Экология и ТЭС

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ  РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ  МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ГОРНЫЙ»

 

Кафедра геоэкологии

Реферат

 

По дисциплине:                             Экология  

 

Тема: «Экология и ТЭС»

 

Выполнил: студент  гр. ОНГ-09-1       ___________             /Исбандияров Т.В./

                                                                                   ^{(подпись)                                      (Ф.И.О)}                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

Дата: ________________

 

Проверил:    доцент                    ____________                        /Кремчеев.Э.А./

                                  ^{(должность)                                        (подпись)                                                              (Ф.И.О.)}

 

Санкт-Петербург

2012 

Оглавление

 

Введение 3

Основные  воздействия ТЭС на окружающую среду, классификация воздействий. 4

Основные  виды отходов ТЭС и методы их хранения, складирования, утилизации. Методы золоулавливания. 4

Экологические и экономические аспекты водопользования  на ТЭС 5

Документация  необходимая на ТЭС для организации  природоохранной деятельности и  взаимодействие с местными контролирующими  органами. 10

Технологии  сокращения загрязненных стоков. 12

Ограничение физического воздействия ТЭС  на окружающую среду 13

Борьба с  замазучеванием и замасливанием  стоков, контроль паводковых стоков, организация  рыбозащиты 14

Заключение 15

Список литературы 16

 

 

Введение

 

Окружающая среда - основа жизни человека, а ископаемые ресурсы  и вырабатываемая из них энергия  являются основой современной цивилизации. Без энергетики у человечества нет  будущего это очевидный факт. Однако современная энергетика наносит  ощутимый вред окружающей среде, ухудшая  условия жизни людей. Основа современной  энергетики - различные типы электростанций. На заре развития отечественной индустрии, 70 лет назад, основная ставка была сделана  на крупные ТЭС. В то время о  влиянии ТЭС на окружающую среду  задумывались мало, так как первоочередной задачей было получение электроэнергии и тепла. Технология производства электрической  энергии на ТЭС связана с большим  количеством отходов, выбрасываемых  в окружающую среду. Сегодня проблема влияния энергетики на природу становится особенно острой, так как загрязнение  окружающей среды, атмосферы и гидросферы с каждым годом всё увеличивается. Если учесть, что масштабы энергопотребления  постоянно увеличиваются, то и соответственно увеличивается отрицательное воздействие  энергетики на природу. Если в период становления энергетики в нашей  стране в первую очередь руководствовались  целесообразностью с точки зрения экономических затрат, то сегодня  всё чаще при возведении и эксплуатации объектов энергетики на первый план выдвигаются  вопросы их влияния на экологию.

 

Основные воздействия ТЭС на окружающую среду, классификация воздействий.

 

Воздействие - привнесение  в окружающую среду или выведение  из окружающей среды материальных субстанций, наложение полей, волновых процессов, тепловыделения, нарушение функционирования природных объектов. Воздействия  ТЭС на окружающую среду можно  разделить на:

- физические воздействия,  включающие в себя: акустическое  воздействие, электромагнитное воздействие,  радиационное, тепловое загрязнения;

- непосредственные воздействия связанные с привнесением или изъятием из природной среды отдельных компонентов (химическое загрязнение, выбросы вредных веществ)

- косвенные воздействия,  включающие в себя: гравитационное  осаждение твердых частиц и  аэрозолей, химические реакции  вредных веществ выброшенных  в атмосферу и гидросферу.

Основные виды отходов ТЭС и  методы их хранения, складирования, утилизации. Методы золоулавливания.

 

Производство энергии  при использовании органического  топлива связано с образованием отходов, это:

- низкопотенциальное тепло сбросных вод;

- тепло отходящих дымовых  газов;

- зола и шлаки твердого  топлива; 

- зола мазута;

- минеральные соли;

- продукты реагентной отработки воды;

- химические загрязнители  дымовых газов и сбросных вод;

- нефтесодержащие стоки.

Образующиеся отходы ТЭС  поступают в окружающую среду, при  этом часть из них рассеивается разбавлением и принимает участие в больших  миграционных процессах и физико-химических превращениях. Часть образующихся отходов  выводится из технологического цикла  в концентрированном виде: зола и  лаки; твердые остатки выпарных установок; шламы; твердые отходы гидроочистных и водоочистных установок;

Твердые отходы поступают  либо на захоронение, либо на складирование  и утилизацию. Экологическая безопасность и экономические интересы ТЭС  требуют уменьшения образования  отходов, что достигается совершенствованием технологического процесса, исползованием малозагрязненных топлив. Экономические интересы ТЭС связанны с уменьшением платы за хранение отходов, а также получение прибыли за счет реализации продукции переработки отходов. Все образующиеся на ТЭС отходы учитываются в отчетности по форме 2ТП-отходы. Класс опасности токсичных отходов определяется ведомственным НИИ.

