibililor fosili este însoțită de trei tipuri:

1 - neutru (stoichiometric) sau ardere fără aer în exces. Raportul de aer în exces, # 945; = 1,0;

2 - arderea oxidativă sau complet - asupra excesului de aer, # 945;> 1,0;

3 - reductive sau incompletă - cu lipsa de aer, # 945; <1.0.

Posibil amestecate (redox) de ardere,

caracterizat prin arderea particulelor de combustibil solid.

Procesul de ardere a combustibilului solid trece prin mai multe etape: uscarea combustibilului; sublimare a substanțelor volatile, cât și formarea de cocs; arderea substanțelor volatile și a cocsului. procesul de ardere heterogen - procesul de ardere a combustibililor solizi de bază. 2 apar întruchipări procesul de ardere a particulelor solide:

- Pe suprafața accesului sub formă de particule de aer la locul de reacție nu este limitat, reacția are loc în funcție de tipul C + B 2 este CO 2 și viteza de ardere este determinată de cinetica reacției chimice - modul de ardere cinetică;

- Sub suprafața particulelor solide de oxigen pentru oxidarea completă este insuficientă, viteza de ardere a reacției este determinată de viteza de difuzie a oxigenului la locul de reacție. Pus în aplicare de ardere difuziv Mod 2C + V 2 = 2CO

Benzo (a) piren - o hidrocarbură aromatică policiclice (C 20 H 12) - foarte stabil (peste 40 de zile nu a diminuat activitatea în apă). Dependența de temperatură a randamentului are un maxim la care timpul de răspuns de 0,2 - 0,5 s corespunde unei temperaturi de 1450-1550 K.

In timpul arderii urmatoarea componenta a masei combustibile - sulf - formează una dintre emisiile gazoase mai toxice - SO 2. Cantitatea acestuia este determinată de conținutul de sulf al combustibilului - Sp,%. SO 2 este 98-99% din emisiile de compuși cu sulf. Diverse combustibil diferă în mod substanțial pentru conținutul de sulf. Cel mai mare conținut de sulf combustibil cărbune suficient bezsirchistim este de gaze naturale cele mai multe domenii. Fluxul SO2 măsurat Mt frontiere / an cruce. În condițiile cele mai nefavorabile s-au dovedit la est și nord-est (de fluxul de vest masei de aer perevazhnist).

Pe parcursul întregii sale masa de combustibil de ardere este transformată în deșeuri, iar masa depășește masa produselor de ardere a combustibilului utilizat prin includerea de azot și oxigen, în 4-5 ori.

centrale termice alimentate cu combustibil solid, emit particule de cenușă și fracțiuni de combustibil nears, sulf și trioxid de sulf, oxizi de azot și de carbon, vapori de apă și altele asemenea.

Formarea oxizilor de azot în timpul arderii se realizează prin 3 metode:

- Formarea rapidă a oxizilor de azot. Acești oxizi sunt pentru timpul de ardere de 10-4 sec. Mecanismul formării lor implică radicalii liberi formați în procesul de combustie și azot din aer:

- Odată cu creșterea temperaturii de ardere crește proporția de oxizi de azot termici, reacția are loc printr-un mecanism de lanț este implicat în reacție numai oxigen și azot din aerul atmosferic. Energia de activare a acestor reacții este mare, astfel încât viteza de formare a oxizilor de azot termic depinde foarte mult de temperatură.

Când temperatura de ardere la 1000 ° C, cantitatea de oxid de azot este determinată de cantitatea de oxizi de combustibil, care sunt foarte mici. În regiunea 1200-1500 ° există tot felul de oxizi de azot și la o temperatură mai mare de 1500 ° proporția de oxizi de azot termic crește dramatic:

Pentru camerele de ardere de dimensiuni mari rate tipice lent de răcire a produselor de ardere și mai mult decât perioada pentru furnale mici NO reacție de sinteză. Prin urmare, randamentul de oxizi de azot termice în camerele de ardere ale puterii (la temperaturi mai mari de 1700 ° C) până la 1,5 g / m, iar pentru cazane industriale mici și o rată semnificativă de răcire cu ardere de putere termică a oxizilor de azot puțin sau deloc produs.

