Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: XLII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 14 июня 2016 г.)

Наука: Биология

Секция: Экология

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Булова А.В., Протасова А.Е., Мишурова Н.С. ВИДЫ ТЕПЛОВЫХ СТАНЦИЙ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XLII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 6(41). URL: https://sibac.info/archive/nature/6(41).pdf (дата обращения: 09.07.2020)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ВИДЫ ТЕПЛОВЫХ СТАНЦИЙ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Булова Анастасия Вячеславовна

студент 2 курса, кафедра теплоэнергетики и теплотехники ОмГТУ,

РФ, г. Омск

Протасова Алина Евгеньевна

студент 2 курса, кафедра теплоэнергетики и теплотехники ОмГТУ,

РФ, г. Омск

Мишурова Надежда Сергеевна

студент 2 курса, кафедра теплоэнергетики и теплотехники ОмГТУ,

РФ, г. Омск

Научный руководитель Михайлов Андрей Гарьевич

канд. технических наук, доцент ОмГТУ,

РФ, г. Омск

Научно-техническое развитие неосуществимо без формирования энергетики.Энергию вырабатывают на тепловых- , гидро- , атомных и других электростанциях. Но, приблизительно 75 % всей электрической энергии России производится на тепловых электростанциях. Большая часть населенных пунктов Российской Федерации снабжаются непосредственно ТЭС. В городах зачастую применяются ТЭЦ-теплоэлектроцентрали, которые вырабатывают нетолько электрическую, но и теплую энергию ввидегорячейводы.

Рассмотрим каждую из станций в отдельности с их преимуществами, а также недостатками.

Классификация тепло- и электростанций.

Все тепловыестанции подразделяются на:

  1. ТЭС (тепловые электростанции) - электростанции, вырабатывающие электрическую энергиюв результате преобразования тепловой энергии, которая выделяется при сжигании органического топлива.Они вырабатывают до 70 % электроэнергии.
  2. ТЭЦ ( тепловые электроцентрали)- это один из видов тепловых электростанций, производящий не только электрическую энергию, но и являющийся источником тепловой энергии в центральных системах теплоснабжения (в виде пара и горячей воды, в том числе и для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и промышленных объектов). Расстояние передачи тепла не более 20-30 км.
  3. ГРЭС (государственные районные электростанции) - это тепловые (конденсационные) электростанции ,которые производят толькоэлектрическуюэнергию. Термин«ГРЭС»означает конденсационную электростанцию «КЭС».
  4. КЭС (конденсационные электростанции) –это электрические станции, предназначены для производства электроэнергии иработающие в свободном режиме.

В России в основномиспользуются ГЭС,ТЭС/ТЭЦ и АЭС. В Омске для производства тепловой энергии используются тепловые электроцентрали. ОАО «ТГК-11»- компания, котораяобъединяет все тепловые электроцентрали в городе Омске [3,c.8].

О компании

Открытое акционерное общество «Территориальная генерирующая компания № 11» (сокращенно – ОАО «ТГК-11») -это крупное энергогенерирующее предприятие в Сибирском ФО России. В Омской и Томской областях находятся производственные мощности Компании , а в Омске расположен ее центральный офис.

История развития

Правлением ОАО РАО «ЕЭС России» летом 2005 годабыло основано ОАО «ТГК-11». Единственным учредителем на момент создания компании являлось ОАО РАО «ЕЭС России». Для снабжения операционной деятельности Компании производственной основой являются активы расформированных «Томскэнерго» и «Омской электрогенерирующей компании». В 2007 году произошло объединение данных АО-энерго и «ТГК-11».В 2010 году ОАО «ТГК-11» вошло в Группу «ИНТЕР РАО ЕЭС» в качестве дочернего предприятия.

Производственные показатели

В структуру ОАО «ТГК-11» входит 6 ТЭЦ и две котельные. Электростанции распределены между двумя филиалами – Томским и Омским. В Томском филиале две электростанции, резервная котельная на случай пиковых нагрузок, и вспомогательные сбытовые и логистические предприятия. В Омском филиале 4 теплоэлектростанции, районная котельная и вспомогательные предприятия для продажи и транспортировки тепловой энергии.