 Существуют следующие  методы золоулавливания:

- сухие инерционные золоуловители  (циклоны);

- мокрые;

- электрофильтры и тканевые  фильтры.

Экологические и экономические  аспекты водопользования на ТЭС

 

В условиях работы ТЭС на рынке электроэнергии экономические показатели, в том числе и себестоимость, производства электроэнергии относятся к числу важнейших. Помимо прямых затрат на топливо, эксплуатацию осуществляются так же затраты и за другие ресурсы, в том числе за водопользование, за воздействие на окружающую среду.

Для ТЭС к числу основных значимых факторов экологического воздействия  на окружающую среду относятся:

- выбросы вредных веществ  в атмосферный воздух,

- тепловое воздействие  со сбросами в холодный источник.

Тепло в окружающую среду  отводится главным образом с  охлаждающей водой конденсаторов  паротурбинных установок, теплообменников  вспомогательного оборудования и с  дымовыми газами. Напрямую плата за тепловое воздействие в настоящее  время не взимается.

Величина отвода тепла  в окружающую среду зависит от мощности ТЭС и связана с показателями тепловой экономичности. Количество отводимой  энергии в окружающую среду составляет для конденсационных электростанций от 40 до 70 % всей тепловой энергии, выделяемой при сжигании топлива.

Экологическое воздействие  при отводе тепла в холодный источник определяется с тепловым воздействием на окружающую среду в целом. Тепловое воздействие с охлаждающей водой  при прямоточной и прямоточно-оборотной  схемах забора и отвода воды ограничивается по локальному допустимому повышению температуры воды в самом источнике водоснабжения: реке, озере, водохранилище. При оборотной схеме с использованием открытых систем градирен тепловое воздействие проявляется в выбросе в атмосферу подогретого и насыщенного паром воздуха. При использовании сухих градирен это воздействие проявляется отводом подогретого воздуха.

Система технического водоснабжения  ТЭС имеет ряд особенностей. Существенная часть, до 95% всего расхода воды, подается на охлаждение конденсаторов и вспомогательных теплообменников паротурбинных установок. Использование воды как природного ресурса на технологические нужды, т.е. безвозвратное потребление, составляет соответственно до 5% суммарной величины подачи воды к оборудованию ТЭС в целом.

Как правило, главный корпус конденсационной электростанции расположен непосредственно у береговой  линии реки, озера или водохранилища-охладителя. Вода подается на основные устройства отвода тепла в окружающую среду насосными станциями. После нагрева её в конденсаторах и теплообменниках вода сбрасывается в поверхностный источник. При этом данный поток воды подвергается только подогреву. Работа конденсаторов паротурбинных установок при отводе тепла конденсации пара рассчитана на подогрев охлаждающей воды на 8-10 С. В зависимости от типа схемы водопользования количество отводимого тепла при прямоточной схеме подачи охлаждающей воды для ТЭС будет наименьшей и несколько возрастать при использовании систем с применением градирен.

Потребителям водных ресурсов регулятором (государством) с учетом экологических аспектов устанавливаются  воздействующие меры через налоговые  платежи [1].

В соответствии с действующим  законодательством и порядком платы  за водопользование имеются существенные отличия в размере платы в  зависимости от типов источников водоснабжения и для различных  водных бассейнов страны. Установлены  следующие типы источников водопользования:

- поверхностные и подземные  водные объекты бассейнов рек  и озер;

- объекты территориального  моря и внутренних морских  вод. 

При водопользовании, учитываемом  как забор воды, ставки платы составляют соответственно для различных бассейнов  для этих типов источников в пределах 252-576 рублей и 4,32-14,88 рублей за одну тысячу кубометров.

Действующие нормативы платы  использования морских вод существенно  ниже, чем при использовании вод  бассейнов рек, озер. Однако в стране практически не используется эти  источники для нужд тепловой энергетики.

При заборе воды для ТЭС  из рек, озер, а так же из водохранилищ общего пользования, забор воды по прямоточной  системе равен всему количеству, которое забирается из источника  и направляется, в том числе  и на охлаждение конденсаторов паротурбинных  установок и теплообменников  вспомогательного оборудования ТЭС.