În cazul gazelor naturale emise în atmosferă de substanțe toxice - oxizi de azot și monoxid de carbon. În procesul de transport al combustibilului la stația de alimentare și în timpul depozitării acestuia se realizează poluarea aerului praf.

Indicatori cheie ai centralei termice de emisie de 1.000 MW, funcționând pe combustibili în cursul anului (în tone / an) sunt prezentate în Tabelul 2.3,

Indicatorii cheie de emisii termice centrale electrice de 1.000 MW

Particulele fine și ușoare (mai mică de 100 microni) conținute în soluția coloidală într-o cantitate de 80-85%, sunt transportate de la gazele de ardere ale cuptorului, pentru a forma cenușă zburătoare. structura sa: 40 microni - 4,4%; (20 - 40) mm - 3,9%; (5 - 20) m - 5,7%; (I - 5) microni - 36,2%; mai puțin de 1 micron - 49,8%.

În funcție de modulul de alcalinitate, care este raportul dintre raportul masic al oxizilor de bază pentru cenușă acidă și zgurilor sunt împărțite în mare (m mai mare de 0,9) și acid (m - 0,6-0,9) și ponadkisli (adică mai mic de 0,6).

Concentrația poluanților în atmosferă, depinde de topografia, viteza vântului, supraîncălzirea acestora în raport cu temperatura mediului ambiant, înălțimile de nor, intensitatea lor și starea de fază. Deoarece turnul din CTE sistem de răcire condensatori atmosferă substanțial umidificată în zona stației, să promoveze formarea de acoperire scăzut nor, ceață, scădere solară

activitate, provocând ceață, și în gerul iernii și gheață. Interacțiunea cu emisii ceață conduc la formarea de nori fine puternic contaminate stabile, adică poate.

Puterea de ieșire a plantelor de 1000 MW, cărbune, emite aproximativ 5.000 de tone de SO2; 10.000 de tone de oxizi de azot.

Interacțiunea TPP cu hidrosfera se caracterizează în principal consumul de apă pentru condensatoare răcire (consumul de apă este de 120 kg / kWh). Principalii factori sunt de influență asupra hidrosfera deversează apa de răcire din rezervoare, consecințele care pot fi:

• creșterea locală permanentă a temperaturii;

• schimbări în condițiile de înghețare și inundații;

• apariția de vapori și aburi.

Funcționarea centralelor termice moderne este asociat cu formarea de deșeuri lichide. Printre acestea se numără:

- apă de răcire (condensatoare, pompe). Ei transporta poluarea termică, într-o cantitate de M (H2O) = (100-150) • W t / h, care este de 70 (rata minimă deviație = 8 ° la intrarea și ieșirea condensatorului.) - 90 m3 / s. (W - stație de putere). răcire cu apă a unui grup particular, spre deosebire de condensatoarele turbinelor cu 50 până la 75% din căldura produsă în timpul arderii combustibililor fosili. Prin urmare, problemele legate de condensatoare de răcire „poluare termică“ rezervoare TPP apelor uzate. La cantitatea de căldură îndepărtată din apa de răcire poate fi judecat din faptul că, capacitatea lor de unitate a atins 4000 - 6000 MW. Consumul mediu de apă de răcire și cantitatea de căldură care este dat cu privire la capacitatea instalată de 1.000 MW este de 30 m3 / s și 1,25 MW.

- NE a sistemului hidraulic eliminarea cenușii. pH-ul apei 11 - 12, în care se dizolvă compusul (As, Pb, Cd, Va, etc.) cancerigeni. Prin urmare, o astfel de apă nu este eliberat, și este refolosit după curățare.

- leșii folosit după echipamente de curățare chimică. Ele sunt foarte diferite de cantitatea mare de soluții de spălare utilizate. Poate conține acid mineral - HK1, H2SO4, HF; Organic - citric, oxalic, formic, acetic; amestecuri ale acestora; agenți de chelatare; inhibitori de coroziune. Procesul de spălare suprafețele de încălzire a cazanului se formează soluții diluate de acid clorhidric, sodiu, amoniac, săruri de amoniu, fier și alte substanțe.

