Лекция 1. Основы глобальной экологии как науки. Значение природоохраны в энергетике

Природоохранные технологии ТЭС и АЭС

Конспект лекций

Саратов – СГТУ – 2010

Содержание конспекта лекций

Лекция 1. Основы глобальной экологии как науки. Значение природоохраны в энергетике.. 4

Парниковый эффект. 5

Озоновый слой. 6

Выбросы, сбросы, загрязнения. 6

Основные законы экологии. 7

Биосфера. 8

Экологические трудности Российской энергетики. 8

Итоговые выводы.. 9

Лекция 2. Энергоэкология и ее задачи. Воздействие ТЭС и АЭС на окружающую среду.. 11

Задачи энергоэкологии, как науки. Сопоставление ТЭС и АЭС. 11

Этих затрат в соблюдение экологического баланса для АЭС нет. 14

Влияние электрических сетей на окружающую среду. 16

Лекция 3. Технологии десульфуризации на ТЭС.. 18

Десульфуризация в котле. 21

Десульфуризация газа и жидкого топлива. 21

Метод прямого обессеривания. 21

Лекция 4. Удаление серы из мазута.. 22

Газификация сернистого мазута на ТЭС с очисткой продуктов газификации от серы.. 22

Лекция 5. Очистка дымовых газов от окислов серы... 26

Мокрые способы очистки. 26

Лекция 6. Технология денитрации при сжигании энергетических топлив на ТЭС.. 33

Способы снижения содержания окислов азота в продуктах сгорания. 34

Химическое воздействие присадками на факел горения. 35

Лекция 7. Промышленная очистка дымовых газов от NO_x. 37

Природоохранные технологии на ТЭС с ГТУ.. 38

Лекция 8. Основы золоулавливания на ТЭС.. 41

Механические золоуловители. 43

Расчет батарейных циклонов (БЦ) 44

Расчет золоуловителей с трубой Вентури. 46

Сокращение выбросов твердых частиц в атмосферу. 47

Лекция 9. Устройство и работа электрофильтра.. 50

Основы расчета электрофильтра. 53

Комбинированный золоуловитель. 54

Аэродинамика потока в электрофильтре. 55

Обслуживание электрофильтра, его задачи. 55

Лекция 10. Дымовые и вентиляционные трубы... 57

Особенности выбора числа и типа дымовых труб. 59

Основы аэродинамического расчета дымовых труб. 60

Учет и ограничение выбросов. 63

Схема установления ПДВ.. 63

Лекция 11. Удаление, складирование золошлаков на ТЭС.. 65

Лекция 12. Технологии защиты от вредных сбросов ТЭС, АЭС, химического и теплового загрязнений.. 69

Водные балансы ТЭС, АЭС, их особенности. 69

Основные технологии защиты водоемов-охладителей (ВО) от химзагрязнений сбросными водами 69

Технологии очистки сточных вод. 70

Бессточный режим работы ТЭС, АЭС.. 71

Защита ВО от теплового загрязнения. 71

Основные балансовые уравнения охлаждения циркводой конденсаторов. 72

Требования к ограничению тепловых загрязнений. 75

Лекция 13. Технологии очистки газообразных радиоактивных отходов АЭС 76

Очистка технологических газов. 76

Очистка вентвоздуха. 77

Парогазоаэрозольный фильтр защитных контейнментов АЭС с ВВЭР. Обеспечение целостности защитной оболочки. 78

Дезактивация оборудования на АЭС. 79

Дезактивация оборудования от ТРО. 79

Дезактивация ЖРО.. 80

Лекция 14. Обращение с отходами АЭС. Снижение объема отходов. 82

Снижение загрязняющих сбросов и отходов АЭС.. 83

Порядок определения нормативов плат за выбросы АЭС.. 84

Радиационные характеристики сжигания каменного угля. 84

Лекция 15. Воздействие топливного цикла АЭС на окружающую среду 88

Топливный цикл. 89

Получение концентратов чистых соединений и преобразование урана. 89

Обогащение урана. 90

Анализ безопасности захоронений ядерный отходов. 91

Переработка ОТВС на основе UO₂ для замкнутого топливного цикла. 92

Радон и меры защиты. 92

Лекция 16. Приоритеты в области природоохранных технологий в энергетике. 95

Лекция 17. Основы экологической политики в России сегодня и на перспективу до 2020–2030г. 98

Совершенствование электрофильтров и золоудаления. 99

Сероочистка дымовых газов. 99

Денитрация дымовых газов. 100

Ограничение выбросов CO₂ 100

Снижение объема сточных вод. 100

Оценка рисков загрязнения окружающей среды.. 101

СпиСок Литературы... 104

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. 105

Основные радионуклиды (радиоактивные изотопы) основных элементов. 105

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. 107

Меры жидких и сыпучих тел. 107

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. 108

Терминология. 108

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. 110

Средние показатели выбросов и сбросов для АЭС с ВВЭР 1000. 110

Лекция 1. Основы глобальной экологии как науки. Значение природоохраны в энергетике

Экология – наука об отношениях организмов к окружающей среде (Геккель Эрнст – немецкий биолог) – 1900г. В этом определении потеряны четкие границы с другими науками, хотя, в целом, оно верное

Следует выделить разделы (направления) экологии:

· общая (классическая) экология;

· специальная экология;

· прикладная экология;

· глобальная экология.

Глобальные экологические проблемы человечества в XXI веке общеизвестны:

· исчерпание ресурсов планеты, в том числе из-за роста народонаселения;

· загрязнение и оскудение водных источников лесов, с/х земель, атмосферы;

· разрушение озонового слоя атмосферы;

· парниковый эффект и изменение климата;

· накопление смертоносных токсикантов, радиоактивных веществ, диоксинов;

· деградация растительного и животного мира.

Сейчас прирост населения на Земле достиг уровня 1,35% в год – это удвоение через 50 лет. Мальтус Томас Роберт – английский экономист опасался экспоненциального роста населения. Академик Андрей Капица рассмотрел демографию мира, как динамической системы и вышел на уравнение, согласно которому скорость роста населения обратно пропорциональна квадрату численности. Но это только ослабляет, но не снижает проблему.

Итак, по Мальтусу Т.Р. – уравнение демографии (1)

По акад. Капице А.П. – , (2)

где P – изначальный темп прироста населения в год Т₀, Т_пр – число лет до прогнозируемого периода.

Ниже приведем численную иллюстрацию результатов по формулам