Для многих конденсационных  ТЭС при использовании прямоточного водоснабжения осуществляется забор  воды из отдельно специально построенных  водохранилищ (прудов-охладителей). В  этом случае осуществляется прямоточно-оборотное  водоснабжение и плата за водопользование  определяется исходя из необходимого количества воды для восполнения  потерь воды в данном водохранилище  из другого источника.

При оборотной схеме технического водоснабжения с использованием открытых систем градирен, плата за водопользование также производится исходя из величины забора воды, необходимой  для восполнения потерь воды в  оборотном цикле (с испарением и  уносом, а так же на продувку градирен и водоподготовку для основного  парового цикла). В случае использования  сухих градирен забор воды из поверхностных  источников потребуется только для  нужд водоподготовки.

Таким образом, величина платы  за водопотребление ТЭС, определяемой как количество забора воды из источника  на ставку платы, существенно различается  для случаев использования непосредственно  прямоточной схемы из источников общего пользования по сравнению  со схемами прямоточной из отдельно специально построенных водохранилищ (прудов-охладителей), а так же при  оборотных схемах.

Различные затраты на обеспечение  отвода тепла в окружающую среду  при использовании разных систем технического водоснабжения заметно  сказываются на величины себестоимости  производства электроэнергии[2].

Поэтому, представляется обоснованным, что предлагаемая оплата за водопотребление  для прямоточной схемы водоснабжения  из источников общего пользования только за величину безвозвратного потребления  воды является обоснованной[3].

В этом случае при определенной плате за использование водным ресурсом для данного типа источника водопользования  может быть получена объективная  характеристика влияния величины водопользования, связанная с отводом тепла  и с тепловым воздействием на окружающую среду, на себестоимость вырабатываемой электроэнергии.

Для полной оценки влияния  системы водопользования ТЭС  по экологическим и экономическим  параметрам следует учитывать и  другие затраты: за землю, на которой  размещается системы технического водоснабжения (водохранилище или  градирни, система водоводов), возможные  затраты на компенсацию за тепловое воздействие на источники водоснабжения [4].

В этом случае при учете  этих затрат может быть отражено в  целом и влияние воздействия  ТЭС на окружающую среду, связанное  с водопользованием, на показатели себестоимости вырабатываемой электроэнергии.

 

Документация необходимая на ТЭС  для организации природоохранной  деятельности и взаимодействие с  местными контролирующими органами.

 

Организация природоохранной  деятельности на ТЭС предполагает наличие  документации включающей в себя:

- утвержденный экологический  паспорт;

- разрешение местного  органа охраны природы на отдельные  виды природопользования (нормативы  ПДВ (пределы допустимых выбросов), ПДС (пределы допустимых сбросов));

-ежегодные лимиты выбросов, сбросов, нормативы, разрешение  на использование промышленных  отходов;

- ежегодная отчетность по формам 2ТПВоздух, 2ТПВодхоз, 2ПТОтходы, ОС;

- материалы экологической  инвентаризации предприятия;

- расценки ежегодных платежей  в экологический фонд по всем  видам природопользования;

- комплексный план мероприятий  по достижению уровня нормативов  ПДВ, ПДС;

- ежегодные планы охранных  мероприятий.

- план мероприятий по регулированию выбросов в условиях неблагоприятных метеоусловий.

 

Взаимодействие с местными контролирующими органами осуществляется по следующим вопросам:

- разработка и согласование  нормативов пользования природными  ресурсами;

- формирование санитарно-защитной  зоны (500м для ТЭС);

- получение ежегодных  лимитов природопользования;

- контроль соблюдения  нормативов;

- расчет ежегодных платежей;

- лицензирование природоохранной  деятельности;

- экспертиза проектов  создания и реконструкции ТЭС;

- методико-информационное  взаимодействие.

 

Технологии сокращения загрязненных стоков.

 

Существуют следующие  методы сокращения загрязненных стоков:

- разделение отдельных  технологических стоков, индивидуальная  обработка каждого из стоков;

- максимальное повторное  использование очищенных стоков  в цикле станции;

- поиски компромиссных  решений по возврату минеральных  стоков в водные объекты, учитывая  несовершенство нормативных документов  и отсутствие технически и  экологически приемлемых способов  деминерализации стоков;

- исключение попадания  в систему ГЗУ загрязненных  стоков из канализации и т.п.  нарушающих водяной баланс ГЗУ, в связи с ограниченной испаряющей способностью золоотвала и приводящих к повышенному сбросу продувочных вод, содержащих значительное количество токсичных веществ;

- перевод маслоохлаждающей системы на повышенное противодавление охлаждающей воды, что исключает поступление нефтепродуктов в систему охлаждения;

- применение технологии  сокращения продувочных вод в  системе охлаждения;

- организация постоянного  контроля состояния оборудования  и герметичности нефтеиспользующего оборудования, применение высокоплотных, экологически безопасных маслоохладителей;

- предупреждение поступления  стоков на прилегающие территории;

- организация безопасного захоронения стоков химических продувок в нефильтрующих шламонакопителях с предварительной нейтрализацией. 