Таблица 1

Станции, входящие в ОАО «ТГК-11» и вырабатывая ими тепловая и электрическая мощности

Омская ТЭЦ-5 715.00 МВт/1 735 Гкал/ч

Омская ТЭЦ-4435.00 МВт /1 095 Гкал/ч

Омская ТЭЦ-3400.20 МВт/1 170.74 Гкал/ч

Томская ГРЭС-2331.00 МВт/815 Гкал/ч

Томская ТЭЦ-3140.00 МВт/780 Гкал/ч

ТЭЦ-114.70 МВт/815.50 Гкал/ч

Локальные котельные (г. Томск)0 МВт/169.50 Гкал/ч

Омская Кировская РК0 МВт/585 Гкал/ч

Омская ТЭЦ-2 [Котельная]0 МВт/378 Гкал/ч

 

По состоянию на 31 октября 2013 года установленная тепловая мощность – 7,54 тыс. Гкал в час. Протяженность тепловых сетей, находящихся на балансе, составляет более 800 км. При этом доля выработки тепловой энергии Томского филиала в общем объеме составляет 66 %.

За 2013 г. было отпущено 1574,933 тыс. Гкал тепловой энергии, что на 11,3 % больше, чем годом ранее.

Топливные установки на тепловых электростанциях «ТГК-11» работают преимущественно на твердом топливе – угле (его доля составила 60,9 %), используются также природный газ (38,4 %) и мазут (0,1 %) [2,4, с.8].

Таблица 2

Тепловая деятельность компании в настоящее время

Установленная тепловая мощность:

7 543.80 Гкал/ч

Установленная электрическая мощность:

2 035.90 МВт

Отпуск тепловой энергии с коллекторов:

16 173.60 тыс. Гкал

Выработка электрической энергии:

9 234.20 млн. кВт*ч

 

 

Удельный расход условного топлива на тепловую энергию:

145.95 кг/Гкал

Коэффициент использования установленной электрической мощности:

52.50 %

Удельный расход условного топлива на электрическую энергию:

344.03 г/кВт*ч

 

Влияние ТЭЦ на окружающую среду

Окружающая среда –является основой жизни человека, а энергия, которая вырабатывается из ископаемых ресурсов – основой цивилизации.Энергетика современного мира оказывает значительное отрицательное воздействие на окружающую среду и ухудшает условия для жизни людей.Работа всех современных теплоэлектростанций связана с огромным количеством выбросов в окружающую среду. При этом происходит загрязнение атмосферы и гидросферы, которое растет с каждым годом. ТЭС вырабатывают энергию засчет относительно дешевого органического топлива, а именно угля и мазута, которые являются традиционными источниками энергии. В настоящее время главными в мире энергоресурсами считаются уголь, газ и нефть. Запасов угля хватит приблизительно на 270 лет, нефти на 50, а газа на 70 лет. В продуктах сгорания при сжигании топлива имеется следующее: летучая зола, частички несгоревшего пылевидного топлива, оксид азота, серный и сернистый антигидрид, газообразные продукты неполного сгорания, а при зажигании мазута-кокс, соли натрия и частицы сажи. Мышьяк, свободные диоксиды кальция и кремния содержатся в золе используемых на ТЭС видах топлива. Чтобы уменьшить себестоимость выработки электроэнергии используют переход с твердого топлива на газовое. Но, тем не менее, этот переход никогда не сможет решить проблему загрязнения атмосферы. Именно при сжигании мазута или газа выделяется окись серы и большое количество оксидов азота, которые попадают в атмосферу, а некоторые вредные вещества-в почву вместе с золой. Большинству ТЭС приходится функционировать на дешевом топливе из-за нехватки более качественного сырья. Выпадение кислотных дождей непосредственно связана с попаданием в атмосферу большого количества вредных веществ, выделившихся при сгорании топлива. Это усиливает парниковый эффект и оказывает отрицательное воздействие на экологию. Золоотвалы является еще одной важной проблемой. Для их обустройства необходимо наличие больших территорий. Также золоотвалы имеют большую радиоактивность. Совместно с грунтовой водой и воздухом радиация и тяжелые металлы попадают в окружающую среду. Кроме того, в процессе производства ТЭС сбрасывают теплую воду в водоемы, тем самым загрязняя их и нарушая в них кислотный баланс. В итоге водоем зарастает водорослями и возникает угроза жизни всех его обитателей. С охлаждающей водой ТЭС сбрасывают 4-7 кДж теплоты, на 1 кВт/ч вырабатываемой электроэнергии, что не соответствует установленным санитарным нормам, так как сбросы теплой воды не должны увеличивать температуру водоема более чем на 3 градуса в летнее время года, зимой на 5 градусов. В результате повышения уровня грунтовых вод земли около водохранилищ, расположенных рядом с ТЭС, часто бывают затоплены. Как следствие-заболачивание больших площадей, происходит абразия, разрушаются значительные участки почвы. Абразионный процесс может длиться десятилетиями. Одновременно происходит заиливание дна водоемов, загрязнение почвы и переработка огромной массы почвогрунтов.