În plus față de încălcarea microclimatului emisiilor de căldură duce la alge eutrofizare, echilibrul de oxigen afectată, ceea ce creează o amenințare pentru viața locuitorilor din râuri și lacuri. Ca hydrobiologists de cercetare, apa încălzită la o temperatură de 26-30 ° C, suprimă funcțiile vitale locuitorii din rezervoare, iar dacă temperatura apei se ridică la 36 ° cu peștele începe să moară.

Pentru construcția de spațiu mare necesar CTE 2.3 km2, și de suprafața și zgură de eliminare zolo- răcitoarelor vodoymisch- iar această valoare este crescută la 3 - 4 km2. În acest domeniu, echilibrul ecologic este deranjat. turn mare în sistemul de răcire umidificat substanțial atmosfera în zona stației, să promoveze formarea de nori mici, ceață, ploaie, mocnită, iarna - gerul și gheața propaga bacterii, microorganisme (Legionella).

Principalii factori de influență asupra litosferei TPP este retragerea din circuitul agricol a terenurilor arabile și pășuni pentru construirea de centrale termice și de eliminare de cenușă. La distanță de cenușă de cuptor și formă de zgură zoloshlakootvalov. Pe suprafața pământului primește circa 400.000 de tone de cenușă pe an, care conținea 80 de tone de metale grele (As, Pb, Cd, Va, etc.). O astfel de stație în timpul arderii combustibilului petrece o cantitate de oxigen care alocă 101.000 hectare de pădure.

Producția de energie este imposibilă fără pierderi de căldură. Aceste pierderi însoțesc ciclul tehnologic întreg de funcționare și CTE determinat coeficientul de performanță (COP) a TPP, exprimată prin raportul dintre energia primită (Qotr) Rezumând (Qpidv) egal cu produsul masei de combustibil (B) pentru a reduce căldura de combustie (Qnizch)

CTE caracterizat eficiență = 40%, cu toate că, în practică, aceste valori sunt 33-37%. Cunoscând eficiența centralelor termice este posibilă determinarea puterii termice

Apoi, emisiile de căldură în mediul ambiant

Aceste emisii provin în mediu, în special în zona stației.

producția Termodinamica de energie electrică la centralele termice este faptul că aproximativ 67% din energia termică este dată pentru mediu. Pentru îndepărtarea eficientă a energiei termice este necesar să se utilizeze apă de râu, apele naturale sau crearea de iazuri de răcire. Aceasta este, din economia națională are nevoie de zona additonal de suprafața pământului. De asemenea, condensatoare de răcire a turbinei consumatorii de apă sunt sistem de zgură drenare și alte sisteme, din care dusuri cad la suprafața solului sau hidrosfera.

În funcționarea centralelor termice reinițializa existente standarde nu limitează, ci pur și simplu necesită încălzirea apei în rezervoare nu este depășită vara temperaturile naturale ii de 3 ° C, iar în timpul iernii, la 5 ° C, astfel prevenind contaminarea termică a bazinului de apă este redus traducându-l în evaporare stare latentă de apă încălzită.

Toate cele de mai sus se aplică la starea de echilibru de funcționare. Pentru a determina statiile totale de impact asupra mediului trebuie să țină seama de consumul de energie inegală, de pornire și condițiile de operare variabile sub care efectul TPS asupra mediului este mult crescut. De exemplu, pentru un consum de 300 MW unitate de combustibil pe unul pornind de la starea rece este de aproximativ 200 TCF Eficiența termică și cantitatea de descărcare este semnificativ diferită de starea de echilibru moduri de funcționare.

Deoarece compoziția părții minerale a majorității combustibililor solizi conțin compuși ai potasiului, izotopul este radioactiv, și un amestec de uraniu și toriu izotopi, se poate concluziona că cenușa zburătoare este o sursă de poluare atmosferică cu elemente radioactive, însă valoarea acestor emisii este semnificativ mai puțin MACs pentru aceste substanțe . Radioactivitatea din cauza ejectarea 40K 0,72 Ci / an, un 238U - 2,4 Ci / an. Se crede că atmosfera de combustibil scade cu 1% cenușă, iar 99% merg la deșeuri, cealaltă parte este contaminates radioactive lithosphere elemente în grămadă.