Ограничение физического воздействия  ТЭС на окружающую среду

 

Существуют следующие  методы ограничения физического  воздействия ТЭС на окружающую среду:

- оснащение оборудования  и объектов ТЭС защитными и  экранирующими устройствами;

- реконструкция оборудования  со сниженным уровнем шума;

- эксплуатация оборудования  с соблюдением санитарно-гигиенических  нормативов;

- периодические замеры  уровня физического воздействия;

- контроль состояния защитных  и экранирующих устройств;

- многоступенчатое дросселирование пара;

- диаметр паропровода  должен приниматься из расчетной  скорости пара не более 60..70м/с,  трубопроводы должны покрываться  тепло и звукоизоляцией;

- газораспределительный  пункт должен располагаться в  отдельном здании на промышленной  площадке. Для снижения уровня  шума на всех редуцирующих  щитках ГРП устанавливаются шумоглушители;

- газопроводы от ГРП  до котлов должны покрываться  тепло- и звукоизоляцией;

- выхлопные паропроводы  предохранительных клапанов оснащаются  шумоглушителями.

 

Борьба с замазучеванием и замасливанием стоков, контроль паводковых стоков, организация рыбозащиты

Для контроля замазучивания и замасливания стоков применяются следующие меры:

- выделение в замкнутые контура систем маслоохлаждения;

- организация постоянного контроля состояния оборудования и герметичности нефтеиспользующего оборудования, применение высокоплотных, экологически безопасных маслоохладителей;

- утилизация уловленных  нефтепродуктов путем сжигания  в топках котлов;

- локализация возможных  мест утечки нефтепродуктов.

Для контроля паводковых стоков применяются следующие меры:

- использование в технологическом  цикле ТЭС паводковых стоков;

- предупреждение поступления  стоков на прилегающие территории;

- раздельная канализация  паводковых стоков.

 

Заключение

 

Основу электроэнергетики  составляют тепловые электростанции (ТЭС). На них вырабатывается около 70% общего объема электроэнергии. Эта отрасль стоит на одном из первых мест по воздействию на окружающую среду. День и ночь работают множество тепловых электростанций, сжигая миллионы тонн органического топлива, на их долю приходится четвертая часть всех выбросов поступающих в атмосферу от промышленных предприятий. До половины общего количества вредных веществ приходится на диоксид серы, третьоксиды азота и четверть на летучую золу. Так же и оксид углерода влияет на состояние атмосферы Земли, который может привести к глобальному потеплению климата. Поэтому нужно следить за количеством выбросов в атмосферу и развивать способы ее очистки. Необходимо ставить электрофильтры, использовать крупные агрегаты, в которых достигается практически полное сгорание топлива или вторично применять несгоревшее топливо. Так же для отчистки воздуха надо сажать леса, выводить виды бактерий, которые питаются вредными веществами.

Учитывая всю опасность  продуктов сгорания, выбрасываемых  теплоэлектростанциями, их проектирование и строительство ведётся с  максимальным соблюдением экологических  требований, целью которых является недопущение выбросов вредных веществ, превышающих предельно допустимые концентрации.

 

Список литературы

 

1. Налоговый кодекс Российской  Федерации. Часть 2. гл. 25.2. Водный  налог. 

2. Влияние условий водопользования  на себестоимость вырабатываемой  электроэнергии ТЭС. / Борисов Г.М., Скубиенко С.В. // Изв. вузов. Сев.- Кавк. регион. Технические науки. 2005.Спецвыпуск, С. 48-50.

3. Иванов Е.Н., Крючкова Н.И. / Водный налог и водопользование ТЭС. // Энергетик. 2009. N7. С. 4-6.

4. Методические указания  по разработке нормативов допустимого  воздействия на водные объекты./ Утверждены приказом МПР России от 12.12.2007г., N 328.

5. http://gendocs.ru/v15548/лекции_по_природоохранным_технологиям_тэс