Станции сбрасывают загрязненные химическим промыванием оборудования поверхностей нагрева паровых котлов и систем гидроудаления воды. Объемы сбрасывания производственных сточных вод с ТЭС не зависят от ее мощности и установленного на ней оборудования, но при использовании на станциях жидкого топлива количество сточных вод возрастает. На количество сточных вод может влиять как качество установки оборудования, так и условия его эксплуатации. Уменьшение поступления нефтепродуктов в сточные воды можно достичь при помощи совершенствования оборудования ТЭС, досконального соблюдения правил эксплуатации, устанавливания ловушек и применения отстойников. Но необходимо тщательное наблюдение за исправностью очистных сооружений. Примеси, которые содержатся в выбросах станций, претерпевают изменения при взаимодействии с окружающей средой. Они вымываются дождями, вследствие чего попадают в почву и водоемы. Кроме того ,в выбросах содержатся частицы пыли, имеющие разный состав.

Например, оксиды металлов, азота или серы, соединения фтора и продукты неполного сгорания. После попадания в окружающую среду они наносят вред не только биосфере, но и промышленным и иным постройкам, пагубно влияют на состояние здоровья человека. Образовавшиеся пылевые оксиды возникают в результате наличия в топливе минеральных примесей. Колоссальное влияние на здоровье, в частности на слизистые оболочки глаз и носа, оказывает диоксид серы. Подобным образом попадание большого количества тяжелых металлов может вызвать сильное отравление. При пересчете объемов вредных выбросов за год на теплостанции мощностью 1 млн. кВт на смертельные дозы, то видна следующая ситуация: железо - 400 млн. доз, алюминий и его соединения - более 100 млн. доз, магний -1,5 млн. доз. В выбросах после сжигания угля находятся оксиды алюминия и кремния, способные своей абразивностью разрушать ткань легких и вызывать такую болезнь как силикоз. Ранее им болели в основном шахтеры, а в настоящее время эта болезнь не редка у людей, живущих вблизи подобных станций. В районах расположения ТЭС наблюдается увеличение объема углекислого газа и одновременное снижение содержания кислорода, так как кислород расходуется во время сгорания топлива. Окись серы при попадании в атмосферу губит растительный и животный мир, разрушая хлорофилл и листовую пластину. Окись углерода, соединяясь с гемоглобином, вызывает недостаток кислорода и нарушение нервной системы. Оксид азота, влияя на атмосферу, способствует появлению смога. Пентаксид ванадия крайне токсичен и вызывает нарушение кровообращения и обмена веществ. Из-за столь опасного воздействия строительство ТЭС происходит с максимальным соблюдением норм, чтобы не допустить предельно возможного количества вредных выбросов в окружающую среду. Распространение вредных веществ зависит от: рельефа, температуры воздуха, скорости ветра, облачности и интенсивности осадков. Сильно ускоряет распространение туман, при взаимодействии с ним вредные вещества образуют устойчивые соединения и губят поверхность земли[1,5, с.8].

Преимущества

  • ТЭС
  • быстро строят, и строительство обходится дешевле, чем строительство ГЭС и АЭС;
  • разнообразное сырьё;
  • способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний;

Недостатки

  • ТЭС
  • Работают на невозобновляемых ресурсах.
  • Дают много отходов (самые чистые на природном газе).
  • Режим работы меняется медленно (для разогрева котла необходимо 2-3 суток).
  • Энергия дорогая, так как для эксплуатации станции, добычи и транспортировки топлива требуется много людей.

В результате изученных данных, можно сделать вывод о том, что необходимо сохранение традиционных источников энергии и развитие возобновляемых (альтернативных) энергетических источников.

 

Список литературы:

  1. Буренин, В. В. Охрана окружающей среды от загрязнения пылегазовоздушными выбросами теплоэнергетических предприятий [Текст] / В. В. Буренин, А. Н. Кириллов, А. Н. Сова // Промышленная энергетика. - 2014. - N 10. - С. 45-51.
  2. Павшукова Г.И. Исследовательская работа Тепловые электростанции – 2014. – [электронный ресурс] – Режим доступа.-URL: http://cl.rushkolnik.ru(дата обращения 05.03.2016.)
  3. Теплоэнергетика [Текст]: ежемес. теорет. и науч.-практ. журн./ РАН. Отд-ние энергетики, машиностроения, механики и процессов упр. и др. - М.: Наука/Интерпериодика, 1954 - С.2-8
  4. EnergyBase. – 2014-2016. - [электронный ресурс] - Режим доступа.-URL: http://energybase.ru/generation/tgk11 (дата обращения 05.03.2016.)
  5. SavePlanet.su Сохраним Планету /Влияние ТЭС на окружающую среду. – 2008-2016. - [электронный ресурс] – Режим доступа. - URL: http://www.saveplanet.su/articles_114.html (дата обращения 05.03.2016.)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом