Электроэнергетика и охрана окружающей среды

Основными направлениями экономического и социального развития Республики Беларусь определены важнейшие пути и средства решения проблемы охраны окружающей среды. Поставлена задача совершенствования технологических процессов с целью сокращения выбросов вредных веществ в окружающую среду и улучшения очистки отходящих газов от вредных примесей, увеличения выпуска высокоэффективных газопылеулавливающих аппаратов, водоочистного оборудования, а также приборов и автоматических станций контроля состояния окружающей природной среды.

Электроэнергетика занимает особое место в решении этой проблемы, так как доля участия энергетических предприятий в загрязнении окружающей природной среды продуктами сгорания органического топлива, содержащего вредные примеси, а также отходами производства весьма значительна.

Оценка перспектив развития электроэнергетики показывает, что еще длительное время большая часть электростанций будет работать на органическом топливе. Тепловые электростанции в настоящее время используют около 37 % всего котельно-печного топлива в СНГ (уголь, газ, мазут, торф, сланец), с продуктами сгорания которого в окружающую среду поступают часть золы, частицы несгораемого жидкого и твердого топлива, газообразные продукты неполного сгорания топлива, оксиды серы и азота, оксид углерода и др.

Использование ядерного горючего позволяет существенно уменьшить материальный обмен с окружающей средой при производстве электроэнергии и практически исключить химическое загрязнение атмосферы.

По сравнению с электростанциями, работающими на органическом топливе, более чистыми с экологической точки зрения являются установки, использующие гидроресурсы, солнечную энергию, глубинное тепло Земли, энергию ветра и приливов. Однако доля их в покрытии потребности в электроэнергии пока еще невелика. Наиболее значительными из них являются ГЭС, хотя и они оказывают определенное влияние на природные условия и экологическое равновесие в зонах затопления земельных угодий.

Решение проблемы охраны окружающей природной среды от вредного воздействия энергоустановок требует комплексного подхода в реализации ряда важнейших мероприятий народнохозяйственного и научно-технического характера. Наиболее перспективными и радикальными мерами по предотвращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и природные водоемы являются меры по повышению эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, главными из которых являются:

изменение структуры производства электроэнергии за счет использования ядерного горючего, гидроресурсов, солнечной энергии, энергии ветра и морских приливов, глубинного тепла Земли;

освоение новых, более эффективных по использованию топлива технологических процессов (например, с парогазовыми установками и внутрициадовой газификацией топлива);

снижение удельного расхода топлива при производстве электроэнергии и тепла, сокращение потерь и удельных расходов энергии при использовании ее в народном хозяйстве; увеличение использования вторичных энергетических ресурсов и утилизация низкопотенциального тепла с помощью тепловых насосов; оптимизация структуры топливопотребления в энергетике за счет замены высокозольного и высокосернистого топлива на ТЭС, расположенных в крупных промышленных городах и районах; улучшение качественных характеристик топлив путем развития индустрии их переработки и обогащения.

Наиболее острой проблемой является сокращение выбросов в атмосферу оксидов серы, объем которых пропорционален объему сжигаемого топлива и зависит от его качественных характеристик. Основные меры по сокращению выбросов в атмосферу оксидов серы принимаются в двух основных направлениях – снижение сернистости потребляемого топлива и сооружение опытно-промышленных установок по извлечению сернистого ангидрида из дымовых газов на выходе из котлоагрегатов.

Сокращение выбросов оксидов азота в атмосферу также является актуальной задачей. Образование оксидов азота в топках котлоагрегатов происходит в основном в результате окисления азота воздуха при высоких температурах, а также в результате разложения и окисления азотсодержащих соединений, входящих в состав топлива. Основными путями снижения выбросов оксидов азота являются режимно-технологические и конструктивные мероприятия по подавлению образования этих оксидов в топках. В их числе двухступенчатое сжигание топлива, снижение избытка воздуха в топке и уровня нагрева воздуха, впрыск распыленной воды и пара в зону горения, использование специальных конструкций горелочных устройств. Такая организация топочного процесса приводит к снижению выбросов оксидов азота при сжигании газомазутного топлива в 2 – 4 раза, твердого топлива на 30 – 40 %. Применение двухступенчатого метода сжигания сернистого мазута дает возможность одновременно с подавлением образования оксидов азота снизить коррозионную агрессивность газа более чем на 20 %.

Энергетика является крупнейшим в народном хозяйстве потребителем воды для технологических нужд. Поставлена задача ликвидировать сброс в открытые водоемы стоков с содержанием загрязнений, превышающим установленное нормативами. Этого можно достигнуть двумя путями – глубокой очисткой всех стоков до предельно допустимых концентраций загрязнений или организацией систем повторного использования стоков.

ЛЕКЦИЯ 7 ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ ПРОИЗВОДСТВА